Chemia
Wiązanie jonowe
Istotą wiązania jonowego jest elektrostatyczne oddziaływanie między przeciwnie naładowanymi jonami, powstającymi wskutek przeniesienia elektronu (elektronów) z atomu pierwiastka mniej elektroujemnego do atomu pierwiastka bardziej elektroujemnego. Przyjmuje się umownie, że wiązanie jonowe powstaje między pierwiastkami znacznie różniącymi się elektroujemnością (ΔE >= 1,7). Rozważmy chlorek magnezu: W celu uzyskania konfiguracji elektronowej gazu szlachetnego atom magnezu...
Wiązanie koordynacyjne
Jest szczególnym przypadkiem wiązania kowalencyjnego. Wiązanie to nazywane jest wiązaniem donorowo - akceptorowym, gdyż tworząca je para elektronowa pochodzi od jednego z atomów zwanego donorem, a atom ją przyjmujący zwany jest akceptorem. Wiązanie to ilustruje się strzałką skierowaną od donora do akceptora. Kation wodoru potrzebuje 2 elektronów do spełnienia reguły dubletu, atom azotu w cząsteczce amoniaku posiada już 8 elektronów, czyli spełniona jest dla niego reguła...
Miedź
Miedź to miękki metal, o barwie różowej, wykazujący dobrą kowalność i ciągliwość. Należy do bardzo dobrych przewodników ciepła i elektryczności. Konfiguracja elektronowa atomu miedzi:[Ar] 4s 1 3d 10 . W związkach miedź występuje na stopniach utlenienia I i II. Konfiguracja kationów miedzi jest następująca: Cu + : [Ar]3d 10 Cu 2+ : [Ar]3d 9 Miedź jest odporna na działanie czynników atmosferycznych, ponieważ w obecności wilgoci i tlenku węgla(IV) tworzy zielony związek zwany...
Zastosowanie, znaczenie, funkcje
Naftalen otrzymywany jest ze smoły pogazowej, występuje także w ropie naftowej. W przemyśle chemicznym naftalen jest używany do produkcji farb i barwników, tworzyw sztucznych oraz środków owadobójczych (naftalina).
Tlenki amfoteryczne
(reagujące z mocnymi kwasami i mocnymi zasadami): np. Al 2 O 3 , Ga 2 O 3 , SnO 2 ,PbO 2 , ZnO, CuO, BeO Uwaga: powstający w czasie pasywacji glinu tlenek stanowi określoną odmianę tego związku, odporną na działanie stężonych kwasów i zasad. Tlenki amfoteryczne nie reagują z wodą:
Kwasy
To związki, które – zgodnie z teorią Arrheniusa – w roztworze wodnym dysocjują na kationy wodoru i aniony reszt kwasowych. Istnieją liczne sposoby klasyfikacji kwasów, np. tlenowe beztlenowe H 2 CO 3 kwas węglowy HNO 2 kwas azotowy(III) HNO 3 kwas azotowy(V) H 3 PO 4 kwas fosforowy(V) HCl kwas chlorowodorowy H 2 S kwas siarkowodorowy jednoprotonowe wieloprotonowe HNO 3 HNO 2 H 2 SO 4 H 3 PO 4...
Ogniwa
Układ utworzony przez połączenie dwóch elektrod za pomocą klucza elektrolitycznego nosi nazwę ogniwa elektrochemicznego. W ogniwie elektrody połączone są ze sobą przewodnikiem metalicznym, który pełni rolę przekaźnika elektronów, a roztwory kluczem elektrolitycznym, który umożliwia przepływ niewielkiej liczby jonów, wyrównujący bilans ładunku. Zamknięcie obwodu np. amperomierzem, woltomierzem spowoduje, że ich wskazówka wychyli się, czyli w układzie płynie prąd. Ogniwo jest źródłem prądu na...
Tlenki zasadowe
(reagujące z kwasami): tlenki te tworzą metale z grup 1, 2 (bez berylu) oraz np. Tl 2 O 3 , SnO, Bi 2 O 3 , MnO, CrO Jeżeli tlenek zasadowy reaguje z wodą, to tworzy się odpowiednia zasada, np.:
Twardnienie zaprawy gipsowej
Gips naturalny występuje w przyrodzie w postaci hydratu CaSO 4 · 2 H 2 O, który poddaje się prażeniu, otrzymując sypki biały proszek (CaSO 4 ) 2 · H 2 O. Po zmieszaniu (CaSO 4 ) 2 · H 2 O z wodą powstaje zaprawa gipsowa (używana w budownictwie i w medycynie).
Wzór rzeczywisty i empiryczny związku chemicznego
Wzór empiryczny (elementarny) związku podaje ilościowy stosunek atomów danego rodzaju w związku wyrażony najmniejszymi liczbami całkowitymi. Wzór rzeczywisty związku podaje rzeczywisty stosunek atomów danego rodzaju w związku. Jest n–krotnością wzoru empirycznego, gdzie n jest określone stosunkiem rzeczywistej masy molowej związku do masy związku określonego wzorem empirycznym.
Zjawiska krasowe
Węglan wapnia występuje w przyrodzie. Skały wapienne często poddawane są działaniu różnorodnych czynników, w tym wody i tlenku węgla(IV) znajdującemu się w powietrzu. Powstaje wtedy łatwo rozpuszczalny wodorowęglan wapnia, mogący przemieszczać się wraz z wodą po ścianach skalnych i spływać na dno jaskiń, gdzie przechodzi w praktycznie nierozpuszczalny węglan wapnia: Dzięki zjawiskom rozpuszczania i wytrącania węglanu wapnia w jaskiniach powstają tzw. stalaktyty i stalagmity.
Hydroksosole
Nazwy systematyczne hydroksosoli tworzy się, podając nazwy anionów wymienione w kolejności alfabetycznej i nazwę kationu. Jeżeli w cząsteczce znajduje się więcej niż jedna grupa –OH, np. dwie, to wyraz wodorotlenek poprzedza się przedrostkiem di. We wzorze aniony podaje się w kolejności alfabetycznej ich pierwszych symboli.
Nomenklatura
Właściwości chemiczne
Siarka pali się niebieskim płomieniem, a wydzielający się gaz ma nieprzyjemną, duszącą woń. Ma on właściwości bakteriobójcze oraz jest trujący. Powstający gaz to tlenek siarki(IV): Gaz ten reaguje z wodą, tworząc słaby kwas siarkowy(IV). Utlenianie tlenku siarki(IV) w obecności katalizatora (np. V 2 O 5 ) pozwala na otrzymanie tlenku siarki(VI). Ta biała substancja stała energicznie reaguje z wodą, tworząc kwas siarkowy(VI). Kwas siarkowy(IV) jest nietrwały, istnieje...
Roztwory elektrolitów i ich charakterystyka
Związki chemiczne można podzielić na: elektrolity – związki, które w roztworach wodnych lub w stanie stopionym przewodzą prąd elektryczny, nieelektrolity – związki, które w roztworach wodnych nie przewodzą prądu elektrycznego. Elektrolity zaliczane są do tzw. przewodników jonowych, ponieważ w układzie obecne są swobodne jony będące nośnikami prądu elektrycznego. Jony pochodzą z procesu dysocjacji elektrolitycznej lub stopienia. Dysocjacji ulegają substancje, w których...
Cząsteczka wody
H2O LH = 2 + ½ (6 – 2 · 1) = 2 + 2 = 4 LH = 4 => orbitale walencyjne atomu tlenu są w stanie hybrydyzacji sp 3 ponieważ na atomie tlenu są dwie wolne pary elektronowe, należy uwzględnić fakt, że pary te najsilniej się odpychają, oraz że odpychanie wolna para – para wiążąca jest silniejsze niż para wiążąca – para wiążąca; kąty między wiązaniami σzmniejszają się (104,5°) kształt cząsteczki wody nie będzie zgodny z przestrzennym rozmieszczeniem hybryd, z których dwie opisują...
Właściwości chemiczne
Kwasy karboksylowe, podobnie jak kwasy nieorganiczne, reagują z metalami, tlenkami metali i wodorotlenkami tworząc sole. Reakcje te przebiegają z udziałem atomu wodoru grupy karboksylowej (pęka wiązanie tlen-wodór). Kwasy karboksylowe w odpowiednich warunkach (np. podwyższona temperatura,obecność enzymów) ulegają dekarboksylacji: a) kwasy monokarboksylowe: b) polikwasy, np. kwasy dikarboksylowe – produkt reakcji uzależniony jest od odległości łańcucha węglowodorowego...
Właściwości wybranych pierwiastków i ich związków – blok p
Do bloku p zaliczamy pierwiastki z grup: 13 – borowce (konfiguracja elektronów walencyjnych ns 2 np 1 ) 14 – węglowce (konfiguracja elektronów walencyjnych ns 2 np 2 ) 15 – azotowce (konfiguracja elektronów walencyjnych ns 2 np 3 ) 16 – tlenowce (konfiguracja elektronów walencyjnych ns 2 np 4 ) 17 – fluorowce (konfiguracja elektronów walencyjnych ns 2 np 5 ) 18 – helowce (konfiguracja elektronów walencyjnych ns 2 np 6 ) Pierwiastki te reprezentują zróżnicowany charakter – od metali (np....
Izomeria szkieletowa
Izomeria szkieletowa polega na różnej budowie szkieletu węglowego cząsteczki (pod względem połączenia atomów). W izomerii szkieletowej wyróżnia się trzy typy: łańcuchową, pierścieniową oraz łańcuchowo-pierścieniową.
Metody otrzymywania alkenów
a) odwodnienie, czyli eliminacja wody z alkoholu: eliminacja zgodnie z regułą Zajcewa Eliminacją nazywamy proces polegający na oderwaniu od sąsiadujących atomów węgla dwóch atomów lub grup atomów bez zastąpienia ich innymi podstawnikami, w wyniku czego rośnie krotność wiązania lub powstaje związek cykliczny. Reakcja eliminacji przebiega zgodnie z regułą Zajcewa. Reguła Zajcewa : atom wodoru odrywa się od atomu węgla związanego z mniejszą liczbą atomów wodoru. b)...
Budowa i właściwości fizyczne
Przedstawicielami węglowodorów cyklicznych są m.in. cykloalkany, cykloalkeny i cykloalkadieny. cykloalkany cykloalkeny cykloalkadieny wzór szeregu homologicznego C n H 2n --> cykloalkany i alkeny to izomery łańcuchowo-pierścieniowe - charakter nienasycony - reakcja addycji - charakter nienasycony - reakcja addycji posiadają wyższe temperatury wrzenia i topnienia niż odpowiadające im łańcuchowe alkany - reakcja substytucji -...
Objętość molowa gazu
Objętość molowa gazu V mol to objętość, jaką zajmuje 1 mol gazu w określonych warunkach ciśnienia i temperatury: 1 mol dowolnego gazu w warunkach normalnych (0 0 C = 273 K i 1013,25 hPa) zajmuje objętość 22,4 dm 3 ⇒ V mol = 22,4 dm 3 . Liczba moli n zawarta w określonej objętości gazu V: Chcąc obliczyć objętość gazu w innych warunkach ciśnienia i temperatury niż normalne, należy skorzystać z równania Clapeyrona:
Układ dyspersyjny
Jest co najmniej dwuskładnikowym układem złożonym z fazy dyspersyjnej (rozpraszającej) i z fazy zdyspergowanej (rozproszonej). Biorąc pod uwagę średnicę cząstek fazy rozproszonej, układy dyspersyjne dzielimy na: roztwory właściwe (rzeczywiste) średnica cząsteczek fazy rozproszonej: mniejsza od 1 nm charakterystyka: układ homogeniczny (jednofazowy) wieloskładnikowy o rozdrobnieniu molekularnym – optycznie jednorodny układy koloidalne średnica cząsteczek fazy rozproszonej: 1 – 100...
Izomeria
Węglowodór C 4 H 8 występuje w postaci: Nazewnictwo izomerów geometrycznych związków zawierających wiązanie podwójne, przy pomocy przedrostków cis i trans może być niewystarczające, gdy podstawniki nie są parami identyczne. Z tego powodu wprowadzono ogólne reguły nazewnictwa, z wykorzystaniem symboli E ( E ntgegen, naprzeciwko) i Z ( Z usammen, razem). Zastosowanie takich oznaczeń wymaga znajomości reguł ważności podstawników . 1. Atom o wyższej liczbie atomowej jest...
Znaczenie ogniw w życiu codziennym
Najstarszym znanym ogniwem jest skonstruowane w 1800 roku ogniwo Volty, składające się z blaszki cynkowej i miedzianej zanurzonych w roztworze H 2 SO 4 . Na elektrodach w ogniwie Volty przebiegają następujące reakcje: Ogniwo to ma znaczenie jedynie historyczne. Obecnie używane ogniwa mają szerokie zastosowania w życiu codziennym, np. do konstrukcji baterii. Do wyrobu baterii używa się tzw. suchych ogniw Leclanchégo (ogniw węglowo-cynkowych). Składają się one z pręta węglowego...
Nazwy systematyczne wybranych kwasów
wzór kwasu nazwa kwasu anion reszty kwasowej nazwa soli pochodzącej od danego kwasu HNO 2 kwas azotowy(III) NO 2 – azotan(III) HNO 3 kwas azotowy(V) NO 3 – azotan(V) H 2 SO 4 kwas siarkowy(VI) SO 4 2– siarczan(VI) H 2 CO 3 kwas węglowy CO 3 2– węglan H 2 SO 3 kwas siarkowy(IV) SO 3 2– siarczan(IV) HCl kwas chlorowodorowy (solny) Cl –...
Nomenklatura
Nazwy systematyczne wybranych n-alkanów (o nierozgałęzionych łańcuchach) zestawiono w poniższej tabeli. wzór sumaryczny nazwa wzór sumaryczny nazwa CH 4 metan C 8 H 18 oktan C 2 H 6 etan C 9 H 20 nonan C 3 H 8 propan C 10 H 22 dekan C 4 H 10 butan C 11 H 24 undekan C 5 H 12 pentan C 12 H 26 dodekan C 6 H 14 heksan C 15 H 32 pentadekan C...
Bezwodniki kwasowe
Bezwodniki kwasowe to pochodne kwasów karboksylowych, w których grupę –OH w grupie karboksylowej zastąpiono grupą –OCOR. Poniżej podano wzór najważniejszego w syntezie organicznej bezwodnika kwasowego – bezwodnika octowego:
Reakcje utleniania-redukcji w układach biologicznych
Wiele procesów biochemicznych w organizmach żywych przebiega ze zmianą stopni utlenienia atomów wchodzących w skład biocząsteczek. Procesy transportu elektronów pomiędzy związkami, które na przemian utleniają się i redukują, mają szczególne znaczenie w uzyskiwaniu energii, pochodzącej z utleniania glukozy w czasie oddychania komórkowego oraz syntezy glukozy z tlenku węgla(IV) i wody podczas fotosyntezy. Aby organizm mógł wykorzystać glukozę do syntezy związków „bogatych w energię”, czyli...
Właściwości chemiczne
Wszystkie odmiany fosforu reagują z tlenem.W wyniku spalania powstaje np. tlenek fosforu(V): Gdy fosfor spalany jest przy ograniczonym dostępie powietrza, powstaje tlenek fosforu(III): Obydwa tlenki fosforu mają charakter kwasowy. W reakcji z wodą tworzą odpowiednie kwasy: Fosfor tworzy także związki z wodorem, tzw. fosfiny, np. PH 3 . Są one silnymi truciznami.
Ciśnienie osmotyczne
Należy również do właściwości koligatywnych i jest związane z procesem osmozy, czyli samorzutnego przechodzenia cząsteczek rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną po zetknięciu dwóch roztworów o różnych stężeniach z błoną. Ruch cząsteczek rozpuszczalnika odbywa się z roztworu o niższym stężeniu do roztworu o wyższym stężeniu. Przez błonę półprzepuszczalną mogą przenikać tylko małe cząsteczki rozpuszczalnika, a nie duże cząsteczki substancji rozpuszczonej. Roztwór hipertoniczny to...
Produkcja i twardnienie zaprawy murarskiej
Zaprawa murarska to mieszanina piasku, wodorotlenku wapnia i wody. Wodorotlenek wapnia, czyli wapno gaszone, wytwarzany jest z wapna palonego (tlenek wapnia). Tlenek wapnia otrzymuje się w wyniku prażenia węglanu wapnia. Twardnienie zaprawy murarskiej polega, m.in. na reakcji wapna gaszonego z CO 2 znajdującym się w powietrzu.
Elektroliza
Jest to całokształt zjawisk (szereg reakcji utleniania - redukcji) wywołanych przepływem stałego prądu elektrycznego przez roztwory elektrolitów lub ich formę stopioną. Elektroliza jest procesem wymuszonym przyłożonym z zewnątrz napięciem. Najniższe napięcie zewnętrznego źródła prądu stałego potrzebne do wywołania reakcji elektrodowej to napięcie rozkładowe. Jest ono równe co najmniej sile elektromotorycznej ogniwa, w którym zachodzi samorzutnie analogiczna reakcja, ale w kierunku...
Właściwości fizyczne
Biorąc pod uwagę nasycone aldehydy łańcuchowe zauważono, że ich temperatury wrzenia są niższe niż odpowiednich alkoholi. Fakt ten potwierdza brak asocjacji cząsteczek tych związków (brak międzycząsteczkowych wiązań wodorowych). Metanal w temperaturze pokojowej jest gazem, zaś pozostałe człony szeregu homologicznego w zależności od liczby atomów C są cieczami lub ciałami stałymi. Aldehydy zawierające w cząsteczkach do 7 atomów węgla posiadają charakterystyczną woń, a zawierające więcej niż...
Tlenki
To związki metali lub niemetali z tlenem. W związkach tych tlen występuje na –II stopniu utlenienia. Istnieją liczne sposoby klasyfikacji tlenków: ze względu na skład: tlenki metali tlenki niemetali Na 2 O tlenek sodu SO 2 tlenek siarki(IV) CaO tlenek wapnia SO 3 tlenek siarki(VI) Fe 2 O 3 tlenek żelaza(III) N 2 O 5 tlenek azotu(V) FeO tlenek żelaza(II) P 4 O 10 tlenek fosforu(V) ze względu na...
Wodorki
To związki metali (wodór na -I stopniu utlenienia) lub niemetali (wodór na I stopniu utlenienia) z wodorem. Ze względu na skład wyróżniamy: wodorki metali wodorki niemetali – reagując z wodą tworzą zasady CaH 2 + 2 H 2 O → Ca(OH) 2 + 2 H 2 – reagując z wodą tworzą: kwasy – np. niemetale z grupy 16, 17 zasady – np. NH3 – pozostałe nie reagują z wodą – posiadają charakter zasadowy z grupy 16, 17 i redukujący Metody...
Ketony
Związki zawierające grupę funkcyjną związaną z dwiema dowolnymi resztami węglowodorowymi, to ketony: Poniżej podano wzory i nazwy wybranych ketonów: Ketony utleniają się znacznie trudniej niż aldehydy. W próbie Tollensa i Trommera z ich udziałem otrzymujemy wynik ujemny – brak właściwości redukujących. Ten fakt spowodowany jest położeniem grupy wewnątrz łańcucha węglowodorowego. Podobnie jak alkohole trzeciorzędowe, nie mogą utracić atomu wodoru bez przerwania wiązania...
Aldehydy, Ketony
Zastosowanie reakcji utleniania-redukcji
Reakcje utleniania-redukcji mają praktyczne zastosowanie, m.in. w chemii analitycznej. Dzięki miareczkowaniu z wykorzystaniem odczynników będących utleniaczami lub reduktorami można oznaczyć stężenie wybranych substancji. Używając roztworu KMnO 4 jako roztworu miareczkującego (titranta) można oznaczyć stężenie w badanej próbce, np. nadtlenku wodoru H 2 O 2 : lub kwasu szczawiowego HOOC–COOH: Miareczkowanie prowadzi się w obecności kwasu siarkowego(VI). Punkt...
Odróżnianie aldehydów od ketonów
aldehydy ketony próba Trommera: reakcja z Cu 2+ w środowisku zasadowym pojawia się ceglasto-czerwony osad pojawia się czarny osad próba Tollensa: reakcja z amoniakalnym roztworem jonów Ag+, czyli [Ag(NH 3 ) 2 ]OH pojawia się srebrzysty nalot brak objawów reakcji
Gęstość względna związku chemicznego
Gęstość ta jest określona wzorem: Jako wzorca najczęściej używa się wodoru, powietrza lub helu; M H2 = 2 g/mol; M powietrza = 29 g/mol; M He = 4 g/mol. Jak poprawnie interpretować zapis chemiczny, np. wzór substancji chemicznej?
Właściwości fizyczne fluorowców
fluor – jasnożółty gaz o ostrym zapachu, trujący; chlor – żółtozielony gaz o ostrym zapachu, trujący; brom – ciemnobrunatna ciecz (z racji niskiej temperatury wrzenia nad cieczą gromadzi się czerwonobrunatna para) o ostrej, duszącej woni, trująca, wywołująca oparzenia; jod – szaroczarna substancja krystaliczna o metalicznym połysku; astat – nietrwały, promieniotwórczy pierwiastek.