Korozja
Korozja to stopniowe niszczenie tworzyw wskutek działania środowiska. Przyczyną mogą być różne procesy chemiczne, elektrochemiczne, biologiczne czy mechaniczne. Znana z życia codziennego korozja metali i ich stopów należy do korozji elektrochemicznej; korozja żelaza prowadzi do utworzenia rdzy, czyli mieszaniny wodorotlenków, tlenków i węglanów. Do jej powstania konieczna jest obecność tlenu i wody. W warunkach domowych można przeprowadzić następujące doświadczenie: Obserwacja:...
Właściwości chemiczne
Mangan jest pierwiastkiem aktywnym chemicznie. W postaci rozdrobnionej spala się w tlenie, tworząc mieszaninę tlenków MnO 2 i Mn 3 O 4 , reaguje z gorącą wodą oraz kwasami słabo utleniającymi. Roztwory wodne rozpuszczalnych soli manganu(II) są praktycznie bezbarwne. Siarczek manganu(II) to cielisty osad. Mangan tworzy trzy podstawowe tlenki: tlenek manganu(II) MnO, tlenek manganu(IV)MnO 2 i tlenek manganu(VII) Mn 2 O 7 , które można otrzymać w następujących reakcjach:...
Metody otrzymywania etynu
Reakcja karbidu z wodą Piroliza metanu Poniżej podano schemat zawierający liczne przemiany chemiczne, w których etyn (acetylen) stanowi substrat.
Wpływ kierujący podstawnika
Należy pamiętać, że obecny już w pierścieniu podstawnik kieruje nowy podstawnik w określone miejsce. Ten fakt nazywany wpływem kierującym podstawników jest powszechny w reakcjach związków aromatycznych. W przypadku obecności podstawników obu rodzajów wpływ kierujący podstawnika I rodzaju dominuje nad wpływem podstawnika II rodzaju.
Właściwości chemiczne
Amidy ulegają hydrolizie. Reakcja ta przebiega powoli. Hydroliza prowadzona w środowisku kwaśnym lub zasadowym prowadzi do otrzymania, w zależności od rzędowości amidu, różnych produktów: Na przykład: Amidy posiadają charakter bardzo słabych zasad, ale w roztworach wodnych wykazują odczyn obojętny. Ze względu na fakt, że cząsteczki amidów są zasocjowane (tworzenie wiązań wodorowych), charakteryzują się one wysokimi temperaturami wrzenia. Amidy nie ulegają...
Twardość wody
Twardość wody jest spowodowana obecnością rozpuszczalnych w wodzie soli wapnia i magnezu. Twardość przemijającą (tzw. węglanową) wywołują wodorowęglany wapnia i magnezu; twardość tę łatwo usunąć przez zagotowanie wody. Twardość stałą (tzw. niewęglanową) wywołują inne sole, np. siarczany(VI), chlorki; twardość tę można usunąć metodą chemiczną, wykorzystując węglan sodu.
Cząsteczki o więcej niż jednym centrum chiralności (stereogenicznym)
Przykładem cząsteczki o dwóch centrach chiralności jest kwas winowy. Obok pary enancjomerów istnieje jeszcze jedna forma kwasu winowego, tzw. forma mezo . Forma mezo zawiera wewnętrzną płaszczyznę symetrii, nie jest odbiciem lustrzanym żadnego z enancjomerów, nie skręca płaszczyzny polaryzacji światła ze względu na brak chiralności cząsteczki. Forma mezo i dowolny enancjomer to para diastereoizomerów. Diastereoizomery to stereoizomery nie będące swoimi odbiciami lustrzanymi....
Charakterystyka diamentu, grafitu i fulerenów
diament grafit fulereny przezroczysta substancja krystaliczna, bardzo twarda, co zadecydowało o jej zastosowaniu, np. doszlifowania metali, wyrobu noży do cięcia szkła;oszlifowany diament to brylant używany w jubilerstwie w kryształach diamentu każdy atom węgla jest otoczony tetraedrycznie czterema innymi atomami; atomy połączone są silnymi wiązaniami kowalencyjnymi jednakowej długości (orbitale walencyjne atomów węgla są w stanie hybrydyzacji sp 3 , wszystkie...
Właściwości koligatywne roztworów właściwych
Roztwór wrze w temperaturze wyższej (efekt ebulioskopowy) od temperatury wrzenia czystego rozpuszczalnika, a krzepnie w temperaturze niższej (efekt krioskopowy) od temperatury krzepnięcia czystego rozpuszczalnika. Podwyższenie (obniżenie) temperatury jest tym większe, im większe jest stężenie wszystkich form (cząsteczek, jonów) substancji rozpuszczonej w roztworze. Najniższa temperatura krzepnięcia: roztwór NaCl. Najwyższa temperatura wrzenia: roztwór NaCl.
Dziura ozonowa
To zjawisko polegające na znacznym ubytku ozonu z jego naturalnej warstwy otaczającej Ziemię. Ozon powstaje w atmosferze z tlenu, a do tego procesu potrzebne jest światło. Za dziurę ozonową można uznać taki obszar w warstwie ozonowej, w którym stężenie ozonu spadło o 50%. Przyczyną dziury ozonowej są emitowane do atmosfery gazy – głównie freony (których emisję już znacznie ograniczono), ale także metan i tlenki azotu. Ozon jest niezbędny w atmosferze, ponieważ chroni organizmy żywe przed...
Właściwości chemiczne
Poniżej podano schemat zawierający liczne przemiany chemiczne, w których benzen stanowi substrat. Reakcje chemiczne, w których uczestniczy benzen: nazwa szczegółowa reakcji reagenty i warunki reakcji nazwa ogólna produktu grupa (atom) wprowadzona nitrowanie działanie mieszaniną nitrującą, tzn. mieszaniną stężonego kwasu azotowego(V) i stężonego kwasu siarkowego(VI) nitrozwiązek –NO 2 sulfonowanie działanie stężonym...
Właściwości fizyczne i chemiczne
Aminokwasy są ciałami stałymi, krystalicznymi o dość wysokiej temperaturze topnienia; dobrze rozpuszczają się w wodzie, a słabo w polarnych rozpuszczalnikach organicznych. W stanie stałym aminokwasy występują w postaci soli wewnętrznych. Są to tzw. jony obojnacze . W wodnym roztworze aminokwasów zawierających w cząsteczce jedną grupę karboksylową i jedną grupę aminową ustala się stan równowagi, w którym występują trzy formy jonowe: Wartość pH roztworu, przy której...
Metody rozdziału mieszanin
1. Odparowanie – metoda rozdziału mieszanin polegająca na przejściu w stan gazowy jednego ze składników mieszaniny, zwykle stosowana do rozdziału mieszaniny ciała stałego i cieczy. Odparowanie ciekłego składnika mieszaniny może zachodzić samoistnie lub być przyspieszone poprzez ogrzewanie mieszaniny. 2. Destylacja frakcjonowana – metoda służąca zwykle do rozdziału mieszaniny cieczy różniących się od siebie temperaturą wrzenia. Mieszanina cieczy jest ogrzewana. Kiedy...
Izotopy wodoru
Wodór występuje w przyrodzie w postaci trzech izotopów: Prot jest najlżejszym izotopem wodoru, najbardziej rozpowszechnionym w przyrodzie. Deuter występuje w naturze w śladowych ilościach, jego związki, np. D 2 O (tzw.ciężka woda) używane są w laboratoriach chemicznych i fizycznych do różnego typu badań. Tryt jest najmniej trwałym, promieniotwórczym izotopem wodoru.
Właściwości chemiczne
Glin w temperaturze pokojowej nie reaguje z tlenem, dopiero ogrzany do wysokiej temperatury spala się, tworząc tlenek glinu. Glin reaguje z rozcieńczonym kwasem solnym i kwasem siarkowym(VI). Z rozcieńczonym kwasem azotowym(V) tworzy: Pod wpływem stężonych kwasów ulega pasywacji, czyli pokrywa się warstewką tlenku glinu. Pasywacja to zjawisko polegające na pokrywaniu się metali cienką warstwą ich związków (głównie tlenków), pod wpływem działania różnych...
Przykładowy podział amin
Rzędowość amin określona jest liczbą grup węglowodorowych związanych z atomem azotu.
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
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...
Denaturacja i wysalanie białek
wysalanie białek denaturacja to odwracalny proces koagulacji polegający na zmniejszeniu wzajemnych oddziaływań cząsteczek białek i wody w wyniku wprowadzenia do roztworu jonów określonej soli, np. (NH 4 ) 2 SO 4 ,NaCl, Na 2 SO 4 (jony te silniej niż cząsteczki białka oddziałują z cząsteczkami wody --> niszczenie stabilizującej białko otoczki hydratacyjnej). Dodanie rozpuszczalnika spowoduje przejście białka w stan zolu, czyli peptyzację. to nieodwracalny**...
Teoria elektronowa Lewisa
Założenia teorii Lewisa: Kwas to atom, cząsteczka lub jon przyjmujący parę elektronową (akceptor). Kwas ma właściwości elektronoakceptorowe np. posiada niecałkowicie zapełnioną powłokę zewnętrzną: BF 3 , H + , Cu 2 + . Zasada to atom, cząsteczka lub jon dostarczający parę elektronową (donor). Zasada ma właściwości elektronodonorowe (ma wolną parę elektronową): H 2 O, NH 3 , Cl – , CN – . Między kwasem a zasadą przebiega reakcja zobojętniania, w wyniku której tworzy się tzw....
Krzem i jego związki
Krzem jest pierwiastkiem występującym w postaci wielu różnych związków chemicznych, a najpopularniejszym z nich jest tlenek krzemu(IV), będący głównym składnikiem piasku. Kwarc jest najczęściej spotykaną odmianą krystaliczną SiO 2 , ale występują też inne: kryształ górski (bezbarwny), opal (biały lub wielobarwny), agat (różne barwy), ametyst (fioletowy). Konfiguracja elektronowa atomu krzemu: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 . Stopnie utlenienia krzemu w związkach: II, IV. Krzem jest...
Alkohole ulegają:
a) odwodnieniu (eliminacji wody), tworząc w wysokiej temperaturze i w obecności katalizatora (Al 2 O 3 ) alkeny, np.: eliminacja wody zachodzi zgodnie z regułą Zajcewa b) reakcji odwodnienia dwóch cząsteczek alkoholu w obecności kwasu H2SO4, której towarzyszy utworzenie cząsteczki eteru: c) łagodnemu utlenianiu podczas ogrzewania z użyciem tlenku miedzi(II), np.: alkohole I-rzędowe utleniają się do aldehydów alkohole II-rzędowe utleniają się do ketonów...
Nomenklatura
Nazwy wybranych alkinów zestawiono w tabeli. wzór sumaryczny nazwa wzór sumaryczny nazwa C 2 H 2 etyn C 8 H 14 oktyn C 3 H 4 propyn C 9 H 16 nonyn C 4 H 6 butyn C 10 H 18 decyn C 5 H 8 pentyn C 11 H 20 undecyn C 6 H 10 heksyn C 12 H 22 dodecyn C 7 H 12 heptyn C 15 H 28 pentadecyn Nazwy systematyczne alkinów tworzy się, zamieniając w...
Reakcja dysproporcjonowania (dysmutacji)
Jest to szczególny rodzaj reakcji utleniania-redukcji, w której atomy tego samego pierwiastka ulegają zarówno procesowi utleniania, jak i redukcji, np.: Analizując powyższe przykłady można stwierdzić, że reakcje te zachodzą, gdy atom pierwiastka może występować na co najmniej 3 różnych stopniach utlenienia oraz gdy związek, w którym występuje na pośrednim stopniu utlenienia, jest mniej trwały od związków, w których pierwiastek ten występuje na pozostałych stopniach utlenienia.
Właściwości chemiczne
Pamiętając, że na wiązanie potrójne składa się zawsze jedno wiązania mocne σi pozostałe dwa słabe π, wnioskujemy, że wiązania π ulegają łatwo rozerwaniu podczas reakcji chemicznej. Ten fakt decyduje o dużej aktywności alkinów. Charakterystyczną cechą alkinów jest zdolność do reakcji addycji i polimeryzacji. 1. Addycja wodoru: 2. Addycja halogenów: 3. Addycja halogenowodorów: addycja zgodnie z regułą Markownikowa zawsze tworzy się izomer trans (dotyczy reakcji...
Wybrane sole i metody ich otrzymywania
nazwa związku wzór związku sposób otrzymywania azotan(V) sodu NaNO 3 Na 2 O + 2 HNO 3 --> 2 NaNO 3 + H 2 O fosforan(V) sodu Na 3 PO 4 3 NaOH + H 3 PO 4 --> Na 3 PO 4 + 3 H 2 O chloran(VII) potasu KClO 4 K 2 O + Cl 2 O 7 --> 2 KClO 4 węglan wapnia CaCO 3 Ca(OH) 2 + CO 2 --> CaCO 3 + H 2 O chlorek wodorotlenek wapnia CaOHCl Ca(OH) 2 + HCl --> CaOHCl + H 2 O...
Biologiczne utlenianie alkoholu
Alkohol spożywany przez człowieka metabolizowany jest głównie w wątrobie. Metabolizm etanolu polega na jego utlenianiu kolejno do aldehydu octowego i kwasu octowego. Kluczową rolę w szybkości metabolizmu alkoholu odgrywa enzym – dehydrogenaza alkoholowa, katalizujący pierwszy etap utleniania (do aldehydu octowego). Poziom tego enzymu jest różny u ludzi, stąd wynikają różnice w tolerancji na alkohol i skłonność do występowania objawów zatrucia alkoholem, np. wymiotów i bólów głowy:...
Nukleozyd
Nukleozyd to produkt połączenia cukru i zasady azotowej. W zależności od rodzaju aldopentozy (ryboza lub deoksyryboza) wyróżniamy odpowiednio rybonukleozydy lub deoksyrybonukleozydy. Aldopentoza łączy się z zasadą wiązaniem β-N-glikozydowym. Wiązanie to występuje między atomem węgla C-1 cukru a atomem azotu N-1 zasady pirymidynowej lub N-9 zasady purynowej. Wiązanie β-N-glikozydowe jest trwałe w środowisku zasadowym. Nazwy nukleozydów purynowych tworzy się, zastępując...
Reakcje chemiczne
Substancje chemiczne pod wpływem różnorodnych czynników ulegają przemianom fizycznym lub chemicznym. W przemianie fizycznej zmieniają się tylko właściwości fizyczne substancji (np.stan skupienia). Podczas przemiany chemicznej powstają nowe substancje,o odmiennych właściwościach fizycznych i chemicznych. Przemiana chemiczna określana jest jako reakcja chemiczna. Zapisem reakcji chemicznej jest jej równanie, w którym pojawiają się po lewej stronie substraty (substancje...
Układ dyspersyjny
Układ dyspersyjny jest co najmniej dwuskładnikowym układem złożonym z fazy dyspersyjnej (rozpraszającej), zwanej często ośrodkiem, i z fazy zdyspergowanej (rozproszonej), którą określa się mianem substancji rozproszonej. przykład układu ośrodek dyspersyjny substancja zdyspergowana szkło ciało stałe ciało stałe powietrze gaz ciecz i ciało stałe dezodorant gaz ciecz dym gaz ciało stałe woda mineralna...
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...
Właściwości fizyczne
Wskutek polaryzacji wiązania w grupie karbonylowej osłabieniu ulega wiązanie tlen-wodór w grupie hydroksylowej, co ułatwia oderwanie jonu H + . Rozpuszczalne w wodzie kwasy ulegają dysocjacji elektrolitycznej z odszczepieniem kationów H + , co przedstawiono poniższymi równaniami: Kwasy karboksylowe należą do elektrolitów słabych; ze wzrostem długości łańcucha węglowego w cząsteczce kwasu maleje ich moc. wzór kwasu stała(e) dysocjacji kwasu kwasy...
Okres połowicznego rozpadu τ½
Czas, w którym połowa jąder izotopu danego pierwiastka ulega rozpadowi. Jest to wielkość charakteryzująca każdy nuklid promieniotwórczy.
Otrzymywanie wodoru
a) w laboratorium: – w reakcji metali z kwasami – w reakcji metali aktywnych z wodą b) w przemyśle: – działając na rozżarzony węgiel parą wodną – bardzo czysty wodór można otrzymać w procesie elektrolizy wody.
Zastosowanie wybranych związków litowców
związek właściwości fizyczne zastosowanie NaCl chlorek sodu bezbarwna, krystaliczna substancja,dobrze rozpuszczalna w wodzie w gospodarstwach domowych używany jako dodatek do żywności (sól kuchenna), w sprzedaży zwykle dostępna jest tzw. sól jodowana, z dodatkiem NaI i KI; w przemyśle spożywczym stosowany jako konserwant; w przemyśle chemicznym służy do otrzymywania np. kwasu chlorowodorowego, sodu i chloru Na 2 CO 3 węglan sodu (soda...
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...
Monosacharydy
Do aldoz zawierających 5 atomów węgla w cząsteczce zalicza się np. D-rybozę i 2-deoksy-D-rybozę: Do aldoz zawierających 6 atomów węgla w cząsteczce zalicza się np. mannozę, glukozę i galaktozę: Analizując wzory niektórych monosacharydów można zauważyć, że np. D-glukozai D-mannoza, D-glukoza i D-galaktoza różnią się konfiguracją (położeniem) podstawników tylko przy jednym asymetrycznym atomie węgla. Taką szczególną parędiastereoizomerów nazywa się epimerami . Przykładem...
Właściwości chemiczne
Alkadieny – podobnie jak alkeny – są aktywne chemicznie i biorą udział w reakcjach addycji. Właściwości chemiczne tych związków ściśle wiążą się z układem wiązań występującym w cząsteczce alkadienu, np.: przy układzie izolowanym każde z wiązań zachowuje swoje właściwości, takie jak wiązanie podwójne w alkenach (wiązania podwójne nie oddziałują na siebie): przy układzie sprzężonym w przypadku reakcji zachodzącej przy stosunku molowym substratów 1:1 możliwa jest addycja w...
Alkohole reagują:
a) z metalami aktywnymi (sód, potas, magnez, na gorąco z wapniem), tworząc alkoholany,np.: łatwość rozerwania wiązania RO–H maleje w kierunku: alkohol I–rzędowy > alkohol II–rzędowy > alkohol III–rzędowy powstające alkoholany ulegają hydrolizie anionowej (jak sól mocnej zasady i słabego kwasu), np. wodny roztwór etanolanu sodu ma odczyn zasadowy, co potwierdza poniższy zapis tego procesu: b) z halogenowodorami (HX: HCl, HBr, HI), tworząc halogenki...
Znaczenie metali w organizmach żywych
Metale w organizmach żywych występują w postaci różnorodnych związków chemicznych i są niezbędne do prawidłowego działania organizmu. Funkcje wybranych metali przedstawiono poniżej. metal funkcja wapń składnik kości i zębów, jest też niezbędny do prawidłowej pracy mięśni magnez potrzebny do funkcjonowania wielu enzymów, podnosi odporność na stres żelazo składnik białek przenoszących i magazynujących tlen – hemoglobiny i mioglobiny...
Kwaśne deszcze
Wywoływane są głównie przez tlenki siarki i tlenki azotu. Zanieczyszczenia powietrza reagują z parą wodną i tlenem, tworząc odpowiednie kwasy. Za kwaśne deszcze uważane są takie opady, których pH jest niższe od 5. Kwaśne deszcze znacznie pogarszają jakość gleb (zakwaszają je), działają także szkodliwie na rośliny – powodują utratę magnezu i chlorofilu, czego skutkiem jest spowolnienie procesów metabolicznych u roślin (głównie fotosyntezy). Wpływają negatywnie na stan budynków i zabytków,...
Zastosowanie cynku i jego związków
Cynk znalazł zastosowanie w przemyśle do produkcji blach, stopów metali (np. mosiądzu – stopu cynku z miedzią), powłok chroniących powierzchnie metalowe przed korozją. Używany jest do wytwarzania ogniw i baterii. Związki cynku, np. siarczek cynku(II), są stosowane do produkcji kineskopów w telewizorach i monitorach (ZnS fosforyzuje po naświetleniu odpowiednim promieniowaniem). Tlenek cynku(II) znalazł zastosowanie do produkcji farb i lakierów. Cynk jest ważnym pierwiastkiem,...