Liczba atomowa Z
Określa liczbę protonów. Często nazywana jest też liczbą porządkową, gdyż wyznacza miejsce danego pierwiastka w układzie okresowym.
Właściwości chemiczne
Estry ulegają hydrolizie, która zachodzi zarówno w środowisku kwaśnym, jak i zasadowym. Hydroliza w środowisku kwaśnym jest procesem odwracalnym. Hydroliza w środowisku zasadowym jest praktycznie nieodwracalna. Estry ulegają reakcji alkoholizy (transestryfikacji) oraz amonolizy, np.: Alkoholiza , czyli reakcja estru z alkoholem prowadząca do otrzymania nowego estru i alkoholu, jest reakcją odwracalną zarówno w środowisku kwaśnym, jak i zasadowym. Amonoliza ,...
Metody stosowane dla wybranych kwasów
działanie kwasem siarkowym(VI) na metanian sodu w celu otrzymania kwasu metanowego: katalityczne utlenianie etanalu do kwasu etanowego: fermentacja octowa, którą sumarycznie można zapisać: utlenianie metylobenzenu i etylobenzenu manganianem(VII) potasu w odpowiednim środowisku prowadzi do otrzymania kwasu benzoesowego, co przedstawiono schematycznie poniżej:
Budowa i właściwości fizyczne
R–SH to ogólny wzór alifatycznych tioli, których podstawową cechą jest intensywny, bardzo nieprzyjemny zapach. Związki z grupy tioli są składnikami wydzieliny skunksa, mającej bardzo nieprzyjemny zapach.
Właściwości chemiczne
Chlorowcokwasy wykazują wszystkie typowe właściwości wynikające z obecności grupy karboksylowej i atomu chlorowca w reszcie węglowodorowej: Inne swoiste właściwości są wynikiem współdziałania grupy –COOH i atomu –X i stanowią podstawę do omówienia właściwości chlorowcokwasów w zależności od usytuowania atomu –X względem grupy karboksylowej. Ponieważ najczęściej mamy do czynienia z chlorokwasami, na ich podstawie zostaną omówione te właściwości: a) α-chlorokwasy w reakcji z mocną...
Metody otrzymywania azotu
a) na skalę przemysłową – frakcjonowana destylacja skroplonego powietrza, b) na skalę laboratoryjną – np. poprzez rozkład azotanu(III) amonu:
Hydroliza – podsumowanie
W przypadku hydrolizy soli pochodzących od wieloprotonowych kwasów należy proces ten potraktować wieloetapowo, wielostopniowo (jak proces dysocjacji), np.:
Nomenklatura
Tworząc nazwy systematyczne wodorotlenków, należy podać słowo „wodorotlenek” oraz nazwę metalu wchodzącego w skład wodorotlenku w formie dopełniacza. Kiedy metal może występować na więcej niż jednym stopniu utlenienia, należy za nazwą metalu, w nawiasie podać stopień utlenienia metalu w tym wodorotlenku. wzór nazwa NaOH wodorotlenek sodu Mg(OH) 2 wodorotlenek magnezu Al(OH) 3 wodorotlenek glinu Fe(OH) 3 wodorotlenek...
Aminy symetryczne
Tworząc nazwę systematyczną, należy podać nazwę grupy –R (węglowodorowej) lub–Ar (aromatycznej) poprzedzoną – w razie potrzeby – odpowiednim przedrostkiem di-, tri-, gdy w cząsteczce występują 2 lub 3 identyczne grupy, dodać literę „o” i końcówkę-amina, np.:
Zastosowanie i właściwości wybranych związków azotu
Azot ma zastosowanie w przemyśle i technice jako środek chłodzący. Ciekły azot pozwala na uzyskiwanie temperatur poniżej –200 o C. Używany jest też do przemysłowej syntezy amoniaku. Związki azotu mają szerokie zastosowanie w przemyśle. Do produkcji nawozów sztucznych stosowane są głównie sole kwasów azotowych – azotany(V) sodu, potasu, amonu. Ważne zastosowanie w przemyśle ma także amoniak. Używany jest do produkcji mocznika, hydrazyny, amin, a także do produkcji nawozów sztucznych....
Charakterystyka wybranych hydroksykwasów
Kwas mlekowy otrzymuje się syntetycznie przez chlorowanie kwasu propanowego, a następnie podstawienie atomu chloru grupą hydroksylową: Pamiętaj! Produktem jest racemat kwasu mlekowego, czyli równomolowa mieszanina obu enancjomerów. Kwas salicylowy to biała substancja krystaliczna o słodko-kwaśnym smaku, rozpuszczalna w gorącej wodzie oraz alkoholach i eterze. Pozycja orto grup funkcyjnych determinuje tworzenie wewnątrzcząsteczkowych wiązań wodorowych: Ze względu na...
Rozróżnianie związków organicznych
Przedstawione powyżej próby jakościowe w niektórych przypadkach mogą nie dawać jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, czy identyfikowany przez nas nieznany związek jest tym, którego szukamy. Warto zwrócić uwagę, że np. reakcji nitrowania ulega bardzo duża grupa związków różniących się znacznie od siebie budową, a warunkiem pojawienia się objawów reakcji nitrowania jest obecność w cząsteczce pierścienia aromatycznego. Podobna sytuacja występuje, kiedy próbujemy zidentyfikować związek...
Metody otrzymywania kwasów
a) w reakcji tlenków kwasowych z wodą, np.: b) w reakcji soli z mocnym kwasem, np.: c) w reakcji bezpośredniej syntezy z pierwiastków (dla kwasów beztlenowych), np.:
Tłuszcze (lipidy)
W najbardziej ogólnym ujęciu tłuszcze to estry różnych alkoholi i kwasów tłuszczowych. Biorąc pod uwagę ich skład, można sklasyfikować je następująco: Najczęściej występującą cząsteczką alkoholu jest cząsteczka glicerolu; w tłuszczach obok glicerolu mogą występować inne alkohole, np.: Tłuszcze właściwe , czyli acyloglicerole, to estry glicerolu i kwasów tłuszczowych. W zależności od liczby połączonych reszt acylowych z cząsteczką glicerolu wyróżnia się mono-, di-...
Zastosowanie, znaczenie, funkcje
Acetylen (etyn) jest węglowodorem otrzymywanym w przemyśle z metanu lub w wyniku reakcji węgliku wapnia z wodą. Czysty acetylen jest bezbarwnymi bezwonnym gazem, a nieprzyjemny zapach technicznego acetylenu pochodzi od niewielkiej ilości zanieczyszczeń siarkowych i fosforowych. Do niedawna acetylen używany był w przemyśle do produkcji etanalu i kwasu octowego, jednak obecnie acetylen używany jest głównie do wyrobu polimerów i tworzyw sztucznych. Ze względu na swoje właściwości acetylen...
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...
Właściwości fizyczne
Ketony nasycone o prostych łańcuchach węglowych są cieczami o niższych temperaturach wrzenia niż odpowiednie alkohole. Podobnie jak u aldehydów, związane jest to z brakiem asocjacji cząsteczek tych związków. W szeregu homologicznym ketonów ze wzrostem długości łańcucha węglowego rosną temperatury wrzenia i topnienia. Właściwości fizyczne wybranych ketonów zestawiono poniżej: keton T T [°C] T W [°C] właściwości fizyczne propanon (aceton) CH 3 COCH...
Woda
Woda to najpopularniejsza substancja chemiczna. Jest to po prostu tlenek wodoru, czyli związek o wzorze H2O. Analizując budowę cząsteczki wody, należy pamiętać o jej polarnym charakterze; cząsteczka wody jest dipolem, co wynika z jej kątowej budowy, spolaryzowanych wiązań atomowych tlen-wodór oraz obecności dwóch wolnych par elektronowych na atomie tlenu. długość wiązania i kąt między wiązaniami w cząsteczce wody schemat nakładania konturów orbitali...
Teoria VSEPR
Budowa przestrzenna dwuatomowych cząsteczek (zarówno homoatomowychA 2 , jak i heteroatomowych AB) nie wymaga specjalnego komentarza; budowę cząsteczek wieloatomowych typu AB x najłatwiej przybliżyć, wykorzystując teorię VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion), czyli teorię odpychania par elektronów walencyjnych. Posługując się tą teorią można przewidzieć kształt cząsteczki. Rzeczywisty kształt cząsteczki zależy nie tylko od typu hybrydyzacji orbitali walencyjnych atomu...
Reakcja synproporcjonowania
Przykładem reakcji utleniania-redukcji, w której atomy tego samego pierwiastka z dwóch różnych stopni utlenienia przechodzą na jeden wspólny, jest np.:
Właściwości fizyczne i chemiczne tłuszczów
Tłuszcze właściwe – jako estry – powstają w reakcji estryfikacji, np.: Tłuszcze charakteryzują się następującymi liczbami: liczba kwasowa (liczba Kottstorfera) – liczba mg KOH potrzebna do zobojętnienia wolnych kwasów tłuszczowych zawartych w 1 gramie tłuszczu, liczba jodowa – liczba gramów I 2 , która przyłącza się do kwasów tłuszczowych nienasyconych, zawartych w 100 gramach tłuszczu, liczba zmydlania – liczba miligramów KOH niezbędna do przeprowadzenia...
Enole
Enole alifatyczne to związki, w cząsteczkach których grupa –OH połączona jest bezpośrednio z atomem węgla, mającym walencyjne orbitale atomowe w stanie hybrydyzacji sp 2 .
Nadtlenki i ponadtlenki
Do innych połączeń tlenu z pierwiastkami zaliczamy: nadtlenki , w których tlen występuje na –I stopniu utlenienia, ponadtlenki , w których tlen występuje na –½ stopniu utlenienia. Niektóre metale aktywne podczas spalania w powietrzu tworzą nadtlenki i ponadtlenki, np.: Uwaga: tlenek potasu nie powstaje w wyniku bezpośredniej syntezy z pierwiastków Uwaga: tlenek sodu nie powstaje w wyniku bezpośredniej syntezy z pierwiastków
Zastosowanie wodoru
Wodór jest używany w tzw. ogniwach paliwowych, czyli w urządzeniach wytwarzających energię elektryczną z wodoru i tlenu. Sumarycznie proces zachodzący w ogniwie paliwowym można zapisać: Na katodzie ogniwa paliwowego zachodzi redukcja tlenu: Na anodzie ogniwa paliwowego zachodzi utlenianie wodoru: Podczas pracy ogniw paliwowych wytwarzany jest tylko prąd elektryczny i ciepło, tak więc ogniwa te nie stanowią zagrożenia dla środowiska naturalnego, osiągają także większą...
Wykrywanie chlorków kwasowych
reakcja z wodnym roztworem AgNO 3 pojawia się biały serowaty osad
Nomenklatura
Nazwy systematyczne węglowodorów aromatycznych tworzy się poprzez dodanie nazwy podstawnika z łącznikiem -o- do nazwy węglowodoru aromatycznego, np.: Jeśli w pierścieniu aromatycznym występuje więcej niż jeden podstawnik, konieczne staje się wprowadzenie numeracji atomów węgla w pierścieniu. Numerację atomów węgla prowadzi się w taki sposób, aby atomy węgla połączone z podstawnikami miały jak najniższe lokanty (przy 2 różnych podstawnikach ich kolejność alfabetyczna narzuca numerację...
Metody otrzymywania amidów
Amidy w zależności od rzędowości otrzymujemy różnymi sposobami: a) otrzymywanie I-rzędowych amidów w reakcji kwasu karboksylowego z amoniakiem, np.: b) otrzymywanie II-rzędowych amidów w reakcji kwasu karboksylowego z I-rzędową aminą, np.: c) otrzymywanie III-rzędowych amidów w reakcji kwasu karboksylowego z II-rzędową aminą, np.: Amidy powstają również w reakcji chlorków kwasowych i innych pochodnych kwasów w grupie funkcyjnej z amoniakiem, czyli w trakcie tzw....
Enzymy
Enzymy to białka proste lub złożone, katalizujące szereg reakcji biochemicznych w organizmach. Działalność enzymów polega na obniżaniu energii aktywacji oraz zmianie szybkości reakcji biochemicznych. Enzymy nie przesuwają stanu równowagi katalizowanej reakcji. Ze względu na budowę enzymy można podzielić na proste i złożone. Ze względu na pełnione funkcje enzymy dzieli się na sześć głównych klas: klasy enzymów 1. Oksydoreduktazy katalizują reakcje redoks...
Stężenia roztworów
Stężenie roztworu to stosunek ilości substancji rozpuszczonej do określonej ilości (objętości lub masy) roztworu. Stężenie procentowe C p wyraża liczbę gramów substancji rozpuszczonej znajdującej się w 100 gramach roztworu: Stężenie molowe C m określa liczbę moli substancji rozpuszczonej w 1 dm 3 (1000 cm 3 )roztworu. Jednostką stężenia molowego jest mol/dm 3 . Stężenie procentowe można łatwo przeliczyć na stężenie molowe (i odwrotnie), jeśli zna się wartość...
Grupa karbonylowa
Ugrupowanie nosi nazwę grupy karbonylowej . Grupa ta stanowi grupę funkcyjną ketonów, ale wchodzi w skład grupy funkcyjnej aldehydów –CHO zwanej grupą aldehydową . Obecność nienasyconego wiązania w grupie karbonylowej powoduje, że aldehydy charakteryzuje łatwość łączenia się ich cząsteczek pomiędzy sobą (polimeryzacja) oraz z cząsteczkami innych związków chemicznych (polikondensacja). W obecności śladowych ilości kwasów tworzą się polimery cykliczne i łańcuchowe. Reakcje polimeryzacji...
Zasadowość amoniaku wg teorii Arrheniusa, Brønsteda– Lowry’ego i Lewisa
Hybrydyzacja orbitali atomowych
Hybrydyzacja to zabieg matematyczny polegający na kombinacji liniowej walencyjnych orbitali atomowych tego samego atomu. Otrzymane zhybrydyzowane orbitale są mieszaninami (hybrydami) orbitali wyjściowych i charakteryzują się jednakowym kształtem konturu i energią (co odróżnia je od orbitali, z których powstały). Typ hybrydyzacji określa, które walencyjne orbitale atomowe zostały poddane matematycznemu przekształceniu, a jednocześnie wyznacza rozmieszczenie przestrzenne powstałych hybryd....
Masa cząsteczkowa
to masa pojedynczej cząsteczki wyrażona w atomowych jednostkach masy u. Stanowi sumę mas atomowych wszystkich atomów wchodzących w skład cząsteczki.
II prawo elektrolizy
Stosunek masy molowej M substancji wydzielanej na elektrodzie do iloczynu jej równoważnika elektrochemicznego i liczby elektronów n wymienionych w reakcji elektrodowej przez jeden mol substancji jest wielkością stałą dla wszystkich procesów elektrodowych i wynosi 96 500 C/mol:
Zastosowanie manganu
Mangan otrzymywany jest w przemyśle w procesie aluminotermii. Mangan stosuje się jako dodatek utwardzający do stopów metali, używany jest też do produkcji ogniw i barwników. Związki manganu mają zastosowanie także jako środki dezynfekujące. W laboratoriach chemicznych związki manganu wykorzystywane są do oznaczeń analitycznych wielu substancji (manganometria). Przy pomocy manganianu(VII) potasu można oznaczyć np. nadtlenek wodoru lub kwas szczawiowy. Miareczkowanie uznaje się za...
Orbital atomowy
Jest funkcją falową położenia elektronu. Kwadrat bezwzględnej wartości tej funkcji falowej określa gęstość prawdopodobieństwa napotkania elektronu w określonym elemencie przestrzeni wokół jądra. Postać tych funkcji opisana jest zestawem trzech liczb kwantowych (głównej, orbitalnej, magnetycznej): Ψn,l,m, np. Ψ1,0,0 , Ψ2,l,0. Stan elektronu w atomie opisuje zestaw pięciu liczb kwantowych, których charakterystykę przedstawiono w poniższej tabeli. liczby kwantowe opisywany...
Metody otrzymywania tlenków
a) bezpośrednia synteza z pierwiastków, np.: b) termiczny rozkład niektórych soli kwasów tlenowych lub wodorotlenków, np.: c) utlenianie lub redukcja tlenków (dla pierwiastków, które tworzą tlenki na różnych stopniach utlenienia) w określonych warunkach, np. w obecności katalizatora: Do redukcji stosujemy np. wodór, węgiel lub metale (np. miedź):
Procesy zachodzące podczas elektrolizy wybranych kwasów, zasad i soli
Jeżeli anoda wykonana jest np. z miedzi, to należy dodatkowo uwzględnić proces jej anodowego roztwarzania, np. podczas elektrolizy roztworu wodnego CuSO 4 na elektrodach miedzianych: Jeżeli katoda wykonana jest np. z rtęci, to w tych warunkach wszystkie metale ulegają redukcji na katodzie, tworząc tzw. amalgamat. Jeżeli elektrolizie poddano stopione elektrolity (np. tlenki, wodorotlenki, sole), to w tych warunkach wszystkie metale ulegają redukcji na katodzie (niezależnie od...
Ałuny
Ałuny to inaczej sole podwójne, ale są również solami uwodnionymi. Ałuny to podwójne siarczany(VI) metalu jedno- i trójwartościowego o ogólnym wzorze: We wzorach pojawiają się poszczególne elementy składowe – oddzielone kropką –w następującej kolejności: a) siarczany(VI) zapisane w kolejności alfabetycznej pierwszych symboli b) woda
Nomenklatura
Zgodnie z ogólnie przyjętą umową wzory strukturalne peptydów przedstawia się, umieszczając wzór aminokwasu z wolną grupą aminową po lewej stronie (grupa N-terminalna), a aminokwasu z wolną grupą karboksylową na końcu szeregu, po prawej stronie (grupa C-terminalna). W nazewnictwie peptydów temu aminokwasowi, który angażuje swoją grupę karboksylową w tworzenie wiązania peptydowego, dodaje się do rdzenia nazwy końcówkę -ylo lub -ilo, nazwa aminokwasu z wolną grupą karboksylową pozostaje...
Zastosowanie, znaczenie, funkcje
W przyrodzie występuje ogromna różnorodność białek, pełnią one także wiele funkcji, np.: białka w przyrodzie białka strukturalne budują różnorodne struktury komórkowe, a także tkanki, np. kolagen (główny składnik tkanki łącznej), elastyna (składnik ścięgien), keratyna (budulec włosów, paznokci, rogów) białka motoryczne w komórkach tworzą kurczliwe struktury umożliwiające ruch, np. miozyna i aktyna (białka tkanki mięśniowej), dyneina (składnik rzęsek i...
Adenozyno-5-monofosforan(V) AMP
Adenozyno-5-monofosforan(V) AMP może do swej reszty fosforanowej przyłączyć jedną lub dwie cząsteczki kwasu fosforowego(V), tworząc odpowiednio adenozyno-5-difosforan(V) (ADP) lub adenozyno-5-trifosforan(V) (ATP). Związki te należą do związków bogatych w energię, tzw. makroergicznych. Nukleotydy dobrze rozpuszczają się w wodzie. Reszta kwasu fosforowego(V) nadaje im odczyn silnie kwasowy.
Niemetale
Niemetale to substancje występujące w temperaturze pokojowej w trzech stanach skupienia: jako ciała stałe, ciecze oraz gazy. Gazami są np. fluor, chlor, tlen, azot. Ciała stałe to np. siarka i jod; w stanie ciekłym, w temperaturze pokojowej, występuje jedynie brom. Właściwości fizyczne i chemiczne niemetali są bardzo zróżnicowane. Większość niemetali nie przewodzi prądu elektrycznego, wyjątkiem jest np. węgiel (grafit). Niemetale słabo przewodzą ciepło. Niemetale można znaleźć w skorupie...
Odczyn Dishego
Próba pozwalająca na odróżnienie DNA od RNA. W środowisku kwaśnym difenyloamina tworzy z 2-deoksyrybozą, obecną w DNA, kompleks o niebieskiej barwie. Ryboza wchodząca w skład RNA takich kompleksów nie tworzy.
Kwasy nukleinowe
Kwasy nukleinowe to liniowe polinukleotydy. Analizując ich budowę stwierdzono, że połączenie następuje poprzez fosfodiestrowe mostki – reszty kwasu fosforowego(V) tworzą wiązania estrowe z grupą –OH atomu węgla C-5 (w cząsteczce cukru) jednego nukleozydu oraz grupą –OH atomu węgla C-3 (w cząsteczce cukru) drugiego nukleozydu. Kwas rybonukleinowy RNA zawiera D-rybozę, a kwas deoksyrybonukleinowy DNA– 2-deoksy-D-rybozę. Zasadami, których obecność...
Izomeria konformacyjna
Izomeria konformacyjna związana jest z możliwością rotacji atomów wokół wiązań pojedynczych. Swoboda obrotu wokół wiązania pojedynczego σ sprawia, że możliwe są różne ułożenia grup atomów w przestrzeni (różne formy przestrzenne cząsteczek), czyli różne konformacje. Konformacje przekształcają się w siebie w wyniku wewnątrzcząsteczkowej rotacji, np.:
Właściwości chemiczne
Obecność grupy –OH wywołuje efekt indukcyjny, który zwiększa deficyt elektronowy na atomie węgla grupy karboksylowej. Skutkiem tego jest zwiększona moc hydroksykwasu w stosunku do kwasu karboksylowego o identycznej liczbie atomów węgla nie zawierającego grupy –OH. Ponieważ hydroksykwasy zawierają dwie grupy funkcyjne, uczestniczą w typowych dla tych grup reakcjach. Każda z grup funkcyjnych zachowuje swoje charakterystyczne właściwości: a) reakcje charakterystyczne dla grupy...