Z 1

Węglowodory to związki zbudowane wyłącznie z atomu węgla i wodoru.

Węglowodory

a) nasycone b)nienasycone

*alkeny *alkiny

*alkany

Dysocjacja elektrolityczna – proces rozpadu cząsteczek związków chemicznych na jony pod wpływem rozpuszczalnika HCL---->H(+) + Cl(-) chlorowodór

Tlen należy on do najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków w przyrodzie. Zawartość tlenu w atmosferze, wodach i skorupie ziemskiej (do 16 km głębokości) stanowi prawie 50% ich składu chemicznego.

Główne ilości tlenu występują w przyrodzie w postaci związanej. Na przykład woda zawiera ok. 89% tlenu, piasek - 53%, a organizm ludzki ok. 65%.Tlen O2 jest bezbarwnym, bez zapachu i smaku gazem występującym w cząsteczkach dwuatomowych. Ciekły tlen jest barwy niebieskiej. Tworzy połączenia z większością pierwiastków. Znajduje zastosowanie w lecznictwie i w technice przy wykonywaniu wielu procesów (palnik acetylenowo-tlenowy, hutnictwo, itp.)

Zapotrzebowanie na tlen do oddychania w świecie roślinnym i zwierzęcym jest dobrze znane

Z 2

Weglowodory nasycone są to zwiazki zawierajace tylko wegiel i wodór przy czym

wszystkie atomy wegla w czasteczcesą połączone wiazaniem pojedyńczym (C-C).

METAN-CH4

ETAN-C2H6

PROPAN-C3H8

BUTAN-C4H10

PENTAN-C5H12

Reakcja zobojętniania (neutralizacji) – reakcja chemiczna między kwasem a zasadą, która prowadzi do zmiany pH środowiska reakcji w kierunku bardziej obojętnego odczynu. W jej wyniku powstaje sól i często, choć nie zawsze, woda. W innym sensie zobojętnianie to każda reakcja, która prowadzi do zmiany pH środowiska, niekoniecznie między kwasem i zasadą, ale także między solą i kwasem lub zasadą, dwoma kwasami, dwiema zasadami, a nawet dwiema solami.

reakcja HNO3 z KOH

Węgiel występuje w przyrodzie zarówno w stanie wolnym jak i w postaci najrozmaitszych związków nieorganicznych i organicznych. Do nieorganicznych związków węgla należą przede wszystkim: dwutlenek węgla, węglany i węgliki. Węglan wapniowy (CaCO3) - jest składnikiem wapieni, kredy, marmurów - tworzy masywy górskie.

W stanie wolnym węgiel występuje w przyrodzie w postaci minerałów - diamentu i grafitu . Są to różne odmiany alotropowe tego pierwiastka. Każda z odmian węgla występującego w stanie wolnym ma duże znaczenie jako surowiec do produkcji wielu produktów, które mają praktyczne zastosowanie w życiu codziennym czlowieka. grafit - jest wykorzystywany do produkcji smarów, ołówków, elektrod, włókien węglowych oraz w technice jądrowej sadza - jako produkt spalania węglowodorów, ma zastosowanie jako wypełniacz do kauczuku w procesie produkcji gumy koks - ma zastosowanie w hutnictwie żelaza, cynku i ołowiu oraz jako paliwo w gospodarstwie domowym

Z 3

Alkany (węgowodory nasycone) to zwiazki w których atomy wegla znajdujące się w cząsteczce są połączone tylko wiązaniami pojedynczymi Najprostszym alkanem jest metan

CH₄

Reakcja hydrolizy jest reakcja odwrotna do reakcji zobojetniania i polega na rozkladzie soli pod wplywem wody

Na2CO3 + 2H2O -> 2NaOH + H2O + CO2

dwutlenek węgla ucieka, zostaje zasada sodowa, a więc roztwór ma odczyn zasadowy

Węgiel występuje w przyrodzie zarówno w stanie wolnym jak i w postaci najrozmaitszych związków nieorganicznych i organicznych. Do nieorganicznych związków węgla należą przede wszystkim: dwutlenek węgla, węglany i węgliki. Węglan wapniowy (CaCO3) - jest składnikiem wapieni, kredy, marmurów - tworzy masywy górskie.

W stanie wolnym węgiel występuje w przyrodzie w postaci minerałów - diamentu i grafitu . Są to różne odmiany alotropowe tego pierwiastka. Każda z odmian węgla występującego w stanie wolnym ma duże znaczenie jako surowiec do produkcji wielu produktów, które mają praktyczne zastosowanie w życiu codziennym czlowieka. grafit - jest wykorzystywany do produkcji smarów, ołówków, elektrod, włókien węglowych oraz w technice jądrowej sadza - jako produkt spalania węglowodorów, ma zastosowanie jako wypełniacz do kauczuku w procesie produkcji gumy koks - ma zastosowanie w hutnictwie żelaza, cynku i ołowiu oraz jako paliwo w gospodarstwie domowym

Z 4

Alkeny, węglowodory nienasycone nazywane często tradycyjnie olefinami, zawierają w cząsteczce jedno wiązanie podwójne między dwoma atomami węgla. Najprostszym alkenem jest eten (etylen), w którego cząsteczce znajdują się się dwa atomy węgla.

CH2=CH2

Stopień utlenienia, pojęcie formalne określa hipotetyczny ładunek jaki posiadałby dany atom gdyby wszystkie wiązania występujące w danej cząsteczce lub jonie zawierającej ten atom, były wiązaniami o charakterze jonowym.

Stopień utlenienia Cu=I, II;O₂=0; H2O=H(+I), O(-II); CO₂=IV; AlPO4=Al III , P V , O – II

Właściwości ogólne litowców:

metale bardzo lekkie;

bardzo miękkie (wszystkie z wyjątkiem litu można ciąć nożem);

bardzo reaktywne (wśród metali);

srebrzysty połysk znika na powietrzu a Rb i Cs zapalają się samorzutnie w powietrzu;

metale rozkładają wodę - reakcja egzotermiczna;

litowce przechowuje się w cieczach izolujących je od powietrza, wolnych od halogenów (np. nafcie lub oleju parafinowym);

metale alkaliczne rozpuszczają się w amoniaku (w miarę wzrostu stężenia kolor roztworu zmienia zabarwienie z ciemnoniebieskiej poprzez czarną, złotobrązową aż do barwy miedzianometalicznej);

stężone roztwory przewodzą prąd, podobnie jak żelazo;

wykrywanie litowców: za pomocą barwy płomienia lub widmowej analizy spektralnej

Lit Sód Potas Rubid Cez

Zastosowanie: Szersze zastosowanie mają związki litowców, chociaż same metale też znalazły zastosowanie w przemyśle. Sód stosowany jest w syntezach organicznych jako reduktor, potas wykorzystywany jest przy produkcji nawozów sztucznych i szkła. Lit używany jest do produkcji szkła i porcelany, a także do wyrobu baterii.

Z 5

Alkiny (zwyczajowo acetyleny) – grupa organicznych związków chemicznych będących węglowodorami nienasyconymi, w których występuje jedno wiązanie potrójne między atomami węgla (−C≡C−). Najprostszym alkinem jest acetylen (etyn), H−C≡C−H. Alkiny są bardziej reaktywne od alkanów i alkenów, są nietrwałe i podlegają wielu samorzutnym reakcjom.

hydroliza karbidu (węgliku wapnia):

CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)

Dysocjacja elektrolityczna – proces rozpadu cząsteczek związków chemicznych na jony pod wpływem rozpuszczalnika

NaOH --> Na+ + OH-

BERYLOWCE – WŁAŚCIWOŚCI

- metale o barwie srebrzystej; mniej reaktywne niż litowce;

- nazwa grupy pierwiastków pochodzi od gleb posiadających odczyn zasadowy;

- sproszkowany magnez reaguje z powietrzem;

- własności metaliczne, zasadowość wzrasta ze wzrostem masy cząsteczkowej;

- gęstość i twardość większa niż litowców;

- silnie ujemne potencjały standardowe (metale nieszlachetne);

Berylowce znalazły zastosowanie w gospodarce człowieka. Beryl dodawany jest do stopów metali – poprawia ich przewodnictwo cieplne, elektryczne oraz wytrzymałość. Magnez, dodawany do stopów metali, poprawia ich plastyczność. Niezbędny jest także do przeprowadzania wielu reakcji w chemii organicznej. Wapń nie ma większego zastosowania praktycznego. Stront dodawany jest do szkła służącego do budowy ekranów telewizyjnych oraz używany jest do wytwarzania sztucznych ogni.

Z6

Węglowodory ulegają różnym reakcjom spalania w tlenie:

spalanie całkowite, w którym powstaje H2O i CO2

spalanie niecałkowite, gdzie powstaje H2O i CO

Metan

całkowite:

CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂0

półspalanie:

2 CH₄ + 3O₂→ 2 CO + 4 H₂0

spalanie niecałkowite:

CH₄ + O₂→ C + 2 H₂0

Reakcja zobojętniania (neutralizacji) – reakcja chemiczna między kwasem a zasadą, która prowadzi do zmiany pH środowiska reakcji w kierunku bardziej obojętnego odczynu. W jej wyniku powstaje sól i często, choć nie zawsze, woda. W innym sensie zobojętnianie to każda reakcja, która prowadzi do zmiany pH środowiska, niekoniecznie między kwasem i zasadą, ale także między solą i kwasem lub zasadą, dwoma kwasami, dwiema zasadami, a nawet dwiema solami.

Ca(OH)2 + H2SO4 --> CaSO4 + 2H2O

Wapń to metal z drugiej grupy głównej. Wapń jest bardzo rozpowszechniony w przyrodzie; występuje jedynie w stanie związanym. Nie występuje w stanie wolnym, tylko w związkach chemicznych, np. w minerałach: dolomicie MgCO3* CaCO3, skałach wapiennych (kalcyt CaCO3).. Tworzy liczne minerały skałotwórcze, z których najważniejsze to: kalcyt( szpat islandzki), aragonit, dolomit, gips, Odgrywa dużą rolę w funkcjonowaniu organizmów żywych. W glebach zajmuje do 2%. Na ziemi o małej zawartości wapnia rośnie chaber i rumianek, zaś na ziemiach przesyconych tym metalem-mak, jaskier i oset. Metaliczny wapń ma ograniczone zastosowanie jako środek zabezpieczający przed utlenieniem, np. przy produkcji miedzi, stali i niklu, z których usuwa jednocześnie siarkę. Służy też do oczyszczania i osuszania ropy, benzyny, alkoholi, gazów szlachetnych i in. Używany jest także do redukcji tlenków uranu, toru, metali ziem rzadkich i in. do postaci metalicznej.

Z 7

Do węglowodorów aromatycznych (arenów) zalicza się benzen i jego homologi Benzen jest bezbarwną cieczą o charakterystycznym zapachu. Ma mniejsza gęstość niż woda i nie rozpuszcza się w niej. Spala się kopcącym płomieniem, co świadczy o dużej zawartości węgla. benzen C6H6. wzór sumaryczny sugeruje, że jest to związek nienasycony.

Strącanie – wydzielanie z roztworu substancji chemicznej w postaci stałego, bardzo trudno rozpuszczalnego jej związku (tworzącego osad) przez dodanie odpowiedniego odczynnika, lub w wyniku elektrolizy

AgNO3 + HCl --> AgCl↓ + HNO3

Ag(+) + NO3(-) + H(+) + Cl(-) -->AgCl↓ + H(+) + NO3(-)

Ag(+) + Cl(-) -->AgCl↓

Magnez (Mg )jest srebrzystobiałym metalem, który staje się kowalny w wysokiej temperaturze, dość łatwo utlenia się na powietrzu, ale podobnie jak w przypadku glinu, proces korozji magnezu jest zatrzymywany przez pasywację Magnez jest jednym z najpospolitszych pierwiastków, występuje w skorupie ziemskiej w ilości 2,74% pod postacią minerałów: Magnez metaliczny wykorzystuje się w chemii organicznej do otrzymywania związków Grignarda, oraz w postaci prętów do ochrony przed korozją pojemnościowych podgrzewaczy wody, wykonanych ze stali (anoda magnezowa, montowana wewnątrz zbiornika).Stopy magnezu są wykorzystywane w przemyśle lotniczym i kosmicznym, tam gdzie stopy tytanu i glinu są za ciężkie. Stopy magnezu z litem są stopami o jednej z najniższych gęstości i lepszym niż dla innych stopów stosunku wytrzymałości mechanicznej do masy. W podobnych zastosowaniachwykorzystywane są także magnale (stopy glinu z magnezem) oraz elektrony (stopy magnezu, glinu, cynku, manganu i krzemu)[12].

Ze stopów magnezowych coraz częściej wykonuje się obudowy urządzeń elektronicznych i precyzyjnych, np.: obudowy notebooków, kamer filmowych i video oraz aparatów fotograficznych.

Z 8

Pochodne węglowodorów - to związki chemiczne, których cząsteczki zbudowane są z łańcucha węglowodorowego oraz z połączonej z nim (w miejsce atomu wodoru) grupy atomów, nazwanej grupą funkcyjną. Grupa ta decyduje o ich właściwościach.

Do pochodnych węglowodorów zaliczamy: alkohole, kwasy karboksylowe, estry, aminy, aminokwasy.

Metanol CH3—OH

kwas mrówkowy

Reakcja hydrolizy jest reakcja odwrotna do reakcji zobojetniania i polega na rozkladzie soli pod wplywem wody

CuCl2 + 2H2O ----> Cu(OH)2 + 2HCl

Cu2+ + 2Cl- + 2H2O -----> Cu(OH)2 + 2H+ + 2Cl-

Cu2+ + 2H2O ----> Cu(OH)2 + 2H+ Zostały nam po stronie produktów jonu H+ więc odczyn roztworu będzie kwasowy

Sód (Na) Czysty sód jest srebrzystym, miękkim, kowalnym metalem. Można kroić go nożem i wyciskać w prostych prasach uzyskując drut. W handlu jest dostępny w formie bloków, prętów, kawałków lub jako dyspersja w oleju.

Jest bardzo reaktywnym pierwiastkiem, z wodą reaguje gwałtownie z wydzieleniem wodoru:

W czystej postaci jest stosowany jako bardzo skuteczny środek suszący rozpuszczalniki organiczne oraz jako substrat wielu reakcji chemicznych Sód występuje w górnych warstwach skorupy ziemskiej w ilości 2,30%, głównie w postaci jonów Na+ w oceanach oraz minerałów – plagioklazów, skaleni i innych, m.in. saletry chilijskiej.

Z 9

Alkohole jest to grupa związków organicznych pochodnych węglowodorów, w których jeden atom wodoru został zastąpiony przez grupę wodorotlenową (grupę hydroksylową -OH). Wzór ogólny alkoholi przedstawia się następująco:

CnHn+1OH

Ze względu na położenie grupy hydroksylowej wyróżnia się alkohole: pierwszorzędowe (1°), drugorzędowe (2°) i trzeciorzędowe(3°). Biorąc pod uwagę liczbę grup -OH alkohole można podzielić na jedno i wielowodorotlenowe. Do alkoholi jednowodorotlenowych zaliczane są między innymi etanol (alkohol etylowy) i metanol (alkohol metylowy). Etanol jest bezbarwną cieczą, która znalazła zastosowanie jako rozpuszczalnik oraz składnik napojów alkoholowych. Metanol jest związkiem bardzo toksycznym i służy głównie jako rozpuszczalnik. Alkoholami wielowodorotlenowymi są glikol etylenowy i gliceryna. Glikol etylenowy jest gęstą, bezbarwną cieczą, która dobrze rozpuszcza się w wodzie. Jest to składnik płynów chłodzących stosowanych w silnikach samochodowych, kosmetyków i detergentów. Gliceryna jest gęstą, bezbarwną, higroskopijną cieczą, którą stosuje się między innymi w produkcji leków i kosmetyków. Gliceryna Stanowi także półprodukt w produkcji nitrogliceryny i dynamitu.

Stopien dysocjacji jest to stosunek ilosci (lub stezenia) zdysocjowanych

czasteczek do ilosci (lub stezenia) wszystkich czasteczek

znajdujacych sie w roztworze

A - alfa

Cz - ilosć moli zdysocjowanych

Cc - ilosć całkowita moli wprowadzona do roztworu

A = $\frac{\text{Cz}}{\text{Cc}}$

Siarka występuje w przyrodzie w stanie wolnym i w postaci związanej. Tworzy liczne minerały ? głównie siarczki np. piryt,

galena, blenda cynkowa i siarczany. Siarka jest też obecna w węglu kamiennym, ropie naftowej, gazie ziemnym, oraz gazach wulkanicznych i białkach organizmów żywych. Otrzymywanie siarki: Siarkę rodzimą wydobywa się metodą górniczą (kopalnie głębinowe lub odkrywkowe) lub przez podziemne wytapianie przegrzaną parą wodną pod wysokim ciśnieniem oraz w wyniku katalitycznego utleniania kwasu siarkowego.

Siarka i jej związki są cennymi surowcami do otrzymywania kwasu siarkowego, podstawowego produktu przemysłu chemicznego, a także do produkcji disiarczku węgla (CS2). Większość siarki zużywana jest do produkcji kwasu siarkowego.

Dużych ilości siarki plastycznej używa się w procesie wulkanizacji, w którym kauczuk zmienia się na gumę.

Ze względu na niski punkt zapłonu, siarka stosowana jest do wyrobu czarnego prochu i ogni sztucznych. W medycynie stosowana jest siarka koloidalna przy chorobach skórnych. Służy również jako środek do zwalczania pasożytów roślinnych. Niewielkie ilości tego pierwiastka używa się do produkcji leków, pestycydów, zapałek, papieru oraz specjalnego betonu, zwanego betonem siarkowym.

Z10

Alkohole monohydroksylowe na przykładzie etanolu

Alkohole to organiczne, jednofunkcyjne związki chemiczne, będąca pochodnymi węglowodorów, w których jeden lub kilka atomów wodoru uległo podstawieniu grupą hydroksylową (-OH). Grupy te muszą byś połączone z tetraedrycznymi atomami węgla oraz jeden atom węgla może przyłączyć maksymalnie jedną grupę hydroksylową.

Etanol:

Etanol, podobnie jak metanol jest bezbarwną cieczą o charakterystycznym zapachu i piekącym smaku. Etanol rozpuszcza się w wodzie bez ograniczeń. Jeśli jednak będzie się go bardo ostrożnie wlewać do wody, to można zaobserwować granicę obu faz. W trakcie mieszania etanolu i wody zachodzi zjawisko kontrakcji objętości, czyli sumaryczna objętość zmieszanej wody oraz etanolu nie jest równa objętości powstałego roztworu.

Także spala się niebieskim płomieniem w tlenie, według równania reakcji:

C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O

Etanol nie jest , aż tak mocno trującą substancją ja metanol, ale jego nadmierne spożywanie może doprowadzić do uzależnienia i choroby alkoholowej, której efektem są zaburzenia psychiczne człowieka oraz uszkodzenie narządów wewnętrznych. Charakterystyczny stan upojenia alkoholowego powstaje na skutek oddziaływania etanolu na system nerwowy człowieka. Mogą się wtedy pojawić zamroczenia, zaniki pamięci, brak lub ograniczenie koordynacji ruchowo - wzrokowej, utrata kontroli nad własnymi emocjami i zachowaniem.

Skala pH, czyli skala odczynu roztworu- jest to skala wartości liczbowych od 1-14, odpowiadających stężeniu jonów wodoru w roztworze. Liczby 1-6 oznaczają odczyn zasadowy, 7- odczyn obojętny, natomiast 8-14 odczyn kwaśny. Odczyn roztworu jest cechą roztworu okreslającą, czy w roztworze znajduje się nadmiar jonów wodorowych H+ (odczyn kwaśny), nadmiar jonów wodorotlenowych OH- (odczyn zasadowy) czy też są ne w równowadze- odczyn obojętny. Wodne roztwory kwasów wykazują odczyn kwaśny, a wodne roztwoy wodorotlenków (zasad)- odczyn zasadowy. Przyjęto, że liczbę jonów wodorowych w roztworze będzie się określać za pomocą tzw. SKALI pH. Skala pH, która mieści się w granicach 1-14, została wprowadona w 1909 roku przez Soerena Petera

_Potas zajmuje ósme miejsce, jeżeli chodzi o rozpowszechnienie w skorupie ziemskiej. Potas nie występuje w przyrodzie w stanie wolnym. Łatwo bowiem ulega działaniu powietrza i wody.Stykając się z wodą, samorzutnie zapala się, tworząc agresywny chemicznie wodorotlenek potasu i wybuchowy gaz - wodór.

Jony potasu są niezbędne dla przebiegu procesów życiowych, zwłaszcza działania nerwów i mięśni.

Właściwości

Czysty potas jest bardzo miękki. W normalnych warunkach potas jest bardzo nietrwały. Reaguje z tlenem w suchym powietrzu, tworząc ponadtlenek potasu, KO2.

Potas należy do grupy IA (1) układu okresowego. Z wyjątkiem wodoru (H), pierwiastki tej grupy to bardzo reaktywne metale, które nie mogą występować w przyrodzie w stanie wolnym. Dawniej nazywano je metalami alkalicznymi, tworzą bowiem mocne wodorotlenki (alkalia). Obecnie noszą nazwę litowców.Potas i jego sole nadają płomieniowi barwę fioletową.

Otrzymywanie

Wolny potas można otrzymać przez elektrolizę chlorku potasu lub fluorku potasu w aparaturze, której konstrukcja zapobiega gromadzeniu się wybuchowych gazów, często towarzyszących reakcjom potasu:

Z 11

Glicerol- czyli propano 1,2,3- triol, otrzymuje się go z propenu w wyniku ciągu przemian, alkohol trój wodorotlenowy, reaguje z kwasem azotowym, ma właściwości higroskopijne, miesza się z wodą w różnych proporcjach, słodki smak, spala się żółtym, kopcącym pomienie, ma zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym , kosmetycznym, spożywczym, do wyrobu materiałów wybuchowych, barwników,

Odczyn jest to cecha roztworu zależna od stężenia jonów wodorowych. Jeżeli w roztworze stężenie jonów wodorowych jest większe niż stężenie jonów wodorotlenkowych to roztwór wykazuje odczyn kwaśny.

[H+] > [OH-] odczyn kwaśny

[H+] = [OH-] odczyn obojętny

[H+] < [OH-] odczyn zasadowy

Fluorowce są to pierwiastki grupy XVII w układzie okresowym. Należą do nich: fluor, chlor, brom, jod i astat. Flurowowce są najsilniej elektroujemnymi pierwiastkami w kolejnych okresach w układzie okresowym, wykazują wysoką reaktywność i silne własności utleniające. W przyrodzie występują wyłącznie w stanie związanym. W związkach chemicznych przyjmują najczęściej -1, 3, 5, 7 stopień utlenienia.

a) fluor – jasnożółty gaz o ostrym zapachu,

b) chlor – żółtozielony gaz o ostrym zapachu,

c) brom – ciemnobrunatna ciecz (z racji niskiej temperatury wrzenia nad cieczą gromadzi się czerwonobrunatna para),

d) jod – szaroczarna substancja krystaliczna o metalicznym połysku.

Fluorowce są stosowane w niemal wszystkich dziedzinach przemysłu. Głównie jako środki dezynfekujące, utleniające oraz w syntezach organicznych do fluorowcowania. Gazowego fluoru używa się przy produkcji monomerów,fluorowanych alkenów,z których otrzymuje się teflon i jego pochodne.Oprócz tego jest stosowany do produkcji halonów,które są stosowane jako ciecze chłodzące i hydrauliczne (np.freon).Inne zastosowania:

-kwas flurowodorowy (HF) oraz fluorki litowców i amonu są używane do trawienia szkła,m.in. w żarówkach

-jednoatomowy fluor jest używany do produkcji półprzewodników

-sześciofluorku uranu (UF6)używa się do wzbogacenia uranu

-niektóre inne fluorki są często dodawane do past do zębów i (co budzi czasem kontrowersje) do wody pitnej,aby zapobiegać próchnicy zębów.

-fluorek sodu był kiedyś używany jako insektycyd,głównie przeciwko karaluchom

-heksafluoroglinian potasu,tzw. kriolit jest używany w elektrolitycznym otrzymywaniu glinu

Z 12

Grupa karbonylowa – grupa funkcyjna występująca w wielu typach związków organicznych, składająca się z atomu węgla połączonego wiązaniem podwójnym z atomem tlenu. Zapisywana skrótowo jako CO, -C(O)- lub >C=O. Atom węgla w grupie karbonylowej ma hybrydyzację sp2, w wyniku czego jest ona płaska. Najczęściej kojarzona jest z ketonami i aldehydami, w których połączona jest jedynie z atomami węgla i wodoru.

Reakcje utleniania-redukcji

Są to reakcje przebiegające z przemieszczeniem się elektronów między drobinami reagentów, co prowadzi do zmiany stopnia utlenienia pierwiastków zawartych w tych reagentach. W procesie utleniania elektrony są oddawane, a stopień utlenienia podwyższa się. W procesie redukcji elektrony są przyjmowane, a stopień utlenienia obniża się. Procesy utleniania i redukcji zachodzą równocześnie, a liczba oddanych i przyjętych elektronów musi być identyczna. Ten substrat, który redukuje drugi z substratów, sam się przy tym utleniając, to reduktor, natomiast ten substrat, który utlenia drugi z substratów, sam się przy tym redukując, to utleniacz.

Fluorowce są to pierwiastki grupy XVII w układzie okresowym. Należą do nich: fluor, chlor, brom, jod i astat. Flurowowce są najsilniej elektroujemnymi pierwiastkami w kolejnych okresach w układzie okresowym, wykazują wysoką reaktywność i silne własności utleniające. W przyrodzie występują wyłącznie w stanie związanym. W związkach chemicznych przyjmują najczęściej -1, 3, 5, 7 stopień utlenienia.

a) fluor – jasnożółty gaz o ostrym zapachu,

b) chlor – żółtozielony gaz o ostrym zapachu,

c) brom – ciemnobrunatna ciecz (z racji niskiej temperatury wrzenia nad cieczą gromadzi się czerwonobrunatna para),

d) jod – szaroczarna substancja krystaliczna o metalicznym połysku.

Fluorowce są stosowane w niemal wszystkich dziedzinach przemysłu. Głównie jako środki dezynfekujące, utleniające oraz w syntezach organicznych do fluorowcowania. Gazowego fluoru używa się przy produkcji monomerów,fluorowanych alkenów,z których otrzymuje się teflon i jego pochodne.Oprócz tego jest stosowany do produkcji halonów,które są stosowane jako ciecze chłodzące i hydrauliczne (np.freon).Inne zastosowania:

-kwas flurowodorowy (HF) oraz fluorki litowców i amonu są używane do trawienia szkła,m.in. w żarówkach

-jednoatomowy fluor jest używany do produkcji półprzewodników

-sześciofluorku uranu (UF6)używa się do wzbogacenia uranu

-niektóre inne fluorki są często dodawane do past do zębów i (co budzi czasem kontrowersje) do wody pitnej,aby zapobiegać próchnicy zębów.

-fluorek sodu był kiedyś używany jako insektycyd,głównie przeciwko karaluchom

-heksafluoroglinian potasu,tzw. kriolit jest używany w elektrolitycznym otrzymywaniu glinu

Z 13

Aldehydy są to zwiazki organiczne, w czasteczkach ktorych grupa karbonylowa polaczona jest jednym pojedynczym wiązaniem z atomem wodoru, a drugim z reszta weglowodorowa czasteczki. Grupa funkcyjna aldehydów jest grupa aldehydowa.

Aldehyd mrówkowy lub formaldehyd to najprostszy związek organiczny z grupy aldehydów o wzorze HCHO (inny zapis - H2CO). Został odkryty przez rosyjskiego chemika Aleksandra Butlerowa w 1859.

Właściwości :

Jest to bezbarwny gaz o duszącej woni. Ciężar właściwy 0,815 g/cm3. Temperatura wrzenia -21C. Temperatura krzepnięcia -92C. Rozpuszcza się w wodzie, alkoholu etylowym, eterze etylowym. Bardzo łatwo polimeryzuje tworząc paraformaldehyd. Najczęściej jest używany jako 40% roztwór wodny tzw. formalina (z dodatkiem alkoholu metylowego zapobiegającego polimeryzacji). Formaldehyd ma silne właściwości bakteriobójcze, działa denaturująco na substancje białkowe.

Zastosowanie :

Do produkcji mas plastycznych w syntezach organicznych, w garbarstwie, w przemyśle włókienniczym, farmaceutycznym, fotograficznym, do konserwacji preparatów anatomicznych, kleju, żelatyny, do dezynfekcji.

Węgiel występuje w przyrodzie zarówno w stanie wolnym jak i w postaci najrozmaitszych związków nieorganicznych i organicznych. Do nieorganicznych związków węgla należą przede wszystkim: dwutlenek węgla, węglany i węgliki. Węglan wapniowy (CaCO3) - jest składnikiem wapieni, kredy, marmurów - tworzy masywy górskie.

W stanie wolnym węgiel występuje w przyrodzie w postaci minerałów - diamentu i grafitu . Są to różne odmiany alotropowe tego pierwiastka. Każda z odmian węgla występującego w stanie wolnym ma duże znaczenie jako surowiec do produkcji wielu produktów, które mają praktyczne zastosowanie w życiu codziennym czlowieka. grafit - jest wykorzystywany do produkcji smarów, ołówków, elektrod, włókien węglowych oraz w technice jądrowej sadza - jako produkt spalania węglowodorów, ma zastosowanie jako wypełniacz do kauczuku w procesie produkcji gumy koks - ma zastosowanie w hutnictwie żelaza, cynku i ołowiu oraz jako paliwo w gospodarstwie domowym

2Ca + O2 ---> 2CaO

utlenianie: 2Ca(0)---->2Ca(+II) + 4e

redukcja: O2(0) + 4e---->2O(-II)

Z 14

Ketony to związki organiczne, w których 2 reszty węglowodorowe połączone są mostkiem w postaci grupy karbonylowej C=O. Mostek przebiega bezpośrednio przez atom węgla tej grupy.

Właściwości fizyczne: Ciecze lub ciała stałe. Ketony alifatyczne dobrze rozpuszczają się w wodzie i w rozpuszczalnikach organicznych, przy czym te, będące pochodnymi cięższych węglowodorów, w wodzie rozpuszczają się słabiej. Ketony aromatyczne nie są rozpuszczalne w wodzie, tylko w rozpuszczalnikach organicznych. Większość ketonów ma dość przyjemny zapach.

Właściwości chemiczne: Ulegają redukcji wodorem do odpowiednich alkoholi II-rzędowych. Przyłączają cyjanowodór z utworzeniem cyjanohydryn. Są bardzo oporne na utlenienie.

Aceton, dimetyloketon, propan-2-on, keton dimetylowy, CH3-CO-CH3, bezbarwna ciecz o charakterystycznym zapachu, łatwo palna, dobrze rozpuszczalna w wodzie i rozpuszczalnikach organicznych, o temp. wrzenia 56,2°C. Aceton otrzymuje się w przemyśle przez hydratację propylenu i utlenienie izopropanolu (który jest produktem pośrednim) lub przez syntezę z acetylenu i pary wodnej. Inna metoda polega na utlenieniu izopropylobenzenu do acetonu i fenolu. Aceton stosowany jest m.in. jako rozpuszczalnik oraz surowiec w syntezach organicznych.

Sód jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków w skorupie ziemskiej. W przyrodzie występuje głownie w postaci minerałów (chlorku sodu i tlenku sodu) oraz w formie roztworu w morzach i oceanach (kationy sodu). Został odkryty w roku 1807 przez Humphry’ego Davy’ego, który jako pierwszy wyodrębnił metaliczny sód za pomocą elektrolizy stopionego wodorotlenku sodu.

Sód należy do najbardziej reaktywnych pierwiastków. W powietrzu natychmiast utlenia się, reagując z tlenem, azotem i dwutlenkiem węgla zawartym w powietrzu. Naturalnie sód nie występuje w stanie wolnym, gdyż reaguje niemal ze wszystkimi substancjami. Jest otrzymywany jedynie w laboratoriach chemicznych, ponieważ sam metaliczny sód nie ma ważniejszych zastosowań w przemyśle. Sód jest metalem, wyjątkowo miękkim i lekkim. Jest na tyle lekki, że pływa po powierzchni wody (jego gęstość mierzona w temperaturze 20ºC to 0,97 g/cm3) oraz na tyle miękki, iż można kroić nożem. To ciało stałe o srebrzysto – szarej barwie, wykazujące charakterystyczny metaliczny połysk, pozbawione zapachu.

Z15

Estry są to związki chemiczne powstałe w wyniku połączenia cząsteczki kwasu z cząsteczką alkoholu; są one pochodnymi kwasów karboksylowych, w których zamiast atomu wodoru grupy karboksylowej znajduje się grupa alkilowa lub arylowa.

Estryfikacją nazywamy reakcję chemiczną czego wynikiem jest powstanie estrów. Najczęstsza reakcja zachodzi pomiędzy kwasami oraz alkoholami, stosowane są również inne metody na syntezę estrów i należą do nich bezwodniki oraz chlorki kwasowe.

Estryfikacja w której używa się kwas i alkohol jest reakcją równowagową (produktem ubocznym takiej reakcji jest woda). Aby móc zapewnić wysoką wydajność należy z układu reakcji usunąć co najmniej jeden z występujących produktów, najczęściej jest to woda.

Magnez (Mg )jest srebrzystobiałym metalem, który staje się kowalny w wysokiej temperaturze, dość łatwo utlenia się na powietrzu, ale podobnie jak w przypadku glinu, proces korozji magnezu jest zatrzymywany przez pasywację Magnez jest jednym z najpospolitszych pierwiastków, występuje w skorupie ziemskiej w ilości 2,74% pod postacią minerałów: Magnez metaliczny wykorzystuje się w chemii organicznej do otrzymywania związków Grignarda, oraz w postaci prętów do ochrony przed korozją pojemnościowych podgrzewaczy wody, wykonanych ze stali (anoda magnezowa, montowana wewnątrz zbiornika).Stopy magnezu są wykorzystywane w przemyśle lotniczym i kosmicznym, tam gdzie stopy tytanu i glinu są za ciężkie. Stopy magnezu z litem są stopami o jednej z najniższych gęstości i lepszym niż dla innych stopów stosunku wytrzymałości mechanicznej do masy. W podobnych zastosowaniachwykorzystywane są także magnale (stopy glinu z magnezem) oraz elektrony (stopy magnezu, glinu, cynku, manganu i krzemu)[12].

Ze stopów magnezowych coraz częściej wykonuje się obudowy urządzeń elektronicznych i precyzyjnych, np.: obudowy notebooków, kamer filmowych i video oraz aparatów fotograficznych

Reakcja zobojętniania (neutralizacji) – reakcja chemiczna między kwasem a zasadą, która prowadzi do zmiany pH środowiska reakcji w kierunku bardziej obojętnego odczynu. W jej wyniku powstaje sól i często, choć nie zawsze, woda. W innym sensie zobojętnianie to każda reakcja, która prowadzi do zmiany pH środowiska, niekoniecznie między kwasem i zasadą, ale także między solą i kwasem lub zasadą, dwoma kwasami, dwiema zasadami, a nawet dwiema solami.

HNO3 + NaOH => NaNO3 + H2O16

Z 16

Kwasy karboksylowe, kwasy organiczne zawierające w cząsteczce przynajmniej jedną grupę karboksylową -COOH. Są to ciecze lub ciała stałe będące zazwyczaj słabymi kwasami. Powstają m.in. jako produkty utleniania alkoholi pierwszorzędowych (alkohole), aldehydów, albo w reakcji odpowiednich organicznych bezwodników kwasowych z wodą.

Reagują z zasadami tworząc sole organiczne, natomiast z alkoholami dają estry. Kwasy karboksylowe z jedną grupą -COOH, będące pochodnymi węglowodorów alifatycznych, nazywa się kwasami tłuszczowymi. Kwasy karboksylowe mogą zawierać oprócz grupy -COOH także inne grupy funkcyjne.

Tlen należy on do najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków w przyrodzie. Zawartość tlenu w atmosferze, wodach i skorupie ziemskiej (do 16 km głębokości) stanowi prawie 50% ich składu chemicznego.

Główne ilości tlenu występują w przyrodzie w postaci związanej. Na przykład woda zawiera ok. 89% tlenu, piasek - 53%, a organizm ludzki ok. 65%.Tlen O2 jest bezbarwnym, bez zapachu i smaku gazem występującym w cząsteczkach dwuatomowych. Ciekły tlen jest barwy niebieskiej. Tworzy połączenia z większością pierwiastków. Znajduje zastosowanie w lecznictwie i w technice przy wykonywaniu wielu procesów (palnik acetylenowo-tlenowy, hutnictwo, itp.)

Zapotrzebowanie na tlen do oddychania w świecie roślinnym i zwierzęcym jest dobrze znane

Reakcja hydrolizy jest reakcja odwrotna do reakcji zobojetniania i polega na rozkladzie soli pod wplywem wody

Zn(NO3)2 kwasowy

Jesli może być jednostopniowo to hydroliza wygląda tak:

Zn2+ + 2NO3^- + 2H2O <=> Zn(OH)2 + 2H+ + 2NO3^-

Z 17

Kwas mrówkowy (HCOOH)

właściwości:

-bezbarwna ciecz

-ostry, drażniący zapach

-ma właściwości żrące

-doskonale miesza się z wodą

-temperatura topnienia 8.27 stopni Celsjusza

-temperatura wrzenia 100.56 stopni Celsjusza

-kwas mrówkowy oraz jego wodne roztwory są palne

-występuje w ciele mrówek (stąd nazwa zwyczajowa)

zastosowanie:

-ze względu na swoje właściwości grzybobójcze często wykorzystywany jako składnik

preparatów grzybobójczych i zakwaszających

-często występuję w mieszaninach z innymi kwasami, bądź naniesiony na nośnik

-stosowany m.in. w farbiarstwie, do impregnacji tkanin, do garbowania skór, jako środek

dezynfekujący oraz w syntezie organicznej (np. otrzymywanie kwasu szczawiowego)

-na skalę przemysłową otrzymuje się go z tlenku węgla i wodorotlenku sodowego

-dodatek do żywności – symbol E 236

Wodór, hydrogenium, H, pierwiastek chemiczny rozpoczynający układ okresowy. Liczba atomowa 1, masa atomowa 1,0. Znane są 2 trwałe izotopy wodoru: prot i deuter, oraz jeden promieniotwóczy: tryt.

Najbardziej rozpowszechniony pierwiastek we Wszechświecie (główny składnik gwiazd). Na Ziemi występuje w stanie wolnym (w niewielkich ilościach), ponadto w wodzie, wodorkach, węglowodorach oraz innych związkach chemicznych, w organizmach roślinnych i zwierzęcych, minerałach, niektórych gazach.

Technicznie wodór otrzymuje się przez elektrolizę wodnego roztworu chlorku sodu lub reakcję tlenku węgla(II), względnie koksu, z parą wodną.

Jest bezbarwnym, bezwonnym gazem, o gęstości 8,99·10-2 g/cm3 i temperaturze wrzenia -252°C. Łatwo dyfunduje przez różne materiały, dobrze rozpuszcza się w niektórych metalach, zwłaszcza palladzie. W związkach chemicznych występuje na I i -I stopniu utlenienia. Wodór stanowi surowiec do otrzymywania amoniaku, chlorowodoru, alkoholu metylowego. Stosowany jest w reakcjach redukcji (np. tlenków metali do wolnych metali) i uwodornienia (np. tłuszczów, paliw), a także w palniku tlenowowodorowym. Stosowany również jako paliwo rakietowe.

Reakcja hydrolizy jest reakcja odwrotna do reakcji zobojetniania i polega na rozkladzie soli pod wplywem wody

K2SO3 + 2H2O---->2KOH + H2SO3

2K(+) + SO3(2-) + 2H2O---->2K(+) + 2OH(-) + H2SO3

SO3(2-) + 2H2O---->2OH(-) + H2SO3

Roztwór otrzymany w wyniku hydrolizy K2SO3 ma odczyn: ZASADOWY

Z18

Kwas octowy jest bezbarwną, żrącą cieczą.

Mieszalny z wodą. Przy mieszaniu z wodą ulega kontrakcji objętości.

100% kwas octowy jest bardzo higroskopijny (pochłania wilgoć z powietrza), zaś proces rozpuszczania się w nim wody ma charakter silnie endotermiczny. Powoduje to, że po otwarciu butelki z takim kwasem w wilgotnym pomieszczeniu zaczyna on pochłaniać wilgoć z powietrza, co skutkuje jego zauważalnym ochłodzeniem i szronieniem się ścianek butelki. W skrajnych przypadkach, jeśli w pomieszczeniu jest bardzo wilgotno, a otwór butelki jest szeroki, czysty kwas octowy może zestalić się po otwarciu.

Ze względu na tworzenie kryształów w temp. poniżej 16 °C, które wyglądem przypominają lód, czysty kwas octowy nazywany jest kwasem octowym lodowatym

Stosunkowo wysoka temperatura wrzenia, a także efekty endotermiczne przy rozcieńczaniu wynikają z silnych wiązań wodorowych występujących między cząsteczkami kwasu.

Wiązania wodorowe tworzone przez kwas octowy są na tyle silne, że obserwowano ich występowanie także w fazie gazowej.

Jak każdy niższy kwas karboksylowy, kwas octowy ulega dysocjacji i dobrze przewodzi prąd elektryczny, jednak jest kwasem słabym (pKa=4,76).

Spala się niebieskim płomieniem.

Kwas octowy powstaje m.in. w wyniku utleniania etanolu lub aldehydu octowego, a także podczas reakcji (np. hydrolizy) estrów kwasu octowego, bezwodnika octowego lub chlorku acetylu.

Z metalami tworzy sole, a z alkoholami – estry; obie te grupy związków nazywane są octanami.

Siarka występuje w przyrodzie w stanie wolnym i w postaci związanej. Tworzy liczne minerały ? głównie siarczki np. piryt,

galena, blenda cynkowa i siarczany. Siarka jest też obecna w węglu kamiennym, ropie naftowej, gazie ziemnym, oraz gazach wulkanicznych i białkach organizmów żywych. Otrzymywanie siarki: Siarkę rodzimą wydobywa się metodą górniczą (kopalnie głębinowe lub odkrywkowe) lub przez podziemne wytapianie przegrzaną parą wodną pod wysokim ciśnieniem oraz w wyniku katalitycznego utleniania kwasu siarkowego.

Siarka i jej związki są cennymi surowcami do otrzymywania kwasu siarkowego, podstawowego produktu przemysłu chemicznego, a także do produkcji disiarczku węgla (CS2). Większość siarki zużywana jest do produkcji kwasu siarkowego.

Dużych ilości siarki plastycznej używa się w procesie wulkanizacji, w którym kauczuk zmienia się na gumę.

Ze względu na niski punkt zapłonu, siarka stosowana jest do wyrobu czarnego prochu i ogni sztucznych. W medycynie stosowana jest siarka koloidalna przy chorobach skórnych. Służy również jako środek do zwalczania pasożytów roślinnych. Niewielkie ilości tego pierwiastka używa się do produkcji leków, pestycydów, zapałek, papieru oraz specjalnego betonu, zwanego betonem siarkowym.

Reakcja hydrolizy jest reakcja odwrotna do reakcji zobojetniania i polega na rozkladzie soli pod wplywem wody

CuCl2 - odczyn kwaśny

CuCl2 + 2H2O ---->Cu(OH)2 + 2HCl

Z19

Kwasy tłuszczowe

Kwasy tłuszczowe są kwasami karboksylowymi i w organizmach

żywych występują w wielu formach cząsteczkowych.

Większość występujących w lipidach kwasów tłuszczowych to

monokarboksylowe kwasy tłuszczowe ale spotyka się także istotne

metabolicznie kwasy dikarboksylowe.

Wykazano kilkaset różnych kwasów tłuszczowych lecz najczęściej

występuje o wiele mniej – od ok. 10 u roślin do ok. 20 u zwierząt.

Kilka kwasów tłuszczowych, wolnych lub zestryfikowanych

(metylobutyran, etylooktanian, kwas dokosanowy) znajdowanych

jest w środowisku i pokarmach jako związki zapachowe.

Dla dokładnego określenia struktury kwasu tłuszczowego należy

podać nie tylko długość łańcucha węglowego ale także liczbę i

dokładne położenie wiązań podwójnych.

Większość kwasów tłuszczowych zawiera prosty łańcuch, przeważnie

zawierający parzystą liczbę atomów węgla. Długość łańcucha

waha się pomiędzy C2 do C80 ale najczęściej występują kwasy C12

do C24.

Kwasy tłuszczowe zwierzęce można podzielić na rodziny:

nasycone kwasy tłuszczowe – bez nienasycenia w łańcuchu,

mononienasycone kwasy tłuszczowe (MUFA) – tylko jedno

wiązanie podwójne w łańcuchu,

wielonienasycone kwasy tłuszczowe (PUFA) – zawierające dwa lub

więcej wiązań podwójnych, zwykle rozdzielonych pojedyńczą grupą

metylenową (tzw. nienasycenie przerwane metylenem)

Strącanie – wydzielanie z roztworu substancji chemicznej w postaci stałego, bardzo trudno rozpuszczalnego jej związku (tworzącego osad) przez dodanie odpowiedniego odczynnika, lub w wyniku elektrolizy

AgNO3 + HCl --> AgCl↓ + HNO3

Ag(+) + NO3(-) + H(+) + Cl(-) -->AgCl↓ + H(+) + NO3(-)

Ag(+) + Cl(-) -->AgCl↓

Potas zajmuje ósme miejsce, jeżeli chodzi o rozpowszechnienie w skorupie ziemskiej. Potas nie występuje w przyrodzie w stanie wolnym. Łatwo bowiem ulega działaniu powietrza i wody.Stykając się z wodą, samorzutnie zapala się, tworząc agresywny chemicznie wodorotlenek potasu i wybuchowy gaz - wodór.

Jony potasu są niezbędne dla przebiegu procesów życiowych, zwłaszcza działania nerwów i mięśni.

Właściwości

Czysty potas jest bardzo miękki. W normalnych warunkach potas jest bardzo nietrwały. Reaguje z tlenem w suchym powietrzu, tworząc ponadtlenek potasu, KO2.

Potas należy do grupy IA (1) układu okresowego. Z wyjątkiem wodoru (H), pierwiastki tej grupy to bardzo reaktywne metale, które nie mogą występować w przyrodzie w stanie wolnym. Dawniej nazywano je metalami alkalicznymi, tworzą bowiem mocne wodorotlenki (alkalia). Obecnie noszą nazwę litowców.Potas i jego sole nadają płomieniowi barwę fioletową.

Otrzymywanie

Wolny potas można otrzymać przez elektrolizę chlorku potasu lub fluorku potasu w aparaturze, której konstrukcja zapobiega gromadzeniu się wybuchowych gazów, często towarzyszących reakcjom potasu:

Z 20

Mydło to nic innego jak sole kwasów tłuszczowych (powstałe w wyniku reakcji kwasów z zasadami). W przypadku mydeł twardych, na kwasy tłuszczowe działamy wodorotlenkiem sodu (soda kaustyczna). Reakcja przebiega następująco: kwas tłuszczowy + wodorotlenek sodu -> mydło + gliceryna.

. Azot jest bezbarwnym, bezwonnym i nietoksycznym gazem. Bezbarwny w płynnej postaci może być zestalony w również bezbarwną, krystaliczną fazę stałą. W naturze występuje jako dwa izotopy. Kilka innych zostało sztucznie wytworzonych.

Występowanie: Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,1% objętości i 75,5% masy). Jest ważnym składnikiem aminokwasów podstawowych budulców wszystkich organizmów żywych. Jako minerał występuje pod postacią azotanów będących m.in. produktem rozpadu związków organicznych. Duże ilości azotanu sodu znajdują się w Chile (saletra chilijska). Zawartość w skorupie ziemskiej 1×10-2% wagowego.

Otrzymywanie: Na skalę przemysłową otrzymuje się go z powietrza poprzez skroplenie i destylację frakcyjną lub poprzez związanie z tlenem atmosferycznym.

Zastosowanie: Podstawowym zastosowaniem azotu jest użycie jego związków do nawożenia. W laboratorium i w przemyśle, ze względu na obojętność chemiczną, pełni funkcje gazu osłonowego, nie dopuszczając reaktywnego tlenu do łatwo utleniających się substancji. W medycynie podtlenek azotu N2O (zwany gazem rozśmieszającym) stosowany jest w anestezjologii. Ciekły azot używany jest także wszędzie tam, gdzie potrzebne są niskie temperatury (kriogenika, nadprzewodnictwo). W nowoczesnej metalurgii stosuje się azot do pokrywania metali związkami azotu. Zwiększa się dzięki temu wielokrotnie ich trwałość.

Dysocjacja elektrolityczna – proces rozpadu cząsteczek związków chemicznych na jony pod wpływem rozpuszczalnika

H3PO4->3H(+) + PO4(3-)