ZESTAW 1

1. Korozja elektrochemiczna- jest to korozja spowodowana działaniem substancji chemicznych, gdy reakcjom chemicznym towarzyszy przepływ prądu, np. reakcja metalu z elektrolitem. Najczęściej występuje w przypadku, gdy metal (żelazo, cynk) jest narażony na kontakt z elektrolitami w obecności pierwiastków o większym potencjale standardowym. W takiej sytuacji powstaje ogniwo galwaniczne w którym pierwiastek bardziej szlachetny (o większym potencjale standardowym) jest katodą, a metal mniej szlachetny anodą.

2. Zmiękczanie wody nazywamy procesy prowadzące do całkowitego lub częściowego usunięcia rozpuszczalnych soli wapnia, magnezu oraz niektórych wielowartościowych metali.

-destylacja ; -metody termiczne 1(ogrzewania powyżej 37^oC następuje termiczny rozpad kwaśnych węglanów wapnia i magnezu.

Ca(HCO3)2 --> CaCO3 + H2O + CO2 wyłącznie twardość węglanową. )

2 (polegają na ogrzewaniu wody do ok. 100^oC, wówczas bowiem następuje rozkład wodorowęglanów wapnia i magnezu, z wydzieleniem trudno rozpuszczalnego węglanu wapnia, węglanu magnezu i wodorotlenku magnezu. -metoda sodowo-wapienna. (Wodę zadaje się wapnem gaszonym i sodą. Wapno obniża twardość węglanową Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 --> 2 CaCO3(osad) + 2H2O) -Metoda fosforanowa( Fosforan trójsodowy reaguje z jonami wapnia i magnezu tworząc nierozpuszczalne fosforany 3Ca2+ + 2Na3PO4 --> Ca3(PO4)2(osad) + 6Na+)

3. Ogniwo Daniela (odwracalne)- Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu - złożone jest z dwóch odwracalnych półogniw. Z chwilą połączenia obu metali przewodnikiem metalicznym o oporze R następuje przepływ prądu wywołany procesami elektrochemicznymi. Zachodzi reakcja:

utlenianie: Zn(s) --> Zn²⁺+ 2e redukcja: Cu²⁺ + 2e --> Cu(s) Sumaryczna reakcja biegnąca w ogniwie jest następująca. Zn(s) + Cu²⁺ --> Zn²⁺ + Cu(s)

4. Tlenki obojętne (odp: D,E) NO ,N₂O, CO

2 ZESTAW

1. Ogniwo Daniela (odwracalne)- Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu - złożone jest z dwóch odwracalnych półogniw. Z chwilą połączenia obu metali przewodnikiem metalicznym o oporze R następuje przepływ prądu wywołany procesami elektrochemicznymi. Zachodzi reakcja:

utlenianie: Zn(s) --> Zn²⁺+ 2e redukcja: Cu²⁺ + 2e --> Cu(s)

Sumaryczna reakcja biegnąca w ogniwie jest następująca.

Zn(s) + Cu²⁺ --> Zn²⁺ + Cu(s)

2. Ochrona przed korozją : - pokrywanie stali powłoką cynkową; -Chromowanie; - utlenianie (oksydowanie) mające na celu wytworzenie na chronionym metalu pasywnych warstewek tlenkowych, fosforanowanie za pomocą kwasu fosforowego (tworzą się trudno rozpuszczalne fosforany metali), -Malowanie, -galwanizacja (pokrywanie warstwą cynku)…

3. Związki azotu w powietrzu: tlenek azotu (NO), dwutlenek azotu (NO2), podtlenek azotu (N2O), nadtlenek azotu (NO3), trójtlenek azotu (N2O3, pięciotlenek azotu (N2O5), amoniak (NH3) oraz kwasy: azotawy (HNO2 i azotowy (HNO3).

4. Grupa karboksylowa, -COOH, jedna z podstawowych organicznych grup funkcyjnych. Charakterystyczna dla wszystkich kwasów karboksylowych. Grupa karbonylowa - grupa funkcyjna występująca w ketonach i aldehydach. Zapisywana często skrótowo jako =CO, lub >C=O. Grupa aminowa, -NH2 jest to organiczna grupa funkcyjna występująca w aminach i aminokwasach

Zestaw 3

1. Właściwości wody: a) poniżej 4⁰C rozrzedza się b) duże napięcie powierzchniowe c) duża pojemność cieplna, żeby podgrzać wodę należy dać 10 razy więcej ciepła niż do żelaza d) trójwymiarowa struktura cząsteczek e) tworzy cząsteczki postaci heksometrycznej f) temperatura krytyczna dla wody 37C g) jest słabym przewodnikiem(elektrolitem) h)istnieje prawdopodobieństwo wystąpienia 2 rodzajów wiązań

2. Elektrolit, substancja, które po rozpuszczeniu w odpowiednim rozpuszczalniku, a niekiedy po stopieniu ulega dysocjacji jonowej i wskutek tego w stanie ciekłym lub w roztworach wodnych przewodzą prąd elektryczny dzięki obecności w niej swobodnie poruszających się jonów. W powszechnie stosowanych bateriach akumulatorowych (akumulatorach) jako elektrolit stosuje się chemicznie czysty kwas siarkowy(VI) rozcieńczony wodą destylowaną. Elektrolitami są roztwory soli, kwasów i zasad, oraz stopy tych związków. W zależności od ich stopnia dysocjacji: elektrolity mocne, całkowicie zdysocjowane na jony: wodorotlenki litowców i berylowców; wyłączając beryl, kwasy, np. HCl, HI, HBr, H₂SO₄, HNO₃, HClO₄, oraz większość nieorganicznych soli rozpuszczalnych w wodzie (do wyjątków należą np. sole rtęci - Hg(CN)₂, Hg₂Cl₂ - w których wiązanie metalu z anionem" jest w dużym stopniu kowalencyjne) - takie sole tworzą kryształy jonowe.

elektrolity słabe: tylko częściowo zdysocjowane na jony - H₂S, H₂SO₃, HNO₂, CH₃COOH. elektrolity bilarne - dysocjuja na kationy i aniony w takiej samej ilości

3. Najlepszy smar ,największa gęstość-grafit

4. Grupy funkcyjne: -acetylowa (Me-CO-) - fenylowa (-Ph) hydroksylowa (-OH) karboksylowa (-COOH) aminowa (-NH₂) estrowa (-COO-)

5. Związki azotu w powietrzu: tlenek azotu (NO), dwutlenek azotu (NO2), podtlenek azotu (N2O), nadtlenek azotu (NO3), trójtlenek azotu (N2O3, pięciotlenek azotu (N2O5), amoniak (NH3) oraz kwasy: azotawy (HNO2 i azotowy (HNO3).

Wzor:	Nazwa:
HNO3	Kwas octowy
H2S	Siarkowodor
Cl2O3	Tlenek glinu
NaCl	Chlorek sodu
H3PO4	Kwas fosforowy
NaSo4	Siarczan sodu
CuO	Tlenek miedzi
MgNO3	Azotan srebra
HCl	Kwas solny
CO2	Dwutlenek wegla
H2SO4	Kwassiarkowy
NaOH	Wodorotlenek sodu
CaCO3	Weglan wapnia
H2CO3	Kwas weglowy
FeCl3	Chlorek zelaza
KCl	Chlorek potasu
NiCl4	Chlorek niklu
CaCl2	Chlorek wapnia
C2H5OH	Etanol
C6H5OH	Fenol

Elektrolit – substancja, która stopiona lub rozpuszczona w rozpuszczalniku, dysocjuje, na skutek czego może ona przewodzić prąd elektryczny.

Także każde medium, zdolne do jonowego przewodzenia prądu elektrycznego.

Wiązania chemiczne :

-jonowe (heteropolarne, biegunowe) Ed=400-800kJ/mol np.NaCl -774

-atomowe kowalencyjne, homopolarne 250-1000 N=(3) N 946

-atomowe spolaryzowane 350-500 HCl

-atomowe koordynacyjne semipolarne H-O-H ->H

-metaliczne, bezkierunkowe 250-500

-międzycząsteczkowe 4-40

-wodorowe

-siłami van der Waalsa

a)siły orientacyjne, efekt Keesoma, dipol-dipol

b)siły indukcyjne, efekt Debye’a, dipol-dipol indukowany

c)siły dyspersyjne, efekt Londona, jądro-elektron

szybkość reakcji chemicznej

V=-dc/dt=+dc/dt

Szybkość zależy do stężenia „c” reagentów gdzie k- wielkość charakterystyczna dla reakcji przy T=const.

AA+bB -->cC+dD

Kc – stała równowagi reakcji

Kc=(C(do potęgi c) *Dd)/(Aa*Bb)

Stała równowagi k jest cecha danej reakcji i temp

a)w reakcjach endotermicznych rośnie wraz z temp.

b)w reakcjach egzotermicznych naleje z wzrostem temp.

rodzaje substancji chemicznych (skład chemiczny, właściwości fizyczne, chemiczne, fizykochemiczne)

-pierwiastki- metale i niemetale

-związki chemiczne i ich mieszaniny

substancje chemiczne:

-homogeniczne- jedno lub wieloskładnikowe fizycznie jednorodne

-heterogeniczne, niejednorodne

układy homogeniczne, wieloskładnik: benzyna, oleje, roztwory wodne

układy heterogeniczne, jednoskładnikowe- woda-lód

systematyka związków chemicznych:

a)związki nieorganiczne-

-tlenki zasadowe, kwasowe, nadtlenki H2O2

-tlenki amfoteryczne ZnO

-tlenki obojętne CO

-wodorki HCl

-wodorotlenki B(OH)2

zasadowe NaOH amfoteryczne Al(OH)3

-kwasy

beztlenowe HCl tlenowe H2SO4

-sole

obojętne NaCL wodoromolowe (sole kwasy NaHSO4 )

hydrosole (sole zasadowe Mg(OH)Cl )

Przemiany fazowe

Reguła faz Gibbsa to zależność obowiązująca dla każdego układu w równowadze termodynamicznej łącząca liczbę faz w układzie, liczbę składników niezależnych oraz liczbę stopni swobody:

z=s-f+2

z- liczba parametrów układu (liczba stopni swobody)

s- liczba składników

f- ilość faz

faza- jest to jednolita część układu o charakterystycznych właściwościach fizykochemicznych oddzielona wyraźną powierzchnią podziału od pozostałych części

układ – obserwowan w chwili część materii (poza układem otoczenie)

skład powietrza

Składniki stałe:

78,09% azot 20,91% tlen 1% argon, neon, hel, metan, wodór i inne

Składniki zmienne:

para wodna dwutlenek węgla dwutlenek siarki dwutlenek azotu składniki mineralne: pył, sadza; składniki organiczne: drobnoustroje, zarodniki roślin

woda-75%

-poniżej 4 stopni rozrzedza się

-duże napięcie powierzchniowe (zasolenia morze martwe), doskonały rozpuszczalnik,

-duża pojemności cieplna, żeby podgrzać wodę należy dać 10 razy więcej ciepła niż do żelaza

-trójwymiarowa struktura cząsteczek

-tworzy cząsteczki postaci heksomerowej

-cząsteczki wody łącza się wiązaniami wodorowymi które jest 10 razy słabsze niż typowe wiązanie chemiczne

-istnieje prawdopodobieństwo występowania 2 rodzajów wiązań wodorowych pomiędzy cząsteczkami wody o zbaczanie zróżnicowanej energii

-temp. Krytyczna dla wody 37C gdy następuje zmiana miedzy cząsteczkami wody z silniejszego na słabsze

-jest słabym przewodnikiem (elektrolitem) 55,55mol/dm3 – stężenie wody

roztwór rzeczywisty – cząsteczki do d<1nm

koloidalny 1-500nm

zawiesina >500nm

w wyniku rozpuszczania substancji zmieniają się

-gęstość

-napięcie powierzchniowe

-przewodność elektrolitowa

rodzaje elektrolitów - stopień dysocjacji

mocne

HCl – 92 HNO3 – 92 H2SO4 – 58 H2SO3 – 34

NaOH – 91 NaCl 84

Średnie

H3PO4 –27

Słabe

CH3COOH 1,3 H2CO3 0,17

Iloczyn rozpuszczalności:

Iloczyn stężeń jonów w roztworze nasyconym trudno rozpuszczalnego elektrolitu w temp 298K

AgCl-Kso 1,0*10(-10) PbCl2 –Kso 2,4*10(-14)

BaSo4-Kso 1,0*10(-10)

Podstawowe materiały niemetalowe

-pochodzenia mineralnego: kamień naturalny, bazalt, granit, gips, marmur, kamień wapienny, piasek kwarcytowy

-spoiwa mineralne, syntetyczne- cement, kleje

-ceramika budowlana, techniczna i kompozyty

-szkło kwarcytowe i jego modyfikacje

-tworzywa sztuczne i kompozyty

-materiały elektro- i hydro-izolacyjne

-materiały eksploatacyjne

a) płyny technologiczne

b)substancje smarowe

c)materiały energetyczne i: paliwa gazowe, ciekłe, stale

właściwości metali i stopów

-dobre przewodnictwo cieplne i elektrolityczne

-dodatni temperaturowy współczynnik rezystywności (opór elektryczny zwiększa się z podwyższeniem temperatury)

-połysk metaliczny, polegający na odbijaniu promieni świetlnych od wypolerowanych powierzchni

-plastyczność czyli zdolność do trwałych odkształceń pod wpływem przyłożonych naprężeń

podstawowe metale na osnowie żelaza

-stal niskowęglowa -średniowęglowa -wysokowęglowa

-niskostopowa -wysokostopowa -żeliwo

podstawowe metale na bazie miedzi

-mosiądz -brąz -miedź -miedzionikle

podstawowe metale na bazie niklu

-monele- rury wymienników ciepła

-nadstopy- części pieca, łopatki, dyski turbiny

podstawowe metale na bazie aluminium

-bez dodatków stopowych

-z dodatkiem Cu, Mn, Mg+Si, Zn+Mg

podstawowe właściwości metali

-gęstość -twardość -natężenie korozji -histereza

-wytrzymałość na ściskanie -umowna wytrzymałość na zagniatanie

- moduł sprężystości podłużnej – moduł Younga -temp. topnienia

-ciepło właściwe -współczynnik przewodzenia ciepła

-przewodnictwo elektryczne -stała dielektryczna

sól kuchenna NaCl

siarczan miedzi CuSO4

siarczek miedzi Cu2S

kwas solny HCl aq 36%

SiO2 piasek kwarcytowy

jon to atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami która ma nadmiar lub niedomiar elektronów

dysocjacja- proces rozpadu cząstek zwitku pod wpływem rozpuszczalnika

hydroliza- reakcja polegająca na rozpadzie cząsteczek związków w reakcji z wodą

sole mocnych kwasów (zasad) nie ulegają hydrolizie

alkohol - związki zawierające jedną lub więcej grup hydroksylowych

pasywacja- substancja chemiczna wytwarza na swojej powierzchni powlokę pasywną utworzoną z produktów reakcji chemicznej z otoczeniem. Powłoka jest całkowicie odporna na dalsze reakcje tym środowiskiem i jednocześnie na tyle szczelna że stanowi barier ochronna dla reszty substancji

celuloza- nie rozgałęziony biopolimer cząsteczek złożonych z kilkuset jednostek glukozy. Ściany komórkowe roślin

synergizm – zjawisko wzajemnego wzmacniania działania kilku substancji gdy występują razem w środowisku 2+2=5

antagonizm – osłabienie działania

ogniwo elektrochemiczne- układ w którym występuje zmiana energii chemicznej na elektryczną

szereg elektrochemiczny- uszeregowanie pierwiastków od tych które najgorzej do najlepiej przyjmują elektrony w reakcji utleniania – redukcji

reakcja redox- każda reakcja w której jest redukcja – utlenianie

woda królewska- mieszanina stężonych kwasów HCl i HNO3 bezbarwna ciecz żrąca czyszczenie naczyń w laboratoriach

roztwór pirania – 30%H2O2 + stężony kwas siarkowy

akumulator

Pb+PbO2+H2SO4-> PbSO4 +H2O