Treść wykładu

1.        Rola chemii we współczesnym życiu. Podstawowe prawa i definicje. 
         Nazewnictwo chemiczne. 
2.        Występowanie pierwiastków we wszechświecie. Układ okresowy 
         pierwiastków – budowa i właściwości.
3.        Atomy, cząsteczki i jony. Budowa atomu.
4.        Gramoatom, mol, objętość molowa gazów. Elektroujemność 

pierwiastków. 

5.        Wiązania chemiczne. 
6.        Chemia metali. Pierwiastki niemetaliczne i ich związki
7.  

      Charakterystyka  stanów materii.

8.        Warunki przebiegu reakcji chemicznych. Katalizatory. Procesy 

odwracalne. 

         Równowaga chemiczna.
9.        Właściwości fizyczne roztworów. Roztwory wodne. Roztwory związków 
         jonowych. Dysocjacja elektrolityczna. Pojęcie pH.

10.     Związki nieorganiczne. Kwasy i zasady.

11.     Związki organiczne i ich nomenklatura.
12.     Podstawy chemii organicznej. Właściwości fizyczne i chemiczne 

polimerów.

13.     Podstawowe zagadnienia z technologii chemicznej. Źródła energii.

14.     Organiczne i nieorganiczne materiały dla przemysłu.

15.     Woda jako medium stosowane do celów komunalnych i przemysłowych. 
        Jonity. Wybrane zagadnienia z chemii technicznej

 

 

 

 

 

 

Klasyfikacja związków nieorganicznych

Do najważniejszych grup związków 

nieorganicznych należą: 

• tlenki

• kwasy

• wodorotlenki

• sole 

• wodorki

• Znacznie rzadziej spotyka się nietrwałe 

nadtlenki i ponadtlenki. 

 

 

Tlenki

Tlenki - 

związki chemiczne tlenu z innymi pierwiastkami.

Tlenki wykazują pełną gamę właściwości kwasowo-

zasadowych. 

 

 tlenki kwasowe

 - np. dwutlenek węgla czy tlenek siarki (VI), 

reagują z zasadami i z wodą

 tlenki o charakterze kwasowym

 - np dwutlenek krzemu, 

reagują z mocnymi zasadami ale nie z wodą

 tlenki zasadowe

 - np. tlenki metali I i II grup głównych, 

reagują z kwasami i z wodą

 tlenki o charakterze zasadowym

 - np tlenek manganu (II) czy 

tlenek chromu (II), reagują z kwasami ale nie z wodą

 tlenki amfoteryczne

 - np. tlenek glinu, nie reagują z wodą a 

reagują z kwasami i z zasadami

 

 

Najbardziej znaną reakcją chemiczną tlenków jest reakcja z 

wodą, w czasie której powstają 

kwasy i zasady. 

 Tlenki  metali  alkalicznych  i  ziem  alkalicznych  w  reakcji  z 

wodą tworzą zasady:

Na

2

O + H

2

O  2NaOH 

    - powstaje wodorotlenek sodu

 Tlenki większości niemetali w reakcji z wodą tworzą kwasy:

CO

2

 + H

2

O  H

2

CO

3

      - powstaje kwas węglowy

SO

3

 + H

2

O  H

2

SO

4

      - powstaje kwas siarkowy(VI)

Kwasowo-zasadowy charakter tlenków 

nieorganicznych

 

 

Oprócz grup tlenków opisanych wyżej istnieje jeszcze 

grupa tlenków, która 

słabo albo wcale nie reaguje z 

wodą. 

Są to tlenek węgla CO, tlenek azotu(I) - N

2

O i 

tlenek azotu(II) - NO. Tlenki, które słabo reagują z wodą 

mogą jednak posiadać charakter kwasowy lub zasadowy, 

co się ujawnia w reakcjach z silnymi kwasami i zasadami.

Na przykład tlenek wapnia reaguje z kwasem solnym:

CaO + 2HCl --> CaCl

2

 + H

2

O

Tlenki  amfoteryczne

  to  takie,  które  posiadają  własności 

kwasowe  lub  zasadowe  w  zależności  od  środowiska,  w 

którym  się  znajdują.  Na  przykład  tlenek  glinu  reaguje  z 

kwasami:

Al

2

O

3

 + 6HCl --> 2AlCl

3

 + 3H

2

O

jak i zasadami: 

Al

2

O

3

 + 6NaOH --> 2Na

3

AlO3 + 3H2O

 

 

Kwasy

Kwasy to związki chemiczne które są zbudowane z atomów 

wodoru i reszty kwasowej 

Kwasy dzielimy na dwie grupy: 

tlenowe i beztlenowe

Kwas tlenowy

 (oksokwasy) - to kwas nieorganiczny, który 

zawiera przynajmniej jeden atom tlenu połączony z atomem 

centralny kwasu. Przykładem tego rodzaju kwasu jest kwas 

siarkowy(VI) H

2

SO

4

.

Moc kwasów tlenowych rośnie wraz ze wzrostem 

elektroujemności pierwiastka centralnego. Np: moc kwasów 

tlenowych z atomem centralnym pochodzącym z trzeciego 

okresu układu okresowego wzrasta następująco:

H

2

SiO

3

 < H

3

PO

3

 < H

2

SO4 < HClO

4

Do mocnych kwasów tlenowych zalicza się:

HNO

3

       kwas azotowy(V)

     HClO

4

      kwas chlorowy(VII)

     H

2

SO4     kwas siarkowy(VI)

Kwasy tlenowe można otrzymać przez rozpuszczenie odpowiednich 

tlenków w wodzie. 

 

 

Kwasy beztlenowe

Kwasy beztlenowe

 to ogólna nazwa kwasów, które w swojej 

reszcie kwasowej nie posiadają atomu tlenu.

Najprostsze z kwasów beztlenowych składają się z atomów 

wodoru i atomu niemetalu, choć niektóre z nich mają bardziej 

złożoną strukturę.

Do pierwszej klasy kwasów beztlenowych zaliczają się m.in.:

kwas solny (HCl)

kwas fluorowodorowy (HF)

kwas bromowodorowy (HBr)

kwas jodowodorowy (HI)

siarkowodór rozpuszczony w wodzie - H

2

S

Kwasy te można otrzymać w wyniku bezpośredniej reakcji 

gazowego wodoru z danym niemetalem, a następnie 

rozpuszczenie otrzymanego wodorku w wodzie lub innym 

polarnym rozpuszczalniku. Kwasy te są zazwyczaj bardzo 

mocne. 

Ich moc wzrasta proporcjonalnie do spadku eletroujemności 

tworzącego je niemetalu.

 

 

Główne właściwości fizyczne i chemiczne 

kwasów

Właściwości fizyczne

• Mają kwaśny smak.

• Barwią lakmus na 

czerwono.

• Substancje o 

budowie 

kowalencyjnej.

• Podczas 

rozpuszczania w 

wodzie ulegają 

dysocjacji jonowej 

na kationy H+ i 

aniony rzeszty 

kwasowej R-.

•  Wodne roztwory 

kwasów przewodzą 

prąd elektryczny.

Reaktywne chemicznie.

Kwasy mogą być mocne i 

słabe.

Kwas mocny

 to taki, który jest 

całkowicie albo prawie 

całkowicie zdysocjowany w 

wodnym roztworze. 

Do kwasów mocnych zaliczamy: 

HCl, HBr, HNO

3

, H

2

SO

4

, HClO

4

, 

HMnO

4

.

Kwas słaby

 ulega dysocjacji w 

znacznie mniejszym stopniu: 

tylko niewielki ułamek 

cząsteczek rozpada się na 

jony, a reszta pozostaje w 

roztworze pod postacią 

cząsteczek 

niezdysocjowanych. 

Charakter kwasowy:

Charakter kwasowy wzrasta w 

okresie od metali do niemetali.

 

 

Wodorotlenki

Wodorotlenki 

to związki nieorganiczne metali typu M(OH)

x

. 

Związki o budowie jonowej zawierające stabilny kation 

nieorganiczny i przeciwjon OH

-

 .

Ze względu na właściwości kwasowo-zasadowe wyróżnia się 

wodorotlenki 

zasadowe, 
obojętne, 
kwasowe 
amfoteryczne

.

Charakter kwasowo-zasadowy wodorotlenków jest zależny 

od charakteru i energii wiązania M-O (metal-tlen). 
Jeżeli wiązanie to jest silnie i jonowe, wodorotlenek ma 

charakter zasadowy i w pełni dysocjuje na jony OH

-

. 

Jeżeli wiązanie ma charakter kowalencyjny wodorotlenek 

może mieć właściwości amfoteryczne z przewagą 

zasadowych (np. Zn(OH)

2

), a nawet kwasowych (np. 

Ti(OH)

4

).

 

 

Sole

Sól

 - związek chemiczny powstały w wyniku całkowitego lub 

częściowego zastąpienia w kwasie atomów wodoru innymi 

atomami bądź grupami o własnościach elektrofilowych 

takimi jak metale, NH

4

-, RO- (gdzie R - dowolna grupa 

organiczna) itp.

 

Systematyka soli

Roztwory wodne soli mocnych kwasów i mocnych zasad 

mają zwykle odczyn obojętny. 

 sole mocnych kwasów i słabych zasad mają odczyn 

kwaśny, 

 sole mocnych zasad i słabych kwasów odczyn zasadowy. 

 sole słabych kwasów i słabych zasad mogą dawać 

odczyn zasadowy lub kwaśny, zależnie od stężenia.

Oprócz soli nasyconych wyróżnia się:

 hydroksysole 

- zawierające wolne grupy hydroksylowe 

pochodzące z wyjściowej zasady 

 wodorosole

 - zawierające tzw. "kwaśne" atomy wodoru 

pochodzące z wyjściowego kwasu

 

 

Wodorki

Wodorki

 to związki wodoru z innymi pierwiastkami.

Istnieją cztery rodzaje wodorków:

  

wodorki typu soli

, czyli związki tworzące sieci jonowe, 

powstają w wyniku reakcji wodoru z litowcami i berylowcami 

(prócz berylu i magnezu), w reakcji z wodą wydziela się 

wodór; 

wodorek sodu - NaH, wodorek wapnia - CaH

2

 wodorki metaliczne

, czyli produkty syntezy wodoru z metalami 

bloków d i f

 wodorki kowalencyjne

, czyli produkty syntezy wodoru z 

niemetalami, wodorki kowalencyjne mogą mieć różny 

charakter 

o przykłady: 

CH

4

, SiH

4

, NH3, PH

3

, H

2

O, H

2

S, HF, HCl

 wodorki międzywęzłowe,

 czyli ciała stałe składające się z sieci 

krystalicznej z wbudowanymi w przestrzenie międzywęzłowe 

atomami wodoru. Połączenia te są niestechiometryczne. 

o przykłady: PdH

x

Niektóre wodorki są silnie żrące. Zastosowanie: niektóre 

wodorki to silne reduktory.

 

 

Nadtlenki

Nadtlenki -

 związki chemiczne w których 

tlen występuje 

na -1 stopniu utlenienia. 

Charakterystyczną cechą nadtlenków jest wiązanie:

 

– O – O –

które łatwo ulega rozerwaniu, przez co nadtlenki mają 

bardzo silne właściwości utleniające i generują wolne 

rodniki. 

Ogrzewanie nadtlenku prowadzi do wydzielania tlenu 

atomowego (O*) lub rodników nadtlenkowych. 

Wszystkie nadtlenki pod działaniem kwasu wydzielają 

nadtlenek wodoru.

Ponadtlenki

Ponadtlenki to związki litowców i berylowców o 

charakterze soli, zawierające w sieci jony metali i jon 

ponadtlenkowy  , np. KO

2

.

Jon  jest wolnym rodnikiem i może oddziaływać z 

kompleksami metali oraz z molekułami i układami 

biologicznymi. Ma także właściwości redukujące.