Podstawowe pojęcia chemiczne

TERMIN – DEFINICJA LUB OBJAŚNIENIE

KOMENTARZ

molekuła (indywidua chemiczne, drobina) –

przykłady molekuł: atomy, jony, cząsteczki

elementy strukturalne substancji, których

przekształcenia powodują reakcje chemiczne

jądro atomowe – centralna część atomu, obdarzona

elementarny ładunek dodatni posiada proton, liczba

ładunkiem dodatnim

protonów w jądrze atomowym to liczba z

1 ładunek elementarny = 1,66 * 10 –19 C

elektron – jeden ze składników atomu; cząstka

liczba elektronów w atomie jest równa ilości protonów

obdarzona elementarnym ładunkiem ujemnym

atom – elektroobojętna drobina zawierająca jądro

atomy różnych pierwiastków różnią się ilością

atomowe

protonów w jądrze atomowym

atom - najmniejsza część pierwiastka chemicznego

zachowująca jego właściwości fizyko – chemiczne.

jon – drobina obdarzona ładunkiem elektrycznym

kation – jon o ładunku dodatnim

jon prosty – jon zawierający jedno jądro atomowe

anion – jon o ładunku ujemnym

jon złożony – jon zwierający wiele jąder atomowych cząsteczka – elektroobojętna drobina, zawierająca dwa istnieją cząsteczki pierwiastków chemicznych np.: P4, lub więcej jąder atomowych

S8 i cząsteczki związków chemicznych: CH4, CO

cząsteczka - układ co najmniej dwóch atomów

• homo atomowa (homo jądrowa) – zbudowana

z identycznych atomów np. S

połączonych wiązaniami chemicznymi.

8, O2

• hetero atomowa (hetero jądrowa) – zbudowana

z atomów różnych pierwiastków np. HCl, H2O

ziarnistość materii – polegająca na braku ciągłości, właściwość materii wynikająca z drobinowej struktury

materii

opis makroskopowy – charakterystyka odwołująca się do zjawisk widocznych gołym okiem lub

postrzeganych innymi zmysłami

opis mikroskopowy – charakterystyka struktury

materii, bądź przemian chemicznych na poziomie

drobinowym, nie dostępnym bezpośredniej obserwacji

za pomocą zmysłów

substancja chemiczna w ujęciu makroskopowym –

substancjami chemicznymi są pierwiastki i związki

rodzaj materii, którego nie można rozdzielić metodami

chemiczne

fizycznymi na prostsze składniki

substancja chemiczna w ujęciu mikroskopowym –

zbiór jednakowych drobin lub jednakowych

elektroobojętnych zespołów jonów (jednostek

formalnych)

związek chemiczny – w ujęciu mikroskopowym to

zbiór cząsteczek hetero atomowych (hetero

jądrowych)

związek chemiczny – w ujęciu makroskopowym to

substancja złożona, która ulega rozkładowi podczas

reakcji chemicznej na substancje prostsze

atomowa jednostka masy (u) – stosowana do

określania mas molekuł, równa 1,66 * 10-27kg

masa atomowa – masa atomu wyrażona w atomowych

jednostkach masy

wzór związku chemicznego - umowny

rodzaje wzorów:

międzynarodowy zapis cząsteczki związku

-

sumaryczne - podają tylko skład chemiczny

chemicznego podający skład jakościowo – ilościowy

-

strukturalne – podają skład i zaznaczone są w nim

jednej cząsteczki.

wszystkie wiązania chemiczne

-

grupowe - podają skład i zaznaczone są w nim

niektóre wiązania chemiczne

wzór empiryczny (elementarny) – wzór, w którym

dla glukozy: C6H12O6 wzór elementarny ma postać

indeksy stechiometryczne pozostają w stosunku CH2O

możliwie najmniejszych liczb całkowitych

wiązanie chemiczne – siła oddziaływania między

atomami, powodująca przekształcanie się atomów

w inne drobiny pierwiastków lub związków

chemicznych

wartościowość – liczba wiązań chemicznych

wartościowością jonu w związku jonowym jest

tworzonych przez atom w cząsteczce

bezwzględna wartość jego ładunku

indeksy stechiometryczne – liczby naturalne,

indeksy stechiometryczne wyrażają liczbę atomów

zapisywane we wzorze chemicznym drobiny w dolnym

określonego pierwiastka wchodzącego w skład

indeksie, po prawej stronie symbolu pierwiastka

związku chemicznego

mieszanina – rodzaj materii złożonej z dwu lub

większej ilości substancji, zmieszanych w dowolnym

stosunku

mieszanina jednorodna (roztwór) – mieszanina,

mieszanie odbywa się na poziomie drobinowym

której składników nie można rozróżnić metodami

optycznymi

mieszanina niejednorodna – mieszanina, której

składniki można rozróżnić metodami optycznymi

pierwiastek chemiczny – w opisie makroskopowym to

substancja, która podczas reakcji chemicznych nie

ulega rozkładowi na prostsze

pierwiastek chemiczny – w opisie mikroskopowym to

pierwiastek chemiczny – to zbiór atomów

zbiór identycznych połączonych lub niepołączonych

o identycznej liczbie protonów w jądrze atomowym

w cząsteczki atomów o jednakowych własnościach

lub cząsteczek zbudowanych z atomów o tej samej

chemicznych

liczbie Z

symbol chemiczny pierwiastka – umowny,

międzynarodowy znak złożony z jednej, dwu lub trzech

liter w celu wygodnego zapisania wzorów substancji

chemicznych i ich przemian

sedymentacja – opadanie na dno fragmentów fazy

stałej rozproszonej w cieczy pod wpływem sił

grawitacji

dekantacja – zlewanie cieczy z nad osadu

chromatografia – metoda rozdziału mieszanin

wykorzystująca różnice w szybkości poruszania się

drobin w ośrodkach porowatych (względem

nieruchomej fazy stałej)

destylacja – metoda rozdzielania mieszanin

wykorzystująca różnicę temperatur wrzenia

poszczególnych składników

krystalizacja – proces tworzenia się i wzrostu

substancji stałej z jej nasyconego roztworu w ciekłym

rozpuszczalniku

rozpuszczanie – proces czysto fizyczny lub połączony z dysocjacją elektrolityczną polegający na rozpadzie

sieci krystalicznej substancji chemicznej i otaczaniu

powstających drobin (cząsteczek lub jonów)

cząsteczkami rozpuszczalnika

roztwarzanie – proces rozpuszczania substancji

roztwarzanie metali w kwasach:

połączony z reakcją chemiczną

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

solwatacja – otaczanie cząsteczek substancji

rozpuszczonej cząsteczkami rozpuszczalnika

hydratacja – otaczanie cząsteczkami wody

dysocjacja elektrolityczna – rozpad cząsteczek na

jony pod wpływem wody lub innego rozpuszczalnika

o podobnej budowie

reakcja chemiczna – w ujęciu mikroskopowym –

proces, w którym powstają nowe substancje chemiczne

reakcja chemiczna – w ujęciu makroskopowym -

proces, w którym powstają nowe drobiny

równanie reakcji chemicznej – symboliczny zapis

Oznaczenia reakcji: „=” dla uzgodnionych procesów

reakcji , na przykład:

„ ” dla reakcji biegnących praktycznie w jedną

aA + bB cC + dD

stronę

gdzie a, b, c, d to współczynniki stechiometryczne

A, B to wzory substratów

„ „ dla reakcji biegnących do stanu równowagi

C, D - to wzory produktów

chemicznej

oznacza kierunek reakcji chemicznej

„ „

dla zaznaczenia stanu równowagi chemicznej

współczynniki stechiometryczne – liczby zapisywane współczynniki określają liczbę drobin reagentów

przed wzorami reagentów w równaniu reakcji

w równaniu reakcji

chemicznej

reagenty – substancje biorące udział w reakcji

substraty – reagenty ulegające przemianie chemicznej zapisywane po lewej stronie równania

produkty

–

reagenty

powstające

w

procesie

zapisywane po prawej stronie równania

chemicznym

synteza – reakcja, w wyniku której z jednej substancji powstaje jednen produkt

analiza (rozkład) – reakcja w wyniku której z jednego substratu powstaje kilka produktów

reakcja wymiany pojedyńczej – reakcja biegnąca według schematu:

A + BC = AC + B

reakcja wymiany pojdwójnej– reakcja biegnąca

według schematu:

AB + CD = AC + BD

hydrat – substancja zawierająca w swoim składzie hydraty występują w stanie stałym i mają budowę

cząsteczki wody, przy czym ich ilość jest ściśle

krystaliczną

określona

np.: CuSO4 * 5H2O – to

siarczan (VI) miedzi (II) – woda – (1/5)

alotropia - zjawisko występowania tego samego odmiany alotropowe różnią się właściwościami

pierwiastka chemicznego w odmianach różniących

fizycznymi i reaktywności chemiczną

się pomiędzy sobą budową cząsteczki (O2, O3) lub sieci

krystalicznej (siarka rombowa, jednoskośna)

polimorfizm - zjawisko występowania tego samego związku

chemicznego

w

różnych

odmianach

krystalograficznych ( CaCO3 –kreda i marmur).

izomorfizm - zjawisko tworzenia przez różne związki chemiczne identycznych sieci krystalograficznych

o zbliżonych rozmiarach, przez co nie da się ich

rozdzielić przez krystalizację (zawsze powstaje

kryształ mieszany, drobiny wzajemnie się zamieniają

w swoich sieciach )

właściwości chemiczne – zdolność do reagowania

z innymi substancjami

właściwości fizyczne – najważniejsze to: barwa,

temperatury przemian fazowych, stan skupienia,

przewodnictwo cieplne i elektryczne, gęstość,

kowalność, kruchość, twardość

proces fizyczny – proces, w wyniku którego zmieniają się własności fizyczne ale nie zmieniają się substancje

budujące układ

układ – część przestrzeni poddawana obserwacji

warunki normalne – warunki fizyczne odpowiadające

temperaturze 00C (273K), i ciśnieniu 1013 hPa (1 atm)

skala Celsjusza - skala temperatur opracowana na podstawie temperatury topnienia lodu i wrzenia wody

pod ciśnieniem atmosferycznym

skala Kelvina – skala temperatur opracowana na

0K = -273,16 0C

podstawie teoretycznych obliczeń, rozpoczyna się od

T(K) = t(0C) + 273,16

0K czyli najniższej temperatury, która może istnieć na

Ziemi

tablica Mendelejewa – układ okresowy

pierwiastków – tablica w której umieszczono symbole wszystkich pierwiastków chemicznych,

uporządkowanych tak by w grupie i okresie wzrastał

ładunek jądra atomowego

grupa – pionowa kolumna zawierająca pierwiastki

nazwa wywodzi się od nazwy 1 pierwiastka w grupie

o zbliżonych właściwościach fizyko - chemicznych

(wyjątek grupa 1)

okres – poziomy wiersz zawierający symbole

pierwiastków, których własności zmieniają się

w sposób stopniowy i systematyczny

przemiana fazowa – przemiana stanu skupienia –

topnienie – przejście ciała stałego w ciecz proces fizyczny polegający na zmianie stanu skupienia

krzepnięcie – przejście cieczy w ciało stałe materii danej substancji chemicznej

parowanie – przejście cieczy w gaz

skraplanie – przejście gazu w ciecz

sublimacja - przejście ciała stałego w stan gazowy z pominięciem fazy ciekłej

resublimacja – przejście gazu w stan stały z pominięciem fazy ciekłej

* - szczególnym przypadkiem parowania jest

wrzenie, czyli parowanie całą objętością cieczy ( zachodzi, gdy ciśnienie pary nasyconej jest równe

ciśnieniu zewnętrznemu)

para nasycona – to para pozostająca w równowadze termodynamicznej ze swoją cieczą (w tej samej

jednostce czasu taka sama ilość drobin substancji

przechodzi ze stanu ciekłego w gazowy jak i odwrotnie)

stan skupienia materii – określenie form

ciała stałe – w chemii i fizyce rozumiemy jako

uporządkowania drobin tej samej substancji względem substancję anizotropową

siebie

sieć krystaliczna - pojęcie abstrakcyjne, matematyczne ciało stałe

oznaczające periodycznie powtarzające się

a) anizotropowe

w przestrzeni uporządkowanie drobin (ściśle określone

• ściśle określona temperatura topnienia zależna

są kąty i odległości ).

wyłącznie od ciśnienia

Molekułą (drobiną) może być:

• budowa uporządkowana, krystaliczna

-

atom (sieć atomowa – grafit, diament,

• zależność właściwości fizyko-chemicznych od

fullereny, poliyny, nanorurki)

kierunku

-

jon (sieć jonowa - NaCl)

w krysztale(łupliwość, przewodnictwo elektryczne)

-

cząsteczka (sieć cząsteczkowa,

b) izotropowe

molekularna – piasek, skroplony CO2 )

• topiąc się przechodzą przez stan półpłynny ( szkło, komórka elementarna – najmniejsza figura asfalt)

elementarna, której przestrzenne rozmieszczenie

• brak uporządkowanej budowy

umożliwia odtworzenie sieci krystalicznej danej

• właściwości fizyko-chemiczne nie zależą od

substancji

kierunku

liczba koordynacji – liczba drobin (atomów, jonów przeciwnego znaku, cząsteczek, które otaczają daną

drobinę w sieci krystalicznej)

warunki skroplenia gazu – wysokie ciśnienie (by do głosu doszły siły miedzy cząsteczkowe, które działają na bardzo niewielkich odległościach) oraz niska

temperatura (by drobiny nie posiadały energii większej

od energii sił międzycząsteczkowych, czyli by zbliżone

do siebie pozostały obok)

Podział substancji chemicznych

pierwiastki chemiczne

• substancje proste (pierwiastki chemiczne)

w temperaturze pokojowej są gazami: H2, O2, O3, N2,

F , Cl gazy szlachetne jako pojedyncze atomy

• substancje złożone (mieszaniny i związki F2, Cl2, gazy szlachetne jako pojedyncze atomy

chemiczne)

w temperaturze pokojowej są cieczami: Br2, Hg

w temperaturze pokojowej są ciałami stałymi:

wszystkie pozostałe

Metody rozdziału mieszanin

• niejednorodnych

sedymentacja (opadanie na dno pod wpływem sił

grawitacji), sączenie, dekantacja (zlewanie znad

osadu), odparowanie rozpuszczalnika, wymrożenie

składnika,

... inne wykorzystujące różnice

w temperaturach przemian fazowych

• jednorodnych

destylacja, ekstrakcja (wypłukiwanie), chromatografia

mieszaniny

związki chemiczne

metody otrzymywania

fizyczne

chemiczne

i rozdziału

stosunki stechiometryczne

dowolne

ściśle określone

własności składników (substratów)

takie same

zupełnie inne