. 3Ca(OH)2 + 2H3PO4-->Ca3(PO4)2 +6H2O
2. Rzad wiązania to parametr charakteryzujący wiązanie chemiczne, określa się jako połowę l. elektronów obsadzających orbitale wiążące pomniejszone o l. elektronów obsadzających orbitale antywiążące.
Stała równowagi reakcji - współczynnik opisujący stan równowagi odwracalnych reakcji chemicznych. Stała ta jest równa ilorazowi reakcji w stanie doskonałej równowagi, t.j. w sytuacji gdy szybkość reakcji w stronę od substratów do produktów i od produktów do substratów jest dokładnie taka sama.
3. Katalizator - to substancja chemiczna, która dodana do układu przyspiesza, opóźnia lub umożliwia zajście reakcji chemicznej, sama nie reagując., np. Katalizator nośnikowy naniesiony jest na niebiorący w reakcji składnik (np. katalizator samochodowy)
4. Punkt Równoważnikowy - (PR) - punkt miareczkowania, w którym oznaczany składnik przereagował ilościowo stechiometrycznie z dodawanym z biurety odczynnikiem. Punkt końcowy (PK) - PR wyznaczone doświadczalnie. Należy starać się aby PK = PR, gdyż wtedy miareczkowanie pozwala wyznaczyć zawartość oznaczanego składnika bez błędu.
5. Autodysocjacja wody - samorzutna autodysocjacja cząsteczek wody pozostających w stanie ciekłym. Proces ten ma duże znaczenie praktyczne - decyduje m.in. o zdolności wody do rozpuszczania substancji jonowych a stała równowagi tej reakcji stanowi podstawę skali pH. 2H2O↔H3O+ + OH- . Iloczyn jonowy wody - rodzaj uproszczonej stałej równowagi reakcji autodysocjacji związków chemicznych, które są na tyle słabymi elektrolitami, że można pominąć w tej stałej stężenie niezdysocjowanej formy związku.
6. Sposoby wyznaczania : *błękit tymolowy, *oranż metylowy B, *zieleń bromokrezolowa, *błękit bromotymolowy, *czerwień krezolowa A, * Fenoloftaleina, * błękit nilu, *Tropeolina OA .
7. Amfoteryczność - to zdolność związku chemicznego do reakcji z kwasami i zarazem zasadami. Inaczej, jest to zdolność związków chemicznych do bycia w jednych reakcjach kwasami a w innych zasadami. Związki wykazujące amfoteryczność nazywa się czasami amfolitami.. np. Np. jon glinu Al3+ w silnie kwaśnych roztworach tworzy sole, np. AlCl3 (przy nadmiarze chlorków tworzy kompleksy), w środowisku słabo kwaśnym i obojętnym strąca się słabo rozpuszczalny wodorotlenek Al(OH)3, który w alkalicznym środowisku rozpuszcza się z wytworzeniem jonów glinianowych, np. [Al(OH)4]-.
8. związki kompleksowe - (inaczej kompleksy, związki koordynacyjne) to związki chemiczne, w których można wyróżnić jeden lub więcej atomów centralnych, otoczonych przez inne atomy lub ich grupy zwane ligandami, przy czym przynajmniej jedno wiązanie atomu centralnego z ligandem ma charakter wiązania koordynacyjnego., np. Wg zaleceń IUPAC nazwy ligandów o ładunku ujemnym powinny kończyć się na "o", natomiast nazwy ligandów obojętnych nie mają zmienianych końcówek. Przykłady: cząsteczka H2O - akwa (dawn. akwo); cząsteczka NH3 - amina (dawn. ammino); grupa CN- - cyjano; grupa NO2- - nitrito-N (dawn. nitro).
9. Utlenianie - wzrost dodatniego stopnia utlenienia, substancja oddaje elektrony , np. 3S+4 - 6e- --> 3S+6 Redukcja - wzrost ujemnego stopnia utlenienia, substancja przyjmuje elektrony, np. Cl+5 + 6e- --> Cl- 10. Elektroda odniesienia (porównawcza) - elektroda o stałym, dobrze odtwarzalnym potencjale, względem której mierzy się potencjały innych elektrod;, np. elektroda Ag/AgCl
11. Ładowanie 2PbSO4(s) + 2H2O(c) → Pb02 + Pb(s) + 2H2SO4(c) Akumulator ołowiowy ładuje się stałym napięciem, czyli ze zmieniającą się wartością prądu. Elektrody ołowiowe i elektrolit, składający się z kwasu siarkowego dają napięcie ogniwa 2 ,2V(nie powinna spaść do 1,8 V w czasie pracy). Ogniwa te łączy się najczęściej w baterie, składające się z 3 lub 6 ogniw. Maksymalny prąd ładowania nie powinien nigdy przekroczyć 1/3 pojemności akumulatora ołowiowego Praca: 2PbSO4(s) + 2H2O(c) ← Pb02 + Pb(s) + 2H2SO4(c). Rozładowanie Największą zaletą akumulatora ołowiowego jest możliwość rozłdowania dużymi prądami w krótkim czasie. Normalnie akumulator ołowiowy z zaworem regulacyjnym może być krótkotrwale (<5 sek.) obciążony prądem odpowiadającym 15 krotnej pojemności akumulatora. Maksymalny ciągły pobór prądu nie powinien przekraczać 3 krotnej pojemności.
12. Korozja- proces niszczenia metali i ich stopów na skutek reakcji chemicznych lub elektrochemicznych podczas zetknięcia tych materiałów ze środowiskiem ciekłym lub gazowym , może tez być w materiałach niemetalicznych(utwardzanie, rozpuszczanie). Korozja polega na reakcji utleniania- redukcji- metal jest utleniany
Korozja ze względu na jej mechanizm: chemiczna, elektrochemiczna
Korozja (ze względu na środowisko): atmosferyczna, w wodach, w glebach.
Korozja ze względu na rodzaj zniszczeń: równomierna, miejscowa, plamista , wżerowa, punktowa, podpowierzchniowa, miedzy- i śródkrystaliczna
Zasada nieoznaczoności (nieokreśloności) Heisenberga - mówi, ze istnieją takie pary wielkości , których nie da się jednocześnie zmierzyć z dowolną dokładnością. Akt pomiaru jednej wielkości wpływa na ukła tak, że część informacji o drugiej wielkości jest tracona. Stała Plancka nie może być równa 0! Δx*Δpx>h/4Π=h/2.
Rówanie Shroedingera - jedno z podtawowych równań mechaniki kwantowej. Jest odpowiednikiem II zasady dynamiki w mechanice klasycznej. Orbital - obszar, gdzie możemy spotkać elektrony z określonym prawdopodobieństwem opisanym funkcją własną (falową). Rodzaje orbitali: *atomowe - opisują wszystkie elektrony, które w danym momencie nie uczestniczą w tworzeniu wiązań chemicznych, ale są przypisane do określonych jąder atomowych. *molekularne (cząsteczkowe) - opisuja elektrony, które mogą, ale nie muszą tworzyc wiązanie chemiczne. ~wiążące - energetycznie najcenniejsze, gdy E minimalne (E-energia całkowita), ~antywiążące - wzbudzone, ale nie mogą rozerwać wiązania. Są niecenne energetycznie. ~niewiążące - dla orbitali atomowych, nie tworzą wiązań. Kształty orbitali: sferyczne -s, hantle - p, d,f - złożone kształty.
Liczby kwantowe: *główna liczna kwantowa, określa energię elektronu,n=1,2,3; * poboczna liczba kwantowa decyduje o kształcie orbitalu l=0,1,2,3; magnetyczna liczba kwantowa określa w jaki sposób chmura elektronowa zachowuje się w polu magnetycznym m=-l,l+1,...,-1,0,1,...l; magnetyczna liczba spinowa ms =-1/2, ½ kierunek obrotu wokół własnej osi. Równanie nieoznaczoności (nieokreśloności) mówi, że istnieją takie pary wielkości , których nie da się jednoznacznie zmierzyć z dowolną dokładnością. Akt pomiaru jednej wielkości wpływa na układ tak, że część informacji o drugiej wielkości jest tracona. Δx*Δpx ≥h/4Π - Przy określaniu położenia elektronu stała Plancka nie może być równa 0! Konfiguracja elektronowa-rozmieszczenie elektronów należących do atomu na jego powłokach i orbitalach. H=1s1, He=1s2, Li=1s2 2s1 Zakaz Pauliego- w jakimkolwiek układzie wieloelektronowym żadne dwa elektrony nie mogą być w tym samym stanie.
Reguła Hunda - energetycznie najkorzystniejsze jest takie umieszczenie elementu, by jak najwięcej elektronów miało zgodnie skierowane spiny. Hybryda - nowy orbital cząsteczkowy, będący wynikiem nałożenia się orbitali atomowych.
Wiązanie- nałożenie, uwspólnienie, wymieszanie elektronów będących na orbitalach atomowych. Wiązanie kowalencyjne- nałożenie orbitali atomowych, w wyniku czego następuje utworzenie pary atomowej. Np. H-1s1 - orbital atomowy, H-H - 1s2 - orbital molekularny. He - nie można zrobić wiązania kowalencyjnego, bo wszystkie miejsca na orbitalu zajęte. Orbital S jest zawsze dodatni! Rząd wiązania - połowa różnicy między liczbą elektronów (na orbitalach molekularnych wiążących) do l. elektronów (na orb. antywiążących.) . Rw=1/2*(l.ele.na orb.wiąż.)-(l.ele.na orb. antywiąż.) np. Rw H2=1/2*(2-0)=1, bo (σ1s)2. Rw He2 =1/2*(2-1)=1/2 bo (σ1s)2 (σ*1s)1 RwN2 ½(8-2)=3 KK (σ2s)2 (σ*2s)2 (σ2px)2 (σ2y)2(σ*21y)1 (σ2z)2 (σ*2z)1. Energia wiązania - im wyższy jest rząd wiązania, tym większy nakład energii konieczny jest do jego rozerwania. Wiązenie chemiczne: każde trwałe połączenie dwóch atomów. Wiązanie kowalencyjne niespolaryzowae - 0,4eu≥1,7. Koordynacyjne - Δeu≥1,7 kowalencyjne - Δeu<0,4. Elektroujemność - miara tendencji „chęci” danego elektronu do przyciągania. Zależy od : *układu atomowego w związku, *Stopnia utleniena. Skala Paulinga - skala, która podaje elektroujemności poszczególnych pierwiastków. Molowa różniczkowa entaltia : *athezji (absorpcja fizyczna) - stan odwracalny - związane z bliskiego zasięgu zjawiskami, bez powstawania nowej molekuły * tworzenia (wymieszanie, hybrydyzacja). Równanie kinetyczne!! d[A]/dt=k[A]n [B]m [C]p K-stała prędkości reakcji, [A],[B],[C] - stężenia. Mol - miara liczności materii, jednosta podstawowa w układzie SI . liczba cząstek równa liczbie atomów zawarta w 12g izotopu C12 w stanie spoczynku. Wyliczanie: n=m/M, n=N/NA - N-całkowita liczba atomów w cząsteczce, Na-liczba Avogadra. Ułamek molowy - rodzaj miary stężenia, Iloraz liczby moli danego składnika mieszaniny do sumy liczby moli wszystkich składników tej mieszaniny. Xi=ni/(n1+n2+...ni). suma ułamków molowych wszystkich składników sub. =1 ! stężenie molowe - liczba moli danego związku jaką zamiera 1dm3 danego roztworu. Cm=n/vr=ms/MVs [mol/dm3]. Stężenie molalne - liczba moli zawarta w 1000g rozpuszczalnika. T=C[mol/dm3]*M/100. stężenie procentowe - udział zwizków chmicznych w mieszaninach wyrażony w %. Cp=ms*100%/mr
Prawo zachowania masy - masa powstałych produktów jest równa masie substratów do przeprowadzenia reakcji. Kontrakcja objętości - zmniejszenie objętości (wyjątek od prawa zachowania masy!)
Prawo stałości składu (prawo stosunków stałych) - każdy związek chemiczny, niezależnie od pochodzenia, ma określony stały skład chemiczny (ilościowy i jakościowy). DALTONIDY - związki spełniające prawo stałości skł. BERTOLIDY - nie spełniające, np. FeO
Prawo Avogarda - w tych samych warunkach fizycznych, tj. takiej samej temperaturze i pod takim samym ciśnieniem, w równych objętościach różnych gazów znajduje się TA SAMA liczba cząsteczek.
Prawo stosunków wielokrotnych-jeżeli dwa pierwiastki A i B tworzą ze sobą więcej niż jeden związek , to masy pierwiastka A przypadające na taką samą masę pierwiastka B mają się do siebie jak niewielkie liczby całkowite.
Teorie Kwasów i Zasad!
Teoria Arrheniusa [Kwasy - są to substancje, które w roztworze wodnym dysocjują z wydzieleniem kationów wodorowych. . Zasady - są to substancje, które w roztworze wodnym dysocjują z wydzieleniem anionów wodorotlenowych. ](BOH -> B+ + OH- , np. H2O↔H+ + OH-
Teoria Bronsteda-Lawry'ego - kwas - sub. Które mają zdolność odczepiania protonów(donor, dawca).(oddaje proton H+) Zasady - sub, które mają zdolność przyłączania protonu (akceptor, biorca).
HA+ B →A- + HB+
Np. NaOH jest zasadą, bo dysocjując daje jon hydroksylowy!
Mocne kwasy i zasady →w roztworze wodnym są dobrze zdysocjowane (Jon + Reszta kw.)
Słabe kwasy i zasady →występują w postaci cząsteczek, stało dysocjują
Reakcja protolizy - rozpuszczalnik tworzy jedną z par sprzężonych kw. lub zasad
Woda jest rozpuszczalnikiem silnie zasadowym i rozpuszczane w niej mocne kwasy łatwo oddają swój proton.
Zasada autodyocjacji wody 2H2O↔H3O+ + OH-
PH - wykładnik stężenie jonow wodorowych, ujemny logarytm dziesiętny ze stężenia jonów wodorowych. PH=- log [H+] lub pH = -log [H3O+]. Sposoby wyznaczania : *błękit tymolowy, *oranż metylowy B, *zieleń bromokrezolowa, *błękit bromotymolowy, *czerwień krezolowa A, * Fenoloftaleina, * błękit nilu, *Tropeolina OA . Punkt równoważnikowy (PR) - punkt miareczkowania, w którym oznaczany składnik przereagował ilościowo stechiometrycznie z dodawanym z biurety odczynnikiem. Punkt końcowy (PK) - PR wyznaczone doświadczalnie. Należy starać się aby PK = PR, gdyż wtedy miareczkowanie pozwala wyznaczyć zawartość oznaczanego składnika bez błędu.
Krzywa miareczkowania - zmiany pH przedstawione na graficznie za pomocą wykresu. (oś x - ilość zużytego roztworu mianowanego w ml, oś y - pH). Na krzywej tej występuje punkt przegięcia (PR) o stycznej równoległej do osi pH i przez dłuższy czas jest zbieżna ze styczną. Dla uchwycenia punktu równoważnikowego można stosować oranż metylowy jak i fenoloftaleinę.
Do reakcji HYDROLIZY dochodzi gdy dysocjacja jest niecałkowita.
HYDROLIZA - reakcja słabych zasad i kwasow por wpływem wody
Kwas1 + zasada2 ↔zasada 1 + kwas 2
HB++ H2O ↔B + H3O+ (odczyn kwaśny)
A- + H2O ↔HA + OH-
Reakcja Zobojętniania - przeniesienie protonu z jonu hydroniowego (H3O+)do jonu hydroksylowego (OH-), np.H3O+ + OH- ↔H2O + H2O
Teoria rozpuszczalnikowa - rozpuszczalniki niezawodne (NH3 lub SO2) wykazują duże podobieństwo do wody ulegając autodysocjacji z utworzeniem anionu i kationu, np. 2NH3↔NH4+ + NH2- ,
Teoria Lewisa kwasami są substancje, które mogą być akceptorami wolnej pary elektronowej (tzn. mogą ją przyłączyć, posiadają tzw. lukę elektronową, np. H+), zasadami zaś substancje spełniające rolę donora pary elektronowej (tzn. takie, które posiadają wolne pary elektronowe, np. OH-, NH3, H2O). Reakcja tak zdefiniowanych kwasów z zasadami polega na uwspólnieniu pary elektronowej, należącej pierwotnie do zasady, czyli na utworzeniu tzw. wiązania koordynacyjnego.
Chemia organiczna
Nukleofil (zasada)- cząsteczka lub grupa, która `lubi' dodatnio naładowane jądra innych atomów , posiada nadmiar elektronów
Elektrofil (kwas) - posiada niedomiar elektronów.
Formy wymiany elektronów :
Utlenianie - wzrost dodatniego stopnia utlenienia, substancja oddaje elektrony
Redukcja - wzrost ujemnego stopnia utlenienia, substancja przyjmuje elektrony
Elektroliza - jeden z procesów elektrolitycznych wywołany przepływem nośników prądu elektrycznego przez elektrolit
Katoda(-) - elektroda naładowana ujemnie ; oddaje elektrony kationom, tu odbywa się proces redukcji i wydziela się odpowiedni metal lub wodór gazowy
Anoda (+) - elektroda naładowania dodatnio. ; przyjmuje elektrody od anionów - dochodzi do utleniania., wydziela się tlen i RK
Prawa Faradaya
I. Masa substancji wydzielonej podczas elektrolizy jest proporcjonalna do natężnia prądu i [A] i czasu trwania elektronicy τ[s] m=k*i*τ=kQ
II. Iloraz mas substancji wydzielanych na elektrodach podczas ich przepływu jest równy ilorazowi ich równoważników elektrochemicznych R1 i R2. m1/m2=k1/k2=R1/R2 ; Q=F*m*z/M
Cechy ogniw:
*samodzielnie generuje prąd
* kierunek przepływu : od K(+) do A(-)
* katoda jest anodą, anoda katodą
Elektrolity : *modne (całkowicie zdysocjowane na jony: wodorotlenki litowców i berylowców )
Szereg napięciowy metali - zestawienie piewiastków chemicznych o właśnościach metalicznych , wg ich potencjału standardowego Eo . Punktem odniesiena jest Elektroda Wodorowa, której E0=0 [Li, K, Na, Ca, Mg...<H(0)<... Sb, Bi, Cu, Ag, Hg, Pt, Au]
Każdy metal o NIŻSZYM potencjale normalnym WYPIERA z roztworu sole metali o WYŻSZYM potencjale. Wyjątkiem są litowce i berylowce
Nadtlenki - tlen występuje na -1 stopniu utlenienia. , np. 2KO + HCL →H2O2
Stopień utlenienia - liczba elektronów, które dany atom przekazał lub przyjął od innego atomu w ramach utworzenia wiązania chemicznego. Może on przekazywać elektrony całkowicie, bądź niecałkowicie (uwspólnienie z elektronami z pierwiastka) z utworzeniem wiązania jonowego.. S.U. nie jest jednoznaczny z wartościowością!! . wartościowość - stan pierwiastka określający jaką liczbę elektronów MOŻE on dostać lub przyjąć.
Układ okresowy
Pierwiastki przejściowe - mają częściowo zapełnione bloki d i f, głównie są to miedźiowce (np. Cu, Ag, Au.)
Kompleksy :
Ligand - donor elektronów, NIE MOŻE być kationem, otaczają atom centralny
Jon centralny - akceptor elektronów
Liczba koordynacyjna - sumaryczna liczba wiązań pojedynczych ligandów (liczba atomów przyłączona bezpośrednio do atomu centralnego)
Stopień utlenienia - formalny ładunek przypisany centralnemu atomowi
Podział kompleksów - obojętny (nienasycony) i jonowy (nasycony)
Kompleksy niemetaliczne : * kation hydroniowy H3O+ , Jon amonowy NH4+ , anion I3-
Związki organiczne
Hydrofilowe - łatwo się rozpuszczają
Hydrofobowe - trudno rozpuszczalny w wodzie
Kwasy tłuszczowe - R-COOH
Zmydlanie - reakcja hydrolizy estrów (tłuszczów) w środowisku.......
Liczba estrowa - liczba mg wodorotlenku potasu KOH potrzebna do zmydlenia kw tłuszowych zawartych w 1kg tłuszczu.
Mydła - sole metali alkaicznych, gł. Sodu, potasu, litu, magnezu kwasów tłuszczowych. Mają własności amfifilowe, posiadają część hydrofilową i hydrofobową.
Amfifilowość -zjawisko obserwowane w przypadku niektórych związków chemicznych polegające na jednoczsnej, nepełnej rozpuszczalności danego związku w dwóch równych rozpuszczalnikach.
Liotropowośc - zależność od rozpuszczalnika.
Mydła - sodowe, białe - produkcja mydeł w kostkach
Magnezowe ,ciekłe - szampony, płyny do kąpieli
Litowe, stałe, mazie - dodatki do litowcyh smarów łożyskowych
Potasowe, miękkie, maziste - mydła szare
Wapniowe - nierozpuszczalne w wodzie.
Polimeryzacja - reakcja, dla której związki chemiczne o małej masie cząsteczkowej (monomery) łączą się z innymi tworząc duże związki.
Polimeryzacja w roztworze - rozpuszcza się zarówno monomer jak i inicjator
Polimeryzacja emulsyjna - tworzą się micele
Polimeryzacja w zawieszeniu - woda jest środowiskiem, w którym zachodzi reakcja monomeru.