Prawo stałości składu – Prawo stałości składu, prawo stosunków stałych – fundamentalne prawo chemiczne odnoszące się do składu związków chemicznych. Mówi ono, że każdy związek chemiczny niezależnie od jego pochodzenia albo metody otrzymywania ma stały skład jakościowy i ilościowy.
Prawo zachowania masy –Tradycyjne sformułowanie prawa zachowania masy w obrębie chemii:
Łączna masa wszystkich substancji przed reakcją (tzw. substratów) jest równa łącznej masie wszystkich substancji powstałych w reakcji (tzw. Produktów) lub:
Całkowita masa substancji uczestniczących w reakcji chemicznej pozostaje niezmienna
Substancja chemiczna – To odrębny rodzaj materii jednorodnej o określonych właściwościach chemicznych i składzie chemicznym
Pierwiastek chemiczny – Substancja której zwykłymi metodami fizycznymi i chemicznym nie można rozdzielić na prostsze
Liczba pierwiastków w przyrodzie jest ograniczona do 88, reszta jest otrzymywana sztucznie
Związek chemiczny – To substancja czysta z co najmniej dwóch rodzajów atomów. Mają stałe cechy fizyczne i chemiczne oraz stały skład chemiczny
Prawo stosunków wielokrotnych – Jeżeli dwa pierwiastki tworzą dwa lub więcej połączeń chemicznych to ilości jednego pierwiastka przeliczone na takie same ilości drugiego pierwiastka, i mają się one do siebie jak stosunek niewielkich liczb całkowitych
Teoria atomistyczna Daltona – Materia zbudowana jest z atomów, będących niepodzielnymi, sprężystymi kulami (tzw. „model kuli bilardowej”).
Atom – najmniejsza część pierwiastka mająca takie same właściwości jak ten pierwiastek
Cząsteczka chemiczna – to elektrycznie obojętny zespół atomów. Wyróżniamy cząsteczki homo i heteroatomowe
Mol – to taka masa substancji która zawiera taką samą ilość cząsteczek, atomów, jonów, jaką liczbę atomów zawiera 12g izotopu 12C tj 6,02 * 10-23
Prawo Avogadro – w jednakowych objętościach różnych gazów w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury, znajduje się taka sama ilość cząsteczek. Zgodnie z tym prawem 1 mol gazu w temp. 0oC i objętości 1dm3 wywiera ciśnienie 22,4 atmosfery
Wartościowość pierwiastka – to liczba oddawanych lub przyjmowanych elektronów w procesie tworzenia wiązania chemicznego
Wodorotlenki – to związki zbudowane z atomu metalu i grup wodorotlenowych OH. Liczba grup OH zależna jest od wartościowości metalu
Zasady – to roztwory wodne wodorotlenków
Sole – to związki zbudowane z metalu i reszty kwasowej. Sole kwasów beztlenowych w nazewnictwie mają –ek a z kolei sole kwasów tlenowych -an
Reakcja chemiczna – proces w którym z cząsteczek, atomów lub jonów substancji wyjściowych powstają cząsteczki, atomy lub jony produktów. Właściwości produktów różnią się od właściwości substratów
Reakcja syntezy – W reakcjach syntezy substancje łączą się dając produkty które zawierają wszystkie atomy zawarte w substratach
Reakcja analizy – w reakcji rozkładu substancja pod wpływem różnych czynników rozkłada się na składniki prostsze, atomy lub cząsteczki
Reakcja wymiany – substraty wymieniają się między sobą atomami lub grupami atomów
Planetarny model budowy atomu – Atom zbudowany jest z dodatnio naładowanego jądra atomowego i otaczającej go chmury elektronowej
Jądro atomowe – skupia prawie całą masę atomu zajmując bardzo małą objętość, Jądro zbudowane jest z dodatnio naładowanych protonów i neutralnych neutronów
Układ okresowy – to tabela obejmujące wszystkie (naturalne i sztuczne) pierwiastki chemiczne uporządkowane wg. Liczby atomowej i struktury elektronowej. W układzie wyróżniamy grupy główne, poboczne oraz okresy. W każdej grupie są pierwiastki o takiej samej budowie powłoki elektronowej. Numer grupy jest identyczny jak liczba elektronów walencyjnych pierwiastka z tej grupy
Elektron walencyjny – elektron leżący na ostatniej powłoce atomu
Reguła Hunda – W ramach danej podpowłoki orbitale wypełniają się elektronami najpierw pojedynczo a potem następuje zapełnienie orbitali drugimi elektronami o przeciwnych spinach
Wiązania kowalencyjne – Atomy dążą do utworzenia oktetu elektronowego przez utworzenie wspólnych par elektronowych. Najczęściej ma to miejsce wtedy gdy atomy mają dwa niesparowane elektrony o zbliżonej energii
Wiązania jonowe – Jeżeli atomy tworzące związek chemiczny różnią się znacznie elektroujemnością to polaryzujące działanie jednego atomu na drugi może być tak duże że nastąpi przeniesienie elektronów. Atom bardziej elektroujemny odbiera elektron od atomu bardziej dodatniego który pozbawiony elektronu tworzy jon dodatni
Wiązania metaliczne – metale dobrze przewodzą ciepło oraz prąd, mają metaliczny połysk, dużą ciągliwość i kowalność oraz dużą wytrzymałość mechaniczną. Wszystkie te cechy są konsekwencją natury sił wiążących w metalu
oddziaływania Van der Waalsa, siły van der Waalsa – wzajemne oddziaływania elektrostatyczne pomiędzy dipolami cząsteczkowymi, pomiędzy cząsteczkami pozbawionymi momentów dipolowych lub atomami (tzw. oddziaływania dyspersyjne). Przyczyną wystąpienia oddziaływania van der Waalsa są trwałe oraz wyindukowane momenty dipolowe w cząsteczkach lub - w przypadku oddziaływań dyspersyjnych - chwilowe asymetrie rozkładu ładunku w cząsteczce lub atomie. Oddziaływania van der Waalsa są oddziaływaniami bliskiego zasięgu (do 0,5 nm). Występują w kryształach wszelkiego typu (dominują w kryształach molekularnych), ponadto mają duże znaczenie m.in. w zjawiskach: adsorpcji, skraplania gazów, solwolizy.
Gaz – ciało które nie ma określonego kształtu i objętości. Dzięki swej zdolności do sprężania i rozprężania. Gaz dąży do zajęcia jak największej objętości .
Teoria kinetyczno cząsteczkowa – W miarę wzrostu temperatury a tym samym energii kinetycznej cząstek gaz zbliża się do stanu gazu doskonałego
Gaz doskonały – zwany gazem idealnym jest to abstrakcyjny, matematyczny model gazu, spełniający następujące warunki:
brak oddziaływań międzycząsteczkowych z wyjątkiem odpychania w momencie zderzeń cząsteczek
objętość cząsteczek jest znikoma w stosunku do objętości gazu
zderzenia cząsteczek są doskonale sprężyste
cząsteczki znajdują się w ciągłym chaotycznym ruchu
Prawo ciśnień cząstkowych, Prawo Daltona – Ciśnienie wywierane przez mieszaninę gazów jest równe sumie ciśnień wywieranych przez składniki mieszaniny, gdyby każdy z nich był umieszczany osobno w tych samych warunkach objętości i temperatury, jest ono zatem sumą ciśnień cząstkowych.
Gazy rzeczywiste – zależnie od warunków w jakich się znajduje, mniej lub więcej odbiegają od gazu doskonałego, tj. nie są doskonale sprężyste i nie poruszają się względem siebie niezależne. Objętość własna także nie jest równa 0
Ciecz – stan skupienia materii – pośredni między ciałem stałym a gazem, w którym ciało fizyczne trudno zmienia objętość, a łatwo zmienia kształt. Wskutek tego ciecz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje, ale w przeciwieństwie do gazu nie rozszerza się, aby wypełnić je całe. Powierzchnia styku cieczy z gazem lub próżnią nazywa się powierzchnią swobodną cieczy.
Reguła faz lub reguła faz Gibbsa – zależność obowiązująca dla każdego układu będącego w równowadze termodynamicznej, łącząca liczbę faz w układzie, liczbę składników niezależnych oraz liczbę stopni swobody
Roztwór – to nierozdzielająca się w długich okresach czasu mieszanina dwóch lub więcej związków chemicznych. Skład roztworów określa się przez podanie stężenia składników. W roztworach zwykle jeden ze związków chemicznych jest nazywany rozpuszczalnikiem, a drugi substancją rozpuszczaną. Rozpuszczalnikiem jest przeważnie związek chemiczny którego jest więcej, aczkolwiek zdania są podzielone co do nazewnictwa
Solwatacja – proces otaczania cząsteczek rozpuszczanego związku chemicznego przez cząsteczki rozpuszczalnika.
Solwatacja występuje zwykle w rozpuszczalnikach silnie polarnych zwłaszcza, gdy rozpuszczany związek też ma silne własności polarne lub posiada wiązania jonowe. Rozpuszczalnik ma tendencję w takich przypadkach tworzyć dość trwałą otoczkę o grubości dochodzącej do 4-5 cząsteczek wokół cząsteczki rozpuszczonego związku. Otoczka ta – zwana otoczką solwatacyjną powstaje na skutek słabych oddziaływań elektrostatycznych. W niektórych reakcjach chemicznych otoczka solwatacyjna stanowi dużą przeszkodę spowalniającą reakcję. Z drugiej strony zjawisko solwatacji jest często wstępem do procesu dysocjacji elektrolitycznej w roztworach.
Hydratacja, uwodnienie – ogół procesów chemicznych lub fizycznych, w których związkiem chemicznym przyłączanym do innej substancji jest woda, przy czym woda ta jest przyłączana w całości (nie powstają dodatkowo produkty uboczne). Procesy hydratacji są szczególną postacią procesów solwatacji.
Stężenie roztworu – to ilość substancji rozpuszczonej w określonej ilości roztworu
Molalność roztworów związków chemicznych – to liczba moli danego związku rozpuszczona w 1 kg danego rozpuszczalnika.
Molowość – nazywamy ilość cząsteczek danej subst. Rozpuszczonej w 1dm3 roztworu
Roztwór nasycony – to roztwór, który w określonych warunkach termodynamicznych (ciśnienie, temperatura) nie zmienia swego stężenia w kontakcie z substancją rozpuszczoną. W praktyce oznacza to, że bez zmian warunków termodynamicznych z roztworu nasyconego nie wytrąca się żaden osad, ale nie można też w nim rozpuścić już więcej substancji.
Roztwór nienasycony to roztwór, w którym w danej temperaturze można rozpuścić jeszcze pewną ilość danej substancji, czyli roztwór, który nie jest roztworem nasyconym.
Roztwór przesycony to roztwór o stężeniu większym od stężenia roztworu nasyconego w danej temperaturze. Roztwory przesycone są przykładami substancji w stanie termodynamicznym niestabilnym metatrwałym.
Reguła Le Chatelier-Browna – Jeśli proces rozpuszczania jest egzotermiczny to wzrost temperatury zmniejsza rozpuszczalność, a jeśli jest endotermiczny to wzrost temperatury powoduje zwiększenie rozpuszczalności
Osmoza – dyfuzja rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną rozdzielającą dwa roztwory o różnym stężeniu. Osmoza spontanicznie zachodzi od roztworu o niższym stężeniu substancji rozpuszczonej do roztworu o wyższym, czyli prowadzi do wyrównania stężeń obu roztworów.
Prawo Hessa – Ciepło reakcji chemicznej przebiegającej w stałej objętości lub pod stałym ciśnieniem nie zależy od tego jaką drogą przebiega reakcja, a jedynie od stanu początkowego i końcowego.
Oznacza to, że ciepło reakcji nie zależy od tego, czy produkty otrzymano z substratów bezpośrednio czy poprzez dowolne etapy pośrednie.
Prawo rozcieńczeń Ostwalda – to przybliżona zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolitu od jego stężenia
Prawo Henry'ego – opisuje zależność objętości gazu rozpuszczonego w jednostce masy lub objętości cieczy od ciśnienia tego gazu nad powierzchnią cieczy.
Jon – atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, która ma niedomiar lub nadmiar elektronów w stosunku do protonów. Obojętne elektrycznie atomy i cząsteczki związków chemicznych posiadają równą liczbę elektronów i protonów, jony zaś są elektrycznie naładowane dodatnio lub ujemnie.
Jony naładowane dodatnio nazywa się kationami, zaś ujemnie anionami. Jony mogą występować samodzielnie, w stanie wolnym (zwykle w fazie gazowej) lub tworzą tzw. pary jonowe, które mogą być luźno z sobą związane lub odwrotnie - tworzyć silne wiązania. Silnie związane pary jonowe tworzą chemiczne wiązania jonowe, obecne w wielu związkach chemicznych.
Powstanie jonu z obojętnego atomu lub cząsteczki nazywamy jonizacją.
Rodzaje roztworów:
Roztwór gazu w gazie (powietrze)
Roztwór gazu w cieczy(woda sodowa), cieczy w gazie(woda w powietrzu)
Ciało stałe w gazie(naftalen w powietrzu), gaz w ciele stałym(wodór w palladzie)
Ciecz w cieczy(benzyna)
Ciecz w ciele stałym(rtęć w cynku) ciało stałe w cieczy(solanka)
Ciało stałe w ciele stałym(mosiądz, brąz)
Korozja (łac. corrosio - zżeranie) – ogólna nazwa procesów niszczących mikrostrukturę materiału, które prowadzą do jego rozpadu. Korozja zachodzi pod wpływem chemicznej i elektrochemicznej reakcji materiału z otaczającym środowiskiem.
Ochrona metali przed korozją
W celu ochrony metali przed korozją stosuje się:
powłoki metaliczne i niemetaliczne
ochronę katodową
inhibitor korozji
Teoria Arrheniusa kwasów i zasad – Wg. Arrheniusa kwasem jest substancja która dysocjuje tworząc kationy wodoru, a zasadą jest substancja zdolna przyjąć te jony wodoru. Zasada tworzy podczas dysocjacji aniony OH. W myśl tej teorii woda jest jednocześnie kwasem i zasadą.
Hydroliza – proces rozkładu substancji następujący pod wpływem wody. Na wskutek hydrolizy roztwory przybierają odczyny kwaśnie lub zasadowe
Podział reakcji chemicznych ze względu na energetyczność:
Egzoenergetyczne - reakcja, w wyniku której wyzwala się do otoczenia energia w dowolnej postaci
Endoenergetyczne - reakcja chemiczna, która pochłania energię z otoczenia w dowolnej postaci
Równanie/prawo Boyla Mariotte'a:
Prawo to dotyczy zachowania gazu doskonałego w przemianie izotermicznej:
"W stałej temperaturze objętość danej masy gazu jest odwrotnie proporcjonalna do jego ciśnienia."
Reguła faz Gibbsa – Związek między liczbą faz(f), liczbą składników(n) oraz liczbą stopni swobody(s)
S=n-(f+2)
Równanie Clayperona:
to równanie stanu opisujące związek pomiędzy temperaturą, ciśnieniem i objętością gazu doskonałego, a w sposób przybliżony opisujący gazy rzeczywiste. Prawo to można wyrazić wzorem pV = nRT
Prawa Gej-Luzaka:
jedno z praw dotyczących zachowania się gazu doskonałego podczas zmiany jego stanu. Prawo Gay-Lussaca opisuje przemianę izobaryczną (przy stałym ciśnieniu) takiego gazu i stwierdza, że podczas przemiany stosunek objętości gazu do jego temperatury jest stały
drugie prawo mówi że w stałej objętości ciśnienie gazu jest wprost proporcjonalne do temperatury tego gazu
Korozja Elektrochemiczna:
Podstawową przyczyną korozji w niezbyt wysokich temperaturach jest powstawanie i istnienie ogniw galwanicznych, czyli obszarów różniących się między sobą potencjałem oksydacyjno-redukcyjnym
Prawo działania mas (Guldberga i Waagego) - Szybkość reakcji jest wprost proporcjonalna do iloczynu stężeń substratów.
Podział elektrolitów:
Elektrolity słabe – zaliczane są do nich słabe kwasy zasady i niektóre sole
Elektrolity mocne – należą do nich mocne kwasy i zasady
Równowaga reakcji chemicznych – stan, gdy reakcja w jedną i drugą stronę zachodzi z taką samą szybkością, więc stężenia reagentów nie zmieniają się w czasie.
Rodzaje ukł. Krystalograficznych – Układy charakteryzują się określonymi parametrami elementarnej komórki sieciowej, czyli długością krawędzi oraz wielkością kątów
Regularny
Tetragonalny
Rombowy
Heksagonalny
Romboedryczny
Jednoskośny
Trójskośny
Kataliza – to reakcja przebiegająca z udziałem katalizatora czyli substancji która przyśpiesza lub opóźnia reakcję a sama pozostaje takim samym stanie
Podział kataliz:
Homogeniczna
Heterogeniczna
Mikroheterogeniczna
Autokataliza
Elektroliza – w procesie energia elektryczna jest doprowadzana z zewnętrznego źródła zasilającego w celu spowodowania reakcji które nie przebiegają samorzutnie.
Prawa Faradaya :
Masa produktu wydzielonego na elektrodzie podczas elektrolizy jest proporcjonalna do wielkości ładunku przeniesionego na elektrolit
Jednakowe ładunki elektryczne wydzielają z różnych elektrolitów masy substancji proporcjonalne do ich mas molowych podzielonych przez liczbę ładunków jonu