Liczba atomowa- (Z)- określa się ile protonów znajduje się w jądrze atomu. Liczba masowa(A) określa ile protonów i neutronów znajduje się w jądrze atomu. Pierwiastek chemiczny- substancja prosta stanowiąca zbiór atomów o tej samej liczbie atomowej. Nukleon-proton+neutron(wspólna nazwa dla protonu i neutronu) Nuklid( 23 Na, 127 I, 197 Au) -zbi ór atomów o tej samej liczbie atomowej i masowej. Izotopy( na dole liczba taka sama)-odmiany atomów pierwiastka chemicznego różniace się liczbą neutronów w jądrze atomu. Izobary( taka sama liczba na górze)- jadro atomowe o równej liczbie masowej A i różniące się liczbą atomowa. Izotony(różne liczby na dole i górze) -atomy różnych pierwiastków posiadające w jądrze atomowych jednakową liczbę neutronów N=A=Z. Masa atomowa- masa jądra atomowego. Za wzorzec jednostki masy atomowej przyjmuje się 1/12 części masy nuklidu 12 C. Masa molowa- masa jednego mola danych cząsteczek. Jednostką masy molowej jest g.mol. Mol substancji- jest to ilość g pierwiastka równa liczbowo jego masie atomowej. (g/mol) n=M/m(liczba moli. MIANO- liczba gramów subst rozpuszcz w 1 cm^3 roztworu. T=ms/ v, roztw lub T=cm*M/100. Stężenie molalne- liczba moli subst rozpusz w 1 kg rozpuszczalnika.Stężenie molowe- roztworu jest to liczba moli substancji rozpuszczonej w 1 dm^3 roztworu. Cm=n/v(mol/dm^3). n=m/M(mol).Gęstość-stosunek masy roztworu do objętości. d=m r/vr (g/cm^30). Cp=ms*100/mr(%). Cm=m/(M*Vr). Rozcieńczone roztwory- w roztworze przed i po rozcieńczeniu znajduje się taka sama ilość subst rozpuszczonej. Zmienia się natomiast stężenie oraz (cp maleje a mr rośnie). Cm= cp*d/(M*100%).cm=n/v Kwadrat mieszania A,B,stężenie roztworów wyjściowych A>B, k- stężenie roztworu końcowego. Gdy cp-X/Y-stosunek masy mieszanych roztworów. Gdy cm-X/Y stosunek objętości mieszanych roztworów. –GDY MIESZAMY ROZTWÓR Z WODA TO CP=0%(cm=0) i w miejscu B wpisujemy B. 1 u= 1,66057*10^-27 kg. Bloki energetyczne: s( 1 i 2 gr) p(13-18), d(3-12) metale) f(lantanowce i aktynowce.). Tlenki kwasowe: tlenki niemetali: Cl2O, CO2, SO2, N203, P2O5, B2O3. Zasadowe Tl. metali: CuO,MgO, Na2O, Wodorotlenki amfoteryczne( Al.(Oh)3, Zn(OH)2, Pn(OH)2, Sn(OH)2. Mocne kwasy: HCl,HBr,H2SO4, HClO4,hno3hj, hMNo4, (ALFA=1). Mocne zasady: mocne z pierwszej i drugiej grupy (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2 i Ba(OH)2. ) Wodorotlenki zasadowe: (gł tlenki metali) reaguje z kwasu tworząc sole i mogą też reagować z wodą dając zasady. Wodorotlenki kwasowe-(Tl niemetali) reagują z zasadami tworząc sole w reakcji z wodą tworzą kwasy. 1 st Mm=0,5 mM/dm^3, 1 st mM/=2,8 STn, 1 st n=0,357 st Mm.Twardość wody-zdolnośc H2O do tworzenia tzw. Kamienia kotłowego. Twardość H2O wywołana jest obecnością rozpuszczalnych w wodzie soli. Twardość węglanowa – obecność kwaśnych węglanów wapnia i magnezu. Gotowanie wody-usuwanie wody. Twardośc niewęglanowa- chlorki, siarczany, azotany, krzemiany, innych soli. Twardość ogólna- suma tw węglanowej i niewęglanowej. Zmiękczanie wody: Metoda I: (termiczna)- pod wpływ ogrz powyżej 37 st naste rozpad kwasnych węglanów wapnia i magnezu. Ca(HCO3)2 powst CaCO3+H2O+CO2. Mg(HCO3)2 powst Mg(OH)2+2CO2. II metoda- polega na wytrącaniu nierozpuszczalnych osadów lub na wiązaniu w związki kompleksowe jonów wapnia i magnezu Ca(HCO3)+Ca(OH) powst 2CaCO3(osad)+2H2O.Mg(HCO3)2+Ca(OH)2 powst MgCO3(osad) +CaCO3 (osad) +2H2O. MgCO3+Ca( OH)2 powst Mg(OH) osad+ CaCO3(osad).Metoda z zastosowan sody (Na2CO3) lub ortofosforan sodu (Na2PO4). Obniżamy twardość niewęglanową. CaSO4+Na2CO3 powst CaCO3+Na 2SO4. 3 MgCl2+2Na3PO4powst Mg3(PO4)2+ 6Na Cl. III metoda- ciała stałe org lub nieorganiczne nierozpuszczal w H2O mają jony które mogą się odrywać i następuje wymiana z jonitów. Zachodzi na pow ziaren jonitu. Jony zdolne do wymiany kationów nazywamy kationitami a jony zdolne do wym anionów nazywamy anionitami. Stopień utleniania jest zdefiniowana jako liczba elektronów które dany atom przekazał lub przyjąl od innego atomu w ramach tworzenia z nim wiązań chemicznych. K=alfa^2- C/(1-alfa). Alfa=pierwiastek z k/C. pH=-log(H+). pOH= - log(OH-). H+=10^-Ph. OH-=10^-pOH, pH+pOH=14. Gdy H+=>OH- Odczyn kwasny pH<7 Gdy H+=OH- odczyn obojętny Ph=7. H+=<OH- odczyn zasadowy Ph>7 .H+=ckw*alfa. Nie ulega hydrolizie : mocna zasada mocny kwas-odczyn obojętny. Słaba zasada mocny kwas-odczyn kwaśny. Mocna zasada slaby kwas-odczyn zasadowy. Reakcja zobojętniania: kwas+zasada powst sól+H2O. Rodz wiazań 0-04- kowalencyjne, 0,4-1,7-kowalencyjne spolaryzowane, <1,7 jonowe.
Roztwór mianowany- znany wzór chemiczny, latwy w przechowywan nie może reagować z wilgocią , tlenkiem węgla (IV), musi reagować z ściśle określonymi równaniami . Najlepiej żeby miała masę molową. Substancja podstawowa-substancja stosowana do przygotowania roztworu mianowanego w analizie ilościowej. Cechy: znany, ścisle określony skład chemiczny, łatwe do otrzymania, oczyszczenia, suszenia i przechowywania w stanie czystym, nie mogą być higroskopijne i nie mogą ulegać żadnym zmianom na powietrzu, absolutnie czyste, reakcja substancji podstawowej z oznaczonym składnikiem roztworu analizowanego powinna przebiegać stechiometrycznie ściśle wg jednego równania reakcji chemicznej. Hydrolizie nie ulegają sole mocnych kwasów i zasad. Otrzymywanie soli: metal+niemetal-sól, metal+kwas-sól+H2, Tlenek metali+kwas-sól woda. Hydroliza-reakcja związku chemicznego z wodą. Anionowa-zachodzi w roztworach wodnych soli mocnych zasad i słabych kwasów. Kationowa-mocnych kwasów i słabych zasad. Anionowo-kationowa- sól słabego kwasu i slabych zasad. Substraty substancje użyte do reakcji chemicznej i ulegające przemiani=om chem. Produkty-subst powstające w wyniku reakcji chemicznej. Zobojętnianie-kwas+zasada=sól+woda. Próba Tollensa: azotan(v) srebra+KOH=AgOH+KNO3. Próba Trommera:Cu(OH)2+glukoza= (zmiana barwy na ceglastoczerwona).
Cukry- dzielimy na proste(monosacharydy) i złożone(disacharydy i polisacharydy). Monosacharydy podział ze względu na ilość atomów węgla w pojedynczej cząsteczce TRIOZY o 3 atomach węgla, np. aldehyd glicerynowyETROZY o 4 atomach węgla, np. treoza PENTOZY o 5 atomach węgla, np. ryboza, rybulozaHEKSOZY o 6 atomach węgla, np. glukoza, galaktoza i fruktoza Glukoza- najprostszy monosacharyd. Silny utleniacz. Wzór sumaryczny: C6H12O6.Disacharydy-są tworzone w wyniku połączenia się dwóch monosacharydów z jednoczesnym usunięciem z powstającego disacharydu cząsteczki wody oraz powstaniem wiązania glikozydowego np. laktoza: powstaje z glukozy i galaktozysacharoza - powstaje z glukozy i fruktozy Wyróżniamy cztery najważniejsze disacharydy: Maltoza, laktoza, fruktoza, sacharoza.Polisacharydy (inaczej: wielocukry, cukry złożone) – grupa węglowodanów, które są złożone z wielu setek lub tysięcy jednostek cukrów prostych, połączonych wiązaniami glikozydowymi. Są materiałem zapasowym i budulcowym.Reakcją pozwalającą wykryć skrobię jest reakcja z jodem. Tworzywa sztuczneTworzywa sztuczne to materiały składające się z polimerów syntetycznych lub zmodyfikowanych polimerów naturalnych oraz dodatków modyfikujących. cechuje je mała gęstość, odporność na korozję i niska cena wytworzenia. Wadami polimerów jest zdecydowanie mała odporność na temperatury, palność (wszystkie polimery są łatwopalne) i mniejsza twardość (podatność na pełzanie).PVC czyli poli(chlorek winylu) to po prostu powtarzające się mery [CH2CHCl]. Zastosowanie: produkcja wykładzin, rur, kształtek, drenów, strzykawek. Poli(tereftalan etylenu) wykorzystywany jako tworzywo sztuczne, służące do produkcji naczyń, butelek, opakowań, niewielkich kształtek (np. przezroczystych klawiszy) i obudów urządzeń elektronicznych. Polistyren (PS) – styropian.Monomer: Substancja wyjściowa do produkcji polimeru.Polimery: Związki, których cząsteczki składają się z bardzo wielu mniejszych, powtarzających się ugrupowań atomowych, merów.
Alkany CnH2n+2- same pojedyncze wiązania, końcówka an Alkeny CnH2n- jedno wiązanie podwójne, końcówka en Alkiny CnH2n-2- jedno potrójne wiązanie, końcówka yn Alkohole: R – OH Aldehydy: R – CHO Ketony: R – C=0 Kwasy karboksylowe: R – COOH Aminy – NH3 (H jest zastąpione grupą R) Aminokwasy: R(NH2)COOH Estry: R1 – COOR2 Cukry – polialkohole Białka – łańcuchy aminokwasów powiązanych wiązaniem peptydowym Tłuszcze – estry wyższych kwasów tłuszczowych Lipidy( tłuszcze) wraz z białkami i węglowodanami są podstawowym składnikiem wszystkich żywych komórek. Są to związki organiczne nierozpuszczalne w wodzie, natomiast rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak eter dietylowy, eter naftowy, chloroform, benzen, tetrachlorek węgla, alkohole w podwyższonej temperaturze. Mydła to sole sodowe lub potasowe wyższych kwasów tłuszczowych głównie kwasów palmitynowego, stearynowego i oleinowego. Aminokwasy należą do najpopularniejszych związków naturalnych, są bowiem składnikami białek – substancji stanowiących podstawowy budulec drobnoustrojów i organizmów zwierzęcych. Białka, wielkocząsteczkowe (masa cząsteczkowa od ok. 10 000 do kilku mln) biopolimery zbudowane z reszt aminokwasów połączonych wiązaniem peptydowym, występujące we wszystkich organizmach roślinnych i zwierzęcych. Są zasadniczymi elementami metabolicznymi i strukturalnymi komórek, tkanek i narządów organizmów żywych. Dzielą się na proste (proteiny) i złożone (proteidy). Białka proste zbudowane są tylko z aminokwasów.
Liczba atomowa ( Z ) (liczba porządkowa) określa, ile protonów znajduje się w jądrze danego atomu.
Liczba masowa (A) – wartość opisująca liczbę nukleonów (czyli protonów i neutronów) w jądrze atomu danego pierwiastka
Pierwiastek chemiczny – zbiór wszystkich atomów posiadających jednakową liczbę protonów w jądrze
Nukleony to wspólna nazwa protonów i neutronów, czyli podstawowych cząstek tworzących jądro atomu
Nuklid –jądro atomowe o określonej liczbie nukleonów (protonów i neutronów)
Izotopy – odmiany pierwiastka chemicznego różniące się liczbą neutronów w jądrze atomu
Izobary – nuklidy o równej liczbie masowej (A), różniące się liczbą atomową (Z).
Masa atomowa - masa atomu. Zwykle skrótowo określa się tak względną masę atomową.
Masa molowa – masa jednego mola materii
Mol substancji chemicznej jest to taka jej ilość, w której zawiera się tyle samo atomów lub cząsteczek lub jonów lub elektronów ile atomów jest zawartych w 12 gramach izotopu węgla izotopu 12C
orbitale atomowe – orbitale te opisują wszystkie elektrony, które w danym momencie nie uczestniczą w tworzeniu wiązań chemicznych ale są przypisane do określonych jąder atomowych.
Powłoka elektronowa (poziom energetyczny) – zbiór stanów kwantowych o tej samej wartości głównej liczby kwantowej.
Podpowłoka elektronową nazywamy zbiór stanów kwantowych (w danej powłoce elektronowej) opisywanych tą samą wartością pobocznej liczby kwantowej.
Reguła Hunda - reguła mówiąca, że w atomie, w celu uzyskania najbardziej korzystnego energetycznie zapełnienia orbitali atomowych, powinno być jak najwięcej elektronówniesparowanych
Zakaz Pauliego - W atomie nie mogą istnieć dwa elektrony mające takie same wartości wszystkich czterech liczb kwantowych.
elektrony sparowane – są to dwa elektrony o przeciwnej orientacji spinów należące do tego samego poziomu orbitalnego
Elektron walencyjny - elektrony znajdujące się na ostatniej, najbardziej zewnętrznej powłoce atomów, która nazywana jest powłoką walencyjną
Powłoka walencyjna - ostatnia, najdalej odsunięta od jądra powłoka elektronowa atomu. Elektrony na niej są najsłabiej związane z atomem i mogą uczestniczyć w tworzeniuwiązań chemicznych
Konfiguracja elektronowa jest to rozmieszczenie elektronów w powłokach i podpowłokach. Atom przyjmuje taką konfigurację, jaka zapewnia najniższą energię każdemu elektronowi.
Wiązanie jonowe – rodzaj wiązania chemicznego, którego istotą jest elektrostatyczne oddziaływanie między jonami o różnoimiennych ładunkach.
Wiązania kowalencyjne niespolaryzowane to takie wiązania, w których wspólna para elektronowa nie jest przesunięta w stronę żadnego atomu, bo są to atomy tego samego pierwiastka. np. O2 - 1 cząsteczka tlenu N2 - 1 cząsteczka azotu
Wiązania kowalencyjne spolaryzowane występują wówczas, gdy wspólna para jest przesunięta w stronę atomu o większej liczbie elektronów walencyjnych.
np. CO2 - 1 cząsteczka dwutlenku węgla NH3 - 1 cząsteczka amoniaku
Wiązanie koordynacyjne (donorowo-akceptorowe) – rodzaj kowalencyjnego wiązania chemicznego, którego istotą jest uwspólnienie pary elektronowej między dwoma atomami, przy czym oba te elektrony formalnie pochodzą od jednego atomu. np: HNO3, H2SO4 , SO2
Wiązanie wodorowe – rodzaj stosunkowo słabego wiązania chemicznego polegającego głównie na przyciąganiu elektrostatycznym między atomem wodoru i atomem elektroujemnym zawierającym wolne pary elektronowe. ciekły NH3, H20
Jon (atom centralny) – centrum koordynacji Jon centralny otoczony jest zespołem cząsteczek lub jonów zwanych ligandami, połączonych z centrum koordynacji.
Ligandy (addendy) – w związkach kompleksowych: atomy, cząsteczki lub aniony, które są bezpośrednio przyłączone do atomu centralnego lub kationu centralnego, zwanego centrum koordynacji
Wielopodstawnego ligandu (pochodzącej z tzw. chelatora, czyli czynnika chelatującego) i związanego z nią kilkoma wiązaniami jonu centralnego – kationu metalu
Liczba koordynacyjna Jest to liczba atomów przyłączona bezpośrednio do atomu centralnego kompleksu (zwykle metalu)
Chelaty (związki chelatowe) – związki kompleksowe, w których organiczny ligand łączy się z jonem centralnym za pomocą więcej niż jednego wiązania koordynacyjnego.
Twardość wody – cecha wody, będąca funkcją stężenia soli wapnia, magnezu i innych metali, które są zdolne do tworzenia soli na wyższym niż pierwszy stopniu utlenienia.
Zmiękczanie wody Woda do celów przemysłowych, a w szczególności do zasilania kotłów grzewczych i instalacji
chłodniczych musi być miękka, tj. pozbawiona składników powodujących tworzenie się kamienia kotłowego 1) destylację, 2) metody termiczne, 3) metody chemiczne,4) metody fizyczno-chemiczne
Definicje kwasów
-Lewis: kwas to związek chemiczny, który jest akceptorem (przyjmującym) w warunkach danej reakcji parę elektronową (więc zasada jest donorem pary elektronowej)
-Brønsteda-Lowry, kwas to każdy związek chemiczny, który w warunkach danej reakcji jest donorem, czyli inaczej dostarczycielem jonu wodorowegoH+.
Z drugiej strony zasada to każdy związek chemiczny, który może być akceptorem, czyli inaczej przyjmującym jon wodorowy. W reakcji kwasu i zasady Brønsteda-Lowry’ego powstaje nowy kwas i nowa zasada.
-Arrhenius Kwasami są związki chemiczne, które podczas rozpuszczania w wodzie dysocjują całkowicie lub częściowo na kationy wodorowe i aniony reszt kwasowych. Zasady są to związki chemiczne, które podczas rozpuszczania w wodzie dysocjuja całkowicie lub częściowo na aniny wodorotlenowe OH- i kationy metali.
Stopień dysocjacji to stosunek liczby moli cząsteczek danego związku chemicznego, które uległy rozpadowi na jony do łącznej liczby cząsteczek tego związku, znajdującego się w roztworze, fazie gazowej lub stopie, w którym zaszło zjawisko dysocjacji elektrolitycznej.
Stała dysocjacji- stała równowagi reakcji dysocjacji czyli rozpadu związków chemicznych na poszczególne jony, pod wpływemrozpuszczalnika, lub pod wpływem np. działania silnego pola elektrycznego.
Skala pH – ilościowa skala kwasowości i zasadowości roztworów wodnych związków chemicznych. Skala ta jest oparta na aktywności jonów hydroniowych [H3O+] w roztworach wodnych.
Moc elektrolitów, pojęcie pozwalające klasyfikować elektrolity (na mocne, średnie i słabe), zależnie od wartości stopnia dysocjacji.
Iloczyn jonowy wody, iloczyn równowagowych stężeń jonów oksoniowych (H3O+) i hydroksylowych (OH-). gdzie: α – stopień dysocjacji,C – stężenie elektrolitu, K – stała dysocjacji.
Szybkość reakcji chemicznej wyraża szybkość przybywania lub ubywania składnika w wyniku przebiegu reakcji chemicznej.
Stała szybkości reakcji to współczynniki występujące w równaniach kinetycznych, opisujących przebieg w czasie reakcji chemicznych.
cząsteczkowość reakcji, którą definiuje liczba cząsteczek biorących udział w najwolniejszym stadium reakcji
Rzędowość - liczba określająca ile atomów węgla o hybrydyzacji sp³ jest przyłączonych do określonego atomu związku organicznego
Reakcja odwracalna, reakcja, w trakcie której substraty przechodzą wprodukty lub - po zmianie warunków reakcji - produkty reagują w kierunku wytworzenia substratów.
Równowaga reakcji chemicznych – stan, gdy reakcja chemiczna zachodzi z jednakową szybkością w obu kierunkach, a więc stężenia reagentów nie zmieniają się w czasie.
Stała równowagi - współczynnik opisujący stan równowagi odwracalnych reakcji chemicznych
Katalizator – substancja chemiczna, która dodana do układu obniża energię aktywacji reakcji chemicznej, czego efektem jest wzrost szybkości reakcji chemicznej.
Szybkość danej reakcji zależy od: stężenia substratów reakcji, temperatury, w jakiej przebiega reakcja, obecności innych niż substraty i produkty reakcji, substancji w układzie reakcyjnym (katalizatorów i inhibitorów)