DEFINICJE
● Pierwiastek chemiczny - substancja PROSTA, której metodami chemicznymi NIE MOŻNA rozłożyć na substancje prostsze. Pierwiastki chemiczne przechodząc z jednych substancji do innych nie ulegają zmianie.
● Związek chemiczny - substancja ZŁOŻONA z co najmniej 2 różnych pierwiastków, powiązanych ze sobą w charakterystyczny, uporządkowany sposób, którą metodami chemicznymi MOŻNA rozłożyć na substancje prostsze.
● Atom - najmniejsza niepodzielna część PIERWIASTKA CHEMICZNEGO zachowująca jego właściwości.
● Cząsteczka - najmniejsza, niepodzielna część ZWIĄZKU CHEMICZNEGO, zachowująca jego właściwości, złożona z co najmniej 2 atomów połączonych ze sobą w sposób uporządkowany wiązaniem chemicznym.
● Wzór sumaryczny - symboliczny zapis przedstawiający skład ilościowy oraz jakościowy związku chemicznego.
● Wzór strukturalny - symboliczny zapis przedstawiający skład ilościowy ora jakościowy związku a także sposób powiązania atomów.
● Wartościowość - liczba całkowita określająca ile pojedynczych wiązań może utworzyć dany atom w cząsteczce.
● Prawo stałości składu (prawo stałych stosunków) : Pierwiastki tworząc związki chemiczne łączą się w stałych, ściśle określonych stosunkach ilościowych.
PODZIAŁ PIERWIASTKÓW
a) ze względu na stan skupienia:
● stały, np. sód, węgiel, magnez, krzem, wapń, siarka;
● ciekły, np. brom, rtęć
● gazowy, np. tlen, hel, azot, radon, krypton, chlor
b) ze względu na rodzaj pierwiastka i właściwości chemiczne:
● metal, np. wapń, złoto, srebro, miedź, potas:
- przewodzą prąd i ciepło
- mają metaliczny połysk
- zazwyczaj ciała stałe (wyjątek: rtęć)
- plastyczne
- kowalne;
● niemetal, np. siarka, chlor, selen, arsen:
- nie przewodzą prądu i ciepła
- kruche
- nie mają właściwości metali
- niekowalne
- nieplastyczne
WARTOŚCIOWOŚĆ PIERWIASTKÓW
● grupa 1 zawsze I
● grupa 2 zawsze II
● grupa 13 zawsze III
● grupa 14 II, IV
● grupa 15 III, V (wyjątek azot: I, II, III, IV, V)
● grupa 16 II, IV, VI (wyjątek tlen: zawsze II !)
● grupa 17 I, III, V, VII (wyjątek fluor: zawsze I !)
PIERWIASTKI DWUATOMOWE
● wodór H2
● azot N2
● tlen O2
● fluor F2
● chlor Cl2
● brom Br2
● jod I2
PODZIAŁ NIEORGANICZNYCH ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH
● tlenki
● wodorki
● wodorotlenki
● kwasy
● sole
TLENKI
● zbudowane z atomów TLENU oraz atomów DOWOLNEGO PIERWIASTKA
● wartościowość tlenu zawsze wynosi II, natomiast wartościowość pierwiastka jest różna
● podział tlenków:
a) ze względu na stan skupienia:
- stały, np. MgO, SiO2
- ciekły, np. H2O
- gazowy, np. CO2, NO;
b) ze względu na skład (tzn. na rodzaj pierwiastka):
- tlenki metali, np. CaO, K2O
- tlenki niemetali, np. CO2, SO2
● otrzymywanie:
► PIERWIASTEK + TLEN (O2) TLENEK PIERWIASTKA
WODORKI
● zbudowane z atomów WODORU oraz atomów DOWOLNEGO PIERWIASTKA
● wartościowość wodoru zawsze wynosi I, natomiast wartościowość pierwiastka jest różna
● wartościowość pierwiastków w grupach głównych od 1 do 14 rośnie od 1 do 4, natomiast w grupach głównych od 15 do 17 maleje od 3 do 1
● otrzymywanie:
► PIERWIASTEK + WODÓR (H2) WODOROTLENEK PIERWIASTKA
● właściwości chemiczne wodorków:
a) wodorki metali - wszystkie reagują z wodą, powstaje wodorotlenek metalu i gazowy wodór (H2);
b) wodorki niemetali - zazwyczaj nie reagują z wodą, ale niektóre:
- rozpuszczają się w wodzie i ulegają dysocjacji, np. NH3, HF, HCl, HBr, HI, H2S, H2Se
- nie rozpuszczają się w wodzie, np. CH4, AsH3
Numer grupy |
1 |
2 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
Wartościowość pierwiastka |
I |
II |
III |
IV |
III |
II |
I |
pierwiastki 3 okresu |
Na |
Mg |
Al |
Si |
P |
S |
Cl |
wzór wodorku |
NaH |
MgH2 |
AlH3 |
SiH4 |
PH3 |
H2S |
HCl |
nazwa wodorku |
wodorek sodu |
wodorek magnezu |
wodorek glinu |
krzemowodór |
fosforowodór |
siarkowodór |
chlorowodór |
pierwiastki 4 okresu |
K |
Ca |
Ga |
Ge |
As |
Se |
Br |
wzór wodorku |
KH |
CaH2 |
GaH3 |
GeH4 |
AsH3 |
H2Se |
HBr |
nazwa wodorku |
wodorotlenek potasu |
wodorotlenek wapnia |
wodorotlenek galu |
wodorotlenek germanu (IV) |
arsenowodór (III) |
selenowodór (II) |
bromowodór (I) |
WODOROTLENKI
● zbudowane z atomów TLENU oraz atomów WODORU i atomów METALU
● wartościowość tlenu zawsze wynosi II, wartościowość wodoru zawsze wynosi I, natomiast wartościowość metalu zależy od położenia w układzie okresowym
● w wodorotlenkach tlen i wodór tworzą razem grupę zwaną WODOROTLENOWĄ, o wzorze -OH, której wartościowość zawsze wynosi I
● otrzymywanie wodorotlenków:
a) metali 1 i 2 grupy układu okresowego:
► METAL + WODA WODOROTLENEK METALU + GAZOWY WODÓR (H2)
2K + 2H2O 2KOH + H2
► TLENEK METALU + WODA WODOROTLENEK METALU
MgO + H2O Mg(OH)2
b) pozostałych metalu grup układu okresowego:
► SÓL + WODOROTLENEK METALU 1 GRUPY WODOROTLENEK + SÓL METALU 1 GRUPY
ZnCl2 + 2KOH Zn(OH)2 + 2KCl
As(NO3)3 + 3NaOH As(OH)3 + 3NaNo3
KWASY NIEORGANICZNE
● zbudowane z atomów WODORU oraz RESZTY KWASOWEJ
● podział:
a) beztlenowe - zawierają tylko wodór i niemetal, gdzie wodór ma wartościowość równą I niemetal ma swoją najmniejszą wartościowość;
b) tlenowe - zawierają wodór, niemetal i tlen, gdzie wodór ma wartościowość równą I, tlen równą II, natomiast niemetal ma wartościowość zależną od położenia w układzie okresowym
● reszta kwasowa - część kwasu, która pozostanie z kwasu po odjęciu WSZYSTKICH atomów wodoru
● wartościowość reszty kwasowej jest RÓWNA LICZBIE ATOMÓW WODORU w kwasie
● bezwodnik kwasowy - tlenek niemetalu, który w reakcji z wodą tworzy kwas; wartościowość niemetalu w bezwodniku kwasowym i kwasie jest ZAWSZE TAKA SAMA
● otrzymywanie:
a) beztlenowych:
► WODÓR (H2) + NIEMETAL WODOREK NIEMETALU
H2 + Cl2 2HCl
b) tlenowych:
► TLENEK NIEMETALU (BEZWODNIK KWASOWY) + WODA ROZTWÓR KWASU
SO3 + H2O H2SO4
Wzór kwasu |
Nazwa kwasu |
Nazwa bezwodnika |
Wzór bezwodnika |
Nazwa soli |
HF |
fluorowodór |
brak |
brak |
fluorek |
HCl |
chlorowodór |
brak |
brak |
chlorek |
HBr |
bromowodór |
brak |
brak |
bromek |
HI |
jodowodór |
brak |
brak |
jodek |
H2S |
siarkowodór |
brak |
brak |
siarczek |
CO2 ● H2O |
kwas węglowy |
tlenek węgla (IV) |
CO2 |
węglan |
HNO2 |
kwas azotowy (III) |
tlenek azotu (III) |
N2O3 |
azotan (III) |
HNO3 |
kwas azotowy (V) |
tlenek azotu (V) |
N2O5 |
azotan (V) |
H2SO3 |
kwas siarkowy (IV) |
tlenek siarki (IV) |
SO2 |
siarczan (IV) |
H2SO4 |
kwas siarkowy (VI) |
tlenek siarki (VI) |
SO3 |
siarczan (VI) |
H3PO4 |
kwas ortofosforowy (V) |
tlenek fosforu (V) |
P2O5 |
ortofosforan (V) |
H4P2O7 |
kwas pirofosforowy (V) |
tlenek fosforu (V) |
P2O5 |
pirofosforan (V) |
HClO |
kwas chlorowy (I) |
tlenek chloru |
Cl2O |
chloran (I) |
HClO2 |
kwas chlorowy (III) |
tlenek chloru |
Cl2O3 |
chloran (III) |
HClO3 |
kwas chlorowy (V) |
tlenek chloru |
Cl2O5 |
chloran (V) |
HClO4 |
kwas chlorowy (VII) |
tlenek chloru |
Cl2O7 |
chloran (VII) |
SOLE
● zbudowane z atomu METALU oraz RESZTY KWASOWEJ
● wartościowość metalu jest zależna od położenia w układzie okresowym, wartościowość reszty kwasowej jest RÓWNA LICZBIE ATOMÓW WODORU w kwasie
● podział ze względu na resztę kwasową:
a) beztlenowe - zawierają resztę kwasową kwasu beztlenowego (- ek);
b) tlenowe - zawierają resztę kwasową kwasu tlenowego (- an)
METODY OTRZYMYWANIA SOLI
a) beztlenowych i tlenowych:
1. METAL + KWAS SÓL + WODÓR (H2)
2Na + 2HNO3 2 NaNO3 + H2
Mg + 2HBr MgBr2 + H2
2. TLENEK METALU + KWAS SÓL + WODA
K2O + H2SO3 K2SO3 + H2O
Al2O3 + 3H2S Al2S3 + 3H2O
3. WODOROTLENEK METALU + KWAS SÓL + WODA
Ca(OH)2 + 2HNO2 Ca(NO2)2 + 2H2O
Fe(OH)3 + 3HF FeF3 + 3H2O
b) tylko beztlenowych:
1. METAL + NIEMETAL SÓL
2K + Cl2 2KCl
Ca + S Cas
c) tylko tlenowych:
1. TLENEK METALU + TLENEK NIEMETALU (BEZWODNIK KWASOWY) SÓL
K2O + N2O5 2KNO3
Al2O3 + P2O5 2AlPO4
2. WODOROTLENEK METALU + TLENEK NIEMETALU (BEZWODNIK KWASOWY) SÓL + WODA
Mg(OH)2 + CO2 MgCO3 + H2O
2LiOH + SO3 Li2SO4 + H2O
WODOROSOLE
● powstałe z wielowodorowych kwasów, w których nie wszystkie atomy wodoru zostały zastąpione atomem metalu
● otrzymywanie: wodorotlenek + kwas
● wielowodorowe kwasy : H2S, CO2 ● H2O, H2SO3, H2SO4, H3PO4, H4P2O7
HYDROKSOSOLE
● powstałe z wielowodorotlenowych wodorotlenków, w których nie wszystkie grupy wodorotlenowe (hydroksosylowe) zostały zastąpione resztą kwasową
● otrzymywanie: wodorotlenek + kwas
● wielowodorotlenowych wodorotlenków: Mg(OH)2, Zn(OH)2, As(OH)3, Ca(OH)2
TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH
a) reakcja syntezy (łączenia) - z dwóch różnych substancji powstaje jedna substancja
● z dwóch różnych pierwiastków powstaje nowy, jeden związek:
2H2 + O2 2H2O
C + O2 CO2
● z dwóch różnych związków powstaje nowy, jeden związek:
CaO + N2O5 Ca(NO3)2
SO3 + MgO MgSO4
b) reakcja analizy (rozkładu) - z jednej substancji powstają dwie nowe, różne substancje
● z jednego związku powstają dwa nowe, różne pierwiastki:
Al2S3 2Al + 3S
H2S H2 + S
● z jednego związku powstają dwa nowe,różne związki:
2KNO3 K2O + N2O5
MgSO4 SO3 + MgO
c) reakcja wymiany - z dwóch różnych substancji powstają dwie nowe, różne substancje
● reakcja wymiany pojedynczej - z pierwiastka i związku powstaje nowy, inny pierwiastek i nowy, inny związek:
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2
2K + H2O ● CO2 K2CO3 + H2
● reakcja wymiany podwójne - z dwóch różnych związków powstają dwa nowe różne związki:
Mg(OH)2 + H2SO4 MgSO4 + 2H2O
Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O