Związek chemiczny – połączenie wiązaniem chemicznym co najmniej dwóch atomów pierwiastków chemicznych. Pierwiastek chemiczny – zbiór atomów o identycznym ładunku jądra(liczba atomowa=liczba protonów). Masa atomowa – masa atomu wyrażona w jednostkach masy atomowej (u).Masa atomowa jest średnią ważoną z mas izotopowych Mol – jednostka liczności materii; liczba cząsteczek, jonów, atomów równa liczbie atomów w 12g nuklidu 12C. Liczba Avogadra = 6,023*1023.Atom – układ cząstek elementarnych; najmniejsza część pierwiastka chemicznego zachowująca jeszcze jego własności( rozmiary: 10-10m; masa 10-27 do 10-25kg). Jednostka masy atomowej (1unit) jest dwunastą częścią masy jądra atomu węgla 612C. Jądro atomowe złożone jest z nukleonów (proton + neutron; liczba protonów=liczba elektronów). AZX – (A:liczba masowa- suma nukleonów (protony+ neutrony) ; Z:liczba atomowa – liczba protonów=liczba elektronów; A-Z=liczba neutronów). Izotopy – atomy tego samego pierwiastka różniące się liczbą neutronów w jądrze(liczba masową). Nuklid – zbiór atomów o identycznych jądrach(określonej liczbie A i Z); zbiór atomów tego samego izotopu danego pierwiastka. Każdy izotop jest nuklidem. Izobary-nuklidy o tej samej liczbie masowej (A), ale różnej liczbie atomowej (Z) [ 4018Ar oraz 2040Ca] Izotony – atomy różnych pierwiastków mające taką samą liczbę neutronów w jądrze [1929K oraz 2040Ca – 20 neutronów). Liczby kwantowe - określają stany energetyczne elektronu i są zespołem wartości, dla których równanie falowe ma realne rozwiązanie. Orbital – obszar wokół jądra atomowego, w którym istnieje największe prawdopodobieństwo znalezienia elektronu. Zakaz Pauliego – w danym atomie nie mogą istnieć dwa elektrony mające te same wartości wszystkich 4 liczb kwantowych. Kolejność zapełniania e orbitali: 1s2 → 2s2 → 2p6 → 3s2 → 3p6 → 4s2 → 3d10 → 4p6 → 5s2 → 4d10 → 5p6 → 6s2 → 4f14 → 5d10 → 6p6 → 7s2 → 5f14 → 6d10 → 7p6 (1;2;…;7 – główna liczba kwantowa)
GŁÓWNA LICZBA KWANTOWA – (symbol n; możliwe wartości liczbowe 1,2,…,7;znaczenia – określa poziom energetyczny, odległość od jądra; właściwości określane przez daną liczbę: powłoka elektronowa -powłoki oznaczone są kolejno, poczynając od najbliższej jądra, literami K,L,M,N,O,P,Q.) POBOCZNA LICZBA KWANTOWA – (symbol l; możliwe wartości- liczby całkowite od 0 do n-1; znaczenie liczby – określa zróżnicowanie energii potencjalnej w ramach danego poziomu energetycznego oraz kształt orbitali; nazwa właściwości – podpowłoka elektronowa; kolejnym wartościom liczby kwantowej l odpowiadają podpowłoki elektronowe s,p,d,f.) MAGNETYCZNA LICZBA KWANTOWA – (symbol m, możliwe wartości od –l do l [także 0]; znaczenie liczby – charakteryzuje oddziaływania pola magnetycznego na orbitale elektronowe, określającą ilość i wzajemne położenie orbitali danej podpowłoki; nazwa właściwości – elektronowy orbital atomu) MAGNETYCZNA SPINOWA LICZBA KWANTOWA ( symbol ms; wartości ±1/2; znaczenie liczby 0 określa kierunek obrotu elektronu wokół własnej osi; nazwa właściwości – SPIN). Blok s – grupa 1 i 2 (metale,H,He), Blok p – grupa 13-18 (metale+niemetale), Blok d – grupy 3-12 (metale), Blok f –(lantanowce,aktynowce). Elektrony walencyjne – elektrony o najwyższych wartościach energii i najsłabiej przyciągane przez jądro. Elektroujemność – zdolność atomów do wiązania własnych i obcych elektronów(im pierwiastek jest bardziej niemetaliczny tym ma większą elektroujemność).Zależy od ładunku jądra (im większy, tym silniej przyciągają się elektrony), promienia atomu (im mniejszy, tym silniej przyciągane są elektrony) i liczby powłok elektronowych między jądrem a powłoką walencyjną (im więcej powłok, tym słabiej przyciągane są elektrony). Wiązanie jonowe(elektrowalencyjne) ∆E>1,7; Wiązanie atomowe (kowalencyjne) ∆E<0,4; Wiązanie kowalencyjne spolaryzowane 0,4≤∆E≤1,7.Stopień utlenienia – liczba elektronów przyjmowanych lub oddawanych przez atom pierwiastka w czasie tworzenia wiązań chemicznych. Utlenianie – oddawanie e; redukcja - przyjmowanie e; reduktor – cząsteczka, która oddaje e; utleniacz – cząsteczka przyjmująca e. Stopień utlenienia pierwiastka w stanie wolnym – 0, F- stopień -1;O stopień -2 (wyjątki: w nadtlenkach -1 (H2O2) i 2 w OF2);H – stopień +1 (wyjątki: w wodorkach metali -1 oraz niektórych niemetali np. Si,As,B). Elektrolity – substancje ulegające dysocjacji elektrolitycznej (mocne – dysocjują w 100%; sole,wodorotlenki metali 1 i 2 grupy bez Be(OH)2 i Mg(OH)2 oraz kwasy HCl,HJ,HBr,HNO3,HClO4,H2SO4.Hydroliza soli – po rozpuszczeniu soli w czystej wodzie otrzymujemy roztwór, który w zależności od rodzaju soli ma odczyn : kwaśny – sól mocnego kwasu i słabej zasady; zasadowy – sól słabego kwasu i mocnej soli. Stężenie procentowe roztowru Cp= (msubst. *100)/(msubst.+mrozp.). Stężenie molowe C=n/V [mol/dm3], n=m/M. Stężenie molalne C=n/mrozp. [mol/kg]; Miano T=ms/Vrozt. [g/cm3]; ppm C=ms/mr [mg/kg] [0,001/1000]; ppb C= ms/mr [0,000001/1000]; Przeliczanie stężeń Cp=(Cm*M*100%)/d; Cm=(Cp*d)/(M*100%). Podział tlenków – 1)zasadowe (głównie tlenki metali) reagują z kwasami tworząc sole, z wodą dają zasady; 2)kwasowe (większość tlenków niemetali) reagują z zasadami towarząc sole, z wodą dają kwasy; 3)obojętne – nie reagują z kwasami i zasadami np. CO,SiO,N2O,NO. Tlenki amfoteryczne - reagują zarówno z mocnymi kwasami jak i mocnymi zasadami tworząc sole np. Al2O3,BeO,PbO,ZnO,SnO,Cr2O3. Wodorotlenki – 1)zasadowe – reagują z kwasami, a z zasadami nie, np. Ca(OH)2; 2)amfoteryczne – reagują z mocnymi kwasami i mocnymi zasadami np. Al(OH)3, Zn(OH),Pb(OH)2,Sn(OH)2. Amfoteryczność - właściwość pierwiastków i związków chemicznych polegająca na wykazywaniu przez nie charakteru zarówno kwasowego jak i zasadowego. Twardość wody – zdolność wody do tworzenia tzw. kamienia kotłowego. Twardość wody wywołana jest obecnością rozpuszczonych w wodzie soli, przede wszystkim soli wapnia i magnezu. Powoduje ona powstawanie kamienia kotłowego podczas odparowywania i ogrzewania wody oraz złe pienienie się mydła. Twardość wody dzielimy na węglanową(przemijająca) i niewęglanową(stała). Twardość węglanowa- spowodowana obecnością kwaśnych węglanów wapnia i magnezu, można ją usunąć przez zagotowanie wody. Twardość niewęglanowa – spowodowana zawartością w wodzie chlorków,siarczanów,azotanów,krzemianów i innych rozpuszczalnych soli wapnia i magnezu. Zmiękczanie wody - proces prowadzący do całkowitego lub częściowego usunięcia rozpuszczalnych soli wapnia, magnezu. Metody 1)termiczne – tylko do twardości węglanowej 2) chemiczne – wytrącanie nierozpuszczalnych osadów/wiązanie w związki kompleksowe jonów wapnia i magnezu 2.1 metoda z zastosowaniem mleka wapienneo – do twardości węglanowej 2.2) z węglanem sodu i ortofosforanem sodu – do twardości nie węglanowej 3)fizykochemiczne – demineralizacja,dejonizacja. Twardość wody: <5stopni niemieckich – bardzo miękka; 10-20 średnia; >30 bardzo twarda. 1stopień milimolowy = 0,5mM/dm3 =2,8stopnia niemieckiego; 1stopień niemiecki = 0,357stopnia milimolowego. Stopieñ dysocjacji(α) = [H+]/Cm, Stała dysocjacji K=[H+]2/Cm,; gdy α<5% to k=α2C. pH+pOH=14, pH= - log[H+], pOH = - log[OH-] , [H+]=10-pH , [OH-]=10-pOH, [H+] >[OH-] – odczyn kwaśny pH<7; [H+] =[OH-] odczyn obojętny pH=7; [H+] <[OH-] odczyn zasadowy pH>7. Alkany – węglowodory nasycone, wiązanie pojedyncze, CnH2n+2: metan, etan, propan, butan, pentan, heksan, heptan, oktan, nonan, dekan, CH3-grupa metylowa, C2H5 –grupa etylowa, C3H7 grupa propylowa. Nazewnictwo alkanów 1)znaleźć najdłuższy łańcuch węglowy(jeśli śa dwa jednakowej wielkości, należy wybrać ten który ma więcej rozgałęzień) 2)ponumerować atomy węgla, tak aby pierwsza liczba określająca miejsce podstawnika była jak najmniejsza 3) wypisac nazwy podstawników dołączonych do łańcucha głównego w kolejności alfabetycznej i przy każdym podstawniku zapisać jego lokant 4) zapisać nazwę w postaci jednego słowa stosując łączniki do rozdzielania różnych podstawników i przecinki do rozdzielenia lokantów.Podstawniki wymieniać w kolejności alfabetycznej, a jeżeli są 2 lub więcej jednakowe podstawniki, ich krotność wskazać przedrostkiem di-,tri-,tetra-, penta-. Alkeny – węglowodory nienasycone, jedno podwójne wiązanie, CnH2n: eten C2H4, propen, buten, penten, heksen, hepten, okten, nonen. Alkiny - węglowodory nienasycone, jedno wiązanie potrójne, CnH2n-2: etyn C2H2, propyn, butyn, pentyn, heksyn, heptyn, oktyn, nonyn