Pełny opis:
1.Pierwiastki, atomy, czÄ…stki elementarne wewnÄ…trz atomu, chemia jÄ…drowa, stabilne i radioaktywne izotopy.
2.Układ okresowy pierwiastków, elektrony walencyjne, wielkość atomu, energia jonizacji.
3.ZwiÄ…zki chemiczne i wiÄ…zania chemiczne.
4.Reakcje chemiczne i obliczenia stechiometryczne, rodzaje reakcji, równowaga chemiczna i stała równowagi,
reguła przekory (Le Chateliera), wpływ czynników zewnętrznych na położenie stanu równowagi.
5.Roztwory, mocne i słabe elektrolity, stężenie i aktywność, rozpuszczalność, iloczyn rozpuszczalności, kwasy i
zasady, mocn kwasów i zasad w wodzie oraz w innych rozpuszczalnikach, miękkie i twarde kwasy, stała
dysocjacji, sprzężone pary kwas - zasada, pH, bufory pH i ich znaczenie w biochemii.
6.Ligandy, równowagi kompleksowania i ich znaczenie w biochemii.
7.Reakcje elektrochemiczne i ich znaczenie w biochemii.
8.Przemiany energetyczne w reakcjach chemicznych, szybkość i kierunek reakcji chemicznych, katalizatory,
biokatalizatory i ich inhibitory.
9.Chemia analityczna w badaniach materiałów biologicznych i środowiska, podstawy wybranych technik
instrumentalnych w powiązaniu z podstawami chemii ogólnej (techniki spektrofotometryczne, spektroskopowe,
elektrochemiczne). Precyzja, dokładność i niepewność analizy chemicznej.
Przykładowe pytania z chemii ogólnej.
W pytaniach testowych należy zakreślić kółkiem literę przed prawidłową odpowiedzią. Prawidłowych
odpowiedzi może być więcej niż 1-na.
1. Równanie falowe Schrödingera pozwala na:
a. obliczenie przestrzennego rozkładu gęstości ładunku ujemnego w atomie
b. obliczenie prawdopodobieństwa znalezienia elektronu w punkcie x, y, z
c. określenie jednocześnie dokładnego położenia i dokładnej prędkości elektronu w danej chwili
d. powiązanie kształtu fali z energią kinetyczną elektronu w atomie
2. Zakaz Pauliego mówi:
a. nie można określić jednocześnie wartości wszystkich liczb kwantowych elektronu
b. atom nie może zawierać dwóch elektronów, których wszystkie cztery liczby kwantowe są
identyczne
c. jeden orbital nie może zawierać więcej niż dwa elektrony
d. jedna powłoka elektronowa nie może zawierać więcej niż dwa elektrony
3. Reguła Hunda mówi, że w zdegenerowanych orbitalach elektronowych jednej powłoki w atomie:
a. wszystkie elektrony sÄ… sparowane
b. połowa elektronów jest sparowana
c. maksymalnie możliwa ilość elektronów jest sparowana
d. maksymalnie możliwa ilość elektronów jest niesparowana
3. KonfiguracjÄ™ elektronowÄ… atomu magnezu w stanie podstawowym przedstawia zapis:
a. 1s2 2s2 2p6 3s2 b. 1s2 2s2 2p2 3s2 3p2
c. 1s1 2s1 2p8 3s2 d. 1s2 2s1 2p3 3s2 3p4
5. Emisja czÄ…stki z jÄ…dra 233 Ra powoduje powstanie:
88
a. 215 Po b. 229 Rn
84 86
c. 233 Ac d. 229 Ra
89 88
6. Doświadczenie Ernesta Rutherforda wykonane w 1911 roku wykazało, że tor cząstek po przejściu
przez cienką folię metalową może ulegać silnemu odchyleniu od poprzedniego kierunku. Świadczy to
o:
a. folia metalowa składa się z atomów o równomiernym rozmieszczeniu ładunków dodatnich i
mas
b. ładunek dodatni i masa folii są zgromadzone w małych obszarach
c. dodatnie jądro i ujemny elektron są w dużej odległości od siebie
d. dodatnie jądro i ujemny elektron są w niewielkiej odległości od siebie
7. Wiązanie jonowe powstaje pomiędzy atomami pierwiastków:
a. o podobnej elektroujemności
b. znacznie różniących się elektroujemnością
c. między atomami tego samego pierwiastka
d. metalu i niemetalu
8. Kiedy powstaje wiązanie kowalencyjne spolaryzowane pomiędzy atomami. Podaj przykład
9. Co to są izotopy? Podaj kilka przykładów
10. Co to jest wiÄ…zanie wodorowe.
11. Gdzie występuje wiązanie wodorowe i jaką odgrywa rolę.
12. Odległość pomiędzy atomami połączonymi wiązaniem wodorowym jest:
e. mniejsza niż przeciętna odległość atomów połączonych wiązaniem kowalencyjnym
f. większa niż przeciętna odległość atomów połączonych wiązaniem kowalencyjnym
g. taka sama
h. jest taka, jak wynika z oddziaływań van der Waalsa.
13. Jakie figury lub bryły geometryczne określają położenie orbitali zhybrydyzowanych typu sp, sp2, sp3. Podaj
przykład związku chemicznego dla każdego typu.
14. Jakie informacje można uzyskać z położenia pierwiastka w układzie okresowym.
15. Stanem standardowym dowolnej substancji jest faza, w której substancja ta występuje:
a. w temperaturze 25° C (298,15 K) i pod ciÅ›nieniem 1 atm (101 325 N/m2)
b. w roztworze w stężeniu jednostkowym
c. jako ciało stałe
d.jako gaz
16. Co to jest entalpia
17. Zmiana entalpii w procesie egzotermicznym jest:
a. >0
b. <0
c. =0
18. Wymień rodzaje entalpii
19. Co to jest entropia
20. Jak wzrost prawdopodobieństwa przebiegu procesu jest związany ze zmianą entalpii i entropii
21. Co to jest energia aktywacji reakcji chemicznej. Jak można zmieniać jej wartość.
22. Jak można wyrazić stałą równowagi reakcji chemicznej. Podaj przykład.
23. W warunkach równowagi chemicznej:
a. szybkość tworzenia produktów reakcji jest dominująca
b. substraty przereagowały całkowicie
c. szybkość tworzenia produktów i reakcji odwrotnej prowadzącej do tworzenia substratów są sobie
równe
24. Czy zmiana temperatury i ciśnienia może mieć wpływ na wartość stałej równowagi reakcji. Podaj przykład
25. Poniższe stwierdzenie jest zgodne z regułą przekory (Le Chatelier):
a. jeśli zakłócimy równowagę chemiczną, w układzie rozpocznie się przemiana przeciwdziałająca
zakłóceniom
b. jeśli wprowadzimy substrat do układu w równowadze chemicznej spowodujemy zwiększenie
stężenia produktu
c. usuwanie produktu z układu w stanie równowagi przesuwa równowagę w prawo
d. jeśli wprowadzimy substrat do układu w równowadze chemicznej spowodujemy przesunięcie
równowagi w lewo
26. Ile spośród znanych pierwiastków jest niezbędnymi składnikami organizmu człowieka
a. ok. 10
b. ok. 30
c. ok. 50
d. ok. 100
27. Jaka są podstawowe role pierwiastków w organizmie
28. Dlaczego Cd, Pb i Hg są uważane za szczególnie toksyczne dla organizmu.
29. Wymień kilka pierwiastków stosowanych jako leki
30. W jakiej żywności można znalez
ć szczególnie dużą zawartość Mg, Ca, Zn, Se, Na, K
31. Jak kwaśne deszcze wpływają na dostępność pierwiastków dla roślin
32. Jak rozmieszczone sÄ… pierwiastki w organizmie:
a. nierównomiernie w poszczególnych częściach roślin i organach zwierząt
b. równomiernie w całym organizmie
c. inaczej w płynach pozakomórkowych, inaczej inaczej komórce
d. stężenie pierwiastków w płynach pozakomórkowych jest wprost proporcjonalne do stężenia
wewnątrz komórki
33. Wytłumacz na gruncie znanych teorii dlaczego cząsteczka amoniaku jest zasadą w roztworze wodnym. W
jakich warunkach może być kwasem.
II
*Równanie szybkości reakcji:
mA + nB + pC AmBnCp
V = k [A]x [B]y [C]z
*Rząd reakcji: jeśli x=1 reakcja jest 1 rzędu wzgl. A
x=2 2 rzędu wzgl. A
Ogólny rząd reakcji: x+y+z
*Od czego zależy szybkość reakcji?
" Rodzaj reagujących " Temperatura " Obecność katalizatora
substancji
" Stężenie reagentów "
" Stan rozdrobnienia reag.
" Ciśnienie
"
" Stała równowagi reakcji iloczynu molowych stężeń
" V = V produktów reakcji do iloczynu
" V = k1 [A]m [B]n [C]p molowych stężeń substratów jest
" V = k2 [AmBnCp] wielkością stałą w danej
" K = k1/k2 =[AmBnCp]/ ([A]m [B]n temperaturze, zwaną stałą
[C]p) równowagi reakcji. (stała
" Prawo działania mas: w stanie stężeniowa)
równowagi chemicznej stosunek
" Reguła przekory (Le Chatelier): Jeśli podziałamy na układ w stanie równowagi
chemicznej zmieniając ten stan, w układzie zajdą zmiany zmniejszające skutki
działania.
" 3 H + N ßðÄ…ð 2 NH
2 2 3
"
"
"
"
"
"
"
"
"
"
" Woda:
" Struktura
elektronowa: tetraedr
" Struktura czÄ…steczki: kÄ…towa, paskowa
" KÄ…t: 104°30
" Efekt Tyndalla, zjawisko Tyndalla  zjawisko fizyczne polegające na rozpraszaniu światła przez koloid z
wytworzeniem charakterystycznego stożka świetlnego.
" Jeżeli przez roztwór koloidalny przepuści się wiązkę światła, to wskutek uginania się promieni na cząstkach fazy
rozproszonej, światło staje się widoczne w postaci tzw. stożka Tyndalla. Intensywność tego zjawiska jest tym
większa, im większa jest różnica między współczynnikiem załamania fazy rozproszonej i ośrodka dyspersyjnego.
Zależy również od długości rozpraszanej fali  silniej rozpraszane są krótsze.
" Układ koloidalny  niejednorodna mieszanina, zwykle dwufazowa, tworząca układ dwóch substancji, w którym
jedna z substancji jest rozproszona w drugiej. Rozdrobnienie (czyli dyspersja) substancji rozproszonej jest tak duże,
że fizycznie mieszanina sprawia wrażenie substancji jednorodnej, jednak nie jest to wymieszanie na poziomie
pojedynczych czÄ…steczek.
" OÅ›rodek rozpraszajÄ…cy-gazÄ…ð aerozole
" OÅ›rodek rozpraszajÄ…cy-cieczÄ…ðemusja(ciecz-ciecz), piana(ciecz-gaz), zol(ciecz-ciaÅ‚o staÅ‚e)
"
" Solwatacja  proces otaczania czÄ…steczek rozpuszczanego zwiÄ…zku chemicznego przez czÄ…steczki 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.
"
"
" Rozpuszczalność  zdolność substancji chemicznych w postaci stałej, ciekłej i gazowej (substancji rozpuszczonej)
do rozpuszczania się w stałej, ciekłej lub gazowej fazie dyspergującej (rozpuszczalniku) tworząc mieszaninę
homogeniczną (roztwór). Rozpuszczalność danej substancji jest wyrażana najczęściej jako maksymalna ilość
substancji w (gramach lub molach), którą można rozpuścić w konkretnej objętości rozpuszczalnika (zwykle w 100
cm3) w ściśle określonych warunkach ciśnieniai temperatury (zwykle są to warunki normalne). Rozpuszczalność
substancji wyrażona w molach na 1 dm3 rozpuszczalnika zwana rozpuszczalnością molową jest w zasadzie
jej stężeniem molowym[1][2].
" Mówiąc inaczej, rozpuszczalność określa, jak dużo danego składnika można rozpuścić w danym rozpuszczalniku w
sprecyzowanych warunkach aby uzyskać roztwór nasycony.
" Rozpuszczalność nie powinna być mylona z szybkością rozpuszczania. Rozpuszczalność jest
pojęciem termodynamicznym (tzn. opisuje stan równowagi), a rozpuszczanie dotyczy kinetyki (tzn. opisuje
szybkość procesu). Substancje o wysokiej rozpuszczalności niekoniecznie rozpuszczają się szybko.
" W pewnych warunkach może dochodzić do przekroczenia rozpuszczalności danej substancji, prowadząc do
powstawania metastabilnych roztworów przesyconych.
" W przypadku "rozpuszczania" gazu w innym gazie lub cieczy w innej cieczy mówi się, że się ze sobą mieszają.
Przykładowo woda miesza się z etanolem, natomiastheksan nie miesza się z wodą.
" Rozpuszczalność substancji zależy od:
" rodzaju (natury chemicznej) substancji rozpuszczanej
" rodzaju rozpuszczalnika
" temperatury
" ciśnienia
" wpływu wspólnego jonu (zobacz iloczyn rozpuszczalności)
" kompleksowania (np. wpływ pH na rozpuszczalność substancji amfoterycznych)
" siły jonowej roztworu (zobacz współczynnik aktywności)
" Wielkość kryształów: rozpuszczalność jest generalnie większa w roztworze w równowadze z drobnymi kryształami
" Inne czynniki, jak na przykład intensywność mieszania mogą pływać na szybkość rozpuszczania, lecz nie
wpływają na rozpuszczalność.
" Pojęcie rozpuszczalności odnosi się zwykle do specyficznej fazy. Tak wiec aragonit i kalcyt mają generalnie różną
rozpuszczalność, chociaż chemicznie są tą samą substancją (węglan wapnia).
" Rozpuszczalniki polarne (np. woda) majÄ… tendencje do lepszego rozpuszczania substancji polarnych lub jonowych
(hydrofilowych, zaś niepolarne (np. tłuszcz lub toluen) rozpuszczają lepiej substancje niepolarne (lipofilowe). Często
podawane jest to jako reguła "podobne rozpuszcza podobne". Jest to czasem podstawą klasyfikacji substancji (np.
podział witamin na rozpuszczalne w wodzie i rozpuszczalne w tłuszczach). Reguła ta jest też podstawą mechanizmu
działania detergentów.
" Ze wzrostem temperatury, rozpuszczalność najczęściej rośnie dla cieczy i ciał stałych, zaś maleje dla gazów ale
znanych jest wiele wyjątków od tej reguły (np. rozpuszczalność siarczanu wapnia w wodzie maleje ze wzrostem
temperatury)
" Efekt ciśnienia na rozpuszczalność faz skondensowanych (ciecze, ciała stałe) jest stosunkowo niewielki i
przeważnie ignorowany w praktyce.
"
"
" Bufory  roztwory, których wartość pH po dodaniu niewielkich ilości mocnych kwasów albo zasad, jak
i po rozcieńczeniu wodą prawie się nie zmienia. Roztwór buforowy to mieszanina kwasu i zasady czyli
mieszanina protonodawcy i protonobiorcy według teorii Brłnsteda.
" Naturalnie, cały układ buforujący nie jest skuteczny w nieskończoność. Każdy bufor posiada swoją
pojemność, zwanÄ… pojemnoÅ›ciÄ… buforowÄ… ², która jest warunkowana staÅ‚Ä… równowagi głównej reakcji
buforowej, oraz stężeniem czynnika słabo dysocjującego. Na przykład jeśli do roztworu bufora
złożonego ze słabego kwasu i jego soli, dodamy tyle silnej zasady, że spowoduje ona całkowitą
dysocjację słabego kwasu (HA), w reakcji (2) to dalsze dodawanie tej zasady spowoduje już taką
zmianę pH jaka by następowała bez obecności bufora. Pojemność buforowa zależy od ogólnego
stężenia kwasu i jego soli. Maksymalna pojemność wzrasta wraz z ogólnym stężeniem i nie zależy od
mocy kwasu.
" Roztwory buforowe służą do utrzymania stosunkowo stałego odczynu roztworów. Stosuje się je do
wielu przemysłowych procesów, wymagających utrzymywania w miarę stałego pH  np. przy produkcji
barwników, leków syntetycznych oraz w procesach fermentacyjnych, a także w poligrafii, przy druku w
technice offsetowej. Wiele buforów jest też stosowanych do kontrolowania pH gotowych produktów
spożywczych, kosmetyków i leków. Niektóre bufory (np. boranowy) są same stosowane jako substancje
lecznicze  np. do przemywania poparzonej skóry lub oczu.
" Do najważniejszych buforów należą:
" bufor wodorowęglanowy: H CO ; HCO-3
2 3
" bufor octanowy: CH COOH, CH COONa w zakresie pH = 3,5 6
3 3
" bufor amonowy: NH " H O, NH Cl w zakresie pH = 8 11
3 2 4
" bufor fosforanowy: NaH PO , Na HPO w zakresie pH = 5,5 8
2 4 2 4
" bufor boranowy: H BO , Na B O w zakresie pH = 7 9
3 3 2 4 7
"
" Bufory utrzymują ściśle określone pH ustroju wszystkich organizmów, którego zachwianie może spowodować
śmierć organizmu. Bufory krwi zdrowego człowieka utrzymują pH w granicach: 7,35 7,45. Wartości pH poniżej
wartości 7,35 określane są jako kwasica, zaś powyżej 7,45 jako zasadowica. Prawidłowy zasób zasad buforowych
we krwi wynosi 48 mEq/l, a w przestrzeni śródmiąższowej 30 mEq/l.
"
" W organizmach ludzkich znaczącą rolę pełnią bufory:
" białczanowy (ok. 2% pojemności buforowej krwi)
" hemoglobinianowy (ok. 21% pojemności buforowej krwi)
" wodorowęglanowy (ok. 70% pojemności buforowej krwi)
" fosforanowy (ok. 6% pojemności buforowej krwi)
"
" Równanie Hendersona-Hasselbacha (pH=pKa-log([Ac]/bas])- [HA]=cHA, [A]=cNaA, założenia
równania nie są spełnione, gdy Ka > 10-3 lub [HA] lub [A-] są bardzo małe
" Wpływ rozcieńczenia
" pH pozostaje stałe, dopóki stężenia składników buforu nie zmniejszą się do takich wartości, że nie
spełnione są założenia [HA]=cHA i [A-]=cA-. Stosunek stężeń molowych kwasu i zasady nie zmienia
się podczas rozcieńczania, ponieważ stężenie każdego składnika zmienia się proporcjonalnie do zmiany
objętości
"
" Wpływ dodatku kwasu lub zasady
" Roztwory buforowe nie utrzymują zupełnie stałej wartości pH. pH roztworów buforowych zmienia się
w niewielkim stopniu podczas dodawania niewielkich ilości kwasu lub zasady
" Pojemność buforowa
" ²  liczba moli jonów H3O+ z mocnego kwasu lub jonów OH- z mocnej zasady, którÄ… można dodać do
1 litra roztworu buforowego, aby pH nie zmieniło się więcej niż o jednostkę.
" ² = dcb/dpH = -dca/dpH
" ² ma zawsze wartość dodatniÄ…, najwyższÄ… gdy [HA]=[A-] dla danego stężenia buforu, wiÄ™kszÄ… dla
większego stężenia.
" *Kwaśne deszcze i pojemność buforowa jezior
" 4 NO2(g) + 2H2O(c) + O2(g) Ä…ð 4HNO3(aq)
" SO3(g) + H2O(c) Ä…ð H2SO4(aq)
" CaCO3(s) + H3O+(aq) Ä…ðßð HCO3(aq) + Ca2+(aq) +H2O(c)
" *Jaka jest wartość pH krwi? Jakie związki chemiczne, układy chemiczne
utrzymują stałe pH krwi? (buforują?)*
"
"
"
" III Kwasy i zasady
" *Substancja zachowuje się jak kwas tylko w obecności zasady i na odwrót, zachowuje się jak zasada
tylko w obecności kwasu.
" Reakcja kwasu z zasadą to reakcja zobojętnienia.
" Sprzężona zasada powstaje, gdy kwas traci proton. Sprzężony kwas powstaje, gdy zasada przyłącza
proton.
" *Związki amfiprotyczne wykazują zarówno właściwości kwasowe jak i zasadowe.
" Aminokwasy (np. glicyna) zawierają jednocześnie grupy funkcyjne o właściwościach słabych kwasów i
słabych zasad. Są ważną grupą związków amfiprotycznych. Aminokwas po rozpuszczeniu w wodzie
ulega wewnÄ…trzczÄ…steczkowej reakcji kwas-zasada z wytworzeniem jonu obojnaczego (zwitterjonu).
Reakcja jest analogiczna do reakcji pomiędzy kwasem karboksylowym (np. octowym) i aminą (np.
+
CH3NH2). NH CH COOH Ô!NH CH COO-
2 2 3 2
" glicyna jon obojnaczy
" *Autoprotoliza jest innym przykładem oddziaływania kwas  zasada. Woda jest przykładem
rozpuszczalnika amfiprotycznego. Rozpuszczalniki amfiprotyczne ulegajÄ… autojonizacji, czyli
autoprotolizie, tworząc parę form jonowych. Jest to inny przykład reakcji kwas-zasada.
"
-
" HClO + H O H O+ + ClO
4 2 3 4
" HCl + H O H O+ + Cl-
2 3
-
" H PO + H O Ô!H O+ + H PO
3 4 2 3 2 4
3+ 2+
" Al(H O) + H O Ô!H O+ + AlOH(H O)
2 6 2 3 2 5
" CH COOH + H O Ô!H O+ + CH COO-
3 2 3 3
- 2-
" H PO + H O Ô!H O+ + HPO
2 4 2 3 4
+
" NH + H O Ô!H O+ + NH
4 2 3 3
"
" Dwa pierwsze kwasy sÄ… kwasami mocnymi w roztworze wodnym. UlegajÄ… dysocjacji na jony w 100%.
Tylko około 1% kwasu octowego jest zdysocjowane. Najsłabszy kwas tworzy najmocniejszą sprzężoną
zasadę. To oznacza, że amoniak ma silniejsze powinowactwo do protonu (jest lepszym akceptorem
protonu) niż którakolwiek zasada położona ponad nim. Jony chloranowe VII i chlorkowe nie są
akceptorami protonu w roztworze wodnym. Tendencja rozpuszczalnika do oddawania lub przyłączania
protonów wyznacza moc rozpuszczonych w nim kwasów i zasad.
" *rozpuszczalnik różnicujący
+ -
" CH COOH + HClO Ô! CH COOH + ClO
3 4 3 2 4
" zasada kwas kwas zasada
1 2 1 2
" Kwas chlorowy VII czy chlorowodorowy są mocnymi kwasami w wodzie. Jeśli jako rozpuszczalnika
użyjemy bezwodny kwas octowy, który jest słabszym akceptorem protonu niż woda, żaden z tych
kwasów nie ulegnie całkowitej dysocjacji. Ustali się równowaga. Kwas chlorowy jest mocniejszym
kwasem (ulega dysocjacji w większym stopniu) niż kwas chlorowodorowy w tym rozpuszczalniku.
Bezwodny kwas octowy jest rozpuszczalnikiem różnicującym moc kwasów, które zachowują się jak
mocne kwasy w wodzie. A jak będzie działał taki rozpuszczalnik jak ciekły amoniak?
" *Stopień dysocjacji, prawo rozcieńczeń Ostwalda
"
"
" *Wyrażenia opisujące stałą równowagi
" wW + xX Ô!yY + z Z Ä…ð K= {[Y]^y[Z]^z}/{[W]^w[X]^x}
" Wyrażenia algebraiczne przedstawiające zależności istniejące pomiędzy stężeniami (stałe stężeniowe)
(lub aktywnościami  stałe termodynamiczne) substratów i produktów. [Y]  stężenie molowe, jeśli
reagent jest gazem  ciśnienie cząstkowe zamiast stężenia np. py, jeśli Y jest czystą cieczą,
rozpuszczalnikiem w dużym nadmiarze, jego symbol nie pojawia się w wyrażeniu opisującym stałą
równowagi. Wartość stałej zależy od temperatury, ciśnienia, siły (mocy) jonowej roztworu dla stałej
stężeniowej.
" Położenie stanu równowagi chemicznej jest niezależne od drogi, na której ten stan został osiągnięty.
"
"
" IV ZwiÄ…zki kompleksowe
"
" *Stopniowe stałe trwałości
"
" *Sumaryczne stałe trwałości
"
"
"
"
" *EDTA- w mat. z kolokwium, ale: reakcja z metalami tylko w formie jonu 4-!
"
" *ZwiÄ…zki kompleksowe biologicznie aktywne:
" ATP(wiąże się z jonami metali), porfiryna(z magnezem w chlorofilu, żelazem w grupie hemowej),
centra Fe/S w białkach(Centra żelazo-siarkowe są ważnym składnikiem oksydoreduktaz. Jony żelaza
mogą przechodzić z formy Fe2+ do Fe3+podczas reakcji utleniania i odwrotnie podczas reakcji redukcji.
Zmiana stanu utleniania umożliwia transport elektronów przez białka biorące udział w łańcuchu
oddechowym. Nie jest jednak połączona z transportem protonów.)
" Grupy prostetyczne  niebiałkowe składniki białek (np. enzymów) niezbędne dla ich aktywności,
rodzaj kofaktorów. W przeciwieństwie do koenzymów, są trwale związane z białkami (np. miejscem
aktywnym enzymów), często za pomocą wiązań kowalencyjnych lub koordynacyjnych, i nie opuszczają
one swojego miejsca wiązania w trakcie reakcji. Białko bez swojej grupy prostetycznej to apobiałko
(apoproteina, apoenzym), natomiast wraz z nią holobiałko (holoproteina).
"
" Kofaktory  związki chemiczne, które są potrzebne enzymom do katalizowania konkretnych reakcji
chemicznych
" Apoenzym i kofaktor tworzÄ… katalitycznie aktywny enzym, nazywany holoenzymem.
" Kofaktory możemy podzielić na: grupy prostetyczne  silnie, kowalencyjnie związane z enzymami;
koenzymy  luz
no, niekowalencyjnie zwiÄ…zane.
" Redox:
" *Reakcje utlenienia  redukcji :w organizmie
" Reakcje przeniesienia elektronu
" Reakcje fotosyntezy
" Szczególne znaczenie związków Fe i Cu
" Antyutleniacze  reduktory chroniÄ…ce inne zwiÄ…zki przed utlenieniem, neutralizujÄ…ce wolne rodniki (tlenowe i
azotowe)  witaminy A, C i E, związki selenu. Ochrona przed utlenianiem lipidów błon komórkowych.
" V
" Potencjometria jest metodą wykorzystującą zależność między aktywnością oznaczanego jonu w roztworze, a
potencjałem elektrycznym elektrody. Praktycznie wyznacza się stężenie oznaczanego składnika na podstawie siły
elektromotorycznej SEM ogniwa utworzonego z elektrody wskaz
nikowej i porównawczej (dla roztworów
rozcieńczonych). Zależność tę opisuje najogólniej równanie Nernsta
n+
" E 0 - normalny potencjał elektrody (a = 1)
M
R - stała gazowa (8,31441 J K-1 mol-1)
T - temperatura bezwzględna (K)
F - stała Faraday a (96486,7ą 0,54 C mol-1)
n+
n - liczba elektronów biorąca udział w reakcji a - aktywność jonów metalu
M
0
a = 1
M
" Elektrody pierwszego rodzaju " Zbudowane z metalu (lub gazu) zanurzonego w
roztworze własnych jonów
" Odwracalne względem kationu
" Reakcja przebiegająca na elektrodzie " Właściwości:
" Mo ó Mn+ + n e- " Odwracalne względem wspólnego anionu
" Ważną elektrodą pierwszego rodzaju jest " Składają się z metalu pokrytego trudno
elektroda wodorowa rozpuszczalnÄ… solÄ… tego metalu, zanurzonego w
roztworze zawierajÄ…cym ten anion
" ½ H ó H+ + e-
2(g)
" Reakcja zachodzÄ…ca na elektrodzie:
"
" M0 + A- ó MA + e-
"
" Ważne elektrody drugiego rodzaju:
" Elektrody drugiego rodzaju
" chlorosrebrowa, kalomelowa
" Elektrody trzeciego rodzaju "
" Właściwości " Elektrody utleniająco-redukcyjne
" Odwracalne względem wspólnego kationu " Budowa elektrod utleniająco-redukcyjnej
" Tworzą je metale otoczone cienką warstwą " Obojętny chemicznie metal (Pt,Au) zanurzony
trudno rozpuszczalnej soli tego metalu oraz w roztworze zawierajÄ…cym substancje w
warstwą soli nieco lepiej rozpuszczalnej, postaci zarówno utlenionej jak i zredukowanej
zawierajÄ…cej ten sam anion
" Przykład: elektroda chinhydronowa
" Przykład: Pb|PbC O ||CaC O |Ca2+
2 4 2 4
" Obecnie rzadko stosowane
" Reakcja elektrodowa zachodzi według równania:
" M0 + M A ó M A + M+ + e-
(b) (a) (b)
"
" Elektrody porównawcze
" Cechy idealnej elektrody porównawczej:
" Stałość potencjału " Mały opór elektryczny
" Odtwarzalność potencjału i brak histerezy " Odtwarzalny i niski potencjał dyfuzyjny
temperaturowej
" Mały wypływ elektrolitu elektrody do
" Uniwersalność zastosowań i prostota badanego roztworu
obsługi
" Najczęściej elektrodami odniesienia są elektrody drugiego rodzaju: elektroda chlorosrebrowa i
nasycona elektroda kalomelowa
" Elektrody jonoselektywne
" Cechy membranowych elektrod jonoselektywnych (ISE):
" Elektrodowo czynną częścią elektrody jest membrana
" O różnicy potencjału na granicy faz membrana/roztwór decyduje reakcja wymiany jonowej między
jonami z roztworu a jonami membrany.
" Elektrody jonoselektywne można podzielić ze względu na stan skupienia fazy tworzącej
membranÄ™
" Elektrody szklane " Elektrody z membranami ciekłymi
" Elektrody ze stałymi membranami " Elektrody z podwójnymi membranami
(czułe na gazy, enzymatyczne)
" Zakres prostoliniowości wskazań
" Nazywany zakresem odpowiedzi nernstowskiej elektrody
" Szeroki zakres prostoliniowości zapewnia dobre pomiary w bardzo dużym zakresie stężeń
" Czułość
" Miarą czułości jest nachylenie krzywej kalibracyjnej S/z np. dla jonów jednowartościowych ok. 59mV
" Selektywność
" Miarą selektywności jest współczynnik selektywności K w równaniu Nikolskiego. Wartość liczbowa
współczynnika oznacza ile razy silniej elektroda reaguje zmianą potencjału na obecność jonu głównego
w porównaniu z jonem zakłócającym
" Elektrody szklane
" Elektroda szklana składa się z rurki szklanej zakończonej cienkościenna banieczką. Wewnątrz znajduje
się elektroda chlorosrebrowa zanurzona w roztworze wewnętrznym HCl o stałej aktywności jonów lub
w buforze pH. W handlu dostępne są elektrody kombinowane zawierające dodatkowo elektrodę
odniesienia.
" Elektrody szklane nie wymagają dodatkowych odczynników, potencjał ustala się szybko, zakres pH
możliwy do oznaczenia jest bardzo szeroki, od pH 1 do 12.
" *Współczesna potencjometria bezpośrednia jest zdominowana przez elektrody jonoselektywne
" W pomiarach wykorzystujemy dwie drogi postępowania:
" Metodę krzywych wzorcowych  polega na wykreśleniu krzywej wzorcowej dzięki której można
wyznaczyć nieznaną aktywność oznaczanego jonu. Możliwa do zastosowania przy szerokim
prostoliniowym zakresie.
" Metodę dodawania wzorca -polega na przeprowadzeniu pomiarów potencjału przed i po dodaniu
ilościowo odmierzonej ilości roztworu wzorcowego
" *Miareczkowanie potencjometryczne
" Za pomocą pomiarów potencjometrycznych można śledzić przebieg miareczkowania. Ważny jest
odpowiedni dobór elektrody wskaz
nikowej
" Punkt końcowy miareczkowania można wyznaczyć
" Metodą graficzną(u dołu)
" MetodÄ… pierwszej pochodnej
" MetodÄ… drugiej pochodnej
" Metodami numerycznymi
"
"
"
" VI Atom- budowa. WiÄ…zania, budowa czÄ…stek elementarnych, izotopy, izotony,
izobaryÄ…ðPW!
"
"
"
"
" *Elektronowa struktura atomu: Równanie
Schrödingera
" È amplituda fali de Broglia " V energia potencjalna elektronu
" E całkowita energia elektronu
" *Liczby kwantowe, orbitale atomowe, gÄ™stoÅ›ci prawdopodobieÅ„stwaÄ…ðPW!
"
" *Absorpcja, emisja energii, promieniowanie EM
" *Widmo atomowe pierwiastków: Linie spektralne są charakterystyczne dla
pierwiastka, mogą zostać wykorzystane do identyfikacji pierwiastków, nawet w
odległych od Ziemi przestrzeniach
" *Energia jonizacji, orbitale molekularneÄ…ð PW!
"
"
"
"
"
"
"
" *Delokalizacja orbitali(Zapis Lewisa):
"
"
" *Budowa czÄ…steczki
" Omówione podstawowe kształty grup atomów są obecne we wszystkich cząsteczkach.
Jak można przedstawić strukturę przestrzenną fosforanu witaminy B ? Jaka jest struktura
6
przestrzenna i hybrydyzacja wskazanych atomów?
" *Teoria orbitali molekularnych jest podstawÄ… modelowania molekularnego
IA VIIIA
" IX
H IIA IIA IVA VA VIA VIIA He
Chemia
Li Be B C N O F Ne
Na Mg IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La* Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac**
* lantanowce
* * aktynowce
Makroelementy występujące w dużych ilościach
Makroelementy
Mikroelementy
Ultraelementy
Ultraelementy, przypuszczalnie niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu
biopierwiastków
" Biopierwiastki
"
"
" *Makroelementy:
" C - budulec organizmu; długie łańcuchy, stanowiące szkielet związków organicznych
" O - w postaci czÄ…steczkowej wydzielany jest podczas fotosyntezy; w oddychaniu tlenowym ostatni
akceptor elektronów łańcucha oddechowego
" H - ważne procesy życiowe, takie jak fotosynteza, oddychanie
" N - zasady azotowe, będące składnikami kwasów nukleinowych i układu przenośników energii typu
ATP/ADP
" Na- jeden z najważniejszych pierwiastków płynu pozakomórkowego, zapewnia prawidłową czynność
mięśni i nerwów, bierze udział w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej, ciśnienia osmotycznego.
" K- jeden z najważniejszych składników płynów wewnątrz i zewnątrzkomórkowych. Bierze udział w
utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej, ciśnienia osmotycznego, w utrzymaniu równowagi
organizmu, prawidłowego rytmu serca.
" Niedobór wpływa ujemnie na czynność mięśni szkieletowych, powoduje zaburzenia w przewodzeniu i
aktywności mięśnia sercowego.
" Mg- jeden z najważniejszych składników płynów wewnątrz i zewnątrzkomórkowych. Aktywuje ponad
300 enzymów, wiążąc się z nukleotydami bierze udział w replikacji DNA, syntezie RNA, biosyntezie
białek, budowie białek strukturowych, funkcyjnych, bierze udział w przemianach energetycznych
wiążąc się z ATP, wpływa na względną przepuszczalność błony komórkowej wiążąc się z fosfolipidami,
bierze udział w odbudowie potencjału membranowego w pobudzonych komórkach, utrzymuje
pobudliwość neuromięśniową.
" Ca- 99% znajduje się w układzie kostnym i zębach, 1% we krwi, płynach międzykomórkowych i
wewnątrz komórek. Utrzymuje prawidłową czynność układu sercowo  naczyniowego wpływa na
gospodarkę hormonalną, krzepnięcie krwi, utrzymanie właściwego napięcia i pobudliwości mięśni
szkieletowych oraz mięśnia sercowego. Bierze udział w metabolizmie żelaza, uczestniczy w
przekazywaniu impulsów w obrębie układu nerwowego.
" Fe- porfirynowe związki żelaza (grupy hemowe) są istotnymi składnikami hemoglobiny spełniającymi
rolę przenośników tlenu we krwi.
" Co- składnik kobalamin, podstawowe funkcje w wytwarzaniu czerwonych krwinek, w metabolizmie
kwasów nukleinowych i białek.
" Ni- aktywator niektórych dehydrogenaz i karboksylaz.
" Cu- składnik enzymów biorących udział w procesach utleniania  redukcji.
" Cr- współdziała z insuliną w regulowaniu poziomu cukru we krwi.
" Mn- aktywtor enzymów regulujących metabolizm glukozy i innych węglowodanów.
" Zn- składnik 18 enzymów, aktywator 14 enzymów, bierze udział w metabolizmie węglowodanów,
konieczny do formowania się kości, w połączeniu z insuliną przedłuża jej działanie, stymuluje
aktywność wit. A magazynowanej w wątrobie, przy niedoborze Zn dawkowanie wit. A nie uzupełnia jej
braku.
" Mo- składnik enzymów biorących udział w procesach wiązania azotu i reducji azotanów, składnik
oksydaz.
" Se- składnik peroksydazy glutationowej, chroni przed utlenianiem lipidów błon komórkowych,
współdziała z wit. E (tokoferolem), jest najważniejszym naturalnym antyutleniaczem przerywającym
reakcje łańcuchowe generujące wolne rodniki.
" *Szczególne zagrożenie dla organizmów stwarzają Cd, Pb i Hg.
" Cd- długo zatrzymywany w tkankach (okres biologicznego półtrwania 10  30 lat), inhibitor fosfataz i
innych enzymów, powoduje zaburzenia w metabolizmie białek, zakłóca przemianę wit. B . Każda
1
postać nowotworu może być spowodowana nadmiarem Cd w organizmie. toksyczne działanie kadmu
polega na zaburzeniu czynności nerek, chorobie nadciśnieniowej, zmianach nowotworowych
(zwłaszcza gruczołu krokowego i nerek), zaburzeniach metabolizmu wapnia (deformacja szkieletu),
zaburzeniach funkcji rozrodczych
" Pb- szczególna toksyczność pochodnych alkilowych, powoduje nadpobudliwość psychoruchową,
agresję, obniżenie odporności, zwiększoną podatność na choroby nowotworowe, u dzieci - opóz
niony
rozwój umysłowy. Akumuluje się w kościach, skąd może przechodzić do krwi; powoduje
nadpobudliwość psychoruchową i agresję
" Hg- kumuluje się w glebach, roślinach, organizmach ludzkich i zwierzęcych, szczególna toksyczność
pochodnych alkilowych, przedostaje się do komórek centralnego układu nerwowego. Hg uznano za
jeden z czynników ryzyka białaczki. Akumuluje się w mózgu; zatrucie rtęcią powoduje: zaburzenia
widzenia i świadomości, stany dezorientacji i zagubienia, nagminne zapominanie, nerwowość;
pierwiastek silnie toksyczny, powoduje uszkodzenie nerek, nadciśnienie, deformację kości, zmiany
nowotworowe.
" *Bioakumulacja pierwiastków w organizmie:
" Podatność na bioakumulację:
a) ze środowiska wodnego: Hg, Cd, Pb, Cu, Zn, Sr, ...
b) Z gleby: Cd, Zn, B, Sn, Cs, Rb...
2. Koncentracja w biolitach: Ba, Be, V, Se, B, Ge, Rb, Sr...
3. A
atwa absorpcja z przewodu pokarmowego: Hg, Cd, I, Zn, B...
4. Przenikanie przez łożysko do zarodka: Cd, Hg, Pb, Zn
5. Przenikanie przez barierę biologiczną krew  mózg: Hg, Pb, B, Al.
6. Tworzenie połączeń z sulfhydrylowymi grupami białek: Hg, Pb, Se, Cd
7. Uszkadzanie budowy łańcucha kwasów nukleinowych (zwłaszcza RNA i DNA): Cu, Zn, Cd, Hg, Ni.
" *Bioindykacja  wykorzystanie roślin, organizmów zwierzęcych lub ich organów do
określania stopnia przyswajalności pierwiastków
" *Związki metali i metaloidów są lekami.
" Zn- w leczeniu ran od 5 tys. Lat.
" Mg- w schorzeniach jelitowych
" Fe- w leczeniu anemii
" Li- w leczeniu depresji maniakalnej
" Au- w leczeniu reumatycznego zapalenia stawów
" As- w postasi salwasanu w leczeniu kiły
" Metale szlachetne Pt, Ru  kompleksy w chemioterapii nowotworów (jako interkalatory)
" *Rola pierwiastkow w organizmach żywych:
" -Działanie regulacyjne (np. Mg - przemiana węglowodanów; Na i K - regulacja gospodarki wodnej)
" -Rola budulcowa (np. Ca - budulec kości; C, H, N, O - tworzą białka)
" -Reakcje enzymatyczne(np. Mn - aktywator enzymów metabolizmu glukozy, syntezy glikogenu i
mocznika)
" -Przeniesienie ładunku-(np. Fe- przenoszenie elektronów przez cytochromy; Cu - przenoszenie
elektronów przez plastocyjaniny; K+, Na+, Cl- - polaryzacja błon komórkowych)
" -Przeniesienie tlenu -(np. Fe - składnik hemoglobiny, mioglobiny, chlorokruoryny)
" *Biopierwiastki w żywności:
" K: świeże i suszone owoce, banany, ziemniaki, jarmuż, soja, bób,rzeżucha, pomidory, drób
" Mg: czekolada, soja, soczewica, kasze, niełuskany ryż, orzechy, morele, suszone figi, płatki owsiane,
zielone warzywa, kakao, siemiÄ™ lniane, fasola, groch, mak
" Ca: mleko i produkty mleczne, jaja, sardynki, nasiona sezamu, poziomki, ryż, kapusta, groch, szpinak,
fasola biała, migdały
" Cu: drób, wątroba, czerwone wino, rośliny strączkowe, grzyby, kakao, czekolada, kawa, pieprz, chleb,
rodzynki, szpinak, sałata, banany, maliny, mięso wołowe, cielęcina, makrela
" Fe: nerki, wątroba, drożdże, szpinak, śliwki suszone, płatki owsiane, fasola biała, pomidory, jabłka,
maliny, żółtka jaj, liście kapusty, poziomki
" Zn: mięso kurze, wołowina, otręby pszenne, fasola, groch, ziemniaki, śledz
, owoce morza, drożdże
" Mn: orzechy, pieczywo pełnoziarniste, rośliny strączkowe, czarne jagody, borówki, buraki, owies
" Co: grzyby (w tym drożdże), podroby - zwłaszcza nerki i wątroba, cykoria
" Ni: czekolada, pełne ziarno zbóż, ryby, nasiona roślin strączkowych
" Mo: ziarno pełne, ryż naturalny, nasiona roślin strączkowych, mleko i sery
" Se: ryby, sery, mięso, mózg, zboża, owoce, warzywa, skorupiaki, drożdże, czosnek, cebula
" Kwaśne deszcze, deszcze zawierające zaabsorbowane w kroplach wody tlenek
siarki(IV), tlenki azotu oraz ich produkty reakcji w atmosferze: rozcieńczone roztwory
kwasów siarki, głównie kwasu siarkowego(IV) oraz najbardziej szkodliwego kwasu
siarkowego(VI), a także kwasu azotowego(V). Powstają nad obszarami, gdzie
atmosfera jest zanieczyszczana długotrwałą emisją tlenku siarki(IV) i tlenków azotu
(ze z
ródeł naturalnych, jak czynne wulkany, albo sztucznych, jak spaliny z dużych
elektrowni i elektrociepłowni zasilanych zasiarczonym - tzn. zawierającym siarkę i jej
związki - paliwem, zazwyczaj węglem kamiennym lub brunatnym).
"
"
"
"
"
"
"
"
"
"
"
"
" *Włosy: Ocena zawartości biopierwiastków w organizmie na postawie analizy
włosów;
" Podstawowy składnik włosa (60%)  białko keratyna
" Inny zestaw aminokwasów niż albuminy i globuliny  inne powinowactwo do metali
" Wiązanie jonów metali z  SH, >CO, >NH
" Utrzymanie struktury keratyny i wiązanie metali: również -S-S- i wiązania wodorowe
" Jony Co, Cu, Ni: niezbędne w barwnikach włosów
" Analiza chemiczna włosów może być metodą oceny stanu mineralnego ustroju (ocena żywienia,
zatrucia metalami ciężkimi)
" Białko korzenia włosa jest czulszym wskaz
nikiem niedożywienia i zaburzeń procesów metabolicznych
niż albuminy i transferyny we krwi
" Zawartość biopierwiastków we włosach jest od 10 do 200 razy wyższa niż we krwi czy erytrocytach
(Ca 200*, Mg 30*, Zn 100*, Cu kilkanaście razy)
" Próbka jest łatwa do pozyskania i przechowywania, ulega wolniej procesom destrukcyjnym niż inne
tkanki
" Czynniki wpływające na zawartość pierwiastków we włosach: miejsce włosa na skórze głowy, płeć,
wiek, kolor, kosmetyki
" X Specjacja
"
" XI Metody oznaczania biopierwiastków
" *Absorpcyjna spektrometria atomowa AAS
" MEp + h½Ä…ð MEk
" Absorpcja promieniowania przez wolne atomy
" y
ródła promieniowania: lampy z katodą wnękową, lampy z wyładowaniem bezelektrodowym
" Atomizery: płomieniowe, elektrotermiczne, wodorkowe, z zimnymi parami rtęci, dla substancji stałych
z atomizacjÄ… w plazmie laserowej
" Detektory: fotopowielacze
" Układ komputerowy
" *Fluorescencja rentgenowska
" Pomiar widm rentgenowskich powstałych w wyniku wzbudzenia próbki wysokoenergetycznym
promieniowaniem rentgenowskim
" y
ródła promieniowania: lampa rentgenowska
" Element rozszczepiajÄ…cy promieniowanie fluorescencyjne
" Detektory: liczniki Geigera-Mullera, liczniki scyntylacyjne, detektory półprzewodnikowe
" Układ komputerowy
" Metoda niedestrukcyjna
" *NMR spektroskopia magnetycznego rezonansu jÄ…drowego
" Jądra atomu posiadające spin różny od zera wykazują moment magnetyczny. NMR bada jego
oddziaływanie z zewnętrznym polem magnetycznym.
"
" XIII
" Tomografia promieniowania X (TK, CT)  2D mapa wartości osłabienia promieniowania X
" Tomografia rezonansu magnetycznego (TRM)  2D mapa rozkładu gęstości protonów (najczęściej),
czasów relaksacji
" Emisyjna tomografia komputerowa pojedynczych fotonów (SPECT)  2D rozkład aktywności
izotopu gamma-promieniotwórczego
" Pozytonowa tomografia emisyjna (PET)  2D rozkład aktywności izotopów beta+
-promieniotwórczych
" Zastosowanie pozytonowej tomografii emisyjnej
" Można mierzyć szybkość transportu wprowadzonej znakowanej substancji  śledzić metabolizm,
wyznaczać szybkość reakcji, mierzyć lokalny dopływ krwi, lokalne wchłanianie tlenu, glukozy,
kwasów tłuszczowych, aminokwasów i innych substratów metabolizmu.
" Pomiary PET służą do badania i diagnozowania: chorób mózgu, chorób serca, diagnozy i terapii
nowotworów
" *Fotodynamiczna terapia nowotworów
" Barwniki porfirynowe są akumulowane w tkance nowotworowej. Absorpcja niebieskiego światła lasera
powoduje czerwoną fluorescecncję  umożliwia detekcję wczesnych faz nowotworu. Wzbudzenie
barwnika porfirynowego czerwonym światłem lasera przeprowadza ją do metatrwałego stanu
trypletowego, w którym jest bardzo aktywna chemicznie. Może przekazać energię tlenowi
czÄ…steczkowemu, wzbudzajÄ…c go do stanu singletowego. W takim stanie tlen niszczy swoje
bezpośrednie otoczenie  selektywnie niszczy tkankę nowotworową z minimalnymi efektami
ubocznymi. Wada  światłoczułość pacjentów.
" XIV
" *Energia nie może powstać lub zniknąć, może przechodzić z jednego rodzaju w inny.
" Stanem standardowym dowolnej substancji jest faza, w której substancja ta występuje w temperaturze
25° C (298,15 K) i pod ciÅ›nieniem 1 atm (101 325 N/m2). Dla substancji w roztworze stan
standardowy odnosi się do stężenia jednostkowego.
"
"
"
XV
" Arrhenius:
" wyłącznie w roztworach wodnych obowiązuje
" KWASÄ…ðdysocjacja, wskutek której powstajÄ… jony H+
" ZASADAÄ…ðw wyniku dysocjacji powstaje jon OH-
" Reakcja kwas-zasada następuje, gdy w jej wyniku następuje odtworzenie cząsteczki H O
2
" Lewis:
" KWAS- tworzy addukt z zasadÄ… poprzez wiÄ…zanie wytworzone przez parÄ™ elektronowÄ… wnoszonÄ… przez
ZASAD
Lewisa
" Czyli kwas- akceptor pary e-, zasada-donor pary e-
" Stopnie utlenienia w reakcji tworzenia adduktu nie ulegajÄ… zmianie!
" Rozszerza to pojęcie kwasów i zasad np. dla reakcji kompleksowania; praktycznie każda cząsteczka/jon
zdolny do przyjęcia pary elektronowej to kwas w reakcji, a posiadający wolną parę elektronów-zasada
Lewisa
"
" Rozpuszczalnikowa(rozszerzenie Arrheniusa dla roztworów innych, niż wodne):
" KWAS- rozpuszczony w rozpuszczalniku ulega dysocjacji m.in. na jony dodatnie identyczne z
dodatnimi jonami rozpuszczalnika, zwiększając ich ilość w roztworze
" ZASADA- rozpuszczona w rozpuszczalniku substancja, która w wyniku dysocjacji zwiększa
stężenie ujemnych jonów rozpuszczalnika w roztworze.
- +
" Np. w ciekÅ‚ym amoniaku (w którym zachodzi autodysocjacja 2NH Ä…ð ßðNH +NH ) NH Cl
3 2 4 4
będzie kwasem, a NaNH  zasadą.
2
" Pearsona(twarde/miękkie kwasy/zasady)
" TWARDE K/Z- mały promień jonowy/atomowy, wysoki stopień utlenienia, niska polaryzowalność,
wysoka elektroujemność(zasady); kwasy: wysokoenergetyczny najniższy nieobsadzony orbital
molekularny(LUMO), zasady-niskoenergetyczny najwyższy zajęty orbital molekularny(HOMO)
" MI
KKIE K/Z- duży promień atomowy/jonowy, niski/zerowy stopień utlenienia, wysoka
polaryzowalność, niska elektroujemność zasad
" Zasady- HOMO o energii wyższej, niż twarde zasady
" Kwasy- LUMO o energii niższej, niż twarde kwasy
" Teoria mówi, że twarde substancje szybciej reagują z innymi twardymi, tworzą też silniejsze wiązania.
To samo w przypadku miękkich- lepiej reagują z innymi miękkimi.
" TWARDE KWASY, np.: H+, Li+, Ba2+, Na+, Al3+, Mg2+
-
" TWARDE ZASADY, np.: O2-, OH-, H O, F-, NH3, ClO , Cl-
2 4
2+,
" MI
KKIE KWASY, np.: Cu+, Au+, Hg+, Hg Ag+, Br , O0, Cl , H0, Cu0
2 2 2
- -
" MI
KKIE ZASADY, np.: H-, CH , C H (ogólnie R-), CO0, I-, CN-
3 2 5
"
"
" H O- budowa, wiązania wodorowe, asocjacja, polarność wiązań, polarność
2
czÄ…steczek- PW!
" Dodatkowo: z
ródło barw związków(d-orbital splicing)-PW
"
"
"
"