PODSTAWOWE POJĘCIA I PRAWA CHEMICZNE

SUBSTANCJA CHEMICZNA- substancja jednorodna o stałym, określonym składzie chemicznym, jakościowym i ilościowym.

Substancje chemiczne dziela się na: proste- pierwiastki chemiczne , złożone- związki chemiczne.

PIERWIASTEK- zbiór atomów o takiej samej liczbie protonów w jądrze.

ZWIĄZEK CHEMICZNY- połączenie co najmniej 2 pierwiastków chemicznych,

WŁASNOŚĆ FIZYCZNA- cecha substancji niezależna od wpływu na nią innych substancji np.zapach, kształt, barwa, gęstość, masa, przewodnictwo.

WŁASNOŚĆ CHEMICZNA- cecha substancji, którą można zaobserwować podczas reakcji chemicznych.

ATOM- najmniejsza, niepodzielna część pierwiastka zachowująca jego właściwości.

Atom składa się z jądra o dodatnim ładunku elektrycznym w którym skupiona jest prawie cała masa atomu i otaczających jądro -ELEKTRONÓW o ładunku ujemnym.

Jądro atomu zbudowane jest z protonów i neutronów, między elektronami a jądrem w atomie działają siły przyciągania elektrostatycznego.

CZĄSTECZKA- składa się z conajmniej 2 atomów- trwale połączonych wiązanaimi chemicznymi.

PROTONY- dodatnia cześć budująca jądro atomowe,

NEUTRONY- objętna cząstka budująca jądro atomowe,

ELEKTRONY- cząsteczki obdarzone ładunkiem ujemnym, w atomach zajmują określony obszar wokół jądra- obszary te to ORBITALE. Orbitale są zgrupowane w powłoki elektronowe.

IZOTOPY- odmiany danego pierwiastka różniące się liczbą neutronów w jądrze. Izotopy mogą mieć inną gęstość, temperaturę wrzenia, topnienia i sublimacji.

MASA ATOMOWA- masa pojedyńczego atomu. Wyrażona w atomowych jednostkach masy [u]

1 u= 1,66 * 10^-24 g= ¹\₁₂ masy jednego atomu węgla izotopu 12 C.

MOL- jednostka liczności materii , 1 mol= 6,02 * 10²³ cząstek.

MASA MOLOWA- masa 1 mola drobin substancji, wyrażona w gramach.

WIĄZANIA CHEMICZNE- każde trwałe połączenie 2 atomów. Powstają na skutek uwspólnienia 2 lub więcej elektronów pochodzących bądź z jednego bądź z obu łączących się atomów lub przeskoku jednego lub więcej elektronów z jednego atomu na drugi i uworzenia się tzw. pary elektronowej.

RODZAJE WIĄZAŃ:

a. Atomowe- występuje między dwoma atomami tego samego pierwiastka

b. Jonowe- elektrostatyczne oddziaływanie pomiędzy jonami przeciwnych znaków, wiązanie jonowe powstaje pomiędzy dwoma atomami w wyniku przeniesienia elektronów atomu pierwiastka o mniejszej elektroujemności do większej,

3. Koordynacyjne- inaczej donorowo-akceptorowe- jeden z atomów przekazuje swoją parę elektronową na wytworzenie wiązania podczas gdy drugi atom jest biorcą pary.

500. Kowalencyjne- wiązanie między 2 atomami, w których współdzielone elektrony pochodzą od obu tworzących wiązanie atomów. Wiązanie to dzielimy na spolaryzowane i niespolaryzowane. W niespolaryzowane elektrony należą w równym stopniu do obu atomów, a w wiązaniu spolaryzowanym- elektrony przesunięte są w kierunku jednego z atomów.

e. Metaliczne- wiązanie chemiczne występujące bezpośrednio między atomami metali,

REAKCJE CHEMICZNE- proces w wyniku którego z jednych substancji powstają inne.

Podział reakcji chemicznych:

1. Reakcja syntezy

2. Reakcja analizy

3. Reakcja wymiany pojedynczej

4. Reakcja wymiany podwójnej

Reakcja syntezy- reakcja chemiczna, w wyniku której z dwóch lub więcej substancji prostszych postaje jedna bardziej złożona.

A + B = AB

Reakcja analizy- reakcja ROZKŁADU- reakcja w czasie której stosujac różne operacje chemiczne z jednej substancji złożonej powstają co najmniej 2 substancje proste.

AB = A + B

Reakcja wymiany pojedynczej- rekacja chemiczna podczas której w wyniku działania substancji prostej na związek chemiczny nastepuje wymiana jednego ze składników związku chemicznego na inny, dzięki czemu postaje nowa substancja oraz nowy związek chemiczny.

AB + C = AC + B

Reakcja wymiany podwójnej- reakcja, w czasie której następuje wymiana składników pomiędzy reagującymi ze sobą dwoma związkami chemicznymi.

AB + CD = AC + BD lub

AB + CD = AD + BC

Reakcja egzotermiczna- Emituje ciepło, które znajduje się po stronie produktu. Ma dodatni bilans wymiany ciepła z otoczeniem.

Reakcja endotermiczna- Pochłania ciepło z otoczenia, ciepło znajduje się po stronie substratów. Ma ujemny bilans wymiany ciepła z otoczeniem.

PRAWO ZACHOWANIA MASY-

łączna masa wszystkich substancji przed reakcją (substratów)

=

łącznej masie wszystkich substancji powstałych w reakcji (produktów)

Wynika to z tąd, że liczba atomów danego pierwiastka chemicznego podczas reakcji chemicznej i masa pojedynczego atomu nie zmieniają się, więc łączna masa atomów w reakcji jest taka sama jak przed zajściem.

PRAWO STAŁOŚCI SKŁADU- odnosi się do składu związków chemicznych. Mówi ono, że każdy związek chemiczny niezależnie od jego pochodzenia albo metody otrzymywania ma stały skład jakościowy i ilościowy.

KLASYFIKACJA ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH

TLENKI: to związki chemiczne zbudowane z tlenu i innego pierwiastka chemicznego.

Właściwości fizyczne: tlenki mają bardzo różne właściwości fizyczne, które zależą od pierwiastka łączacego z tlenem, od substancji stałych ( o bardzo wysokiej temp. topnienia), przez ciecze i gazy.

Tlen w tlenkach występuje na minus drugim stopniu utleniania.

Właściwości chemiczne:

a) właściwości redukująco-utleniające

• utleniacze: tlenki łatwo oddające tlen, np. tlenek rtęci(II)

• reduktory: tlenki łatwo utleniające się, np.tlenek wegla (II)

b) reaktywność chemiczna:

• tlenki reaktywne, np. tlenki metali I grupy układu okresowego, tlenki azotowców i fluorowców.

• tlenki mało aktywne chemicznie, np. dwutlenek krzemu

c) włąściwości kwasowo-zasadowe:

• tlenki zasadowe: reagują z kwasami i wodą, (podwyższają odczyn pH), nie reagują z zasadami : K₂O, CaO, MgO

• tlenki kwasowe: reagują z zasadami dając sole i reagują z wodą, nie reagują z kwasami: CO₂, SO₃

• tlenki amfoteryczne: reagują zarówno z kwasami, jak i z zasadami; nie reagują z wodą; (są to tlenki metali z grup 13-15 ; Al₂O₃, ZnO)

• tlenki obojętne: nie reagują z kwasami, zasadami ani z wodą, np. NO i CO oraz tlenki gazów szlachetnych,

Ważniejsze tlenki nieorganiczne;

H₂O- tlenek wodoru, woda

N₂O- podtlenek azotu

SO₂ - dwutlenek siarki

CO - tlenek węgla

CaO- tlenek wapnia

TiO₂ - dwutlenek tytanu

SiO₂ - krzemionka- dwutlenek krzemu

WODOROTLENKI- związki chemiczne zawierajace stabilny kation oraz przynajmniej jeden anion wodorotlenku OH ^-

Mogą tworzyć kationy metali o różnej wartościowości (I do IV) oraz kation anonowy NH⁴⁺

Podział;

a) Wodorotlenki zasadowe i amfoteryczne:

-zasadowe- reagują z kwasami, nie reagują z zasadami; LiOH, NaOH, KOH,

-amfoteryczne- reagują z mocnym kwasem, mocną zasadą; Al(OH)_3,Cr(OH)_3, Zn(OH)₂

b) Wodorotlenki trwałe i nietrwałe

-trwałe- można je otrzymywać w postaci stałej lub roztworów bardzo stężonych; NaOH, Ca(OH)₂

-nietrwałe- w czasie ogrzewania rozkładają się na tlenek i wodę Cu(OH)₂

c) Wodorotlenki rozpuszczalne i nierozpuszczalne w wodzie,

d) Wodorotlenki mocno i słabo zasadowe:

-mocno zasadowe- w roztworze 0,1molowym ulegają całkowitej dysocjacji-są to wodorotlenki metali I-szej grupy układu okresowego

-słabo zasadowe- NH₄OH

e) Wodorotlenki jedno-wielowodorotlenowe:

-jednowodorotlenowe- to takie, w których tylko jedna grupę wodorotlenkową można zastąpić resztą kwasową AgOH, NH₄OH

-wielowodorotlenowe- Ca(OH)₂, Cu(OH)₂, Al(OH)₃

KWASY- związki chemiczne zbudowane z atomu wodoru i reszty kwasowej

Podział;

1. tlenowe- to związki zawierające w reszcie kwasowej atom pierwiastka kwasotwórczego i od jednego do 6 atomow tlenu;

HNO₃- kw. azotowy (V)

HClO₄- kw.chlorowy (VII)

H₂SO₄- kw.siarkowy (VI)

beztlenowe- w swojej nie majace w reszcie kwasowej atomu tlenu;

HCl- kw.chlorowy- kw.solny

HF- kw.fluorowodorowy

HBr-kw.bromowodorowy

HI- kw.jodowodorowy

H₂S- kw.siarkowodorowy

2. mocne; HCl, HBr, HI, H₂SO₄, HClO₄, HNO₃

słabe; H₂CO₃, HNO₂, H₂SO₃

3. nietrwałe- mogą się przekształcić w inne związki bez udziału czynników zewnętrznych, mogą ulegać rozkladowi przy zmianie warunków fizycznych tj. (temperatura, ciśnienie, światło); H₂CO₃, H₂SO₃;

trwałe- nie ulegają samoistnym przemianom; H₃PO₄, HCl, H₂SO₄;

4. utleniające i nieutleniające

kw.utleniające sa silnymi utleniaczami tzn. mają zdolność zwiększania stopnia utleniania reagujących z nimi związków chemicznych np.HClO₃, H₂SO₄;

SOLE- związki chemiczne powstałe z całkowitego lub częściowego zastąpienia w kwasach atomów wodoru innymi atomami.

Podział soli;

a) Hydroksosole- zawierające grupy hydroksylowe pochodzące z wyjściowej zasady, zwane solami zasadowymi;

• Zn(OH)Cl - chlorek hydroksocynku

• Mg(OH)Cl - chlorek hydroksomagnezu

• [Al(OH)₂]₃PO₄ - fosforan(V) dihydroksoglinu

• [Cu(OH)]₂CO₃ - węglan hydroksomiedzi(II)

b) Wodorosole-zawierające kationy wodoru, pochodzące z wyjściowego kwasu zwanego solami kwaśnymi;

Przykłady wodorosoli:

• NaHSO₃ - wodorosiarczan (IV) sodu, 

• NaHCO₃ - wodorowęglan sodu

• NaH₂PO₄ - diwodorofosforan (V) sodu

• Na₂HPO₄ - monowodorofosforan(V) sodu,

c) Sole mocnych kwasów i zasad,

d) Rozpuszczalne i nierozpuszczalne w wodzie

e) Hydrolizujące i niehydrolizujące

f) Sole pojedyncze i podwójne

g) Sole uwodnione (hydraty) i nieuwodnione:

Hydraty- sole posiadające wbudowane w sieć krystaliczną cząsteczki wody np. pięciowodny siarczan (VI) miedzi CuSO₄ * 5 H₂0

---