Chemia budowlana - Ściąga 6, Budownictwo S1, Semestr I, Chemia budowlana, Ściągi


1.PIERWIASTEK-zbiór wszystkich atomów o tej samej liczbie atomowej

IZOTOPY-atomy tego samego pierwiastka różniące się liczbą masową (a więc ilością neutronów w jądrze)

MOL-ilość substancji (liczność materii) zawierająca w sobie ilość cząsteczek (jonów, atomów, ...) równą liczbie Avogadro   - ilość substancji o masie (wyrażonej w gramach) równej liczbowo średniej masie cząsteczkowej (atomowej, jonowej);
MASA MOLOWA-jest to masa 1 mola molekuł (atomów, cząsteczek, jonów, elektronów itp.). Jest ona równa liczbowo masie atomowej lub cząsteczkowej danej substancji.

MASA ATOMOWA-liczba określająca, ile razy masa średniego atomu danego pierwiastka (tj. dla naturalnej mieszaniny izotopów danego pierwiastka) jest większa od pewnej masy wzorcowej: jako masę wzorcową przyjmuje się 1/12 masy atomu izotopu 12C (tzw. skala węglowa) lub (dawniej) 1/16 masy atomu izotopu 16O (tzw. skala tlenowa).

2.KONFIGURACJA ATOMOWA- druga ściąga

3.WĄZANIA CHEMICZNE - są to charakterystyczne oddziaływania występujące pomiędzy atomami, grupami atomów, jonami lub cząsteczkami.
Wiązania chemiczne powstają w wyniku oddziaływania, przyjmowania lub uwspólniania elektronów walencyjnych reagujących ze sobą atomów.

RODZAJE I PRZYKŁADY:

a)WIĄZANIE JONOWE - polega na przejściu jednego lub kilku elektronów walencyjnych z atomów pierwiastka elektrododatniego do atomów pierwiastka elektroujemnego.

Atom pierwiastka oddający eletrony staje się kationem, a atom przyjmujący elektrony staje się anionem.

Powstają pomiędzy pierwiastkami, w których różnica elektroujemności jest większa od 1,7 (wg skali Paulinga),
np.: chlorek sodu - Na Cl
Na - 1e --> Na+
Cl + 1e --> Cl -

b)WIĄZANIE KOWALENCYJNE (atomowe) - polega na utworzeniu wspólnej pary elektronów (wiązanie pojedyncze), dwóch wspólnych par elektronów (wiązanie podwójne) lub trzech wspólnych par elektronów (wiązanie potrójne), przez dwa atomy, z których każdy dostarcza do wytworzenia wspólnego dubletu (lub dubletów) taką samą liczbę niesparowanych elektronów.
Wiązania kowalencyjne występują pomiędzy pierwiastkami, w których różnica elektroujemności jest równa 0. Przykładami takiego wiązania są cząsteczki dwuatomowe: H2, O2, N2, Cl2, Br2, I2. np.:

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

c)WIĄZANIA KOWALENCYJNE SPOLARYZOWANE - polega na uwspólnieniu pary elektronów, ale wspólna para nie należy w jednakowym stopniu do obu atomów, lecz jest przesunięta w kierunku atomu bardziej elektroujemnego.

Wiązanie spolaryzowane jest najbardziej pospolite dla związków nieorganicznych i organicznych w skład których wchodzą atomy niemetali różniących się dość znacznie wartością elektroujemności.
Przykład wiązania kowalencyjnego spolaryzowanego:
połączenie chloru i wodoru w cząsteczce chlorowodoru. 0x01 graphic

d)WIĄZANIE KOORDYNACYJNE (semipolarne) - stanowi szczególny przypadek wiązanie typu kowalencyjnego. Polega na utworzeniu wspólnej pary elektronowej z elektronów dostarczonych przez jeden atom (tzw. donor). drugi atom (tzw. akceptor) uzupełnia własną powłokę walencyjną elektronami donora. Przykład: wiązania w tlenku siarki (IV):

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

e)WIĄZANIE METALICZNE - powstanie wiązania metalicznego polega na przekształceniu atomów tego samego metalu lub atomów różnych metali w zbiór kationów i swobodnie poruszających się między nimi elektronów.
Wiązanie metaliczne może istnieć w stanie stałym lub ciekłym.

Model budowy wewnętrznej metalu:

0x01 graphic

f)WIĄZANIE WODOROWE - jest to oddziaływanie (zwykle słabe) między kowalencyjnie związanym atomem wodoru i należącym do innej cząsteczki atomem silnie elektroujemnym, dysponującym wolną parą elektronową.
Atom wodoru (proton) może byś związany równocześnie z dwoma atomami, jeśli mają one małe wymiary i dużą elektroujemność. Wiązanie wodorowe występuje najczęściej w związkach wodoru z fluorem, chlorem, tlenem, azotem.
Wiązanie wodorowe występuje np.: między cząsteczkami wody.

0x01 graphic

4. ODZIAŁYWANIA MIĘDZYCZĄSTECZKOWE-wzajemne przyciąganie albo odpychanie cząsteczek lub atomów niezwiązanych ze sobą wiązaniami chem.

Do oddziaływań tych zalicza się (w kolejności od najsilniejszych do najsłabszych):

a) ODZIAŁYWANIA JON-JON zachodzą między dwiema różnoimiennie naładowanymi cząsteczkami; od wiązań jonowych różni je to, że ładunek w oddziałujących ze sobą cząsteczkach nie jest skoncentrowany na jednym atomie, lecz jest zdelokalizowany na kilku-kilkunastu atomach.

b)WIĄZANIE WODOROWE - tworzy się, gdy atom wodoru z cząstkowym ładunkiem dodatnim jest współdzielony przez dwie cząsteczki, które posiadają atomy z cząstkowym ładunkiem ujemnym. Wiązanie wodorowe, jeśli występuje w obrębie jednej cząsteczki, jest często traktowane jak słabe wiązanie chemiczne; jeśli jednak wiąże ono dwie lub więcej cząsteczek, można je traktować jako oddziaływanie międzycząsteczkowe

c) ODZIAŁYWANIA TRWAŁY DIPOL

tworzą się między cząsteczkami posiadającymi trwałe momenty dipolowe. Cząsteczki takie posiadają w jednych miejscach nadmiar ładunku ujemnego, a w innych jego niedomiar. Oddziałują one ze sobą tak jak jony - tyle, że oddziaływanie to jest słabsze, gdyż w grę wchodzą cząstkowe, a nie całkowite ładunki elektryczne, a także przyciąganiu pomiędzy ładunkami różnoimiennymi towarzyszy zawsze odpychanie pomiędzy ładunkami jednoimiennymi.

d) ODZIAŁYWANIA DEPRESYJNE

są to oddziaływania między trwałym dipolem i wzbudzonym dipolem lub między dwoma wzbudzonymi dipolami. W cząsteczkach, które nie posiadają trwałego momentu dipolowego, może on być wzbudzany przez cząsteczki z trwałym momentem. następnie taki wzbudzony dipol i trwały dipol oddziałują na siebie podobnie jak dwa trwałe dipole, tyle że znacznie słabiej.

5. BUDOWA CIAŁ STAŁYCH

Ciała stałe mają swój kształt i objętość. Zmiana kształtu ciała stałego, czyli odkształcenie (trwałe lub nietrwałe), jest możliwa przy działaniu na nie odpowiednią siłą.
Można wyróżnić dwa główne typy przebiegu zestalania się ciał, które, ochładzane, przechodzą ze stanu ciekłego do stałego:
1. Ciała krystaliczne o uporządkowanej strukturze przestrzennej
- polikryształy -ciało polikrystaliczne, zbiór mikrokryształów lub mikrokrystalitów zorientowanych w różnych kierunkach. Jeśli mikrokryształy nie są zrośnięte ze sobą, to polikryształ jest proszkiem
- monokryształy- pojedynczy kryształ, bez defektów makroskopowych, lecz niekoniecznie ograniczony naturalnymi, płaskimi ścianami w odpowiedniej dla danego ciała temperaturze w ochładzanej cieczy pojawiają się maleńkie kryształki zwane centrami lub ośrodkami krystalizacji

Większość ciał stałych ma budowę krystaliczną.
Do ciał niekrystalicznych (bezpostaciowych) należą na przykład:
- tworzywa sztuczne,
- włókna sztuczne,
- guma.

SIEĆ KRYSTALICZNA

Atomy (lub cząsteczki) c.s. tworzą sieć krystaliczną, tzn. zajmują one określone położenia w przestrzeni od-powiadające stanom równowagi, w których utrzymywa-ne są siłami wzajemnego oddziaływania;

W zależności od tego czy w węzłach sieci krystalicznej są osadzone oddzielne atomy, jony czy cząsteczki, rozróżniamy struktury:
- Struktura atomowa - przykładem jest kryształ diamentu lub grafitu z osadzonymi w węzłach sieci atomami węgla.
- Struktura jonowa - przykładem jest kryształ soli kamiennej z osadzonymi na przemian jonami Na+ i Cl-. Substancje w roztworach wodnych oraz w stanie stopionym rozpadają się na swobodne jony.
- Struktura cząsteczkowa - przykładem jej są kryształy lodu, cukru, siarki i jonu z osadzonymi w węzłach sieci cząsteczkami. Cząsteczkami są związane ze sobą siłami przyciągania międzymolekularnego, wskutek tego substancje takie cechuje niska temperatura topnienia i mała twardość.
o Struktura metaliczna. Struktura ta różni się zasadniczo od poprzednio wymienionych struktur. Przykładem jej są metale. Sieć krystaliczna metali zawiera dodatnie jony metalu, między którymi poruszają się swobodnie uwolnione z atomów elektrony.

6. WŁASCIWOŚCI CIECZY

Własności cieczy są zależne od temperatury; w niższych temp., bliskich krzepnię-cia, ciecz wyraźniej upodabnia się do ciał stałych (krysta-licznych), a w wyższych temperaturach — do ciał ga-zowych. Ciecz różni się od gazów głównie tym, że jej cząsteczki (drobiny) silnie oddziałują wzajemnie na siebie za pośrednictwem sił - Van der Waalsa; wskutek tego przeprowadzenie dowolnej cząsteczki z wnętrza cieczy na jej powierzchnię (zwiększenie powierzchni) wymaga wykonania pracy, czego wyrazem jest napięcie po-wierzchniowe cieczy.

NAPIĘCIE POWIERZCHNIOWE

  Napięcie powierzchniowe można określić jako siłę, której trzeba użyć, aby móc zwiększyć powierzchnię cieczy. Są to siły międzycząsteczkowe występujące na powierzchni cieczy, np. masy szklanej. Pod działaniem napięcia powierzchniowego ciecze dążą do zajęcia jak najmniejszej powierzchni w stosunku do swojej objętości, przybierając w małych ilościach kształt kulisty (kropla). Sile tej mogą jednak przeciwstawiać się siły uboczne, a przede wszystkim siła ciążenia, która, jeśli będzie większa od siły napięcia powierzchniowego danej cieczy, spowoduje rozlanie się jej po powierzchni podłoża lub utworzenie strumienia (np. podczas wylewania się cieczy z naczynia).

POLARNOŚĆ

to właściwość związku chemicznego oznaczająca asymetryczną budowę z częściowo przemieszczonym ładunkiem elektrycznym. Polarne cząsteczki posiadają moment dipolowy. Polarne cząsteczki rozpuszczalnika mogą solwatować jony ułatwiając rozpuszczanie substancji jonowych (jak sole) lub innych substancji polarnych.

EFEKT KAPILARNY

to cały szereg zjawisk związanych z zachowaniem par i cieczy a pojawiających się dla wielu obiektów o małym wymiarze charakterystycznym (np. rurki kapilarne) i silnie zależne od tego wymiaru, przy kącie zwilżania powyżej 90 stopni. Polega na tendencji do pełznięcia cieczy po ściankach, która jest na tyle silna, że przezwycięża grawitację.

Jeśli siły oddziaływania między cząsteczkami cieczy i ścianek są większe od sił między cząsteczkami cieczy, powierzchnia cieczy w pobliżu ścianek zakrzywia się w górę, czyli ciecz ma menisk wklęsły i zwilża ścianki naczynia (np. woda lub olej w naczyniu ze szkła)Jeśli siły między cząsteczkami cieczy i ścianek są małe, powierzchnia cieczy w pobliżu ścianek zakrzywia się w dół wtedy ciecz tworzy menisk wypukły i nie zwilża ścianek naczynia.

7.ROZPUSZCZALNOŚĆ ilość gramów danej substancji, która w danej temperaturze może rozpuścić się w 100 g rozpuszczalnika, dając roztwór nasycony.Czynniki wpływające na rozpuszczalność to:Temperatura,CiśnienieRodzaj rozpuszczanej substancji, Rozdrabnianie substancji, Mieszanie 8. REAKCJE ZOBOJĘTNIANIA- reakcja chemiczna między kwasem a zasadą, która prowadzi do zmiany pH środowiska reakcji w kierunku bardziej obojętnego odczynu. W jej wyniku powstaje sól i często, choć nie zawsze, woda. W innym sensie zobojętnianie to każda reakcja, która prowadzi do zmiany pH środowiska, niekoniecznie między kwasem i zasadą, ale także między solą i kwasem lub zasadą, dwoma kwasami, dwiema zasadami, a nawet dwiema solami.Polega na łączeniu się jonów wodorowych z jonami wodorotlenowymi na niezdysocjowane cząsteczki wody, np.: NaOH + HCl → NaCl + H2O

HYDROLIZA

reakcja soli z jonami wody, w wyniku tego procesu powstają produkty - kwas i zasada z których dana sól powstała

1.sole mocnych zasad i słabych kwasów

-octan sodu CH3COONa

cząsteczkowo: CH3COONa+HOH=NaOH+ CH3COOH

Jonowo:

CH3COO-+Na++H2O= CH3COOH+Na++OH-

-węglan sodu Na2CO3

cząsteczkowo:

Na2CO3+2H2O=2NaOH+H2CO3

Jonowo:

CO32-+2H2O=2OH-+H2CO3

2. sole słabych zasad i mocnych kwasów

-chlorek amonu NH4Cl

cząsteczkowo:

NH4Cl+H2O= NH4OH+HCl

Jonowo:

NH4++2H2O= NH4OH+H3O+

-siarczan (IV) żelaza (III) Fe2(SO4)3

cząsteczkowo:

Fe2(SO4)3+4H2O=[Fe(OH)2]2SO4+

2H2SO4

Jonowo:

Fe3++4H2O=[Fe(OH)2]++2H3O+

3. sole słabych zasad i słabych kwasów

-octan amonu CH3COONH4

cząsteczkowo:

CH3COONH4+H2O= CH3COOH+NH4OH

Jonowo:

NH4++ CH3COO-+H2O= CH3COOH+ NH4OH

-węglan amonu (NH4)2CO3

cząsteczkowo:

(NH4)2CO3+2H2O= 2NH4OH+ H2CO3

jonowo:

2(NH4)+ CO32-+2H2O= 2NH4OH+ H2CO3

4. sole mocnych kwasów i mocnych zasad nie ulegają hydrolizie, ponieważ reakcja wody z taka solą tworzy związek całkowicie zdysocjowony.

Np. NaCl , KCl

9. DYSOCJACJA - rozpad elektrolitu na jony pod wpływem polarnego rozpuszczalnika (dysocjacja elektrolityczna) lub temperatury (dysocjacja termiczna, np. stopionych soli)

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.Stopień dysocjacji dotyczy słabych elektrolitów. Stopień dysocjacji zależy od: struktury związku, dla którego ten stopień jest ustalany, rodzaju rozpuszczalnika, obecności w roztworze innych związków zdolnych do dysocjacji, stężenia roztworu (na ogół wzrasta w miarę rozcieńczania roztworu), temperatury (na ogół nieco wzrasta wraz ze wzrostem temperatury)

STAŁA DYSOCJACJI to stała równowagi reakcji dysocjacji czyli rozpadu związków chemicznych na poszczególne jony, pod wpływem rozpuszczalnika, lub pod wpływem np. działania silnego pola elektrycznego.

10. KWASY

Kwas chlorowodorowy(solny) HCl / H2+Cl2->2HCl / W: ciecz, bezbarwna, cięższe od wody, max. stężenie 37%, żrący, dymiący / Z: w laboratoriach, tworzywa sztuczne, cukier, barwniki, metalurgia, leki, włókiennictwo / Występuje w żołądkach ssaków. Pomaga trawić.

Kwas siarkowodorowy: H2S / H2+S->H2S / Z: laboratoria chemiczne / powstaje przy rozkładzie związków organicznych.

Kwas siarkowy VI: H2SO4 / S+O2->SO2 / H2O+SO3-> H2SO4 / W: Stężony kwas siarkowy to bezbarwna, oleista ciecz, cięższa od wody. Max. stężenie 98%. Jest higroskopijny i żrący. Substancje organiczne pod jego wpływem czernieją. / Z: nawozy szt., barwniki, środki piorące, włókna sztuczne, materiały wybuchowe, leki.

Kwas siarkowy IV: H2SO3 / H2O+SO2->H2SO3 / W: bakteriobójczy, wybielający, owadobójczy / Z: przemysł papierniczy, wybielanie, środek dezynfekcyjny.

Kwas węglowy: H2CO3 / H2O+CO2->H2CO3 / W: nietrwały / Z: wyrób napojów gazowanych.

Kwas azotowy V: HNO3 / H2O+N205->2HNO3 / W: pod wpływem stężonego kwasu białko barwi się na kolor żółty (reakcja ksantoproteinowa), ciecz, bezbarwna, nieprzyjemny zapach, 1,5 raza cięższa od wody / Z: barwniki, tworzywa sztuczne, leki, sztuczny jedwab, nawozy szt., materiały wybuchowe.

Kwas fosforowy V: H3PO4 / 3H20+P2O5->2H3PO4 / W: subst. stała, bezbarwna, krystaliczna, dobrze rozpuszczalna w wodzie, max. stężenie 85% / Z: odrdzewianie, nawozy sztuczne, cement do plomb,

Dysocjacja jonowa kwasów:
HCl->H++Cl-
H2SO4->2H++SO42-
H2CO3->2H++CO32-
H2S->2H++S2-
H2SO3->2H++SO32-
HNO3->H++NO3-
H3PO4->3H++PO43-

ZASADY

Wodorotlenek sodu(zasada sodowa) NaOH / 2Na+2H2O->2NaOH+H2 lub Na2O+H2O->2NaOH / W: higroskopijny, żrący podczas rozpuszczania NaOH w wodzie wydziela się ciepło / Z: produkcja gumy, produkcja barwników, przemysł papierniczy.

Wodorotlenek wapnia: Ca(OH)2 / Ca+2H2O->Ca(OH)2+H2 lub CaO+H2O->Ca(OH)2 / W: subst. stała, biała.

Wodorotlenek potasu: 2H2O+2K->2KOH+H2 lub H2O+K2O->2KOH.

Wodorotlenek magnezu: 2H2O+Mg->Mg(OH)2+H2 lub MgO+H2O->Mg(OH)2

Przykłady innych wodorotlenków: CuOH, Cu(OH)2, Pb(OH)2, Pb(OH)4, AlOH, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Sn(OH)4, Sn(OH)3, Cr(OH)3
Dysocjacja jonowa zasad:
NaOH->Na++OH-
Ca(OH)2->Ca2++2OH-
KOH->K++OH-+K+
Mg(OH)2->Mg2++2OH-
Barwienie się wskaźników:
Kwas Zasada
Oranż metylowy czerwona pomarańczowa
Papierek uniwersalny czerwona niebieska
Fenoloftaleina bezbarwna malinowa

11. PH

Odczyn środowiska związany z obecnością jonów H+ i OH-

PH=-log[H3O+]

pOH=-log[OH-]

[H3O+][OH-]=1*10-14

ILOCZYN JONOWY WODY- iloczyn stężenia protonów (H+) i jonów wodorotlenkowych (OH-) powstających w wyniku autodysocjacji wody; wielkość stała w danej temp.; dla 25°C równy 1 · 10-14 mol2/dm6.

12. REAKCJA ENDOTERMICZNA to reakcja chemiczna, która posiada ujemny bilans cieplny. Można też powiedzieć, że jest to reakcja w której ciepło znajduje się po stronie substratów, albo inaczej która pochłania energię termiczną.

REAKCJA EGZOTERMICZNA to reakcja chemiczna, która posiada dodatni bilans cieplny. Można też powiedzieć, że jest to reakcja w której ciepło znajduje się po stronie produktów, albo inaczej która emituje ciepło. Np. węgiel samorzutnie przechodzi w CO2

13.ENTALPIA SWOBODNA - potencjał termodynamiczny, funkcja termodynamiczna określona równaniem G = H - TS, gdzie H - entalpia, T - temperatura w K, S - entropia. W odwracalnych procesach izotermiczno-izobarycznych (T=const. i p=const.) zmiana entalpii swobodnej H=0.

14. PRZYKŁADY ZMIANY ENERGI WEWNĘTRZNEJ W CIEPŁO I ENERGIE ELEKTRYCZNĄ

15. CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA SZYBKOŚĆ REAKCJI- wzrost stężenia substratu; wzrost temperatury;dodanie katalizatora.

KATALIZATOR

Substancja, która ułatwia przejście od substratów do produktów nazywamy katalizatorem. Katalizator po przejściu substratów w produkty całkowicie się odtwarza, stąd niekiedy można spotkać się ze sformułowaniem, że katalizator  jest to substancja nie biorąca udziału w reakcji a jedynie ułatwiająca jej przebieg.

14. REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI

nazywamy proces, w którym następuje wymiana elektronów między substancją utleniającą a substancją redukującą, na skutek czego atomy pierwiastków biorących udział w reakcji zmieniają swój stopień utlenienia.
Utlenienie polega na oddawaniu elektronów przez atomy lub grupy atomów (proces dezelektronacji).

UTLENIACZE

nazywamy proces, w którym następuje wymiana elektronów między substancją utleniającą a substancją redukującą, na skutek czego atomy pierwiastków biorących udział w reakcji zmieniają swój stopień utlenienia.
Utlenienie polega na oddawaniu elektronów przez atomy lub grupy atomów. Ze związków chemicznych

np. nadmanganian potasowy KMnO4, dwuchromian potasowy K2Cr2O7, nadtlenek wodoru H2O2, azotan potasowy KNO3, kwas azotowy HNO3

REDUKTORY

są atomy, jony lub cząsteczki posiadające zdolność oddawania elektronów innym atomom, jonom lub cząsteczkom, powodując redukcję tych substancji.
Reduktory w procesie redukcji same ulegają utlenieniu. Reduktorami są przede wszystkim pierwiastki najbardziej elektrododatnie, np. metale I grupy układu okresowego takie jak sód Na, potas K, i inne a także wodór i węgiel.

Ze związków chemicznych to np. chlorek cynowy SnCl2, chlorek żelaza(II) FeCl2, kwas siarkowy(IV) H2SO3, azotan(III)sodu NaNO2, tlenek węgla,

15. POTENCJAŁ NORMALNY METALU

Potencjał normalny metalu jest to potencjał równowagowy, jaki wykazuje metal zanurzony w roztworze jonów własnych, gdy aktywność tych jonów wynosi 1 i mierzony jest względem NEW.

16. KOROZJA

Niszczenie metalu pod wpływem warunków atmosferycznych

1. korozja chemiczna- utlenianie metalu, redukcja utleniacza zachodzi w tym samym bez przepływu elektronów przez granice faz.

-Fe+2HCl=Fel+H2

-Al.+3NaOH+3H2O=Na[Al.(OH)6]+1,5H2

-2Zn+O2=2ZnO

ochrona za pomocą powłok ochronnych

2.elektrochemiczna

a) ogniwo stykowe- dwa metale o różnym potencjale Fe(CuOH+)

anoda: Fe=Fe2++2e-

katoda:2H++2e-=H2

b)ogniwo stężeniowe-oksydacyjne

anoda: Fe=Fe2++2e-

katoda: O2+2H2O+4e-=4OH-

ochrona przez osłabienie agresywności środowiska

c)ogniwo naprężeniowe

-różnice w budowie w wyniku odkształceń

-różnice w składzie chemicznym metalu w granicy ziaren prądu tzw. prądy błądzące, pochodzące z frakcji elektrycznych lub tramwajowych

ochrona katodowa

17. CHARAKTERYSTYKA METALI I PODZIAŁ

Metale są to substancje , które w stanie skondensowanym odznaczają się obecnością swobodnych , nie związanych z określonymi atomami elektronów zdolnych do poruszania się w całej objętości metalu . Do metali należy większość pierwiastków chemicznych i ich stopy. Metale mają obok całkowicie wypełnionych wewnętrznych powłok elektronowych powlokę zawierającą niewielką liczbę elektronów i w związku z tym mają charakter elektrododatni .

PODZIAŁ METALI

Z technicznego punktu widzenia najważniejszym metalem jest żelazo ( Fe ) , będące głównym składnikiem stali . Inne technicznie ważne metale ( poza żelazem ) określa się nazwą metali nieżelaznych . Metale o gęstości mniejszej od 4,5 g*cm-3 zalicza się do tzw. metali lekkich ( najważniejsze z nich to : glin , magnez , beryl , sód , potas ) , natomiast
o gęstości większej od 4,5 g*cm-3 zalicza się do metali ciężkich . Wśród nich ważną grupę stanowią metale kolorowe ( cyna , miedź , cynk , ołów ). Bardziej odporne chemicznie są tzw. metale szlachetne ( platyna , złoto , srebro ).

18.REAKCJE ZACHODZĄCE PODCZAS WIĄZANIA SPOIWA WAPIENNEGO

CaCO3=CaO+CO2

Otrzymywane w wyniku wypalania w temperaturze pow. 8980C skał wapiennych zawierających CaCO2

a)GASZENIE wapna

CaO+H2O=Ca(OH)2 reakcja egzotermiczna

W zależności od ilości wody otrzymuje się:

-wapno hydratyzowane (sucho gaszone)

-ciasto wapienne (mokro gaszone)

-mleko wapienne (mokro gaszone)

b)wiązanie zaprawy

-powstanie Ca(OH)2 połączone z dysocjacją

-wydzielenie się w postaci koloidalnej produktów uwodnienia

-odparowanie wody

-krystalizacja, kryształki zaprawy i ziarna piasku tworzą sztuczny kamień, proces odwracalny

-karbonizacja, reakcja chemiczna Ca(OH)2+n(H2O)+CO2=CaCO3+(n+1)H2O w wyniku tej reakcji zaprawa twardnieje nieodwracalnie

19. REAKCJE ZACHODZĄDZE PODCZAS WIAZANIA GIPSU

Spoiwo gipsowe i anhydrytowe jest to materiał ekologicznie przyjazny otrzymywany przez prażenie gipsu

CaSO4*2H2O=CaSO4*0,5H2O+1,5H2O

W zależności od temperatury prażenia powstają dwie odmiany gipsu alfa i beta.

Spoiwa gipsowe po zmieszaniu z wodą w ciągu kilkunastu minut wiążą a następnie twardnieją, uzyskując po niecałej godzinie prawie maksymalna wytrzymałość w stanie wilgotnym. Proces wiązania polega na krystalizacji dwuwodnego siarczanu(VI) wapnia; powstające kryształy rozrastają się, a stykając się z sobą tworzą sztywny szkielet całej konstrukcji. Stosując dodatek odpowiednich substancji można powodować przyspieszenie lub opóźnienie procesu wiązania.

20.REAKCJE ZACHODZĄCE PODCZAS WIĄZANIA CEMENTU PORTLANDZIKIEGO

W procesie wiązania powstają związki, które ulegając krystalizacji tworzą zwartą, twardą masę. Sam proces wiązania to reakcje chemiczne, z których dwie, najważniejsze to:

6 CaO·SiO2 + 9 H2O → 6 CaO·SiO2·9 H2O

3 CaO·Al2 O3 + 12 H2O = 3 CaO·Al2O3·12 H2O

22.KOROZJA BETONUKorozja betonu powstaje pod wpływem czynników chemicznych, związana jest z działaniem wody i różnych substancji agresywnych rozpuszczonych w wodzie . W zależności od składu środowiska agresywnego rozróżnia się następujące rodzaje korozji

-korozja ługująca , spowodowana działaniem wód miękkich ,

-korozja ogólno kwasowa związana z aktywnością jonów wodorowych (pH) ,

-korozja kwasowo węglowa , zależna od zawartości agresywnego dwutlenku węgla ,

-korozja siarczanowa , zależna od zawartości jonów siarczanowych ,

-korozja magnezowa , zależna od zawartości jonów magnezowych

23.DEFINICJA CHEMII ORGANICZNEJ- dział chemii obejmujący badanie właściwości i przemian syntetycznych i naturalnych związków węgla PODSTAWOWE GRUPY FUNKCYJNE; grupa hydroksylowa     (-OH),grupa aldehydowa        (-CHO), grupa karboksylowa    (-COOH), grupa estrowa   (- COO -),grupa fenylowa (-Ph), grupa karbonylowa (grupa ketonowa)  (=CO)

24.PODZIAL I CHARAKTERYSTYKA WEGLOWODOROW to organiczne związki chemiczne zawierające w swojej strukturze tylko atomy węgla i wodoru. Wszystkie one składają się z podstawowego szkieletu węglowego (powiązanych z sobą atomów węgla) i przyłączonych do tego szkieletu atomów wodoru. Wzór ogólny węglowodorów to CxHy . Dzielimy zas na; * nasycone, zwane inaczej alkanami w których nie występują podwójne i potrójne wiązania chemiczne między atomami węgla * nienasycone, w których te wiązania występują, które dzielą się dalej na: alkeny ,dieny ,alleny ,dieny sprzężone ,polieny ,alkiny,węglowodory aromatyczne

25.WEGLOWODORY JAKO ZRODLO ENERGII .Węglowodory mają ogromne znaczenie gospodarcze, służą bowiem jako źródło energii (paliwa) oraz surowce dla przemysłu chemicznego. Podstawowymi źródłami węglowodorów są surowce naturalne: gaz ziemny i ropa naftowa oraz, chociaż w znacznie mniejszym stopniu, węgiel kamienny.

26.POLIMERY.DEFINICJA, to substancje o cząsteczkach zbudowanych z powtarzających się elementów ("merów"), przy czym mogą to być elementy (monomery) identyczne, np. grupy etylenowe w polietylenie, lub różne (najczęściej dwa, trzy) jak w przypadku poliamidów powstających przez kondensację kwasów dikarboksylowych z diaminami. W przypadku polimerów wytworzonych z niejednakowych monomerów mówimy o kopolimerach.

PRZYKLADY POLIMEROW STSOSWANYCH W BUDOWNICTWIE

Polietylen [-CH2-CH2-]n (folie opakowaniowe, pojemniki, butelki , rur, powłoki kablowe)

Polipropylen -[-CH2-CH(CH3)- ]n(produkcja elementów, osłon i obudów maszyn, wykładzin, opakowań, pojemników na chemikalia, rur, folii, włókien)

Polistyren produkt polimeryzacji styrenu(do wyrobu materiałów elektroizolacyjnych, styropianu - doskonałego, lekkiego materiału izolacyjnego)

Polichlorek winylu - produkt polimeryzacji chlorku winylu (chloroetenu) (zastosowanie w produkcji rur, armatury sanitarnej, elementów budowlanych, przyborów kreślarskich, opakowań, uszczelek, wykładzin podłogowych i tapicerskich, powłok ochronnych)

KONFIGURACJA ATOMOWA

[1H] = 1s1 [2He] = 1s2 [3Li] = 1s2 2s1 = [2He] 2s1

[4Be] = 1s2 2s2 = [2He] 2s2

[5B] = 1s2 2s2 2p1 = [2He] 2s2 2p1

[6C] = 1s2 2s2 2p2 = [2He] 2s2 2p2

[7N] = 1s2 2s2 2p3 = [2He] 2s2 2p3

[8O] = 1s2 2s2 2p4 = [2He] 2s2 2p4

9F] = 1s2 2s2 2p5 = [2He] 2s2 2p5

[10Ne] = 1s2 2s2 2p6

[11Na] = 1s2 2s2 2p6 3s1 = [10Ne] 3s1

[12Mg] = 1s2 2s2 2p6 3s2 = [10Ne] 3s2

[13Al] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 = [10Ne] 3s2 3p1

[14Si] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 = [10Ne] 3s2 3p2

[15P] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 = [10Ne] 3s2 3p3

[16S] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 = [10Ne] 3s2 3p4

[17Cl] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 = [10Ne] 3s2 3p5

[18Ar] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

[19K] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 = [18Ar] 4s1

[20Ca] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 = [18Ar] 4s2

[21Sc] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 = [18Ar] 3d1 4s2

[22Ti] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 = [18Ar] 3d2 4s2

[23V] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 = [18Ar] 3d3 4s2

[24Cr] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 = [18Ar] 3d5 4s1 (!promocja elektronu)

[25Mn] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 = [18Ar] 3d5 4s2

[26Fe] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 = [18Ar] 3d6 4s2

[27Co] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 = [18Ar] 3d7 4s2

[28Ni] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 = [18Ar] 3d8 4s2

[29Cu] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 = [18Ar] 3d10 4s1 (!promocja elektronu)

[30Zn] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 = [18Ar] 3d10 4s2

[31Ga] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p1 = [18Ar] 3d10 4s2 4p1

[32Ge] = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2 = [18Ar] 3d10 4s2 4p2

PROCES POLIMERYZACJI

1. Polietylen

nCH2=CH2->-CH2-[CH2-CH2]n-CH2-CH2

etylen polietylen

2.Polichlorek Winylu (PCV)

nCH2=CH->-CH2-CH-[CH2-CH]n-CH2-CH-

chlorek winylu |Cl |Cl |Cl

polichlorek winylu

3.Politetrafloroetylen (Teflon)

nCF2=CF2->-CF2-[CF2-CF2]n-CF2-CF2

Czterofluoroetylen

4.Polistyren

nCH2=CH->-CH2-CH-[CH2-CH]n-CH2-CH-

syren 0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

5.Polmetakrylan Metylu

|CH3 |CH3 |CH3

nCH2=C->-CH2-C-[CH2-C]n-CH2

|COOH3 |COOH3|COOH3

Metakrylan metylu polimetakrylan metylu

6.Polibutaden

nCH2=CH-CH=CH2->-CH2-[CH2-CH=CH-CH2]n-CH2=CH-CH2

polichloropren

nCH2=C-CH-CH2->-CH2-[CH2-C=CH-CH2]-CH2-C=CH-CH2 |Cl |Cl |Cl

7.Poliuretany

nO=C=N-(CH2)n-N=C=O+nHO-(CH2)m-OH->

dwuizocyjanin glikol

->[O=C=N-(CH2)m-N-C-O-(CH2)m-O]n

poluretan ||O

8.Polimidy

nH2N-(CH2)m-NH2+nAOOC-(CH2)m-COOH->

dwuamina kwas dwukarboksylowy

->-[HN-(CH2)m-NHCO-(CH2)m-CO]n-nH2O

poliamid

9. Poliwęglany

nHO-0x01 graphic
-C(CH3)2-0x01 graphic
-OH+nCOCl2->

bisfenol fosgen

->-[O0x01 graphic
-C(CH3)2-0x01 graphic
-O-CO]n+2nHCl

10.Polietylen

nCH2=CH2->-CH2-[CH2-CH2]n-CH2-CH2-



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Chemia budowlana - Ściąga 4, Budownictwo S1, Semestr I, Chemia budowlana, Ściągi
Instalacje budowlane - Ściąga, Budownictwo S1, Semestr III, Instalacje budowlane, Egzamin
Materiały budowlane - Ściąga 1, Budownictwo S1, Semestr II, Materiały budowlane, Ściągi
BOiKD - Egzamin - Ściąga 1, Budownictwo S1, Semestr III, BOiKD, Egzamin
BOiKD - Egzamin - Ściąga 4, Budownictwo S1, Semestr III, BOiKD, Egzamin
Mechanika gruntów - Ściąga 1, Budownictwo S1, Semestr III, Mechanika gruntów, Ściągi
Konstrukcje metalowe - Ściąga, Budownictwo S1, Semestr IV, Konstrukcje metalowe
Chemia budowlana - Pytania na egzamin, Budownictwo S1, Semestr I, Chemia budowlana, Egzamin, Materia
Chemia budowlana - Obliczenia, Budownictwo S1, Semestr I, Chemia budowlana, Sprawozdania, Wapno budo
Agresywność chemiczna wody gruntowej w stosunku do betonu.-sprawko, Budownictwo S1, Semestr 1, Chemi
sprawko z analizy chemicznej wody gruntowej, Budownictwo S1, Semestr 1, Chemia budowlana
Chemia budowlana - Egzamin, Budownictwo S1, Semestr I, Chemia budowlana, Egzamin, Materiały
Chemia budowlana - Sprawozdanie 2, Budownictwo S1, Semestr I, Chemia budowlana, Sprawozdania, Redukc
Chemia budowlana - Sprawozdanie 3, Budownictwo S1, Semestr I, Chemia budowlana, Sprawozdania, Redukc
TRB - Zabezpieczenie konstrukcji, Budownictwo S1, Semestr IV, Technologia robót budowlanych, Pomoc
Materiały budowlane - Kruszywa 1, Budownictwo S1, Semestr II, Materiały budowlane, Wykłady
BETON SCIAGA, budownictwo studia, semestr II, Materiały budowlane

więcej podobnych podstron