Post on 27-Feb-2019
1. Substancja, a ciało fizyczne.
2. Właściwości substancji.
���� to cechy charakterystyczne, które umożliwiają odróżnienie jednej substancji od innej.
���� metody badania właściwości:
•••• wykorzystanie zmysłów ludzkich np. wzroku (barwa, połysk, stan skupienia),
dotyku (twardość, sprężystość), węchu (zapach), smaku (smak)
•••• doświadczenia chemiczne np. rozpuszczalność substancji w wodzie, palność
•••• informacje odczytywane z tabel, układu okresowego pierwiastków chemicznych np.
temperatura topnienia, temperatura wrzenia, gęstość
���� piktogramy – znaki graficzne, ostrzegawcze, umieszczane w przypadku substancji trujących
Ciało fizyczne (otaczające nas przedmioty i organizmy)
Substancja (to materiał, z którego wykonane jest dane
ciało fizyczne)
drut miedziany
wata cukrowa
gwóźdź
folia aluminiowa
miedź
cukier
żelazo
glin
���� właściwości substancji
właściwości fizyczne: właściwości chemiczne: •••• stan skupienia • zapach
•••• barwa połysk • smak
•••• gęstość • palność
•••• twardość • aktywność chemiczna (czyli zachowanie
•••• rozpuszczalność w wodzie i innych rozpuszczalnikach się w obecności innych substancji)
•••• temperatura wrzenia, topnienia
•••• przewodnictwo elektryczne i cieplne
3. Gęstość substancji.
4. Zjawisko fizyczne, a reakcja chemiczna.
5. Mieszaniny substancji.
V
md =
gdzie:
d – gęstość
m – masa substancji
V – objętość, która ta substancja zajmuje
Przemiana, w której wyniku nie powstaje żadna nowa substancja,
nie zmienia się rodzaj materii,
tylko pewne właściwości np. stan
skupienia, kształt
Przemiana, w której wyniku
powstaje nowa substancja o
innych właściwościach
6. Sposoby rozdzielania mieszanin.
Sączenia (filtracja) przelewanie cieczy z ciałem stałym przez sączek
Dekantacja
zlewnia cieczy znad osadu
Sedymentacja
to opadanie na dno naczynia cząstek substancji
stałej w cieczy, pod wpływem siły ciężkości
Krystalizacja
wydzielanie się z cieczy ciała stałego w
postaci kryształków na skutek odparowania
rozpuszczalnika
Destylacja Polega na rozdzieleniu składników mieszaniny ciekłej
jednorodnej. Wykorzystuje się różnice temperatur
wrzenia poszczególnych składników.
Sito Polega na rozdziale substancji
stałych, których cząstki różnią się
rozmiarem.
7. Pierwiastek chemiczny, a związek chemiczny.
8. Symbol chemiczny pierwiastka.
Symbol chemiczny pierwiastka to umowny, międzynarodowy zapis danego pierwiastka chemicznego,
stanowiący pierwszą literę jego nazwy łacińskiej np. wodór – Hydrogenium - H
9. Metale i niemetale.
Substancja prosta, której nie
można rozłożyć na substancje
prostsze
np. tlen O, miedź Cu, azot N
Substancja złożona z co najmniej
dwóch różnych, połączonych ze
sobą trwale pierwiastków
chemicznych
np. H2O, H2SO4
RÓŻNICE
• twardość (litowce można kroić nożem)
• temperatura topnienia
• gęstość (metale lekkie np. sód, glin,
metale ciężkie np. żelazo)
• aktywność chemiczna
(najbardziej aktywne są litowce gr. 1, metale
szlachetne i półszlachetne nieaktywne)
PODOBIEŃSTWA
• stały stan skupienia (wyjątek rtęć – ciecz)
• barwa srebrna (wyjątek złoto i miedź)
• połysk metaliczny
• kowalność (zdolność odkształcania
pod wpływem kucia)
• ciągliwość
Rozdzielacz służy do rozdzielania dwóch cieczy nie mieszających
się ze sobą.
Magnes przyciąga opiłki żelaza
siarka
Ciecz 2
Ciecz 1
10. Stopy metali.
To mieszaniny jednorodne różnych metali stopionych w odpowiednich proporcjach:
� mosiądz – stop miedzi Cu z cynkiem Zn (zastosowanie: przedmioty codziennego użytku, klamki,
okucia)
� brąz - stop miedzi Cu z cyną Sn (zastosowanie: monety, odlewy przedmiotów artystycznych)
� duraluminium – stop glinu Al z Cu, Mn, Si (mała gęstość, dużą wytrzymałość – stąd zastosowanie w
przemysłach lotniczym i maszynowym)
� stal - stop żelaza Fe z niewielka ilością węgla C (2%) i inne pierwiastki (większość gałęzi przemysłu)
11. Korozja, czyli rdzewienia metali.
� Korozja to niszczenie metali lub ich stopów pod wpływem:
• tlenu
• wody
• roztworów kwasów, zasad i soli
� metody ochrony przed korozją:
• powłoki ochronne – czyli pokrywanie metalu cienką warstwą np. cynku (cynkowanie), chromu
(chromowanie), niklu (niklowanie) lub farbą, emalią czy lakierowanie
• osłabienie agresywności środowiska
• stosowanie stopów odpornych na korozję np. stal nierdzewna, stal kwasoodporna
� metale szlachetne (srebro, złoto, platyna) są odporne na korozję
12. Powietrze. Składniki, których zawartość w powietrzu ulega zmianom, to:
• para wodna – H2O
• tlenek węgla (IV) – CO2
• ozon – O3
• amoniak – NH3
• wodór – H2
• zanieczyszczenia np. tlenki azotu, tlenki siarki, węglowodory, (metan), pyły, mikroorganizmy
Składniki, których zawartość w powietrzu nie ulega zmianom to:
Około 78% objętościowych – azot
Około 21% objętościowych – tlen
Około 1% objętościowych – gazy szlachetne, przede wszystkim argon
13. Badanie składu powietrza. 14. Tlen – O2.
� Sposoby otrzymywania tlenu:
• reakcja rozkładu związków bogatych w tlen np. chloranów, azotanów, manganianów
• rozkład wody prądem elektrycznym (elektroliza)
• destylacja skroplonego powietrza
• rozkład manganianu (VII) potasu
� Właściwości chemiczne:
• niemetal
• bezwonny
• łączy się z niemetalami i metalami
tworząc tlenki
• podtrzymuje spalanie
• sam się nie pali
� Właściwości fizyczne:
• gaz
• bezbarwny
• słabo rozpuszcza się w wodzie
Obserwacja: wydziela się bezbarwny gaz,
bezwonny, słabo rozpuszczalny w wodzie.
Wniosek: gazem tym jest tlen
� Spalanie węgla, siarki i magnezu w tlenie
� Utlenianie to proces łączenie się pierwiastka chemicznego z tlenem
metal + tlen � tlenek metalu
niemetal + tlen � tlenek niemetalu
Spalanie – to gwałtowne utlenianie, któremu towarzyszy wydzielanie się energii (światła i ciepła)
siarka węgiel
tlen
magnez
Obserwacja: siarka pali się niebieskim płomieniem, węgiel pomarańczowym, a magnez
jaskrawym, oślepiającym.
Wniosek: siarka, węgiel i magnez palą się lepiej w tlenie, niż w powietrzu. Wprowadzone
substancje połączyły się z tlenem, zaszły reakcje łączenia, czyli syntezy.
siarka + tlen � tlenek siarki (IV)
S + O2 � SO2
węgiel + tlen � tlenek węgla (IV)
C + O2 � CO2
magnez + tlen � tlenek magnezu
2Mg + O2 � 2MgO
� Znaczenie tlenu:
• oddychania
• spalania - przemysł, motoryzacja
• wietrzenia skal
• rdzewienia metali
• butwienia szczątków organizmów
� Zastosowanie tlenu:
• palniki tlenowo – acetylenowe
• butle gazowe (w medycynie)
• maski tlenowe dla płetwonurków, lotników
• produkcja kwasów (azotowy, siarkowy)
15. Azot – N2. 16. Gazy szlachetne – grupa 18
• to mieszanina pierwiastków gazowych
• występują w powietrzu (około 1%)
• bezbarwne
• bezwonne
• nazwa gazy szlachetne pochodzi stąd, iż w zwykłych warunkach nie reagują z pierwiastkami i
związkami chemicznymi, gdyż na powłoce walencyjnej mają oktet elektronowy (8 e- walencyjnych)
• pobudzone polem elektrycznym gazy szlachetne świecą
• zastosowanie: technika oświetleniowa, hel – medycyna, balony, sondy meteorologiczne
� Właściwości chemiczne:
• niemetal
• bezwonny
• nie podtrzymuje spalania
• niepalny
� Właściwości fizyczne:
• gaz
• bezbarwny
• słabo rozpuszcza się w wodzie
� Znaczenie azotu:
• konieczny do prawidłowego rozwoju roślin
� Zastosowanie azotu:
• produkcja amoniaku,
• nawozy sztuczne,
• materiały wybuchowe
• ciekły azot – (-196oC) usuwanie kurzajek,
szybkie zamrażanie produktów
spożywczych
17. Tlenek węgla (IV), czyli dwutlenek węgla – CO2. � Wykrywanie obecności CO2
� Właściwości chemiczne:
• tlenek niemetalu
• bezwonny
• nie podtrzymuje spalania
• niepalny
• powoduje mętnienie wody wapiennej
� Właściwości fizyczne:
• gaz
• bezbarwny
• dobrze rozpuszcza się w wodzie, dając wodę
gazowaną
� Znaczenie CO2:
• substrat w procesie fotosyntezy (rośliny)
6H2O + 6CO2 + energia świetlna → C6H12O6 + 6O2
• podczas fotosyntezy powstaje glukoza, która jest materiałem budulcowym dla roślin oraz tlen do oddychania
� Zastosowanie CO2:
• wypełnianie gaśnic śniegowych
• sporządzanie napojów gazowanych
• w przemyśle cukrowniczym – konserwant
• chłodnictwo – suchy lód (stała substancja o temperaturze: -78OC), w warunkach normalnych
suchy lód przechodzi bezpośrednio w stan gazowy - sublimacja
Obserwacja: woda wapienna mętnieje.
Wniosek: w wydychanym powietrzu z płuc znajduje się tlenek węgla (IV) – CO2.
Powietrze z płuc
� Badanie właściwości tlenku węgla (IV) - CO2
18. Para wodna.
• para wodna to woda w stanie gazowym
• pary wodnej nie widać, jest to gaz bezwonny, bezbarwny
• doświadczenie – pochłanianie pary wodnej z powietrza przez stały wodorotlenek sodu
Obserwacja: substancja staje się błyszcząca, śliska, a po dłuższym czasie rozpływa się.
Wniosek: wodorotlenek sodu pochłonął wodę z powietrza. Wodorotlenek sodu jest substancją
higroskopijną (zdolność pochłaniania wilgoci - wody, pary wodnej).
płonący
magnez
płonące łuczywo
(drewno)
tlenek węgla (IV) - CO2
Obserwacja: łuczywo gaśnie, a magnez pali się
w tlenku węgla (IV), powstaje biały proszek na
łyżce do spalań, a na ściankach probówki
pojawia się czarny nalot.
Wniosek: tlenek węgla (IV) nie podtrzymuje
palenia. Zaszła reakcja wymiany. Biały proszek
to tlenek magnezu, a czarny nalot to węgiel.
2Mg + CO2 � 2MgO + C
19. Wodór. � Otrzymywanie wodoru w reakcji magnezu z para wodną
� Zastosowanie wodoru:
• paliwo rakietowe
• gaz przemysłowy
• do utwardzania tłuszczów ciekłych
� Właściwości fizyczne:
• gaz
• bezbarwny
• słabo rozpuszcza się w wodzie
• gaz o najmniejszej gęstości
(14 razy mniejszej od gęstości powietrza
� Właściwości fizyczne:
• niemetal
• bezwonny
• łączy się z niemetalami
2H2 + O2 � 2 H2O woda
3H2 + N2 � 2NH3 amoniak
H2 + Cl2 � 2HCl chlorowodór
H2 + S � H2S siarkowodór
• z metalami tworzy wodorki
2Na + H2 � 2NaH wodorek sodu
Mg + H2 � MgH2 wodorek magnezu
• palny
Obserwacja: magnez pali się w parze wodnej, na łyżce
do spalań powstaje biały proszek, powstaje gaz.
Wniosek: zaszła reakcja wymiany, biały proszek to
tlenek magnezu, a gaz to wodór.
Mg + H2O � MgO + H2
płonący magnez
wrząca woda
20. Sposoby zbierania gazów. 21. Zanieczyszczenie powietrza.
Tym sposobem można zbierać
gazy słabo rozpuszczalne w
wodzie o gęstości mniejszej od
powietrza np. TLEN
Tym sposobem można zbierać
gazy o gęstości mniejszej od
powietrza np. WODÓR
gaz
woda
Tym sposobem można zbierać
gazy o gęstości większej od
powietrza np. CO2
gaz gaz
22. Niekorzystne zjawiska spowodowane zanieczyszczeniem powietrza.
� kwaśne opady
• Zanieczyszczenia powietrza, a przede wszystkim tlenek siarki (IV) SO2, tlenek węgla (IV) CO2,
tlenek azotu (III) N2O3 i tlenek azotu (IV) NO2 rozpuszczają się w wodzie deszczowej i w postaci
kwaśnych opadów wracają na Ziemię.
• Skutki: usychanie drzew, zakwaszanie gleby i wód, obumieranie organizmów wodnych, korozja
konstrukcji metalowych, uszkodzenie budynków, rzeźb.
� dziura ozonowa
• Obecny w atmosferze ozon O3 tworzy warstwę, która zatrzymuje szkodliwe promieniowanie
nadfioletowe. Freony (dawniej używane w dezodorantach i lodówkach) przyczyniają się do
zmniejszenia grubości warstwy ozonowej, przez co przenika więcej szkodliwego promieniowania.
• Skutki: zwiększenie zachorowań na nowotwory skóry, niszczenie chlorofilu u roślin i wstrzymanie
procesu fotosyntezy, podwyższenie temperatury powietrza
� smog
• to mgła przemysłowa o odczynie kwasowym
• skutki: choroby płuc
� efekt cieplarniany
• to zatrzymywanie ciepła przez gazy obecne w atmosferze np. tlenek węgla (IV) CO2, para wodna,
metan, tlenek azotu (I) N2O, tlenek węgla (II) CO, ozon, tlenek siarki (IV) SO2,
• skutki: podwyższenie temperatury, intensywne parowanie wody, zmiany klimatyczne
23. Substraty, produkty i reagenty
Substraty – substancje użyte do reakcji chemicznej i ulegające przemianom.
Produkty – substancje powstające w wyniku reakcji chemicznej.
substraty + produkty = reagenty
24. Typy reakcji chemicznych
REAKCJA SYNTEZY (reakcja łączenia)
polega na powstaniu 1 produktu, z co najmniej 2 substratów
kilka substratów ���� 1 produkt magnez + tlen � tlenek magnezu
REAKCJA ANALIZY (reakcja rozkładu)
polega na powstaniu co najmniej 2 produktów z 1 substratu
1 substrat ���� kilka produktów tlenek rtęci (II) � rtęć + tlen
REAKCJA WYMIANY polega na otrzymaniu kilku produktów z kilku substratów
kilka substratów ���� kilka produktów magnez + woda � tlenek magnezu + wodór
substraty produkty
reagenty
magnez + tlen � tlenek magnezu
25. Rodzaje reakcji chemicznych ze względu na efekty energetyczne.
26. Reakcje utleniania – redukcji*
Utlenianie – przyłączanie tlenu do reduktora
Redukcja – odłączanie tlenu od utleniacza
Utleniacz – pierwiastek chemiczny, który oddaje tlen (redukuje się)
Reduktor - pierwiastek chemiczny, który przyłącza tlen (utlenia się)
� Doświadczenie – reakcja tlenku miedzi (II) z wodorem
Reakcja egzoenergetyczna
Reakcja chemiczna przebiegająca z
wydzielaniem energii np. spalanie świecy
(wydziela się światło i ciepło)
Reakcja endoenergetyczna
Reakcja chemiczna, do której przebiegu
konieczne jest stałe doprowadzanie energii np.
pieczenie ciasta (energia dostarczana jest
poprzez włączony piekarnik)
Obserwacja: Na ściankach probówki pojawiły się krople cieczy
i brązowoczerwona substancja.
Wniosek: Ta ciecz to woda, a metaliczna substancja to miedź
tlenek miedzi (II)
wodór
tlenek miedzi (II) + wodór � miedź + tlenek wodoru (woda)
utlenianie
redukcja
reduktor utleniacz
� Doświadczenie – reakcja tlenku miedzi (II) z węglem
tlenek miedzi (II) + węgiel
woda wapienna
Obserwacja: na ściankach probówki pojawiła się
brązowoczerwona substancja,
a woda wapienna zmętniała
Wniosek: metaliczna substancja to miedź, a gaz, który się
wydziela to tlenek węgla (IV)
tlenek miedzi (II) + węgiel � miedź + tlenek węgla (IV)
utlenianie
redukcja
reduktor utleniacz