Dane INFORMAC YJNE

2. Dane INFORMACYJNE • Nazwa szkoły: Gimnazjum im. Mikołaja Kopernika w Jabłonowie Pomorskim • ID grupy: 96/47_MP_G1 • Kompetencja: Matematyka i przyroda • Temat projektowy: Czas wyboru nadszedł – zostań chemikiem • Semestr/rok szkolny: V / 2011/2012

3. Czym zajmuje się chemia? Chemia jest nauką przyrodniczą, która zajmuję się budową i właściwościami substancji i mechanizmami reakcji chemicznej w których te substancję otrzymujemy.

4. Znani chemicy np.: John Dalton(1766-1844) Chemik angielski, wprowadził teorię atomową i na jej podstawie wytłumaczył prawo stałości składu połączeń chemicznych. Badał absorpcję gazów w cieczach oraz rozszerzalność cieplną gazów. Wykazał, że powietrze jest mieszaniną gazów. Na podstawie analizy składu węglowodorów, tlenków węgla i tlenków azotu ogłosił prawo stosunków wielokrotnych. Odkrył prawo ciśnień cząstkowych (prawo Daltona).

5. Znani chemicy np.: Skłodowska-Curie Maria (1867-1934) Wybitna fizyczka i chemiczka polska żyjąca i pracująca we Francji, pierwsza kobieta będąca profesorem Sorbony, żona P. Curie. Wraz z nim w 1898 odkryła rad i polon. Dwukrotna laureatka Nagrody Nobla - w 1903 wraz z mężem (z fizyki) za badania nad odkrytym przez H. Becquerela zjawiskiem promieniotwórczości naturalnej, oraz w 1911 (z chemii) za wydzielenie czystego radu. W 1914 założyła Instytut Radowy w Paryżu. Z jej inicjatywy powstał Instytut Radowy w Warszawie (1932).

6. Znani chemicy np.: Nobel Alfred Bernhard (1833-1896) Szwedzki wynalazca i przemysłowiec, autor 355 patentów. Wynalazł m. in. dynamit, balistyt (pierwszy z serii prochów bezdymnych), skonstruował tzw. zapalnik (detonator) Nobla. Za swoje osiągnięcia Nobel został wybrany członkiem Instytutu Królewskiego w Londynie, Towarzystwa Inżynierów Cywilnych w Paryżu i Szwedzkiej Królewskiej AN w Sztokholmie, a także otrzymał doktorat honoris causa uniwersytetu w Uppsali. Zgodnie z testamentem odsetki od pozostawionego przez Nobla majątku (9,2 mln ówczesnych dolarów USA) są corocznie rozdzielane w formie Nagród Nobla.

7. Może ktoś z Was podobnie jak te znane osoby zasłynie w dziedzinie chemii. Zanim to nastąpi poznajmy kilka podstawowych informacji o związkach pierwiastkach i związkach chemicznych.

8. Pierwiastki biogenne • Pierwiastki biogenne to takie pierwiastki, z których zbudowane są organizmy żywe i jest ich w tych organizmach najwięcej. • N – azot • O – tlen • H – wodór • S – siarka

9. Ilości w procentach • Tlen 30.12% • Siarka 2.92% • Azot 78.09% • Wodór 0.05%

10. Kto odkrył azot? • Za odkrywcę azotu uważa się Erazma Rutherforda. Nazwał on ten gaz "zepsutym powietrzem". Nazwa łacińska - nitrogenium- wywodzi się od łacińskiego nitrum - saletra i greckiego gennao - rodzę. Polska nazwa azot pochodzi od greckiego azotikus - nie podtrzymujący życia.

11. Właściwości chemiczne: • bez smaku • bezwonny • nie podtrzymuje palenia • mało aktywny chemicznie • jest gazem dwuatomowym

12. Położenie w układzie okresowym pierwiastków. Azot znajduje się w 15 grupie i 2 okresie w układzie okresowym pierwiastków.

13. Zastosowanie azotu. • produkcja nawozów azotowych • produkcja barwników • produkcja kwasu azotowego • napełnienie poduszek powietrznych w samochodzie • produkcja materiałów wybuchowych • napełnienie żarówek elektrycznych

14. Tlenki w przyrodzie • Tlenki to związki chemiczne zbudowane z atomów tlenu oraz atomów danych pierwiastków.

15. Otrzymywanie Tlenki otrzymujemy w następujących reakcjach chemicznych: • utlenianie pierwiastków, • ogrzewania wodorotlenków, • ogrzewania węglanów.

16. Tlenek wodoru Wzór: H2O lub HOH Masa molowa : 18,02 g/mol Inna nazwa: woda Stan skupienia : ciekły Występowanie: zbiorniki wodne, atmosfera, ciała żywe

17. Dwutlenek siarki Wzór : SO2 Masa molowa : 64,06 g/mol Inna nazwa : tlenek siarki (IV) Stan skupienia : gaz Występowanie: spaliny paliw kopalnych,

18. Tlenek węgla • Wzór: CO • Masa molowa: 28,01 g/mol • Inna nazwa: czad • Stan skupienia: gaz • Występowanie: podczas erupcji wulkanów, naturalne pożary roślin, spaliny samochodowe

19. Wzór : CaO Masa molowa: 56,08g/mol Inna nazwa: wapno palone Stan skupienie: ciało stałe Występowanie: otrzymywanie technicznie przez prażenie Tlenek wapnia

20. Wzór: SiO2 Masa molowa: 44,09 g/mol Inna nazwa: krzemionka Stan skupienia: ciało stałe Występowanie: piasek na plaży Tlenek krzemu (IV)

21. Wzór: CO2 Masa molowa: 44,0095 g/mol Inna nazwa: tlenek węgla (IV) Stan skupienie: gaz Występowanie: powietrze, spaliny samochodowe, produkt reakcji spalania Dwutlenek węgla

22. Jakie wiązania występują w tlenkach?

23. WIĄZANIA KOWALENCYJNE WIĄZANIA JONOWE Wzory cząsteczek o wiązaniach kowalencyjnych można przedstawiać za pomocą wzorów elektronowych kropkowych lub kreskowych. Wiązanie chemiczne utworzone za pomocą wspólnej pary elektronowej to wiązanie kowalencyjne niespolaryzowane lub kowalencyjne spolaryzowane. Wiązania kowalencyjne niespolaryzowane występują w cząsteczkach homoatomowych: H2, N2, O2. Wiązanie jonowe to wiązanie wytworzone w wyniku elektrostatycznego przyciągania się imiennych jonów. Tworzy się np. między typowym metalem i typowym niemetalem tak jak w cząsteczkach: NaCl, CaO, K2O, MgBr2.

24. WIĄZANIA KOWALENCYJNE WIĄZANIA JONOWE Wzory cząsteczek o wiązaniach kowalencyjnych można przedstawiać za pomocą wzorów elektronowych kropkowych lub kreskowych. Wiązanie chemiczne utworzone za pomocą wspólnej pary elektronowej to wiązanie kowalencyjne niespolaryzowane lub kowalencyjne spolaryzowane. Wiązania kowalencyjne niespolaryzowane występują w cząsteczkach homoatomowych: H2, N2, O2. Wiązanie jonowe to wiązanie wytworzone w wyniku elektrostatycznego przyciągania się imiennych jonów. Tworzy się np. między typowym metalem i typowym niemetalem tak jak w cząsteczkach: NaCl, CaO, K2O, MgBr2.

25. WIĄZANIA KOWALENCYJNE WIĄZANIA JONOWE Wzory cząsteczek o wiązaniach kowalencyjnych można przedstawiać za pomocą wzorów elektronowych kropkowych lub kreskowych. Wiązanie chemiczne utworzone za pomocą wspólnej pary elektronowej to wiązanie kowalencyjne niespolaryzowane lub kowalencyjne spolaryzowane. Wiązania kowalencyjne niespolaryzowane występują w cząsteczkach homoatomowych: H2, N2, O2. Wiązanie jonowe to wiązanie wytworzone w wyniku elektrostatycznego przyciągania się imiennych jonów. Tworzy się np. między typowym metalem i typowym niemetalem tak jak w cząsteczkach: NaCl, CaO, K2O, MgBr2.

26. ALKENY I ALKINY Alkeny to łańcuchowe węglowodory nienasycone, w których cząsteczkach znajduje się jedno wiązanie podwójne pomiędzy atomami węgla. Alkiny to łańcuchowe węglowodory nienasycone, w których cząsteczkach znajduje się jedno wiązanie potrójne pomiędzy atomami węgla.

27. Pochodne węglowodorów

28. Istnieje bardzo wiele związków chemicznych, zwanych pochodnymi węglowodorów, które oprócz węgla i wodoru zawierają jeszcze inne pierwiastki np. tlen. Przykładem takich związków są alkohole.

29. Co to są alkohole ? Alkohole są to związki organiczne zbudowane z grupy węglowodorowej i grupy hydroksylowej ( -OH ), o wzorze ogólnym : CnHn+1OH

30. Podział alkoholi Ze względu na położenie grupy hydroksylowej wyróżnia się alkohole: pierwszorzędowe (1°), drugorzędowe (2°) i trzeciorzędowe(3°). Biorąc pod uwagę liczbę grup -OH alkohole można podzielić na jedno i wielowodorotlenowe.

31. Nazwy systematyczne Nazwy alkoholi tworzy się przez dodanie końcówki –ol z odpowiednim lokantem do nazwy macierzystego związku . Stara nomenklatura polegała na użyciu słowa alkohol i dodaniu nazwy alkilu w formie przymiotnikowej .

32. Właściwości: Monohydroksylowe : • Etanol ( alkohol etylowy ) – jest bezbarwną cieczą , która jest stosowana w rozpuszczalnikach oraz napojach alkoholowych ; • Metanol ( alkohol metylowy ) – głównie jest stosowany jako rozpuszczalnik , ponieważ jest substancją toksyczną ; Polihydroksylowe : • Glikol etylowy – jest substancją ciekłą , gęstą , bezbarwną i dobrze rozpuszczającą się w wodzie . Jest też wykorzystywany do płynów chłodzących w silnikach samochodowych , kosmetyków oraz detergentów . • Gliceryna – bezbarwna , gęsta i higroskopijna ciecz stosowana m.in. w produkcji leków oraz kosmetyków . Stanowi również składnik nitrogliceryny i dynamitu.

33. Reakcje otrzymywania alkoholi : Znaną od dawna metodą otrzymywania alkoholu etylowego jest fermentacja alkoholowa cukru, którą sumarycznie można przedstawić równaniem: C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2

34. Reakcja spalania metanolu : Spalanie całkowite :2 CH3OH + 3 O2 → 2 CO2 + 4 H2OPółspalanie :2 CH3OH + 2 O2 → 2 CO + 4 H2OSpalanie niecałkowite :2CH3OH + O2 → 2C + 4H2O

35. Reakcja estryfikacji : Alkohole mogą reagować z kwasami tworząc estry ( jest to reakcja estryfikacji ) : kwas karboksylowy + alkohol -----> ester + wodanad strzałką stęż. H2SO4

36. Kwasy karboksylowe .

37. Kwasy karboksylowe – grupa związków organicznych zawierających w cząsteczce jedną lub więcej grup karboksylowych .

38. Wzór ogólny Ogólny wzór kwasów monokarboksylowych: R* – COOH a wzór dla szeregu homologicznego tych związków to CnH2n + 1 COOH . *R – grupa węglowodorowa – COOH – grupa karboksylowa

39. Jakdzielimy te kwasy ? kwasy karboksylowe dzielimy na : * niższe – mają kilka atomów węgla w cząsteczce . * wyższe – mają kilkanaście atomów węgla w cząsteczce . ! wraz ze wzrostem wielkości cząsteczki wzrastają temperatury topnienia i wrzenia kwasów karboksylowych .

40. Niższe kwasy karboksylowe niższe kwasy karboksylowe : • są cieczami o ostrym zapachu ; • kwasy o średniej wielkości są oleistymi cieczami o przykrej woni ; • kwasy długo-łańcuchowe ciałami stałymi lub cieczami w zależności od stopnia nienasycenia najważniejszymi kwasami monokarboksylowymisą kwasy: mrówkowy, octowy, propanowy , butanowy .

41. Kwas mrówkowy inaczej kwas metanowy : • o wzorze HCOOH ; • najprostszy kwas karboksylowy ; • obdarzony bardzo ostrym zapachem, podobnym do zapachu chlorowodoru ; • doskonale miesza się z wodą ; • ma właściwości żrące ; • jest najmocniejszym kwasem wśród kwasów monokarboksylowych ; • łatwo utlenia się do dwutlenku węgla i wody ; • jest związkiem silnie redukującym* ; * te właściwości redukujące wynikają z nietypowej budowy kwasu mrówkowego (atom wodoru zamiast grupy węglowodorowej) powodującej obecność grupy aldehydowej w jego cząsteczce.

42. Kwas octowy inaczej kwas etanowy : • o wzorze CH3COOH ; • bezwodny ; • jest cieczą o gęstości nieco większej od wody (d = 1,049 g/cm3) i doskonale się z nią mieszającą ; • krzepnie w postaci kryształów podobnych do lodu* ; • można go otrzymać w wyniku fermetancji octowej i nie tylko . * wskutek tego nosi on zwyczajową nazwę kwasu octowego lodowatego.

43. Wyższe kwasy karboksylowe wyższe kwasy karboksylowe : • nie są dobrze rozpuszczalne w wodzie ; • mniej reaktywne chemicznie ( niż niższe kwasy karboksylowe ) • występują w postaci cieczy lub ciała stałego . często są one nazywane kwasami tłuszczowymi, ponieważ pochodzą od tłuszczów zwierzęcych.

44. Kwas stearynowy kwas stearynowy : • o wzorze C17H35COOH ; • nasycony kwas tłuszczowy ; • występuje w postaci białej masy bez zapachu ; • temperatura topnienia 70 C ; • temperatura wrzenia 360 C ; • nie rozpuszcza się w wodzie * ; • jest głównym składnikiem tłuszczów roślinnych i zwierzęcych** ; • stosuje się go do produkcji mydeł, kremów, świec, różnego rodzaju past. * natomiast rozpuszczalny jest w etanolu i eterze ; ** występuje tam jako ester z gliceryną .

45. Kwas oleinowy kwas oleinowy : • o wzorze C17H33COOH ; • nienasycony kwas tłuszczowy ; • jest oleistą, bezbarwną cieczą ; • w zetknięciu z powietrzem utlenia się i ciemnieje ; • jest nierozpuszczalny w wodzie * ; • ulega addycji elektrofilowej . * miesza się natomaist z etanolem, eterem oraz z roztworem NaOH .

46. Mydła mydła, czyli sole sodowe lub potasowe wyższych kwasów tłuszczowych (palmitynowego, stearynowego, oleinowego), otrzymuje się najczęściej w wyniku zasadowej hydrolizy estrów (tzw. zmydlania tłuszczów) . Produktem ogrzewania tłuszczów w roztworach wodorotlenków sodu lub potasu, oprócz mydeł, jest także gliceryna. Mydła otrzymać można także w wyniku zobojętniania wyższych kwasów tłuszczowych otrzymanych w wyniku kwasowej hydrolizy tłuszczów. Wzór powstawania mydła . kwas + zasada -> sól + woda

47. Pochodne węglowodorów zawierające azot

48. Aminy • organiczne związki chemiczne zawierające w swojej budowie grupę aminową, będącą organiczną pochodną amoniaku.

49. Rzędowość amin • W przeciwieństwie do alkoholi, rzędowość amin nie zależy od rzędowości atomu węgla przy azocie, lecz jest równa rzędowości atomu azotu (ich rzędowość to liczba atomów wodoru, które zostały zastąpione przez atom węgla). Aminy dzieli się na pierwszo-, drugo- i trzeciorzędowe oraz czwartorzędowe sole amoniowe.

50. Amina drugorzędowa Amina pierwszorzędowa Amoniak Amina trzeciorzędowa Amina czwartorzędowa