Substancje chemiczne Powietrze

strona 1/5
Substancje chemiczne
Powietrze
Dorota Lewandowska, Anna Warchoł, Lidia Wasyłyszyn
Treść podstawy programowej:
Substancje i przemiany chemiczne w otoczeniu człowieka. Metale i niemetale, mieszaniny, powietrze jako mieszanina gazów, tlen, azot – właściwości, tlenki, zanieczyszczenia powietrza.
Zagadnienia do powtórki
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Substancje chemiczne (pierwiastki, związki chemiczne)
Przemiany zachodzące w otoczeniu człowieka
Mieszaniny chemiczne, ich podział (jednorodne, niejednorodne), metody rozdziału
Właściwości wybranych pierwiastków i związków chemicznych
Powietrze jako mieszanina substancji gazowych
Zanieczyszczenia powietrza, przyczyny i konsekwencje
Kompendium wiedzy
1. Substancje chemiczne (pierwiastki, związki chemiczne)
Substancja to rodzaj materii posiadająca ściśle określone właściwości, za pomocą, których można
ją zidentyfikować, określony stały skład chemiczny.
WŁAŚCIWOŚCI SUBSTANCJI
FIZYCZNE
CHEMICZNE
np. stan skupienia, barwa,
zapach, rozpuszczalność
w wodzie, gęstość,
temperatura topnienia
temperatura wrzenia,
przewodzenie prądu
i ciepła
zdolność do reagowania
z innymi substancjami
Data utworzenia: 2008-11-30
strona 2/5
SUBSTANCJE
PROSTE
PIERWIASTKI
ZŁOŻONE
ZWI¥ZKI
Pierwiastek jest zbiorem atomów o takiej samej liczbie atomowej.
Najmniejszą częścią pierwiastka reprezentującą jego właściwości jest atom.
PIERWIASTKI
METALE
NIEMETALE
Związek chemiczny złożony jest z dwóch lub więcej pierwiastków połączonych ze sobą wiązaniami chemicznymi. Najmniejszą częścią związku chemicznego reprezentującą jego właściwości jest cząsteczka.
W przypadku związków jonowych tworzy się sieć krystaliczna zbudowana z jonów.
ZWIĄZKI CHEMICZNE
NIEORGANICZNE
TLENKI
ExOy
KWASY
HnR
ZASADY
M(OH)m
ORGANICZNE
SOLE
WĘGLOWODORY
MnRm
NASYCONE
ALKANY
CnH2n+2
NIENASYCONE
ALKENY,
ALKINY
CnH2n,
CnH2n-2
POCHODNE
WĘGLOWODORÓW
alkohole R-OH
kwasy R-COOH
estry RCOOR,
cukry CnH2mOm
aminokwasy, białka
2. Przemiany zachodzące w otoczeniu człowieka
Przemiana fizyczna (zjawisko fizyczne) to taki proces, w wyniku którego zmieniają się tylko właściwości fizyczne substancji np. zmiany stanu skupienia (topnienie – 1, krzepnięcie – 2, skraplanie – 3,
parowanie – 4, resublimacja – 5, sublimacja – 6).
Data utworzenia: 2008-11-30
strona 3/5
CIAŁO
STAŁE
5
1
2
CIECZ
6
4
3
GAZ
Przemiana chemiczna (reakcja chemiczna) to taki proces, w wyniku którego powstają nowe substancje o zupełnie innych właściwościach fizycznych i chemicznych np. utlenianie, redukcja, zobojętnianie.
NaOH + HCl = NaCl + H2O
3. Mieszaniny chemiczne – podział, metody rozdziału
Mieszaniny powstają w wyniku zmieszania co najmniej dwóch różnych substancji.
MIESZANINY
JEDNORODNE
NIEJEDNORODNE
Mieszaniny jednorodne to takie, w których (gołym lub uzbrojonym okiem) nie można odróżnić
składników np. powietrze, wodny roztwór soli kuchennej, stopy metali.
Mieszaniny niejednorodne to takie, w których można odróżnić składniki np. siarka i opiłki żelaza,
woda i olej.
Sposoby rozdziału mieszanin
Metody rozdziału
Rodzaj mieszaniny
Czynności
Odparowanie
Woda i cukier
Odparowanie rozpuszczalnika.
Sączenie
Siarka i woda
Filtracja
Woda wodociągowa
Przepuszczenie przez lejek z sączkiem mieszaniny
(na sączku pozostaje substancja nierozpuszczona).
Przepuszczanie mieszaniny przez różnorodne filtry, które zatrzymują
określone składniki mieszaniny.
Krystalizacja
Woda i sól
Tworzenie się i wzrost kryształów w cieczy (roztworze przesyconym).
Sedymentacja
Woda i glina
Opadanie cząstek ciała stałego pod wpływem sił ciężkości na dno naczynia.
Dekantacja
Woda i kreda
Zlewanie cieczy znad osadu.
Destylacja
Ropa naftowa
Rozdział składników ze względu na ich zróżnicowaną temperaturę wrzenia
Działanie
magnesem
Siarka i żelazo
Oddzielenie żelaza od siarki ze względu na jego oddziaływanie z magnesem
Data utworzenia: 2008-11-30
strona 4/5
Porównanie związków chemicznych i mieszanin
Związek
Mieszanina
Stały, ściśle określony jakościowy i ilościowy skład chemiczny.
Zmienny skład jakościowy i ilościowy.
Składniki nie zachowują swoich właściwości.
Składniki zachowują swoje właściwości.
Otrzymuje się go w wyniku reakcji chemicznej.
Otrzymuje się ją w wyniku procesów fizycznych.
Można go rozłożyć w wyniku reakcji chemicznej.
Można ją rozdzielić w wyniku procesów fizycznych.
4. Właściwości wybranych pierwiastków i związków chemicznych
Substancja
Właściwości fizyczne
Właściwości chemiczne
Azot N2
Gaz, bezbarwny, bezwonny, nieco lżejszy od Mało aktywny chemicznie, niepalny i nie podtrzymujący
powietrza, trudno rozpuszczalny w wodzie. palenia.
Tlen O2
Niepalny, podtrzymuje palenie, w jego atmosferze rozżaGaz, bezbarwny, bezwonny, nieco cięższy od
rzone łuczywko rozpala się, aktywny chemiczne, reaguje
powietrza, trudno rozpuszczalny w wodzie.
z wieloma pierwiastkami tworząc tlenki.
Wodór H2
Gaz, bezbarwny, bezwonny, najlżejszy, nie
rozpuszcza się w wodzie.
Spala się w tlenie z charakterystycznym trzaskiem, reaguje z niektórymi niemetalami (siarką, azotem, chlorem).
Siarka S
Ciało stałe, barwy żółtej, nie rozpuszcza się
w wodzie, posiada charakterystyczny zapach.
Ogrzana reaguje z tlenem tworząc tlenek siarki(IV).
Żelazo Fe
Ciało stałe, barwy stalowej; posiada metaliczW wilgotnym powietrzu reaguje z tlenem (korozja).
ny połysk, jest przyciągane przez magnes.
tlenek wę- Gaz, bezbarwny, bezwonny, cięższy od po- Niepalny, nie podtrzymuje palenia, powoduje mętnienie
wody wapiennej.
gla(IV), CO2 wietrza, słabo rozpuszczalny w wodzie.
5. Powietrze jako mieszanina substancji gazowych
Powietrze to mieszanina bezbarwnych gazów, bez smaku i zapachu.
Skład powietrza1.
Składnik powietrza
Zwartość procentowa objętości
azot
78,08%
tlen
20,95%
argon
0,93%
tlenek węgla(IV)
0,03%
wodór
śladowe ilości 0,00005%
para wodna
śladowe ilości
inne składniki
śladowe ilości
Skład powietrza może w niewielkim stopniu ulegać zmianie ze względu na zanieczyszczenie środowiska oraz warunki klimatyczne (tlen, tlenek węgla(IV), para wodna)
1
W.Mizerski Małe tablice chemiczne, Wydawnictwo Adamantan W-wa 1993
Data utworzenia: 2008-11-30
strona 5/5
6. Zanieczyszczenia powietrza, powstawanie i konsekwencje
Źródła zanieczyszczeń powietrza21
ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ
POWIETRZA
NATURALNE
PRZEMYSOWE
wybuchy wulkanów,
wybuchy gazu
ziemnego,
pożary lasów,
pyły kosmiczne
huty, cementownie,
motoryzacja, elektrownie,
elektrociepłownie,
przemysł chemiczny
i farmaceutyczny
Ważne pojęcia3:2
• Alotropia – zjawisko występowania pierwiastków w różnych postaciach, różniących się strukturą
wewnętrzną (ułożeniem atomów) np. tlen – O2 i O3, węgiel – grafit, diament, fullereny.
• Dziura ozonowa – ubytek ozonu w atmosferze ziemskiej spowodowany zanieczyszczeniem atmosfery freonami, tlenkami azotu.
• Efekt cieplarniany (efekt szklarniowy) – zjawisko polegające na pochłanianiu promieniowania
cieplnego przez cząsteczki gazów cieplarnianych np. CO2, O3, CH4. Skutkiem tego jest globalny
wzrost temperatury, topnienie lodowców.
• Kwaśne opady – powstają z powodu emisji do atmosfery zanieczyszczeń w postaci tlenków siarki i azotu. Powodują one niszczenie środowiska naturalnego i zabytków.
• Ozon – odmiana alotropowa tlenu O3; cząsteczki zbudowane są z 3 atomów.
• Smog – mieszanina dymu i mgły, może być fotochemiczny lub kwaśny.
• Warstwa ozonowa – ozonosfera, część stratosfery stanowiąca filtr pochłaniający część nadfioletowego promieniowania słonecznego UV, którego nadmiar jest szkodliwy dla organizmów
żywych.
2
3
Z.Kluz, K.Łopata Chemia-podręcznik, gimnazjum, WSiP W-wa 1999
J. Sobczak, K. M. Pazdro, Z. Dobkowska; Słownik szkolny Chemia, WSiP, Warszawa 1993
Data utworzenia: 2008-11-30