Pobierz

1. Substancja, a ciało fizyczne.
Ciało fizyczne
(otaczające nas przedmioty i organizmy)
drut miedziany
wata cukrowa
gwóźdź
folia aluminiowa
Substancja
(to materiał, z którego wykonane jest dane
ciało fizyczne)
miedź
cukier
żelazo
glin
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
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
•
temperatura wrzenia, topnienia
•
przewodnictwo elektryczne i cieplne
się w obecności innych substancji)
3. Gęstość substancji.
gdzie:
d – gęstość
m – masa substancji
V – objętość, która ta substancja zajmuje
m
d=
V
4. Zjawisko fizyczne,
a reakcja chemiczna.
Przemiana, w której wyniku nie
powstaje żadna nowa substancja,
nie zmienia się rodzaj materii,
tylko pewne właściwości np. stan
skupienia, kształt
5. Mieszaniny substancji.
Przemiana, w której wyniku
powstaje nowa substancja o
innych właściwościach
6. Sposoby rozdzielania mieszanin.
Krystalizacja
wydzielanie się z cieczy ciała stałego w
postaci kryształków na skutek odparowania
rozpuszczalnika
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
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.
Rozdzielacz
służy do rozdzielania dwóch cieczy nie mieszających
się ze sobą.
Magnes
przyciąga opiłki żelaza
Ciecz 1
Ciecz 2
siarka
7. Pierwiastek chemiczny,
a związek chemiczny.
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
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.
PODOBIEŃSTWA
• stały stan skupienia (wyjątek rtęć – ciecz)
• barwa srebrna (wyjątek złoto i miedź)
• połysk metaliczny
• kowalność (zdolność odkształcania
pod wpływem kucia)
• ciągliwość
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)
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.
Właściwości chemiczne:
Właściwości fizyczne:
• niemetal
• gaz
• bezwonny
• bezbarwny
• łączy się z niemetalami i metalami
• słabo rozpuszcza się w wodzie
tworząc tlenki
• podtrzymuje spalanie
• sam się nie pali
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
Obserwacja: wydziela się bezbarwny gaz,
bezwonny, słabo rozpuszczalny w wodzie.
Wniosek: gazem tym jest tlen
Spalanie węgla, siarki i magnezu w tlenie
siarka
węgiel
magnez
tlen
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
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)
Znaczenie tlenu:
Zastosowanie tlenu:
• oddychania
• palniki tlenowo – acetylenowe
• spalania - przemysł, motoryzacja
• butle gazowe (w medycynie)
• wietrzenia skal
• maski tlenowe dla płetwonurków, lotników
• rdzewienia metali
• produkcja kwasów (azotowy, siarkowy)
• butwienia szczątków organizmów
15. Azot – N2.
Właściwości chemiczne:
Właściwości fizyczne:
• niemetal
• gaz
• bezwonny
• bezbarwny
• nie podtrzymuje spalania
• słabo rozpuszcza się w wodzie
• niepalny
Zastosowanie azotu:
Znaczenie azotu:
•
konieczny do prawidłowego rozwoju roślin
•
produkcja amoniaku,
•
nawozy sztuczne,
•
materiały wybuchowe
•
ciekły azot – (-196oC) usuwanie kurzajek,
szybkie zamrażanie produktów
16. Gazy szlachetne – grupa 18
spożywczych
•
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
17. Tlenek węgla (IV), czyli dwutlenek węgla – CO2.
Właściwości fizyczne:
Właściwości chemiczne:
• gaz
• tlenek niemetalu
• bezbarwny
• bezwonny
• dobrze rozpuszcza się w wodzie, dając wodę
• nie podtrzymuje spalania
gazowaną
• niepalny
• powoduje mętnienie wody wapiennej
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
Wykrywanie obecności CO2
Powietrze z płuc
Obserwacja: woda wapienna mętnieje.
Wniosek: w wydychanym powietrzu z płuc znajduje się tlenek węgla (IV) – CO2.
Badanie właściwości tlenku węgla (IV) - CO2
płonące łuczywo
(drewno)
płonący
magnez
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
tlenek 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).
19. Wodór.
Właściwości fizyczne:
Właściwości fizyczne:
•
gaz
•
niemetal
•
bezbarwny
•
bezwonny
•
słabo rozpuszcza się w wodzie
•
łączy się z niemetalami
•
gaz o najmniejszej gęstości
2H2 + O2 2 H2O
woda
(14 razy mniejszej od gęstości powietrza
3H2 + N2 2NH3
amoniak
H2 + Cl2 2HCl
chlorowodór
H2 + S H2S
siarkowodór
Zastosowanie wodoru:
•
z metalami tworzy wodorki
•
paliwo rakietowe
•
gaz przemysłowy
2Na + H2 2NaH
wodorek sodu
•
do utwardzania tłuszczów ciekłych
Mg + H2 MgH2
wodorek magnezu
•
palny
Otrzymywanie wodoru w reakcji magnezu z para wodną
Obserwacja: magnez pali się w parze wodnej, na łyżce
do spalań powstaje biały proszek, powstaje gaz.
płonący magnez
wrząca woda
Wniosek: zaszła reakcja wymiany, biały proszek to
tlenek magnezu, a gaz to wodór.
Mg + H2O MgO + H2
20. Sposoby zbierania gazów.
Tym sposobem można zbierać
gazy słabo rozpuszczalne w
wodzie o gęstości mniejszej od
powietrza np. TLEN
gaz
woda
Tym sposobem można zbierać
gazy o gęstości mniejszej od
powietrza np. WODÓR
gaz
Tym sposobem można zbierać
gazy o gęstości większej od
powietrza np. CO2
21. Zanieczyszczenie powietrza.
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
magnez
+
tlen
tlenek magnezu
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
25. Rodzaje reakcji chemicznych ze względu na efekty energetyczne.
Reakcja egzoenergetyczna
Reakcja endoenergetyczna
Reakcja chemiczna przebiegająca z
wydzielaniem energii np. spalanie świecy
(wydziela się światło i ciepło)
Reakcja chemiczna, do której przebiegu
konieczne jest stałe doprowadzanie energii np.
pieczenie ciasta (energia dostarczana jest
poprzez włączony piekarnik)
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
tlenek miedzi (II)
wodór
Obserwacja: Na ściankach probówki pojawiły się krople cieczy
i brązowoczerwona substancja.
Wniosek: Ta ciecz to woda, a metaliczna substancja to miedź
utleniacz
tlenek miedzi (II)
reduktor
+
wodór
redukcja
utlenianie
miedź
+
tlenek wodoru (woda)
Doświadczenie – reakcja tlenku miedzi (II) z węglem
tlenek miedzi (II) + węgiel
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)
woda wapienna
utleniacz
tlenek miedzi (II)
reduktor
+
węgiel
redukcja
utlenianie
miedź
+
tlenek węgla (IV)