Spis treœci

Spis treœci
WSTÊP
.......................................................... 8
Wykaz symboli wielkoœci chemicznych i fizycznych stosowanych w tekœcie . . . . . .
Zasady okreœlania liczby cyfr znacz¹cych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zasady zaokr¹glania liczb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Podstawowe zasady nomenklatury zwi¹zków nieorganicznych zalecane
przez Polskie Towarzystwo Chemiczne od 1998 r. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
11
11
12
ROZDZIA£ 1. Przekazywanie informacji chemicznych
1.1. Sk³ad substancji przedstawiany wzorami sumarycznymi . . . . . . . . . . .
1.2. Budowa substancji przedstawiana wzorami strukturalnymi . . . . . . . . .
1.3. Przemiany substancji przedstawiane równaniami
lub schematami reakcji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4. Tablica Mendelejewa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
24
28
35
ROZDZIA£ 2. Podstawy stechiometrii
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
Masy atomów i cz¹steczek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Masa mola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Objêtoœæ mola w warunkach normalnych. Prawo Avogadra . . . . . . . . .
Objêtoœæ mola w ró¿nych warunkach ciœnienia i temperatury.
Równanie Clapeyrona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
41
43
49
53
ROZDZIA£ 3. Stechiometria wzorów chemicznych
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
Prawo sta³oœci sk³adu (prawo Prousta) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sk³ad iloœciowy zwi¹zku chemicznego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ustalanie wzoru chemicznego na podstawie sk³adu iloœciowego . . . . .
Ustalanie wzoru chemicznego na podstawie stosunku
objêtoœciowego reagentów. Prawo Gay-Lussaca . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5. Stechiometria hydratów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
56
57
60
63
64
ROZDZIA£ 4. Stechiometria równañ chemicznych
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
Prawo zachowania masy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Molowy stosunek stechiometryczny reagentów . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Masowy stosunek stechiometryczny reagentów . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Objêtoœciowy stosunek stechiometryczny reagentów . . . . . . . . . . . . . .
Przebieg reakcji po zmieszaniu substratów w stosunku
niestechiometrycznym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6. Wykorzystywanie stosunku iloœciowego reagentów
do obliczania parametrów chemicznych substancji . . . . . . . . . . . . . . . .
4.7. WydajnoϾ reakcji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.8. Reakcje równoleg³e (wspó³bie¿ne) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
66
67
70
76
80
84
89
90
4.9.
4.10.
4.11.
4.12.
SzybkoϾ reakcji. Katalizatory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Równowaga chemiczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Regu³a Le Chateliera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Obliczenia termochemiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
ROZDZIA£ 5. Stechiometria mieszanin
5.1. Udzia³y masowe. WskaŸniki udzia³u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2. Sk³ad procentowy mieszanin. Stosunek molowy,
masowy i objêtoœciowy sk³adników . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3. U³amek molowy, masowy i objêtoœciowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4. Parametry mieszanin w funkcji sk³adu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5. Reakcje z mieszanin¹ o znanym sk³adzie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6. Sk³ad mieszaniny poreakcyjnej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7. Ustalanie sk³adu mieszanin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
111
117
122
123
127
129
131
ROZDZIA£ 6. Budowa atomów
6.1. Sk³adniki atomów. Izotopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2. Przemiany j¹drowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3. Konfiguracje elektronowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.1. Konfiguracje pow³okowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.2. Konfiguracje podpow³okowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.3. Konfiguracje orbitalne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4. Widma emisyjne. Liczby kwantowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
135
138
143
143
145
147
148
ROZDZIA£ 7. Przekszta³cenia atomów w inne drobiny
7.1. Przekszta³cenia atomów w jony . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
7.2. Przekszta³cenia atomów w cz¹steczki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
ROZDZIA£ 8. Roztwory
8.1.
8.2.
8.3.
8.4.
8.5.
8.6.
8.7.
8.8.
8.9.
Stê¿enie procentowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Stê¿enie masowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Stê¿enie molowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Przeliczanie stê¿eñ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RozpuszczalnoϾ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Rozpuszczanie hydratów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mieszanie roztworów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Rozcieñczanie roztworów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zatê¿anie roztworów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
160
163
165
170
176
179
180
184
187
ROZDZIA£ 9. Chemia roztworów wodnych
9.1. Dysocjacja jonowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
9.2. Stopieñ dysocjacji. Stê¿enie molowe jonów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
9.3. Sta³a dysocjacji. Prawo rozcieñczeñ Ostwalda . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
9.4.
9.5.
9.6.
9.7.
9.8.
9.9.
9.10.
9.11.
Wyk³adnik stê¿enia jonów wodorowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reakcje jonowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Stechiometria reakcji w roztworach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TwardoϾ wody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hydroliza soli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
AmfoterycznoϾ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Iloczyn rozpuszczalnoœci. Rozpuszczalnoœæ molowa . . . . . . . . . . . . .
Teoria Bronsteda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
197
199
204
208
208
209
211
216
ROZDZIA£ 10. Reakcje utleniania-redukcji
10.1. Stopieñ utlenienia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
10.2. Równania chemiczne reakcji utleniania-redukcji . . . . . . . . . . . . . . . . 222
ROZDZIA£ 11. Elektrochemia
11.1. Ogniwa. Szereg napiêciowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
11.2. Reakcje w elektrolizerze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
11.3. Prawa Faradaya . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
ROZDZIA£ 12. Zwi¹zki nieorganiczne
12.1.
12.2.
12.3.
12.4.
12.5.
Tlenki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wodorki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wodorotlenki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kwasy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
243
245
246
246
248
ROZDZIA£ 13. Pierwiastki bloku s
13.1. Wodór . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
13.2. Litowce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
13.3. Berylowce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
ROZDZIA£ 14. Pierwiastki bloku p
14.1.
14.2.
14.3.
14.4.
14.5.
Fluorowce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tlenowce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Azotowce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wêglowce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Borowce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
258
260
263
265
268
ROZDZIA£ 15. Pierwiastki bloku d
15.1.
15.2.
15.3.
15.4.
¯elazowce (Fe, Ru, Os) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Manganowce (Mn, Tc, Re) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chromowce (Cr, Mo, W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Miedziowce (Cu, Ag, Au) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
271
273
275
276
ROZDZIA£ 16. Wêglowodory
16.1. Wêglowodory nasycone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
16.2. Wêglowodory nienasycone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
16.3. Wêglowodory aromatyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
ROZDZIA£ 17. Jednofunkcyjne pochodne wêglowodorów
17.1.
17.2.
17.3.
17.4.
17.5.
Alkohole i fenole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aldehydy i ketony . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kwasy karboksylowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aminy. Zwi¹zki nitrowe. Amidy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
301
307
311
316
320
ROZDZIA£ 18. Wielofunkcyjne pochodne wêglowodorów
18.1. Hydroksykwasy. Hydroksyaldehydy. Hydroksyketony . . . . . . . . . . . 324
18.2. Aminokwasy. Peptydy. Bia³ka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
18.3. Cukry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
ANEKSY I TABELE
Aneks 1.
Aneks 2.
Aneks 3.
Aneks 4.
Aneks 5.
Aneks 6.
Aneks 7.
Aneks 8.
Aneks 9.
Aneks 10.
Aneks 11.
Aneks 12.
Aneks 13.
Aneks 14.
Aneks 15.
Aneks 16.
Aneks 17.
Aneks 18.
Aneks 19.
Zapisywanie symboli i wzorów chemicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Przedrostki do tworzenia dziesiêtnych krotnoœci
(podwielokrotnoœci i wielokrotnoœci) jednostek uk³adu SI . . . . . . . . . .
Zasady tworzenia jednostek krotnych (wtórnych) uk³adu SI . . . . . . . . .
Masa atomowa i cz¹steczkowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sk³ad zwi¹zku chemicznego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Licznoœæ materii i jej wielkoœci pochodne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sk³ad mieszanin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Stê¿enia roztworów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
RozpuszczalnoϾ masowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Iloczyn rozpuszczalnoœci. Rozpuszczalnoœæ molowa . . . . . . . . . . . . . .
Prawa gazowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reakcje chemiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dysocjacja jonowa. pH roztworu. Kwasy i zasady Bronsteda . . . . . . . .
Ogniwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Elektroliza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wzory elektronowe. Budowa przestrzenna drobin . . . . . . . . . . . . . . . .
Symbole hybrydyzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sposoby rysowania wzorów zwi¹zków organicznych . . . . . . . . . . . . . .
Rodzaje izomerii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tabela A1.
Tabela A2.
330
330
330
331
332
332
334
336
338
338
339
339
340
342
342
343
346
347
351
WskaŸniki udzia³u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
Przeliczanie wskaŸników udzia³u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
Tabela A3.
Tabela A4.
Tabela A5.
Tabela A6.
Tabela A7.
Przeliczanie u³amków iloœciowych dla mieszanin
dwusk³adnikowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Przeliczanie stê¿eñ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Struktury przestrzenne drobin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nazwy i symbole orientacji przestrzennej linii prostych
³¹cz¹cych atom centralny z ligandami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Konfiguracje typowych heksoz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
336
337
345
346
350
TABELE UZUPE£NIAJ¥CE
Tabela A8.
Tabela A9.
Tabela A10.
Tabela A11.
Tabela A12.
Tabela A13.
Tabela A14.
Tabela A15.
Tabela A16.
Sk³ad izotopowy najwa¿niejszych pierwiastków . . . . . . . . . . . . .
Rozpuszczalnoœæ soli i wodorotlenków w wodzie
w temperaturze 291–298 K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wartoœci energii niektórych wi¹zañ kowalencyjnych [kJ/mol] . .
Gêstoœci wodnych roztworów wodorotlenków, kwasów
i alkoholu etylowego w temperaturze 291 K [g/cm3] . . . . . . . . . .
Redukcja objêtoœci gazu do warunków normalnych V0 = k · V . . .
Sta³e dysocjacji, stopnie dysocjacji, pH roztworu . . . . . . . . . . . .
Szereg napiêciowy metali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Potencja³y standardowe niektórych pó³ogniw redoks . . . . . . . . .
Nadnapiêcia wydzielania wodoru, tlenu i metali
(w woltach) na ró¿nych elektrodach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
353
354
354
355
356
357
360
360
361
ODPOWIEDZI
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
Rozwi¹zania zadañ trudnych (**) zamieszczono
na stronie internetowej wydawnictwa
SKOROWIDZ (polsko-angielski)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441