Obecná chemie – maturitní otázka z chemie

 

   Otázka: Obecná chemie

   Předmět: Chemie

   Přidal(a): ZuzilQa

 

 

 

 

Základní pojmy v chemii, periodická soustava prvků

Chemie = přírodní věda zkoumající složení a strukturu látek a jejich přeměny v látky jiné

-setkáváme se s ní v každodenním životě

 

chemie se člení na řadu oborů :

obecná chemie = zabývá se obecnými zákonitostmi stavby látek průběhu chemických dějů

anorganická chemie = zkoumá látky anorganické ( všechny prvky a sloučeniny s výjimkou většiny sloučenin uhlíku)

organická chemie = zkoumá látky organické ( většina sloučenin uhlíku)

biochemie = chemie živých soustav

fyzikální chemie = zkoumá chemické látky fyzikálními metodami

geochemie = zkoumá chemické složení země

obory aplikované chemie:

agrochemie = chemie v zemědělství

chemická technologie = postupy chemické výroby

analytická chemie = zkoumá složení látek

 

Látka = hmota skládající se z částic (atomů, molekul, iontů,..)

-má určité charakteristické vlastnosti

-základní stavební jednotkou je atom nebo ion

-většina tvořena molekulami

molekula = částice tvořená dvěma nebo více sloučenými atomy(ionty)

 

třídění látek :

chemicky čisté látky (chemické individuum) = tvořeny stejnými částicemi

-má stálé charakteristické vlastnosti (teplota tání, teplota varu, hustota,..)

 

rozdělení chem.čistých látek:

prvek = chemicky čistá látka složená z atomů se stejným protonovým číslem

-atomy prvků mohou být volné (He), vázané v molekulách (Cl2), nebo v krystalové struktuře (uhlík v diamantu)

sloučenina = chemicky čistá látka tvořená stejnými molekulami sloučenými ze dvou a více atomů různých prvků (CO2), nebo ionty vázanými v krystalové struktuře (NaCl)

-krystalová struktura = určena vazbami mezi atomy

-vazby mezi atomy určují soudržnost, štěpnost a tvar

-pokud je chem.čistá látka tvořena ionty, pak jsou vždy zastoupeny alespoň dva druhy iontů (kladný a záporný), které můžeme odvodit z chemického vzorce

 

směsi = soustavy složené s několika různých chemicky čistých látek ( = z různých druhů částic)

 

rozdělení směsí :

homogenní směs = obsahuje pouze částice menší než 10 -9 (pravé roztoky)

-pravé roztoky  –plynný = molekuly jednoho plynu rozptýlené mezi molekulami jiného plynu (vzduch)

-kapalný = molekuly nebo ionty nízkomolekulárních látek rozptýlené v kapalině (roztok NaCl ve vodě)

-pevný = jednotlivé atomy (ionty) jedné pevné látky rozptýlené mezi částicemi jiné pevné látky (slitiny kovů)

 

koloidní směs = obsahuje rozptýlené částice o velikosti 10-7 – 10-9 (aerosol, koloidní roztok, emulze)

-aerosol -mlha = kapičky kapaliny rozptýlené v plynu

-dým  = částečky pevné látky rozptýlené v plynu

-kouř = kapičky kapaliny a částečky pevné látky rozptýlené v plynu

 

-koloidní roztok = molekuly org.látek nebo shluky anorganických molekul rozptýlené v kapalině ( bílkoviny ve vodě)

-emulze = kapičky jedné kapaliny rozptýlené v jiné kapalině ( olej ve vodě)

-gel = bubliny plynu rozptýlené v pevné látce

 

heterogenní směs = obsahuje rozptýlené částice větší než 10-7  (pěna, suspenze)

-pěna = bubliny plynu rozptýlené v kapalině

-suspenze = částečky pevné látky rozptýlené v kapalině ( jemný písek ve vodě)

 

disperzní prostředí = směs obsahuje látku spojitou v celém objemu soustavy

-v něm jsou rozptýleny (dispergovány) ostatní látky = dispergovaný podíl

-celá soustava se nazývá disperzní

→ mlha (disperzní soustava) = plyn (disp.prostředí) + kapičky kapaliny (dispergovaný podíl )

Metody oddělování složek směsi

-abychom mohli látku důkladně zkoumat, musí být v čistém stavu a v dostatečném množství

-látky se částo v přírodě vyskytují ve formě směsi

 

metody :

krystalizace = oddělení na základě jejich různé rozpustnosti

->nejdříve tvoří krystaly látka nejméně rozpustná

-může být provedena ochlazením za horka nasyceného roztoku nebo odpařením rozpouštědla

-použití : získávání čístého kryst.cukru z cukerné šťávy

 

sedimentace = oddělení pevných částic rozptýlených v plynu nebo kapalině, usazujících se na základě gravitačních sil

->nejdříve se usazují částice s největší hustotou

-použití : čištění odpadních vod

 

filtrace = oddělení pevné složky, která se zachytí na filtru, od kapalné (plynné) složky, která filtrem protéká jako tzv.filtrát

-použití : zachycování nečistot při výrobě pitné vody nebo při čištění vzduchu

 

destilace = oddělení jednotlivých kapalných složkek směsi na základě jejich rozdílné teploty varu

->zahřátím se nejdříve uvolňují páry s převládajícím obsahem složky s nejnižší teplotou varu, které vedou do chladiče → zde opět zkapalní

-použití : zisk ethanolu ze směsi vzniklé ethanolovým kvašením cukrů

-v průběhu stoupá teplota zahřívaného roztoku – směs tak lze separovat do několika podílů neboli frakcí podle jejich teploty varu

-frakční destilace = zachycování jednotlivých frakcí destilujících v urč.teplotním rozmezí

-použití fr.destilace : frakční destilace ropy nebo kapalného vzduchu

sublimace = oddělení složky ze směsi, která zahříváním přechází z pevného skupenství přímo do plynného (sublimuje)

-použití : zisk čistého jodu

 

extrakce = oddělování složek směsi na základě jejich rozdílné rozpustnosti v určitém rozpouštědle

-oddělovaná složka se ne rozdíl od ostatních složek složek směsi v rozpouštědle rozpustí

->následně se získá odpařením rozpouštědla nebo destilací

-použití : zisk surového oleje z olejnatých semen

 

chromatografie = složky směsi se dělí na základě jejich rozdílných vlastností (velikost částic) vzhledem ke dvěma nemísitelným fázím

-fáze : stacionární = pórovitý materiál

mobilní = rozpouštědlo

-při pohybu mobilní fáze podél stacionární dochází k oddělování složek

-použití : analýza složitých směsí látek

 

elektroforéza = metoda využívající rozdílnou pohyblivost elektricky nabitých částic různých látek v elektrickém poli

-použití : v biochemii k dělení bílkovin

 

Nasycený roztok = vzniká tehdy, jestliže se v daném roztoku za dané teploty už další množství rozpouštěné látky nerozpustí

-za horka obsahuje obvykle větší množství rozpouštěné látky než nasycený roztok připravený za normální teploty

-jeho ochlazením se přebytek látky vyloučí ve formě krystalů

 

Soustavy látek

-soustava = soubor všech látek v určitém vymezeném prostoru

-každá soustava je od okolí oddělena stěnami (skutečnými nebo myšlenými – rovina)

 

rozdělení soustav :

izolovaná = stěny zabraňují výměně energie i částic s okolím (voda v termosce)

uzavřená = stěny nepropouští částice, ale umožňují výměnu energie s okolím (voda v baňce uzavř.zátkou)

otevřená = stěny umožňují výměnu částic i energie s okolím (voda v kádince)

 

další dělení :

homogenní = v celém objemu mají stejné vlastnosti

-jsou tvořeny jedinou fází (směs plynů)

heterogenní = nemají všude stejné vlastnosti

-tvořeny několika fázemi oddělenými hraniční oblastí – zde se vlastnosti soustavy výrazně mění

-v soustavě voda a vzduch (1.fáze – voda, 2.fáze – vzduch) se při přechodu z jedné fáze do druhé mění hustota, skupenství, index lomu aj.

*index lomu = bezrozměrná fyz.veličina popisující šíření světla

 

Chemické zákony

periodický zákon = vlastnosti prvků jsou periodickou funkcí jejich protonového čísla

-1869 Mendělejev

 

zákon zachování hmotnosti = Hmotnost všech reaktantů je rovna hmotnosti všech reakčních produktů

-1748 Lomonosov

 

zákon zachování energie = Celková energie izolované soustavy je v průběhu chemické reakce konstantní

-1748 Lomonosov

 

zákon stálých poměrů slučovacích = látky spolu reagují v poměru svých látkových množstvích

-tento poměr je pro reakce stálý

-1799 Proust

 

Periodická soustava prvků

rozdělení prvků podle orbitalů :

nepřechodné = (základní) prvky (hlavní skupiny)

-s- prvky = valenční elektrony pouze v orbitalech ns

-p- prvky = valenční elektrony v orbitalech np

 

přechodné = vedlejší prvky

-d- prvky = valenční elektrony v orbitalech ns a (n-1)d

 

vnitřně přechodné

-f-prvky – lanthanoidy a aktinoidy – valenční elektrony v orbitalech ns a (n-2)f

 

rozdělení skupin prvků :

alkalické kovy – I.A

                 -s1 prvky – H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr

-Li, Na, K, Rb, Cs, Fr – alkalické kovy

-mají 1 valenční elektron v orbitalu ns1

 

kovy alkalických zemin – II.A

                          -s2 prvky – Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra

-Ca, Sr, Ba, Ra – kovy alkalických zemin

-mají 2 valenční elektrony v orbitalu ns2

triely – III.A

        -p1 prvky – B, Al, Ga, In, Tl (thallium), el.konfigurace : ns2np1

tetryly – IV.A

         -p2 prvky – C, Si, Ge, Sn, Pb

-ve valenční sféře 4 orbitaly, el.konfigurace : ns2np2

pentely – V.A

         -p3 prvky – N, P, As, Sb, Bi

-ve valenční sféře 5 orbitalů, el.konfigurace : ns2np3

 

chalkogeny – VI.A

             -p4 prvky – O, S, Se, Te, Po (radioaktivní)

-ve valenční sféře 6 elektronů, el.konfigurace : ns2np4

halogeny – VII.A

          -p5 prvky – F, Cl, Br, I, At (radioaktivní)  

                -ve valenční sféře 7 elektronů, el.konfigurace : ns2np5

vzácné (inertní) plyny – VIII.A

                         -p6 prvky – He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn (radioaktivní)

-ve valenční sféře 8 elektronů, el.konfigurace :  ns2np6

 

významné triády :

triáda železa: Fe, Co, Ni

lehké platinové kovy: Ru, Rh, Pd

skupina těžkých platinových kovů: Os, Ir, Pt

 

významné periody :

lanthanoidy – prvky s Z 58 – 71 (Ce – Lu)

aktinoidy – prvky s Z 90 – 103 (Pa – Lr)

prvky vzácných zemin – Sc, Y, La, lanthanoidy

transurany – prvky nacházející se za uranem






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: