1. Substancja, a ciało fizyczne.

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

Ciało fizyczne (otaczające nas przedmioty i organizmy)

Substancja (to materiał, z którego wykonane jest dane

ciało fizyczne)

drut miedziany

wata cukrowa

gwóźdź

folia aluminiowa

miedź

cukier

żelazo

glin

���� 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 się w obecności innych substancji)

•••• temperatura wrzenia, topnienia

•••• przewodnictwo elektryczne i cieplne

3. Gęstość substancji.

4. Zjawisko fizyczne, a reakcja chemiczna.

5. Mieszaniny substancji.

V

md =

gdzie:

d – gęstość

m – masa substancji

V – objętość, która ta substancja zajmuje

Przemiana, w której wyniku nie powstaje żadna nowa substancja,

nie zmienia się rodzaj materii,

tylko pewne właściwości np. stan

skupienia, kształt

Przemiana, w której wyniku

powstaje nowa substancja o

innych właściwościach

6. Sposoby rozdzielania mieszanin.

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

Krystalizacja

wydzielanie się z cieczy ciała stałego w

postaci kryształków na skutek odparowania

rozpuszczalnika

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.

7. Pierwiastek chemiczny, a związek chemiczny.

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.

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

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)

PODOBIEŃSTWA

• stały stan skupienia (wyjątek rtęć – ciecz)

• barwa srebrna (wyjątek złoto i miedź)

• połysk metaliczny

• kowalność (zdolność odkształcania

pod wpływem kucia)

• ciągliwość

Rozdzielacz służy do rozdzielania dwóch cieczy nie mieszających

się ze sobą.

Magnes przyciąga opiłki żelaza

siarka

Ciecz 2

Ciecz 1

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.

� 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

� Właściwości chemiczne:

• niemetal

• bezwonny

• łączy się z niemetalami i metalami

tworząc tlenki

• podtrzymuje spalanie

• sam się nie pali

� Właściwości fizyczne:

• gaz

• bezbarwny

• słabo rozpuszcza się w wodzie

Obserwacja: wydziela się bezbarwny gaz,

bezwonny, słabo rozpuszczalny w wodzie.

Wniosek: gazem tym jest tlen

� Spalanie węgla, siarki i magnezu w tlenie

� 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)

siarka węgiel

tlen

magnez

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

� Znaczenie tlenu:

• oddychania

• spalania - przemysł, motoryzacja

• wietrzenia skal

• rdzewienia metali

• butwienia szczątków organizmów

� Zastosowanie tlenu:

• palniki tlenowo – acetylenowe

• butle gazowe (w medycynie)

• maski tlenowe dla płetwonurków, lotników

• produkcja kwasów (azotowy, siarkowy)

15. Azot – N2. 16. Gazy szlachetne – grupa 18

• 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

� Właściwości chemiczne:

• niemetal

• bezwonny

• nie podtrzymuje spalania

• niepalny

� Właściwości fizyczne:

• gaz

• bezbarwny

• słabo rozpuszcza się w wodzie

� Znaczenie azotu:

• konieczny do prawidłowego rozwoju roślin

� Zastosowanie azotu:

• produkcja amoniaku,

• nawozy sztuczne,

• materiały wybuchowe

• ciekły azot – (-196oC) usuwanie kurzajek,

szybkie zamrażanie produktów

spożywczych

17. Tlenek węgla (IV), czyli dwutlenek węgla – CO2. � Wykrywanie obecności CO2

� Właściwości chemiczne:

• tlenek niemetalu

• bezwonny

• nie podtrzymuje spalania

• niepalny

• powoduje mętnienie wody wapiennej

� Właściwości fizyczne:

• gaz

• bezbarwny

• dobrze rozpuszcza się w wodzie, dając wodę

gazowaną

� 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

Obserwacja: woda wapienna mętnieje.

Wniosek: w wydychanym powietrzu z płuc znajduje się tlenek węgla (IV) – CO2.

Powietrze z płuc

� Badanie właściwości tlenku 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).

płonący

magnez

płonące łuczywo

(drewno)

tlenek węgla (IV) - CO2

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

19. Wodór. � Otrzymywanie wodoru w reakcji magnezu z para wodną

� Zastosowanie wodoru:

• paliwo rakietowe

• gaz przemysłowy

• do utwardzania tłuszczów ciekłych

� Właściwości fizyczne:

• gaz

• bezbarwny

• słabo rozpuszcza się w wodzie

• gaz o najmniejszej gęstości

(14 razy mniejszej od gęstości powietrza

� Właściwości fizyczne:

• niemetal

• bezwonny

• łączy się z niemetalami

2H2 + O2 � 2 H2O woda

3H2 + N2 � 2NH3 amoniak

H2 + Cl2 � 2HCl chlorowodór

H2 + S � H2S siarkowodór

• z metalami tworzy wodorki

2Na + H2 � 2NaH wodorek sodu

Mg + H2 � MgH2 wodorek magnezu

• palny

Obserwacja: magnez pali się w parze wodnej, na łyżce

do spalań powstaje biały proszek, powstaje gaz.

Wniosek: zaszła reakcja wymiany, biały proszek to

tlenek magnezu, a gaz to wodór.

Mg + H2O � MgO + H2

płonący magnez

wrząca woda

20. Sposoby zbierania gazów. 21. Zanieczyszczenie powietrza.

Tym sposobem można zbierać

gazy słabo rozpuszczalne w

wodzie o gęstości mniejszej od

powietrza np. TLEN

Tym sposobem można zbierać

gazy o gęstości mniejszej od

powietrza np. WODÓR

gaz

woda

Tym sposobem można zbierać

gazy o gęstości większej od

powietrza np. CO2

gaz 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

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

substraty produkty

reagenty

magnez + tlen � tlenek magnezu

25. Rodzaje reakcji chemicznych ze względu na efekty energetyczne.

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

Reakcja egzoenergetyczna

Reakcja chemiczna przebiegająca z

wydzielaniem energii np. spalanie świecy

(wydziela się światło i ciepło)

Reakcja endoenergetyczna

Reakcja chemiczna, do której przebiegu

konieczne jest stałe doprowadzanie energii np.

pieczenie ciasta (energia dostarczana jest

poprzez włączony piekarnik)

Obserwacja: Na ściankach probówki pojawiły się krople cieczy

i brązowoczerwona substancja.

Wniosek: Ta ciecz to woda, a metaliczna substancja to miedź

tlenek miedzi (II)

wodór

tlenek miedzi (II) + wodór � miedź + tlenek wodoru (woda)

utlenianie

redukcja

reduktor utleniacz

� Doświadczenie – reakcja tlenku miedzi (II) z węglem

tlenek miedzi (II) + węgiel

woda wapienna

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)

tlenek miedzi (II) + węgiel � miedź + tlenek węgla (IV)

utlenianie

redukcja

reduktor utleniacz