Ciekawa chemia 8
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
CHEMIA<br />
<strong>Ciekawa</strong> <strong>chemia</strong><br />
podręcznik<br />
szkoła podstawowa<br />
8
Hanna Gulińska, Janina Smolińska<br />
CHEMIA<br />
<strong>Ciekawa</strong> <strong>chemia</strong><br />
podręcznik<br />
szkoła podstawowa<br />
8
Działy 6., 7. i 8. podręcznika stanowią opracowanie publikacji <strong>Ciekawa</strong> <strong>chemia</strong>. Część 2. Podręcznik<br />
gimnazjalisty autorstwa Hanny Gulińskiej, Jarosława Haładudy, Janiny Smolińskiej,<br />
WSiP, Warszawa 2006.<br />
Ilustrator: VERDE<br />
Podręcznik dopuszczony do użytku szkolnego przez ministra właściwego do spraw oświaty<br />
i wychowania i wpisany do wykazu podręczników przeznaczonych do kształcenia ogólnego<br />
do nauczania chemii, na podstawie opinii rzeczoznawców:<br />
dr hab. Małgorzaty Nodzyńskiej, mgr Haliny Piankowskiej, dr Jolanty Fiszbak.<br />
Etap edukacyjny: II<br />
Typ szkoły: szkoła podstawowa<br />
Rok dopuszczenia: 2018<br />
Numer ewidencyjny w wykazie:<br />
Podręcznik wpisany do wykazu podręczników MEN dopuszczonych do użytku szkolnego,<br />
uwzględniających podstawę programową kształcenia ogólnego określoną w rozporządzeniu<br />
z dnia 14 lutego 2017 r. (Dz.U. poz. 356).<br />
© Copyright by Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne<br />
Warszawa 2018<br />
Wydanie I<br />
ISBN: 978-83-02-17487-2<br />
Opracowanie merytoryczne i redakcyjne: Danuta Roman (redaktor koordynator),<br />
Anna Dudek (redaktor merytoryczny)<br />
Redakcja językowa: Milena Schefs<br />
Redakcja techniczna: Agnieszka Przystańska<br />
Projekt okładki: Ewa Pawińska<br />
Projekt graficzny: Ewa Pawińska<br />
Projekt infografik i wykonanie: Krzysztof Płuciennik<br />
Opracowanie graficzne: Zespół Grafików WSiP<br />
Fotoedycja: Ignacy Składowski<br />
Skład i łamanie: Verde, Kraków<br />
Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne Spółka Akcyjna<br />
00-807 Warszawa, Aleje Jerozolimskie 96<br />
KRS: 0000595068<br />
Tel.: 22 576 25 00<br />
Infolinia: 801 220 555<br />
www.wsip.pl<br />
Druk i oprawa: Drukarnia POZKAL<br />
Publikacja, którą nabyłeś, jest dziełem twórcy i wydawcy. Prosimy, abyś przestrzegał praw, jakie im<br />
przysługują. Jej zawartość możesz udostępnić nieodpłatnie osobom bliskim lub osobiście znanym. Ale nie publikuj<br />
jej w internecie. Jeśli cytujesz jej fragmenty, nie zmieniaj ich treści i koniecznie zaznacz, czyje to dzieło.<br />
A kopiując jej część, rób to jedynie na użytek osobisty.<br />
Szanujmy cudzą własność i prawo.<br />
Więcej na www.legalnakultura.pl<br />
Polska Izba Książki
Spis treści<br />
O podręczniku .................................................. 4<br />
To już wiesz z klasy 7 ...................................... 5<br />
6. Wodorotlenki a zasady<br />
6.1. Reakcje tlenków metali z wodą ......... 13<br />
6.2. Działanie wody na metale .................. 19<br />
6.3. Właściwości i zastosowanie<br />
wodorotlenków...................................... 23<br />
6.4. Dysocjacja elektrolityczna zasad ...... 28<br />
Podsumowanie działu .................................. 33<br />
7. Kwasy<br />
7.1. Reakcje tlenków niemetali z wodą ..... 41<br />
7.2. Kwasy tlenowe....................................... 45<br />
7.3. Kwasy beztlenowe ............................... 48<br />
7.4. Właściwości i zastosowanie<br />
kwasów .................................................... 52<br />
7.5. Odczyn roztworu. Skala pH ............... 58<br />
7.6. Kwaśne opady ....................................... 63<br />
Podsumowanie działu .................................. 69<br />
8. Sole<br />
8.1. Reakcja zobojętniania .......................... 79<br />
8.2. Budowa i nazwy soli ............................ 83<br />
8.3. Dysocjacja elektrolityczna soli .......... 86<br />
8.4. Otrzymywanie soli ............................... 91<br />
8.5. Rozpuszczalność soli w wodzie ......... 96<br />
8.6. Reakcje soli z zasadami i kwasami ..... 100<br />
8.7. Zastosowanie soli ................................ 104<br />
Podsumowanie działu .................................. 111<br />
9. Węglowodory<br />
9.1. Związki organiczne i ich<br />
różnorodność ........................................ 119<br />
9.2. Węglowodory nasycone<br />
– alkany .................................................. 124<br />
9.3. Węglowodory nienasycone<br />
– alkeny .................................................. 132<br />
9.4. Węglowodory nienasycone<br />
– alkiny ................................................... 139<br />
9.5. Produkty przemysłu<br />
petrochemicznego ............................... 145<br />
Podsumowanie działu .................................. 151<br />
10. Pochodne węglowodorów<br />
10.1. Alkohole mono-<br />
i polihydroksylowe ............................... 159<br />
10.2. Kwasy karboksylowe ........................... 167<br />
10.3. Kwasy tłuszczowe ................................ 175<br />
10.4. Sole kwasów karboksylowych .......... 181<br />
10.5. Estry ......................................................... 185<br />
10.6. Aminy i aminokwasy ........................... 191<br />
Podsumowanie działu ..................................... 196<br />
11. Substancje o znaczeniu<br />
biologicznym<br />
11.1. Tłuszcze to także estry ...................... 205<br />
11.2. Skład białek i ich biologiczne<br />
znaczenie ................................................ 212<br />
11.3. Właściwości białek .............................. 217<br />
11.4. Cukry proste – glukoza i fruktoza .... 222<br />
11.5. Sacharoza jako przykład<br />
dwucukrów ............................................ 227<br />
11.6. Znaczenie skrobi dla organizmów.... 230<br />
11.7. Celuloza to też cukier.......................... 236<br />
Podsumowanie działu ..................................... 242<br />
Twórcy chemii .................................................. 248<br />
Tabela rozpuszczalności ................................ 250<br />
Właściwości wybranych substancji ............ 250<br />
Indeks polsko-angielski .................................. 251<br />
Układ okresowy pierwiastków<br />
chemicznych ........................................... wklejka
O podręczniku<br />
Podręcznik został podzielony na sześć działów tematycznych,<br />
a każdy dział na rozdziały odpowiadające kolejnym lekcjom.<br />
6.1<br />
Reakcje tlenków<br />
metali z wodą<br />
Z tego rozdziału dowiesz się m.in.:<br />
● w jaki sposób tlenki metali reagują z wodą<br />
● co to są wodorotlenki i ich wodne roztwory<br />
● jak zmienia się barwa wskaźników w obecności zasad<br />
W siódmej klasie poznaliście najpopularniejszy z tlenków – tlenek wodoru, czyli wodę<br />
(H 2O). Teraz zbadamy jej oddziaływanie na inne tlenki: zmieszamy z wodą kilka<br />
znanych tlenków metali. Rozpoczniemy od tlenku wapnia, który zwyczajowo nazywa<br />
się wapnem palonym. Tlenek ten jest stosowany w budownictwie,<br />
gdzie przeprowadza się taki proces jak w naszym doświadczeniu,<br />
zwany gaszeniem wapna.<br />
6.1. DZIAŁANIE WODY NA TLENEK WAPNIA<br />
UWAGA! Doświadczenie to należy wykonywać w rękawicach<br />
i okularach ochronnych, ponieważ tlenek wapnia jest żrący.<br />
Do zlewki wsypujemy trochę tlenku wapnia i u mieszcza my<br />
w nim termometr. Następnie bardzo ostrożnie dolewamy<br />
zimną wodę i mieszamy.<br />
Obserwujcie zachowanie się tlenku wapnia w wodzie i wskazania<br />
termometru.<br />
Tlenek wapnia częściowo rozpuszcza się w wodzie, a temperatura mieszaniny w zlewce<br />
rośnie, co może świadczyć o tym, że podczas rozpuszczania tej substancji w wodzie<br />
wydziela się energia na sposób ciepła. A może zachodzi tu egzotermiczna reakcja prowadząca<br />
do powstania nowego związku chemicznego? Aby się<br />
o tym przekonać, wykonajcie następne doświadczenie.<br />
6.2. BADANIE ROZTWORU OTRZYMANEGO<br />
W DOŚWIAD CZENIU 6.1 ZA POMOCĄ WYWARU<br />
Z CZERWONEJ KAPUSTY<br />
Część zawiesiny z poprzedniego doświadczenia prze lej cie<br />
ostrożnie do probówki. Następnie dodajcie do niej przygotowany<br />
wcześniej wywar z czerwonej kapusty*.<br />
Co obserwujecie?<br />
* Wywar z czerwonej kapusty powinien być świeżo przyrządzony, ponieważ bardzo szybko się psuje. Aby<br />
go przygotować, należy drobno pokroić 1–2 liście czerwonej kapusty i zalać je szklanką wrzącej wody<br />
(najlepiej destylowanej). Po wystudzeniu zlać powstały roztwór do czystego naczynia, a liście wyrzucić.<br />
10. Pochodne węglowodorów<br />
• Alkohol metylowy (metanol) CH 3OH, zwany spirytusem drzewnym, jest lotną (temperatura<br />
wrzenia 64,7°C), łatwopalną, bezbarwną cieczą o charakterystycznym zapachu.<br />
Metanol jest silną trucizną. Wdychanie i spożycie nawet niewielkiej<br />
ilości tego związku powoduje silne zatrucie, utratę wzroku i paraliż.<br />
Dawka śmiertelna, w zależności od indywidualnych cech organizmu,<br />
wynosi 30–100 g. W pracowni szkolnej nie przechowuje się metanolu<br />
i nie używa się go do doświadczeń. Alkohol metylowy znalazł zastosowanie<br />
w różnych gałęziach przemysłu (patrz s. 163).<br />
• Alkohol etylowy (etanol) C 2H 5OH<br />
Zbadajcie doświadczalnie jego właściwości.<br />
1 2<br />
10.1. BADANIE WŁAŚCIWOŚCI<br />
ALKOHOLU ETYLOWEGO<br />
Do dwóch probówek wlejcie po 3–4 cm 3 alkoholu<br />
etylowego. Opiszcie jego wygląd i zbadajcie<br />
zapach. Następnie do jednej probówki (1) dodajcie<br />
trochę wody i wstrząśnijcie. Określcie rozpuszczalność<br />
alkoholu. Do drugiej probówki (2)<br />
wlejcie kilka kropli wywaru z czerwonej kapusty.<br />
Co obserwujecie?<br />
Alkohol etylowy jest bezbarwną cieczą o charak terystycznym zapachu, miesza się<br />
z wodą bez ograniczeń. Wskaźnik dodany do roztworu etanolu nie zmienił zabarwienia,<br />
co oznacza, że alko hol ma odczyn obojętny, czyli w roztworze wod nym nie ma<br />
nadmiaru jonów H + ani jonów OH – .<br />
10.2. BADANIE PALNOŚCI<br />
ALKOHOLU ETYLOWEGO<br />
Nalewamy do parownicy ok. 10 cm 3 alkoholu etylowego<br />
i ostrożnie zbliżamy zapalone łuczywo.<br />
Podczas zbliżania łuczywa zapalają się pary<br />
alkoholu. Etanol jest więc łatwopalny, a jego<br />
temperatura wrzenia wynosi 78,3°C. Pali się<br />
niebieskawym płomieniem i spala się całkowicie.<br />
Reakcję tę opisuje równanie:<br />
C 2H 5OH + 3 O 2 Ű 2 CO 2 + 3 H 2O<br />
Ze względu na tę właściwość alkohol etylowy znalazł zastosowanie jako paliwo.<br />
W języku potocznym nazwą alkohol określa się napoje alkoholowe. Mają one różną<br />
zawartość procentową alkoholu etylowego – od 4% w niektórych gatunkach piwa,<br />
przez 12–14% w winach, do ponad 50% w niektórych gatunkach wódki. Wodny roztwór<br />
alkoholu etylowego o stężeniu 96% to spirytus.<br />
7. Kwasy<br />
PRZYKŁAD<br />
Obliczmy wartościowość siarki wchodzącej w skład cząsteczki kwasu o wzorze sumarycznym<br />
H 2SO 4 i na tej podstawie zapiszmy nazwę tego kwasu.<br />
Rozwiązanie:<br />
Aby obliczyć wartościowość siarki, należy od iloczynu liczby atomów tlenu i wartościowości<br />
tlenu (II) odjąć iloczyn liczby atomów wodoru i wartościowości wodoru (I):<br />
I x II<br />
H 2SO 4<br />
wartościowość siarki liczba wartościowość<br />
– atomów ściowość<br />
liczba warto-<br />
wchodzącej w skład = atomów ·<br />
reszty kwasowej<br />
tlenu tlenu wodoru · wodoru<br />
x<br />
=<br />
4 · II<br />
–<br />
2 · I<br />
x<br />
=<br />
VIII<br />
–<br />
II<br />
x<br />
=<br />
VI<br />
Odpowiedź: Wartościowość siarki w cząsteczce kwasu o wzorze sumarycznym<br />
H 2SO 4 wynosi VI. Nazwę tego kwasu zapiszemy więc: kwas siarkowy(VI).<br />
● Strukturę kwasów tlenowych najlepiej można pokazać za pomocą wzorów struktural<br />
nych i modeli cząsteczek.*<br />
NAZWA, WZÓR SUMARYCZNY WZÓR STRUKTURALNY* MODEL CZĄSTECZKI<br />
kwas azotowy(V)<br />
HNO 3<br />
H O<br />
kwas siarkowy(IV) H O<br />
H 2SO 3<br />
H O<br />
kwas siarkowy(VI) H O<br />
H 2SO 4<br />
H O<br />
O<br />
N<br />
O<br />
* W przyszłości dowiecie się, że niektóre z tych wzorów należy rysować trochę inaczej.<br />
S<br />
S<br />
O<br />
O<br />
O<br />
Pod każdym tematem znajdują<br />
się zagadnienia, z którymi<br />
zapoznasz się w toku lekcji.<br />
13<br />
162<br />
Przyklad, cwiczenie<br />
Dokładne opisy doświadczeń<br />
wraz ze zdjęciami ułatwią ci<br />
zrozumienie tematu.<br />
46<br />
Przykłady pokażą ci krok<br />
po kroku, w jaki sposób<br />
rozwiązywać chemiczne zadania.<br />
Przyklad, cwiczenie<br />
6. Wodorotlenki a zasady<br />
Dowiedz się więcej<br />
Do wykrywania zasad możecie użyć również<br />
innych wskaźników, np.<br />
BARWA WSKAŹNIKA<br />
WSKAŹNIK W WODZIE<br />
W ZASA-<br />
DESTYLO-<br />
DACH<br />
WANEJ<br />
błękit<br />
żółta niebieska<br />
tymolowy<br />
sok z czarnego<br />
fioletowa zielona<br />
bzu<br />
sok z czarnych<br />
fioletowa zielona Sok z czarnych jagód jest łatwo dostępnym<br />
jagód<br />
wskaźnikiem.<br />
Podsumowanie lekcji<br />
• Niektóre tlenki metali (głównie metali należących do 1. i 2. grupy układu okre sowego)<br />
reagują z wodą. W wyniku tych reakcji powstają wodorotlenki metali, których wodne<br />
roztwory nazywa się zasadami.<br />
• Tlenki, które w reakcji z wodą tworzą zasady, nazywa się tlenkami zasadowymi.<br />
• Wodorotlenki są zbudowane z kationów metalu i anionów wodorotlenkowych.<br />
Ich ogól ny wzór można zapisać w postaci M n+ (OH – ) n lub M(OH) n.<br />
• W obecności zasad wskaźniki, np. fenoloftaleina, lakmus, uniwersalny papierek<br />
wskaźnikowy i wywar z czerwonej kapusty, zmieniają zabarwienie.<br />
Rozwiąż zadania i problemy<br />
1. Pierwiastek X tworzy tlenek o wzorze X 2O. Tlenek ten podczas reakcji z wodą daje produkt<br />
zabarwiający lakmus na kolor niebieski. W której grupie układu okresowego należy szukać<br />
tego pierwiastka? Jak nazywa się ta grupa?<br />
2. Napisz w zeszycie równanie reakcji tlenku potasu z wodą, podaj nazwę i narysuj model<br />
otrzymanego pro duk tu.<br />
3. Napisz w zeszycie wzory sumaryczne wodorotlenku miedzi(II) i wodorotlenku bizmutu(III).<br />
Wykonaj doświadczenie<br />
Przygotuj według instruk cji (s. 13) wywar z czerwonej kapusty. Bibułę filtracyjną (lub biały filtr<br />
używany w ekspresie do kawy) potnij na paski i zanurz na kilka minut w wywarze. Gotowe paski<br />
pozostaw w ciepłym miejscu do wysuszenia. Otrzymane w ten sposób kapuściane papierki<br />
wskaźnikowe włóż do plastikowego woreczka lub słoi ka, szczelnie zamknij i zachowaj do innych<br />
doświadczeń bądź analiz.<br />
Podsumowanie działu<br />
doswiadczenie do fizyki i<br />
biologii<br />
WAŻNE POJĘCIA<br />
• 10.1. Alkohol, grupa funkcyjna, grupa • 10.4. Mydła, mydła rozpuszczalne<br />
hydroksylowa, alkoho le monohy dro ksylowe<br />
(jednowodoro tlenowe), alkohole wody, detergent, biodegradacja<br />
i nierozpuszczalne w wodzie, twardość<br />
polihydroksylowe (wielowodorotlenowe),<br />
zadanie z atlasem<br />
• 10.5. Estry, grupa estrowa, reakcja<br />
fermentacja alkoholowa<br />
estryfikacji, hydroliza, poliestry,<br />
• 10.2. Kwas karboksylowy, grupa<br />
nitrogliceryna, dynamit<br />
karboksylowa, fermentacja octowa • 10.6. Aminy, aminokwasy, peptydy,<br />
• 10.3. Kwasy tłuszczowe<br />
wiązanie peptydowe<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Grupa funkcyjna – atom lub grupa atomów połączonych z łańcuchem węglowym<br />
związku organicznego w miejscu jednego atomu wodoru. Jest charakterystyczna<br />
dla danego związku i decyduje o jego właściwościach.<br />
GRUPY FUNKCYJNE POCHODNYCH WĘGLOWODORÓW<br />
grupa<br />
ALKOHOLE hydroksylowa<br />
OH<br />
KWASY<br />
grupa<br />
O<br />
KARBOKSYLOWE karboksylowa C<br />
O H<br />
8. Sole<br />
TEST DO DZIAŁU<br />
Wybierz poprawną odpowiedź lub poprawne dokończenie zdania.<br />
1. Wskaż równanie ilustrujące przebieg reakcji zobojętniania.<br />
A. SO 2 + H 2O Ű H 2SO 3<br />
B. 2 HCl + Ca(OH) 2 Ű CaCl 2 + 2 H 2O<br />
C. Na 2O + H 2O Ű 2 NaOH<br />
D. 2 HCl + Zn Ű ZnCl 2 + H 2<br />
2. Wzór sumaryczny siarczanu(IV) sodu ma postać<br />
A. Na 2S<br />
C. Na 2SO 3<br />
B. Na 2SO 4<br />
D. NaCl<br />
3. Poprawna nazwa soli o wzorze Fe 2(SO 4) 3 to<br />
A. siarczan żelaza.<br />
C. siarczan(IV) żelaza(III).<br />
B. siarczan(IV) żelaza(II).<br />
D. siarczan(VI) żelaza(III).<br />
4. W miejsce X w równaniu reakcji: X + 2 HCl Ű CaCl 2 + H 2O<br />
należy wpisać<br />
A. Ca<br />
C. Ca(OH) 2<br />
B. CaO<br />
D. CaCO 3<br />
5. Produktem reakcji tlenku siarki(IV) z tlenkiem potasu jest<br />
A. K 2SO 3 i H 2<br />
C. tylko K 2SO 3<br />
B. K 2SO 3 i H 2O<br />
D. tylko K 2SO 4<br />
6. Wzór kwasu, który w reakcji z magnezem tworzy sól MgSO 4, to<br />
A. H 2SO 4<br />
C. H 2SO 3<br />
B. HCl<br />
D. HNO 3<br />
7. W probówce z wodnym roztworem siarczanu(VI) miedzi(II) wykryto jony<br />
A. Cu 2+ i S 2–<br />
C. Cu 2+ 2–<br />
i SO 4<br />
B. Cu 2+ 2– i SO 3 D. tylko Cu 2+<br />
8. Do roztworu chlorku baru dodano roztwór siarczanu(VI) potasu i zaobser wo wano<br />
strącenie się białego osadu siarczanu(VI) baru o wzorze BaSO 4. Po strąceniu<br />
osadu w roztworze pozostały jony<br />
A. K + 2– i SO 4 C. Ba 2+ i Cl –<br />
B. K + i Cl – D. Ba 2+ 2– i SO 4<br />
9. Sól fizjologiczna to roztwór<br />
A. chlorku potasu. Obejrzyj animację<br />
B. chlorku magnezu.<br />
C. chlorku wapnia.<br />
D. chlorku sodu.<br />
10. Głównym składnikiem skał wapiennych jest<br />
A. CaCl 2<br />
C. CaCO 3<br />
B. Ca(NO 3) 2 D. CaSO 4<br />
doswiadczenie do fizyki i<br />
biologii<br />
zadanie z atlasem<br />
18<br />
W Dowiedz się więcej<br />
znajdziesz interesujące<br />
informacje poszerzające<br />
omawianą lekcję.<br />
Obejrzyj animację<br />
196<br />
W Podsumowaniu działu<br />
są zebrane najważniejsze<br />
informacje przydatne<br />
do powtórzenia materiału.<br />
Zadanie polega na pr<br />
przeprowadzeniu dyskusji<br />
116<br />
Zadanie polega na pr<br />
przeprowadzeniu dyskusji<br />
Na końcu każdego działu<br />
znajdują się zadania i test,<br />
które przygotują cię<br />
Zadanie w grupie<br />
do sprawdzianów.<br />
praca projektowa<br />
Treści<br />
nadobowiązkowe dla<br />
zainteresowanych<br />
Zadanie w grupie<br />
Przykładowe<br />
rozwiązanie<br />
omawianego<br />
zagadnienia<br />
Doświadczenia,<br />
które możecie<br />
wykonać sami<br />
praca projektowa<br />
zadanie do wykonania z naucz<br />
Doświadczenia, które<br />
wykonuje nauczyciel<br />
ze względów<br />
bezpieczeństwa<br />
Pamiętaj, by odpowiedzi do wszystkich zadań zamieszczonych w podręczniku, zapisywać z zeszycie przedmiotowym.<br />
zadanie do wykonania z naucz
To już wiesz z klasy 7<br />
ŚWIAT SUBSTANCJI<br />
Substancje<br />
pierwiastki chemiczne<br />
substancje proste, których nie można<br />
rozłożyć na prostsze, zachowujące swoje<br />
właściwości. Mają charakterysty czne<br />
właściwości<br />
metale<br />
niemetale<br />
związki chemiczne<br />
substancje złożone z atomów co naj mniej<br />
dwóch pierwiastków, połączonych ze<br />
sobą w ściśle określonym stosunku masowym<br />
np. H 2 O, CuO, CO 2 , Fe 2 O 3 , N 2 O 3 , HCl,<br />
H 2 S<br />
np. Na, Mg, K, Ca,<br />
Cu, Fe, Zn, Al, Ag,<br />
Au<br />
np. H, N, O, P,<br />
S, Cl, Br, I<br />
Mieszaniny substancji<br />
jednorodne – ich składników nie można<br />
odróżnić, a rozdziela się je, stosując<br />
np. destylację, odparowanie, krystalizację,<br />
chromatografię<br />
np. stal, brąz, powietrze, roztwory<br />
niejednorodne – ich składniki<br />
można odróżnić i rozdzielić, stosując<br />
np. sączenie, sedymentację i dekantację<br />
np. piasek z wodą, opiłki żelaza z siarką,<br />
sól kamienna ze sproszkowanym cynkiem<br />
BUDOWA ATOMU A UKŁAD OKRESOWY PIERWIASTKÓW CHEMICZNYCH<br />
● Budowa atomu<br />
Skład<br />
atomu<br />
Nazwa<br />
cząstki<br />
Symbol<br />
cząstki<br />
Ładunek<br />
elektryczny<br />
model atomu siarki<br />
jądro<br />
atomowe<br />
powłoki<br />
elektronowe<br />
protony p +1<br />
neutrony n 0<br />
elektrony e –1<br />
Atom można opisać za pomocą wzoru:<br />
A<br />
Z<br />
X<br />
jądro<br />
atomowe<br />
A (liczba masowa) = liczba protonów + liczba neutronów<br />
Z (liczba atomowa) = liczba protonów = liczba elektronów<br />
elektrony<br />
powłoki elektronowe<br />
5
To już wiesz z klasy 7<br />
● Izotopy – atomy tego samego pierwiastka różniące się liczbą neutronów w jądrze<br />
atomowym, czyli masą.<br />
Zapis<br />
izotopu<br />
wodoru<br />
Liczba<br />
atomowa<br />
Z<br />
Liczba<br />
masowa<br />
A<br />
Liczba<br />
protonów<br />
p<br />
Liczba<br />
elektronów<br />
e<br />
Liczba<br />
neutronów<br />
n<br />
1<br />
1H 1 1 1 1 0<br />
2 1 H 1 2 1 1 1<br />
3 1 H 1 3 1 1 2<br />
● Układ okresowy pierwiastków chemicznych – tabela pierwiastków ułożonych według<br />
wzrastającej liczby atomowej.<br />
składa się z<br />
18 pionowych grup 7 poziomych okresów<br />
● Podstawowe informacje, które możemy odczytać z układu okresowego pierwiastków<br />
chemicznych<br />
Symbol<br />
i nazwa<br />
pierwiastka<br />
Miejsce pierwiastka w układzie okresowym<br />
numer grupy<br />
odpowiada liczbie<br />
elektronów walencyjnych<br />
numer okresu<br />
odpowiada liczbie<br />
powłok elektronowych<br />
Informacje, które<br />
odczytamy dla<br />
potasu:<br />
potas, K 1 4<br />
Liczba atomowa Z równa liczbie protonów i liczbie elektronów: 19<br />
Masa atomowa: 39,10 u<br />
● Aktywność chemiczna pierwiastków należących do grup 1., 2. i 13.–18.<br />
Nh Fl Mc Lv Ts Og<br />
Aktywność chemiczna<br />
Metale<br />
Niemetale<br />
w grupach w okresach w grupach w okresach<br />
rośnie ze<br />
wzrostem<br />
numeru<br />
okresu<br />
maleje ze<br />
wzrostem<br />
numeru<br />
grupy<br />
maleje ze<br />
wzrostem<br />
numeru<br />
okresu<br />
rośnie ze<br />
wzrostem<br />
numeru<br />
grupy<br />
6
To już wiesz z klasy 7<br />
ŁĄCZENIE SIĘ ATOMÓW<br />
● Wiązanie chemiczne – oddziaływanie między łączącymi się atomami lub jonami.<br />
Elektroujemność pierwiastka chemicznego jest miarą zdolności jego atomu do przyciągania<br />
elektronów w utworzonym wiązaniu.<br />
RÓŻNICA ELEKTROUJEMNOŚCI<br />
wiązanie<br />
atomowe<br />
wiązanie atomowe<br />
spolaryzowane<br />
wiązanie jonowe<br />
0<br />
H 2<br />
0,4 0,9<br />
HCl<br />
1,5 1,7 2,1 2,5<br />
AlCl 3 NaCl AlF 3<br />
4,0<br />
• Rodzaje wiązań<br />
NaCl<br />
JONOWE<br />
ATOMOWE<br />
H 2<br />
ATOMOWE<br />
SPOLARYZOWANE<br />
HCl<br />
Wiązanie jonowe<br />
– wiązanie chemiczne<br />
utworzone w wyniku<br />
przyciągania się jonów<br />
powstałych przez<br />
całkowite przejście<br />
elektronów z jednych<br />
atomów do innych.<br />
ΔE 1,7<br />
Wiązanie atomowe<br />
(kowalencyjne)<br />
– wiązanie chemiczne<br />
utworzone w wyniku<br />
uwspólnienia<br />
dwóch elektronów<br />
walencyjnych<br />
łączących się atomów.<br />
ΔE 0,4<br />
Wiązanie atomowe<br />
(kowalencyjne)<br />
spolaryzowane<br />
– wiązanie chemiczne,<br />
w którym wspólna<br />
para elektronowa jest<br />
przesunięta w stronę<br />
jednego z tworzących je<br />
atomów. 0,4 < ΔE < 1,7<br />
• Wzory chemiczne i modele cząsteczek tworzy się na podstawie znajomości wartościowości<br />
pierwiastka.<br />
Rodzaj zapisu Opis Przykłady<br />
wzór<br />
sumaryczny<br />
określa rodzaj i liczbę atomów pierwiastków tworzących<br />
związek chemiczny<br />
H 2 O<br />
wzór<br />
strukturalny<br />
oprócz rodzaju i liczby atomów pierwiastków pokazuje<br />
wiązania między poszczególnymi ato ma mi; nie<br />
stosuje się do związków o budowie jonowej<br />
<br />
<br />
<br />
model<br />
cząsteczki<br />
jest wizualizacją budowy związku chemicznego<br />
7
To już wiesz z klasy 7<br />
● Rodzaje reakcji chemicznych<br />
Typy reakcji Schematyczny opis Przykłady<br />
reakcje łączenia<br />
(syntezy)<br />
reakcje rozkładu<br />
(analizy)<br />
reakcje<br />
wymiany<br />
A + B Ű AB<br />
AB Ű A + B<br />
AB + C Ű AC + B<br />
N 2 + 3 H 2 Ű 2 NH 3<br />
2 SO 2 + O 2 Ű 2 SO 3<br />
2 HgO Ű 2 Hg + O 2<br />
CaCO 3 Ű CaO + CO 2<br />
2 Mg + CO 2 Ű 2 MgO + C<br />
Fe 2 O 3 + 3 CO Ű 2 Fe + 3 CO 2<br />
Reakcje zachodzące z wydzieleniem ciepła to reakcje egzotermiczne.<br />
Reakcje wymagające dostarczenia ciepła z otoczenia to reakcje endotermiczne.<br />
● Równanie reakcji chemicznej – zapis przebiegu reakcji chemicznej.<br />
substraty<br />
produkty<br />
2 H 2 + O 2 2 H 2 O<br />
współczynnik<br />
stechiometryczny<br />
współczynnik<br />
stechiometryczny<br />
● Informacje, których dostarcza równanie reakcji chemicznej<br />
Przykład:<br />
2 H 2 O 2<br />
katalizator<br />
2 H 2 O + O 2<br />
Ujęcie<br />
jakościowe<br />
Informacja na temat substratów oraz produktów i kierunku przebiegu<br />
reakcji:<br />
Substrat: nadtlenek wodoru H 2 O 2 . Produkty: woda H 2 O oraz tlen O 2 .<br />
Kierunek przemiany: cząsteczki nadtlenku wodoru rozpadają się pod<br />
działaniem katalizatora i tworzą nowe związki chemiczne: wodę i tlen.<br />
Katalizator to substancja, która przyspiesza przebieg reakcji<br />
chemicznych i nie zmienia swojego składu.<br />
Ujęcie<br />
ilościowe<br />
Informacja na temat liczby atomów i liczby cząsteczek substratów<br />
i produków – stechiometria równania chemicznego:<br />
dwie cząsteczki nadtlenku wodoru rozpadają się i powstają dwie<br />
cząsteczki wody i jedna cząsteczka tlenu.<br />
Interpretując równanie reakcji chemicznej pod względem ilościowym,<br />
należy uwzględnić prawo zachowania masy:<br />
łączna masa substratów biorących udział w reakcji jest równa łącznej<br />
masie wytworzonych produktów.<br />
Na przykład: 68 g nadtlenku wodoru rozpada się i tworzy 36 g wody<br />
i 32 g tlenu.<br />
8
To już wiesz z klasy 7<br />
GAZY I ICH MIESZANINY<br />
● Przemiany z udziałem tlenu, tlenku węgla(IV) i wodoru<br />
termiczny rozkład<br />
niektórych substancji<br />
np. HgO,<br />
+ niemetal<br />
KMnO 4<br />
np. + H 2<br />
TLENEK<br />
NIEMETALU<br />
w tym<br />
elektroliza<br />
wody<br />
TLEN<br />
O 2<br />
+ metal<br />
WODA<br />
H 2 O<br />
TLENEK<br />
METALU<br />
destylacja<br />
skroplonego powietrza<br />
wyładowania<br />
elektryczne<br />
OZON<br />
O 3<br />
oddychanie<br />
+ H 2 O<br />
H 2 CO 3<br />
C<br />
+ O 2<br />
TLENEK<br />
WĘGLA(IV)<br />
CO 2<br />
energia słoneczna<br />
H 2 O, chlorofil<br />
+ Ca(OH) 2<br />
GLUKOZA<br />
CaCO 3 + H 2 O<br />
CaCO 3<br />
Na 2 CO 3<br />
temp.<br />
+ 2 Mg<br />
2 MgO + C<br />
metal + woda wodorotlenek +<br />
metal + kwas sól +<br />
WODÓR<br />
H 2<br />
+ metal<br />
WODOREK<br />
METALU<br />
1. i 2. grupy np. NaH, CaH 2<br />
+ O 2<br />
WODA<br />
H 2 O<br />
elektroliza wody<br />
+ niemetal<br />
WODOREK<br />
NIEMETALU<br />
np. H 2 S, HCl<br />
9
To już wiesz z klasy 7<br />
● Charakterystyka wybranych gazów<br />
Azot<br />
Tlen<br />
Gazy<br />
szlachetne<br />
Tlenek<br />
węgla(IV)<br />
Wodór<br />
• gaz • bezbarwny • bezwonny • nie podtrzymuje palenia • mało<br />
aktywny chemicznie • gęstość zbliżona do gęstości powietrza<br />
• gaz • bezbarwny • bezwonny • podtrzymuje palenie się substancji<br />
• reaguje z wieloma substancjami, z pierwiastkami daje tlenki<br />
• gęstość zbliżona do gęstości powietrza<br />
• gazy • bezbarwne • bezwonne • nie podtrzymują palenia<br />
• bardzo mało aktywne chemicznie • gęstość różna<br />
• gaz • bezbarwny • bezwonny • nie podtrzymuje palenia • powoduje<br />
mętnienie wody wapiennej • gęstość większa od gęstości powietrza<br />
• gaz • bezbarwny • bezwonny • nie podtrzymuje palenia, ale palny;<br />
zmieszany z tlenem w stosunku 2 : 1 spala się wybuchowo • gęstość<br />
mniejsza od gęstości powietrza • z metalami 1. i 2. grupy tworzy wodorki<br />
• reaguje z niemetalami<br />
WODA I ROZTWORY WODNE<br />
związek chemiczny<br />
wodoru i tlenu, inaczej<br />
– tlenek wodoru<br />
WODA<br />
wzór sumaryczny<br />
H 2 O<br />
model cząsteczki<br />
WODA JAKO ROZPUSZCZALNIK TWORZY Z SUBSTANCJAMI:<br />
stałymi<br />
ciekłymi<br />
zawiesiny roztwory właściwe lub koloidy emulsje<br />
ROZTWÓR<br />
jednorodna mieszanina<br />
rozpuszczalnika<br />
i substancji<br />
rozpuszczonej<br />
• szybkość rozpuszczania substancji stałych w wodzie<br />
przyspieszają: mieszanie roztworu, rozdrobnienie<br />
substancji, podwyższenie temperatury<br />
• rozpuszczalność gazów w wodzie maleje ze wzrostem<br />
temperatury, a rośnie ze wzrostem ciśnienia<br />
STĘŻENIE ROZTWORU<br />
Rozpuszczalność jest to masa (w gra mach)<br />
określonej substancji, która rozpuszcza<br />
się w 100 g wody, dając roztwór nasycony<br />
w danej temperaturze.<br />
Stężenie procentowe roztworu jest<br />
to stosunek masy substancji<br />
rozpuszczonej (m s ) do całkowitej masy<br />
roztworu (m r ), wyrażony w procentach:<br />
m<br />
c p = s<br />
m<br />
· 100%<br />
r<br />
10
Wodorotlenki<br />
a zasady 6<br />
Reakcje tlenków metali z wodą<br />
Działanie wody na metale<br />
Właściwości i zastosowanie wodorotlenków<br />
Dysocjacja elektrolityczna zasad
UCZMY SIĘ RAZEM<br />
Mamy nadzieję, że już przyzwyczailiście się<br />
do wspólnej pracy i ją polubiliście. Tym razem<br />
proponujemy wspólne przygotowanie<br />
się do sprawdzianu – to pomoże wam uporządkować<br />
poznane wiadomości.<br />
Nauczyciel wskaże zakres materiału do powtórzenia<br />
przez wszystkich uczniów i wybierze<br />
dwie osoby, które w domu przygotują<br />
rozmowę na zadany temat w formie pytań<br />
i odpowiedzi. Na lekcji powtórzeniowej<br />
prowadząca para uczniów siądzie na środku<br />
klasy i pozostawi obok siebie 3–4 wolne<br />
krzesła. Pozostali uczniowie zajmą miejsca<br />
wokół nich (w zewnętrznym kręgu) lub zostaną<br />
w ławkach. Uczniowie prowadzący<br />
lekcję rozpoczną rozmowę, w czasie której<br />
będą stawiać sobie wzajemnie pytania i odpowiadać<br />
na nie, by powtórzyć materiał.<br />
Zwrócą przy tym uwagę na najważniejsze<br />
problemy. Jeżeli ktoś z zewnętrznego kręgu<br />
zechce o coś zapytać lub coś uzupełnić, siądzie<br />
na wolnym krześle. W przypadku, gdy<br />
prowadzący nie będą znać odpowiedzi na<br />
zadane pytania, wesprą ich koleżanki i koledzy<br />
z zewnętrznego kręgu. W czasie tej<br />
powtórki wszyscy uczniowie zrobią notatki<br />
przygotowujące ich do sprawdzianu.<br />
UCZMY SIĘ AKTYWNIE<br />
Związki chemiczne mają różnorodną budowę<br />
przestrzenną, której nie ilustrują<br />
wzory sumaryczne, a nawet strukturalne.<br />
Zachęcamy więc was do tworzenia przestrzennych<br />
modeli związków poznawanych<br />
na lekcjach chemii. Tym razem waszym<br />
zadaniem będzie wykonanie modeli wodorotlenków.<br />
Przykłady wskaże nauczyciel.<br />
Wykonując modele, powinniście jednak<br />
pamiętać, że będą one dużym uproszczeniem<br />
ich rzeczywistej budowy. Związki<br />
o budowie jonowej tworzą bowiem kryształy<br />
o skomplikowanej strukturze krystalicznej.<br />
Ich modele mają więc jedynie ukazać<br />
skład pierwiastkowy związków.<br />
Budując modele tlenków lub wodorotlenków,<br />
pamiętajcie o zachowaniu barw przyjętych<br />
dla modeli atomów oraz proporcji<br />
między rozmiarami atomów różnych pierwiastków.<br />
Różnice w promieniach atomów<br />
i jonów możecie pominąć.<br />
Modele zamieszczone w tym podręczniku<br />
ukazują jedynie skrajne różnice w rozmiarach<br />
atomów i jonów budujących<br />
różne związki chemiczne. Modele te są<br />
więc uproszczonym odzwierciedleniem<br />
rzeczywistości.<br />
Na przykład tlen w grupie wodoro tlenkowej<br />
(wchodzącej w skład wodorotlenków) ma<br />
rozmiar pośredni między rozmiarem czysto<br />
jonowym (CaO) a atomowym (O 2 ), czego<br />
w celu lepszego zrozumienia omawianych<br />
zagadnień nie uwzględniono.<br />
model tlenku wapnia<br />
model wodorotlenku wapnia
6.1<br />
Reakcje tlenków<br />
metali z wodą<br />
Z tego rozdziału dowiesz się m.in.:<br />
● w jaki sposób tlenki metali reagują z wodą<br />
● co to są wodorotlenki i ich wodne roztwory<br />
● jak zmienia się barwa wskaźników w obecności zasad<br />
W klasie 7 poznaliście najpopularniejszy z tlenków – tlenek wodoru, czyli wodę (H 2 O).<br />
Teraz zbadamy jej oddziaływanie na inne tlenki: zmieszamy z wodą kilka znanych<br />
tlenków metali. Rozpoczniemy od tlenku wapnia, który zwyczajowo nazywa się wapnem<br />
palonym. Tlenek ten jest stosowany w budownictwie, gdzie<br />
przeprowadza się taki proces jak w naszym doświadczeniu, zwany<br />
gaszeniem wapna.<br />
6.1. DZIAŁANIE WODY NA TLENEK WAPNIA<br />
UWAGA! Doświadczenie to należy wykonywać w rękawicach<br />
i okularach ochronnych, ponieważ tlenek wapnia jest żrący.<br />
Do zlewki wsypujemy trochę tlenku wapnia i u mieszcza my<br />
w nim termometr. Następnie bardzo ostrożnie dolewamy<br />
zimną wodę i mieszamy.<br />
Obserwujcie zachowanie się tlenku wapnia w wodzie i wskazania<br />
termometru.<br />
Tlenek wapnia częściowo rozpuszcza się w wodzie, a temperatura mieszaniny w zlewce<br />
rośnie, co może świadczyć o tym, że podczas rozpuszczania tej substancji w wodzie<br />
wydziela się energia na sposób ciepła. A może zachodzi tu egzotermiczna reakcja prowadząca<br />
do powstania nowego związku chemicznego? Aby się<br />
o tym przekonać, wykonajcie następne doświadczenie.<br />
6.2. BADANIE ROZTWORU OTRZYMANEGO<br />
W DOŚWIAD CZENIU 6.1 ZA POMOCĄ WYWARU<br />
Z CZERWONEJ KAPUSTY<br />
Część zawiesiny z poprzedniego doświadczenia prze lej cie<br />
ostrożnie do probówki. Następnie dodajcie do niej przygotowany<br />
wcześniej wywar z czerwonej kapusty*.<br />
Co obserwujecie?<br />
* Wywar z czerwonej kapusty powinien być świeżo przyrządzony, ponieważ bardzo szybko się psuje. Aby<br />
go przygotować, należy drobno pokroić 1–2 liście czerwonej kapusty i zalać je szklanką wrzącej wody<br />
(najlepiej destylowanej). Po wystudzeniu zlać powstały roztwór do czystego naczynia, a liście wyrzucić.<br />
13
6. Wodorotlenki a zasady<br />
Fioletowoniebieski wywar z czerwonej kapusty dodany do roztworu zmienia barwę<br />
na zieloną. Zmianę tę powoduje nowy związek chemiczny, który powstał w reakcji<br />
tlenku wapnia z wodą. Wywar z czerwonej kapusty pełni tu funkcję wskaźnika.<br />
Wskaźnikiem lub indykatorem nazywamy substancję, która zmienia<br />
barwę w roztworach określonych związków chemicznych.<br />
Między tlenkiem wapnia a wodą zaszła reakcja chemiczna. Jest ona egzotermiczna,<br />
ponieważ w jej wyniku wydziela się energia na sposób ciepła. Przebieg tej reakcji<br />
w przybliżeniu moż na przedstawić za pomocą schematu modelowego:<br />
Ca 2+<br />
O 2– H O Ca 2+ O H<br />
Reakcję tę można też opisać równaniem:<br />
CaO + H 2 O<br />
Ca(OH) 2<br />
tlenek wapnia woda wodorotlenek wapnia<br />
substraty<br />
produkt<br />
Otrzymany produkt ma budowę jonową: składa się z kationów metalu i anionów OH – ,<br />
zwanych jonami wodorotlenkowymi. Atomy tworzące jon wodorotlenkowy otoczono<br />
pętlą, która ma przypominać o tym, że grupa ta jest jonem o ładunku jednoujem nym,<br />
ponieważ jest on zawsze jednowartościowy.<br />
Wapń jest metalem dwu wartoś cio wym, dlatego na jeden jon wapnia przypadają dwa<br />
jony wodorotlenkowe, o czym informuje cyfra 2 za nawiasem wzoru sumarycznego<br />
wodorotlenku wapnia.<br />
Związek chemiczny zbudowany z kationów metalu oraz anionów<br />
wodorotlenkowych nazywamy wodorotlenkiem.<br />
Wodne roztwory wodorotlenków nazywamy zasadami.<br />
W wyniku reakcji tlenku wapnia z wodą powstał roztwór wodorotlenku wapnia, czyli<br />
zasada wapniowa. To właśnie obecność zasady wapniowej spowodowała zmianę barwy<br />
wywaru z czerwonej kapusty. Wskaźnik ten w zasadach przyjmuje barwę zieloną.<br />
● Oprócz wywaru z czerwonej kapusty, który jest łatwo dostępny, bo możliwy<br />
do przygotowania w domowych warunkach, w laboratoriach używa się wielu innych<br />
wskaźników. Są nimi związki chemiczne lub ich mieszaniny.<br />
● W laboratoriach chemicznych ze wzglę dów prak tycznych często używa się papierków<br />
wskaźnikowych, czyli wąs kich pa sków bibuły nasączonych określonym<br />
wskaźnikiem lub mieszaniną wskaźników – jak w przy pad ku uniwersalnego papierka<br />
wskaź nikowego (ryc. 6.1).<br />
14
6.1. Reakcje tlenków metali z wodą<br />
Barwę, jaką uzyskał papierek po zanurzeniu<br />
w roztworze badanej substancji, porównuje się<br />
ze skalą barw znajdującą się na opakowaniu<br />
papierków. Porównanie takie pozwala ocenić<br />
charakter chemiczny badanego roztworu<br />
(np. czy badany roztwór jest zasadą). Papierki<br />
wskaźnikowe są praktyczniejsze i łatwiejsze<br />
w użyciu niż wskaźniki w postaci roztworów.<br />
● Zbadajcie teraz zachowanie się trzech innych<br />
najczęściej stosowanych wskaźników w roz -<br />
tworze, który badaliśmy w poprzednim doświadczeniu.<br />
Wskaźnikami tymi będą: fenoloftaleina,<br />
lakmus i uniwersalny papierek<br />
wskaźnikowy.<br />
Ryc. 6.1. Uniwersalne papierki<br />
wskaźnikowe są niezbędne w pracy<br />
chemika<br />
6.3. BARWIENIE SIĘ RÓŻNYCH WSKAŹNIKÓW<br />
W ZASADZIE WAPNIOWEJ<br />
Otrzymaną w doświadczeniu 6.1 zawiesinę<br />
wlejcie do trzech probówek. Do pierw szej probówki<br />
(1) dodajcie fenoloftaleinę, do drugiej<br />
(2) – lakmus, a w trzeciej (3) zanurzcie uniwersaln<br />
y papierek wskaźnikowy. To sa mo doświadczenie<br />
powtórzcie z wodą destylowaną<br />
zamiast zasady wapniowej.<br />
Zanotujcie zaobserwowane zmiany zabarwienia<br />
poszczególnych wskaźników.<br />
1 2 3<br />
Okazuje się, że badane wskaźniki zmieniają barwę w zasadzie wapniowej.<br />
WSKAŹNIK<br />
BARWA WSKAŹNIKA<br />
W WODZIE<br />
DESTYLOWANEJ<br />
W ZASADZIE<br />
WAPNIOWEJ<br />
fenoloftaleina bezbarwna malinowa<br />
lakmus fioletowa niebieska<br />
wywar z czerwonej kapusty fioletowoniebieska zielona<br />
uniwersalny papierek wskaźnikowy żółta niebieska<br />
Zbadajcie teraz, czy tlenki innych metali też reagują z wodą.<br />
Do doświadczenia użyjcie tlenków trzech różnych metali: tlenku sodu (uwaga: związek<br />
ten jest silnie higroskopijny), tlenku magnezu i tlenku miedzi(II).<br />
15
6. Wodorotlenki a zasady<br />
6.4. DZIAŁANIE WODY NA TLENKI:<br />
SODU, MAGNEZU I MIEDZI(II)<br />
Przygotujcie trzy probówki. Do pierwszej<br />
(1) wsypcie ostrożnie 1/4 łyżeczki tlenku<br />
so du, do drugiej (2) 1/4 łyżeczki tlenku<br />
magnezu, a do trzeciej (3) 1/4 łyżeczki<br />
tlenku miedzi(II). Następnie do wszystkich<br />
pro bówek dolejcie wodę do po łowy<br />
ich wysokości. Zamieszajcie zawar tość<br />
probówek i dodajcie po kilka kropli fenoloftaleiny<br />
(lub innego wskaźnika).<br />
Co obserwujecie?<br />
1 2 3<br />
W dwóch probówkach wyraźnie widać malinowe zabarwienie fenoloftaleiny. W trzeciej<br />
probówce czarny tlenek miedzi(II) opada na dno i tworzy osad, a fenolo ftaleina<br />
nie zmienia barwy. Na podstawie obserwacji można wnioskować, że reakcja zachodzi<br />
tylko w dwóch probówkach. Tlenek sodu i tlenek magnezu reagują z wodą i tworzą<br />
zasady, natomiast tlenek miedzi(II) nie rozpuszcza się w wodzie i z nią nie reaguje.<br />
Wynika z tego, że nie wszystkie tlenki metali reagują z wodą.<br />
Reakcji z wodą ulegają głównie tlenki metali należących do 1. i 2. grupy<br />
układu okresowego (litowce i berylowce), a produktami reak cji<br />
są wodoro tlenki, których wodne roztwory są zasadami.<br />
Tlenki metali, które z wodą tworzą zasady, nazywamy<br />
tlenkami zasadowymi.<br />
● Reakcje chemiczne zachodzące w doświadczeniu można przedstawić za pomocą<br />
przybliżonego schematu modelowego i zapisać ich przebieg w postaci równań reakcji<br />
chemicznych .<br />
• Sód jest metalem jednowartościowym i dlatego na jeden jon sodu przypada jeden<br />
jon wodorotlenkowy:<br />
Na + O H<br />
Na + O 2– Na + Na + O H<br />
Na 2 O<br />
tlenek sodu<br />
H 2 O<br />
woda<br />
2 NaOH<br />
wodorotlenek sodu<br />
16
6.1. Reakcje tlenków metali z wodą<br />
• Magnez jest metalem dwuwartościowym, a więc na jeden jego jon przypadają dwa<br />
jony wodorotlenkowe:<br />
Mg 2+ O 2– H O Mg 2+ O H<br />
MgO<br />
tlenek magnezu<br />
H 2 O<br />
woda<br />
Mg(OH) 2<br />
wodorotlenek magnezu<br />
• Jon trójwartościowego metalu przyłączy zatem trzy jednowartościowe jony<br />
wodo ro tlenkowe.<br />
Przykładem wodorotlenku utworzonego przez trójwartościowy metal jest wodorotlenek<br />
glinu o wzorze Al(OH) 3 . Związku tego nie można jednak otrzymać w sposób<br />
podobny do otrzymywania wodorotlenku sodu, czyli w reakcji tlenku metalu z wodą,<br />
ponieważ tlenek glinu Al 2 O 3 jest nierozpuszczalny w wodzie i z nią nie reaguje.<br />
Ogólny wzór wodorotlenków zapisujemy jako:<br />
M n+ (OH – ) n lub prościej M(OH) n<br />
gdzie: M n+ – kation metalu o ładunku n+, n – liczba anionów wodoro tlen kowych<br />
równa wartości ładunku kationu metalu (wartościowości metalu).<br />
Metale, które mają kilka wartościowości, mogą tworzyć kilka różnych wodo rotlenków,<br />
np. żelazo może przyjmować wartościowości II i III, zatem utworzyć może dwa wo doro<br />
tlenki. W ich nazwach należy umieścić wartościowość metalu w nawiasie.<br />
NaOH<br />
wodorotlenek<br />
sodu<br />
KOH<br />
wodorotlenek<br />
potasu<br />
AgOH<br />
wodorotlenek<br />
srebra(I)<br />
Ca(OH) 2<br />
wodorotlenek<br />
wapnia<br />
Fe(OH) 2<br />
wodorotlenek<br />
żelaza(II)<br />
Pb(OH) 2<br />
wodorotlenek<br />
ołowiu(II)<br />
Al(OH) 3<br />
wodorotlenek<br />
glinu<br />
Fe(OH) 3<br />
wodorotlenek<br />
żelaza(III)<br />
Cr(OH) 3<br />
wodorotlenek<br />
chromu(III)<br />
Wodorotlenki są grupą związków chemicznych, którą lepiej poznacie na kolejnych<br />
lek cjach chemii.<br />
17
6. Wodorotlenki a zasady<br />
Dowiedz się więcej<br />
Do wykrywania zasad możecie użyć również<br />
innych wskaźników, np.<br />
BARWA WSKAŹNIKA<br />
WSKAŹNIK<br />
W WODZIE<br />
DESTYLO-<br />
WANEJ<br />
W ZASA-<br />
DACH<br />
błękit<br />
tymolowy<br />
sok z czarnego<br />
bzu<br />
sok z czarnych<br />
jagód<br />
żółta<br />
fioletowa<br />
niebieska<br />
zielona<br />
fioletowa zielona Sok z czarnych jagód jest łatwo dostępnym<br />
wskaźnikiem.<br />
Podsumowanie lekcji<br />
• Niektóre tlenki metali (głównie metali należących do 1. i 2. grupy układu okre sowego)<br />
reagują z wodą. W wyniku tych reakcji powstają wodorotlenki metali, których wodne<br />
roztwory nazywa się zasadami.<br />
• Tlenki, które w reakcji z wodą tworzą zasady, nazywa się tlenkami zasadowymi.<br />
• Wodorotlenki są zbudowane z kationów metalu i anionów wodorotlenkowych.<br />
Ich ogól ny wzór można zapisać w postaci M n+ (OH – ) n lub M(OH) n .<br />
• W obecności zasad wskaźniki, np. fenoloftaleina, lakmus, uniwersalny papierek<br />
wskaźnikowy i wywar z czerwonej kapusty, zmieniają zabarwienie.<br />
Rozwiąż zadania i problemy<br />
1. Pierwiastek X tworzy tlenek o wzorze X 2 O. Tlenek ten podczas reakcji z wodą daje produkt<br />
zabarwiający uniwersalny papierek wskaźnikowy na kolor niebieski. W której grupie układu<br />
okresowego należy szukać tego pierwiastka? Jak nazywa się ta grupa?<br />
2. Napisz w zeszycie równanie reakcji tlenku potasu z wodą, podaj nazwę i narysuj model<br />
otrzymanego pro duk tu.<br />
3. Napisz w zeszycie wzory sumaryczne wodorotlenku miedzi(II) i wodorotlenku bizmutu(III).<br />
Wykonaj doświadczenie<br />
Przygotuj według instruk cji (s. 13) wywar z czerwonej kapusty. Bibułę filtracyjną (lub biały filtr<br />
używany w ekspresie do kawy) potnij na paski i zanurz na kilka minut w wywarze. Gotowe paski<br />
pozostaw w ciepłym miejscu do wysuszenia. Otrzymane w ten sposób kapuściane papierki<br />
wskaźnikowe włóż do plastikowego woreczka lub słoi ka, szczelnie zamknij i zachowaj do innych<br />
doświadczeń bądź analiz.<br />
18
6.2<br />
Działanie wody<br />
na metale<br />
Z tego rozdziału dowiesz się m.in.:<br />
● które metale są aktywne chemicznie i reagują z wodą<br />
● jakie produkty tworzą się w reakcji metali z wodą<br />
Z poprzedniego rozdziału dowiedzieliście się, że niektóre tlenki metali reagują<br />
z wodą i tworzą związki chemiczne zwane wodorotlenkami. Sprawdźcie, czy w podobny<br />
spo sób zachowują się również metale.<br />
6.5. DZIAŁANIE WODY NA MIEDŹ, MAGNEZ I SÓD<br />
UWAGA! Doświadczenie z sodem wykonuje nauczyciel.<br />
Do trzech dużych probówek (lub zlewek)<br />
wlejcie do 1/3 ich wysokości wodę z fe no <br />
loftaleiną. Do pierwszej (1) wrzućcie drucik<br />
z miedzi, a do drugiej (2) wsypcie opiłki<br />
magnezu, po czym zawartość probówek<br />
og rzejcie.<br />
Obserwujcie zmiany.<br />
Do trzeciej probówki (3) nauczyciel wrzuci<br />
sód. Jest to bardzo aktywny metal, który<br />
przecho wuje się w naf cie, ponieważ na<br />
powietrzu łatwo łączy się z tlenem. Sód<br />
należy wyjąć z nafty, dokładnie osuszyć<br />
bibułą i odkroić mały kawałek.<br />
1 2 3<br />
Zwróćcie uwagę, że sód jest metalem<br />
o bardzo małej gęstości i tak miękkim,<br />
że można go kroić nożem (ryc. 6.2).<br />
W probówce z miedzią, nawet po ogrzaniu,<br />
nie widać żadnych objawów reakcji.<br />
W probówce z magnezem po ogrzaniu<br />
wskaźnik zaczyna zmieniać zabar wienie<br />
i pokazują się pęcherzyki wydzielającego<br />
się gazu. Natomiast w probówce z sodem<br />
zachodzi burzliwa reakcja, rośnie temperatura,<br />
zmienia się barwa wskaźnika<br />
i intensywnie wydziela się gaz (słychać<br />
wyraźne syczenie).<br />
Ryc. 6.2. Sód<br />
19
6. Wodorotlenki a zasady<br />
Okazuje się, że niektóre metale nie reagują z wodą (np. miedź), inne reagują powoli<br />
i dopiero po ogrzaniu (np. magnez), a jeszcze inne – bardzo intensywnie (np. sód).<br />
W reakcji metali z wodą powstają zasady, zmieniające zabarwienie wskaźnika, a także<br />
bezbarwny gaz.<br />
Spróbujcie zebrać gaz wydzielający się w reakcji sodu z wodą i go zidentyfikować.<br />
6.6. ZBIERANIE GAZOWEGO<br />
PRODUK TU REAKCJI SODU<br />
Z WODĄ I JEGO IDENTYFIKACJA<br />
Do probówki wlewa my do 1/3 jej wysokości<br />
wodę z fenoloftaleiną i odrobinę<br />
naf ty, która zapewni spokojny przebieg<br />
reakcji. Następnie wrzucamy do niej<br />
kawałek sodu (wiel kości ziarna ryżu).<br />
Probówkę zamykamy korkiem z rurką<br />
odprowadza jącą. Wydzielający się gaz<br />
zbieramy do probówki wypełnionej wodą.<br />
Zebrany gaz identyfikujemy – zbliżamy<br />
zapalone łu czyw o do wylotu probówki.<br />
Sód reaguje z wodą i tworzy zasadę sodową. Wydzielający się podczas tej reak cji gaz<br />
to wodór, którego obecność potwierdza charakterystyczny odgłos („szczek nięcie”),<br />
słyszany podczas próby zapalania.<br />
Po wykonaniu doświadczeń 6.5 i 6.6 możecie stwierdzić, że w reakcjach niektórych<br />
me tali z wodą powstają wodorotlenki i wydziela się wodór.<br />
● Metale należące do 1. grupy układu okresowego,<br />
czyli litowce, gwałtownie reagują z wodą.<br />
Metale z 2. grupy reagują z nią wolniej (beryl nie<br />
reaguje wcale). Litowce i berylowce są metalami<br />
aktywnymi che micznie. W ostatniej powłoce elektronowej<br />
atomów metali aktyw nych znajdują się<br />
1–2 elektrony, które ła two odłączają się podczas<br />
reakcji chemicznych.<br />
W obrębie grupy aktywność metali rośnie wraz<br />
ze wzrostem liczby atomowej, ponieważ elektrony<br />
walencyjne (elektrony zewnętrznej powłoki elektronowej)<br />
są coraz dalej od przyciągającego je jądra<br />
atomowego.<br />
Grupa 1.<br />
Li<br />
Na<br />
K<br />
Rb<br />
WZROST AKTYWNOŚCI<br />
Grupa 2.<br />
Be<br />
Mg<br />
Ca<br />
Sr<br />
Metale pozostałych grup układu okresowego pierwiastków<br />
są mniej aktywne i nie reagują z wodą<br />
z wytworzeniem wodorotlenków oraz wodoru.<br />
Cs<br />
Ba<br />
20
6.2. Działanie wody na metale<br />
● Napiszcie równania reakcji aktywnych metali z wodą.<br />
• W reakcji sodu z wodą powstaje roztwór wodorotlenku sodu (zasada sodowa) i wydziela<br />
się gaz (wodór). Reakcja sodu z wodą jest silnie egzotermiczna. Wprowadzenie<br />
do wody większego kawałka sodu może spowodować eksplozję wydzielającego<br />
się wodoru.<br />
2 Na + 2 H 2 O Ű 2 NaOH + H 2<br />
*<br />
sód woda wodorotlenek wodór<br />
sodu<br />
• W reakcji potasu z wodą powstaje wodorotlenek potasu (zasada potasowa). Reakcja<br />
jest silnie egzotermiczna. Temperatura rośnie na tyle, że następuje zapalenie wydzielającego<br />
się wodoru:<br />
2 K + 2 H 2 O Ű 2 KOH + H 2<br />
<br />
potas woda wodorotlenek wodór<br />
potasu<br />
• Magnez reaguje podobnie, ale reakcja zachodzi wolniej i dopiero w podwyższonej<br />
temperaturze:<br />
Mg + 2 H 2 O Ű temp. Mg(OH) 2 + H 2<br />
<br />
magnez woda wodorotlenek wodór<br />
magnezu<br />
• Wapń reaguje z wodą spokojniej i wolniej niż sód i potas. Wodorotlenek wapnia<br />
tworzy w wodzie zawiesinę:<br />
Ca + 2 H 2 O Ű Ca(OH) 2 + H 2<br />
<br />
wapń woda wodorotlenek wodór<br />
wapnia<br />
METODY OTRZYMYWANIA WODOROTLENKÓW<br />
• działanie wody na tlenek aktywnego metalu:<br />
tlenek aktywnego metalu + woda Ű wodorotlenek<br />
• działanie wody na aktywny metal:<br />
aktywny metal + woda Ű wodorotlenek + wodór<br />
Wodorotlenki metali mniej aktywnych (nienależących do grup litowców i berylowców)<br />
otrzymuje się innymi metodami. Poznacie je w trakcie dalszej nauki chemii.<br />
* Strzałka skierowana do góry oznacza, że dany produkt wydziela się w postaci gazowej.<br />
21
6. Wodorotlenki a zasady<br />
Dowiedz się więcej<br />
Najaktywniejszymi metalami są litowce.<br />
Potas, tak jak sód, przechowuje się w nafcie,<br />
ponieważ metale te bardzo szybko łączą<br />
się z tlenem, energicznie reagują z wodą,<br />
a wydzielający się w tej reakcji wodór<br />
łatwo się zapala.<br />
Charakterystyczny dla metali połysk jest<br />
widoczny na powierzchni sodu bądź potasu<br />
jedynie bezpośrednio po przekrojeniu<br />
wyjętego z nafty kawałka metalu.<br />
sód<br />
potas<br />
Podsumowanie lekcji<br />
• Metale aktywne chemicznie – grupa litowców i berylowców (z wyjątkiem be rylu) –<br />
reagują z wodą. W wyniku tych reakcji powstają wodorotlenki i wydziela się wodór.<br />
• Litowce reagują z wodą bardzo energicznie, w reakcjach tych wydziela się energia na<br />
sposób ciepła. Berylowce reagują z wodą mniej energicznie.<br />
• W 1. i 2. grupie układu okresowego aktywność metali rośnie wraz ze wzrostem ich liczby<br />
atomowej.<br />
Rozwiąż zadania i problemy<br />
1. Z podanego szeregu pierwiastków wybierz symbole metali reagujących z wodą:<br />
Mg, Cu, Cl, Ba, Li, K, Hg, P, Pb, S, Zn, Be, Ca, F.<br />
2. Pewien jednowartościowy metal reaguje z wodą i tworzy wodorotlenek o masie 40 u. Jaki to<br />
pierwiastek?<br />
3. Napisz w zeszycie, jak można zidentyfikować produkty reakcji aktywnych metali z wodą.<br />
Wykonaj doświadczenie<br />
Zaproponuj i wykonaj doświadczenie, które pozwoli wykazać, że srebro – metal, z którego<br />
wykonuje się biżuterię – nie reaguje z wodą. Do doświad czenia możesz użyć srebrnego<br />
łańcuszka lub srebrnej łyżeczki.<br />
22
6.3 Właściwości<br />
i zastosowanie<br />
wodorotlenków<br />
Z tego rozdziału dowiesz się m.in.:<br />
● które wodorotlenki rozpuszczają się w wodzie, a które są trudno rozpuszczalne<br />
● co to znaczy, że wodorotlenki są higroskopijne i żrące<br />
● w jaki sposób właściwości wodorotlenków wpływają na ich zastosowanie<br />
Znacie metody otrzymywania wodorotlenków, umiecie zapisać i odczytać ich wzory<br />
z użyciem słownictwa chemicznego. Warto więc poznać ich właściwości i zastosowanie.<br />
Wykonajcie doświadczenia, w których zbadacie właściwości wodorotlenku sodu<br />
i wodorotlenku potasu.<br />
6.7. BADANIE WŁAŚCIWOŚCI WODOROTLENKU SODU I WODOROTLENKU POTASU<br />
UWAGA! Wodorotlenek sodu i wodoro tlenek potasu to substancje żrące – podczas<br />
pracy z nimi należy zachować ostrożność, czyli założyć rękawice i okulary ochronne.<br />
Na dwóch szkiełkach zegarkowych umieszcza<br />
my próbki wodorotlenku sodu i wodorotlenku<br />
potasu. Zaobserwujmy, jak wy glą<br />
1<br />
dają obie sub stancje bezpośrednio po wyjęciu<br />
ze słoika (1) i po kilku minutach (2).<br />
Wodorotlenek sodu i wodorotlenek potasu<br />
są substancjami stałymi o barwie białej,<br />
dostępnymi w handlu w formie pastylek lub<br />
granulek. Na powietrzu pastylki te wilgotnieją i roz pły wają się, ponieważ chłoną<br />
z powietrza parę wodną, która je rozpuszcza. Substancje o takich właściwościach<br />
nazywamy higroskopijnymi.<br />
2<br />
6.8. ROZPUSZCZANIE WODOROTLENKÓW<br />
SODU I POTASU W WODZIE I BADANIE<br />
WŁAŚCIWOŚCI ICH ROZTWORÓW<br />
W dwóch probówkach z zimną wodą bardzo<br />
ostrożnie (należy pamiętać o rękawicach<br />
i okularach ochronnych) umieszczamy po<br />
2–3 pastylki wo do rotlenków sodu i potasu.<br />
Mieszamy zawartość probówek, a następnie<br />
bagiet ką przenosimy po 2–3 krople otrzymanych<br />
roztworów na bibu łę (1) i cienką tkaninę<br />
(2). Co obserwujecie?<br />
1<br />
2<br />
23
6. Wodorotlenki a zasady<br />
Wodorotlenki sodu i potasu rozpuszczają się w wodzie, a podczas tego procesu wydziela<br />
się energia na sposób ciepła. Roztwory obu wodorotlenków niszczą bibułę<br />
i tkaninę. Stężone roztwory wodorotlenków sodu i potasu są bardzo żrące; dawniej<br />
nazywano je ługami. Działają niszcząco na skórę – powodują oparzenia – dlatego<br />
podczas pracy z nimi należy zachować szczególną ostrożność. Wodorotlenek sodu był<br />
nazywany sodą żrącą, a wodorotlenek potasu – potażem żrącym.<br />
6.9. BADANIE WŁAŚCIWOŚCI<br />
WODOROTLENKU WAPNIA<br />
Przygotowujemy trzy probówki. Do pierwszej<br />
(1) wsypujemy łyżeczkę wapna<br />
gaszonego, ostrożnie dolewamy wodę<br />
do połowy wysokości probówki i mieszamy.<br />
Część otrzymanej zawiesiny<br />
(ok. 1/3 objętości) przelewamy do drugiej<br />
probówki (2), na pełnionej do połowy<br />
wodą. Po zamknięciu probówki korkiem<br />
wstrząsamy nią. Po opadnięciu osadu na<br />
dno ostroż nie zlewamy klarowny roztwór<br />
do trzeciej probówki (3). Do wszystkich<br />
probówek dodajemy po 2 krople<br />
fenoloftaleiny.<br />
1 2 3<br />
Wodorotlenek wapnia (wapno gaszone) to substancja stała o barwie białej, znacznie<br />
gorzej rozpuszczalna w wodzie (probówka 1) niż wodorotlenki sodu i potasu.<br />
Stężony roztwór wodorotlenku wapnia jest żrący. Związek ten tworzy z wodą białą<br />
zawiesinę zwaną mlekiem wapiennym (probówka 2). Klarowny roztwór otrzymany po<br />
opadnięciu osadu to woda wapienna (probówka 3). Woda wapienna jest nadal roztworem<br />
wodorotlenku wapnia, o czym świadczy barwa fenoloftaleiny.<br />
Wodorotlenek wapnia służy m.in. do wapnowania gleby w celu regulowania jej odczynu<br />
(ryc. 6.3). Mleko wapienne jest stosowane do bielenia pni drzew owocowych, co zabezpiecza<br />
je przed szkodnikami i uszkodzeniami spowodowanymi różnicą w temperaturze<br />
między dniem a nocą, która zdarza się wiosną. Woda wapienna służy do wykrywania<br />
tlenku węgla(IV).<br />
Przekonaliście się, że wodorotlenki sodu<br />
i potasu są bardzo dobrze rozpuszczalne<br />
w wodzie. Podobnie dobrze rozpuszczają<br />
się wodorotlenki innych litow ców.<br />
Wodorotlenki metali z 2. grupy układu<br />
okresowego rozpuszczają się słabiej,<br />
a wodorotlenki pozostałych metali są<br />
praktycznie nierozpuszczalne w wodzie.<br />
Ryc. 6.3. Wapnowanie zakwaszonej gleby<br />
24
ZASTOSOWANIE WODOROTLENKÓW<br />
produkcja<br />
szkła<br />
produkcja<br />
mydła<br />
produkcja<br />
barwników<br />
produkcja<br />
papieru<br />
NaOH<br />
wodorotlenek<br />
sodu<br />
produkcja<br />
jedwabiu<br />
sztucznego<br />
produkcja<br />
miękkiego<br />
(tzw. szarego)<br />
mydła<br />
KOH<br />
wodorotlenek<br />
potasu<br />
produkcja<br />
past do zębów<br />
i leków<br />
Mg(OH) 2<br />
wodorotlenek<br />
magnezu<br />
produkcja materiałów<br />
budowlanych<br />
produkcja<br />
nawozów sztucznych<br />
bielenie drzew<br />
i wapnowanie gleby<br />
Ca(OH) 2<br />
wodorotlenek<br />
wapnia<br />
produkcja<br />
wyrobów<br />
cukierniczych<br />
produkcja<br />
środków<br />
zmiękczających<br />
wodę<br />
25
6. Wodorotlenki a zasady<br />
Zobaczcie, jak wygląda zawartość probówek wypełnionych jednakową objętością<br />
wody, do których dodano taką samą masę różnych wodorotlenków.<br />
NaOH KOH Mg(OH) 2 Ca(OH) 2 Ba(OH) 2<br />
R R S r R<br />
Fe(OH) 3 Cu(OH) 2 Zn(OH) 2 Al(OH) 3 Pb(OH) 2<br />
T T T T T<br />
R – dobrze rozpuszczalny<br />
r – rozpuszczalny w niewielkim stopniu<br />
S – słabo rozpuszczalny<br />
T – trudno rozpuszczalny<br />
Informacje na temat rozpuszczalności wodorotlenków w wodzie odczytujemy z tabeli<br />
rozpuszczalności.<br />
ANION<br />
KATIONY<br />
TABELA ROZPUSZCZALNOŚCI WODOROTLENKÓW W WODZIE<br />
Na + K + Ag + Mg 2+ Ca 2+ Ba 2+ Fe 2+ Cu 2+ Zn 2+ Hg 2+ Pb 2+ Al 3+ Fe 3+<br />
OH – R R T S r R T T T T T T T<br />
Jak widzicie, właściwości wodorotlenków sprawiają, że związki te mają różnorodne<br />
zastosowanie zarówno w życiu codziennym, jak i w przemyśle.<br />
● Wodorotlenki nierozpuszczalne w wodzie, np. Cu(OH) 2 i Al(OH) 3 , otrzymujemy<br />
w wyniku innych reakcji, o czym będzie mowa w kolejnych rozdziałach.<br />
CuCl 2 + 2 NaOH Ű Cu(OH) 2<br />
+ 2 NaCl<br />
chlorek miedzi(II) wodorotlenek miedzi(II)<br />
niebieski osad<br />
26
6.3. Właściwości i zastosowanie wodorotlenków<br />
Dowiedz się więcej<br />
AlCl 3 + 3 NaOH Ű Al(OH) 3<br />
+ 3 NaCl<br />
chlorek glinu<br />
wodorotlenek glinu<br />
Już dawno temu stwierdzono, że popiół<br />
otrzymywany ze spalenia niektórych roślin<br />
usuwa brud, zwłaszcza tłuste plamy. Zawarte<br />
w popiele związki che miczne tworzą<br />
bowiem z wodą zasady: po tasową lub<br />
sodową, zwane ługami lub alkaliami (alkalia<br />
z języka arabskiego znaczy popiół roślinny),<br />
które reagują z tłusz czem i zmywają brud.<br />
Po polaniu wrząt kiem ług tworzy roztwór<br />
działający jak środek myjący. Pierwsze alkalia<br />
otrzymywano z wodorostów.<br />
biały osad<br />
Podsumowanie lekcji<br />
• Najbardziej znane wodorotlenki: sodu, potasu i wapnia to ciała stałe o barwie białej.<br />
Wodorotlenek sodu i wodorotlenek potasu są bardzo higroskopijne.<br />
• Prawie wszystkie wodorotlenki metali należących do 1. i 2. grupy układu okresowego<br />
rozpuszczają się w wodzie.<br />
• Wodorotlenki: sodu, potasu i wapnia oraz ich stężone roztwory są żrące.<br />
• Wodorotlenki tworzone przez metale nienależące do 1. i 2. grupy układu okresowego nie<br />
rozpuszczają się w wodzie.<br />
• Wodorotlenki: sodu, potasu, magnezu oraz wapnia są stosowane w różnych dziedzinach<br />
życia i w różnych gałęziach przemysłu.<br />
Rozwiąż zadania i problemy<br />
1. Wyjaśnij, dlaczego wodorotlenek potasu jest stosowany jako środek osuszający, np. w laboratoriach<br />
chemicznych.<br />
2. Napisz w zeszycie, jakie środki ostrożności należy zastosować podczas bielenia drzew<br />
mlekiem wapiennym.<br />
3. Na podstawie tabeli rozpuszczalności wodorotlenków w wodzie (s. 26) podaj przykłady<br />
wodorotlenków, które są trudno rozpuszczalne.<br />
Wykonaj ćwiczenie<br />
Wybierz jeden z wodorotlenków i przygotuj planszę ilustrującą jego zasto sowanie. Technika<br />
wykonania pracy jest dowolna (możesz nakleić zdjęcia produktów, ich próbki, możesz malować<br />
farbami lub kredkami). Najładniejsze prace będą zdobić waszą pracownię chemiczną. Pracę<br />
można również wykonać za pomocą wybranego programu komputerowego.<br />
27
6.4 Dysocjacja<br />
elektrolityczna zasad<br />
Z tego rozdziału dowiesz się m.in.:<br />
● jak zmieniają się barwy wskaźników w środowisku zasadowym<br />
● dlaczego wodne roztwory wodorotlenków przewodzą prąd elektryczny<br />
● co to jest dysocjacja elektrolityczna<br />
Wiecie już, że wodne roztwory wodorotlenków to zasady.<br />
Zbadajcie właściwości kilku wybranych zasad.<br />
6.10. BARWIENIE SIĘ WSKAŹNIKÓW<br />
W RÓŻNYCH ZASADACH<br />
Przygotujcie sześć probówek. Do probó<br />
wek 1, 3 i 5 wlejcie po 4–5 cm 3 zasady<br />
so dowej, a do 2, 4 i 6 po 4–5 cm 3 zasady<br />
wapniowej. Następnie w probówkach 1 i 2<br />
zanurzcie uniwersalny papierek wskaźnikowy,<br />
do probówek 3 i 4 dodajcie po<br />
1–2 kropli fenolo ftaleiny, a do probówek<br />
5 i 6 – po 1–2 kropli wywaru z czerwonej<br />
kapusty. Czy zmiana barwy w każdej probówce<br />
jest taka sama?<br />
1 2 3 4 5 6<br />
Z doświadczenia wynika, że użyte wskaźniki: uniwersalny papierek wskaźnikowy,<br />
fenoloftaleina i wywar z czerwonej kapusty w badanych roztworach zmieniają swoje<br />
zabarwienie. Wszystkie zasady muszą wobec tego zawierać wspólny element, który<br />
powoduje zmianę barwy wskaźnika.<br />
Wykonajcie doświadczenie, które pozwoli wam znaleźć ten wspólny czynnik.<br />
6.11. BADANIE PRZEWODZENIA PRĄDU<br />
ELEKTRYCZNEGO PRZEZ ZASADY<br />
Zbudujcie prosty obwód prądu elektrycznego,<br />
zawierający płaską baterię, ża rówkę<br />
i dwie elektrody grafitowe.<br />
Zbadajcie przewodzenie prądu elektrycznego<br />
przez wodę de stylowaną oraz zasady:<br />
sodową, potasową i wapniową.<br />
Pamiętajcie, aby przed zanurzeniem elektrod w kolejnym roztworze opłu kać je wodą<br />
destylowaną.<br />
28
6.4. Dysocjacja elektrolityczna zasad<br />
Swoje spostrzeżenia zapiszcie w tabeli<br />
(przerysujcie ją do zeszytu). W kolumnie<br />
PRZEWODZENIE PRĄDU wstawcie:<br />
znak +, jeżeli żarówka się zaświeci, lub<br />
znak –, jeżeli się nie zaświeci.<br />
Tylko woda destylowana nie przewodzi<br />
prądu elektrycznego, przez pozostałe roztwory<br />
prąd przepływa, o czym świadczy<br />
świecenie się żarówki.<br />
BADANA CIECZ<br />
woda destylowana<br />
zasada sodowa<br />
zasada potasowa<br />
zasada wapniowa<br />
PRZEWODZENIE<br />
PRĄDU<br />
Substancje, których wodne roztwory przewodzą prąd elektryczny,<br />
nazywamy elektrolitami, a substancje, których wodne roztwory<br />
nie przewodzą prądu elektrycznego – nieelektrolitami.<br />
● Wodorotlenki, których roztwory badaliście, mają budowę jonową. W ich sieci krystalicznej<br />
znajdują się kationy metalu i aniony wodorotlenkowe.<br />
Podczas rozpuszczania wo dorotlenku w wodzie dipole wody oddziałują na różnoimiennie<br />
naładowane jony, osła biając ich siły przyciągania elektrostatycznego i powodują<br />
przejście jonów do roztworu.<br />
Rozpad związków chemicznych na jony pod wpływem wody<br />
nazywamy dysocjacją elektrolityczną.<br />
Proces rozpadu cząsteczek lub jonowych kryształów na mniejsze fragmenty nazywa się<br />
dysocjacją. Jeżeli dysocjacja zachodzi w roztworze elektrolitu, to nazywa się ją dysocjacją<br />
elektrolityczną. Proces ten polega na uwalnianiu jonów z sieci krystalicznej lub ich<br />
powstawaniu z cząsteczek. Dlatego dysocjację elektrolityczną nazywa się też dysocjacją<br />
jonową, chociaż nazwa ta dotyczy przede wszystkim złożonych procesów rozpadów jonów<br />
na inne jony o mniejszej masie lub obojętne cząsteczki.<br />
Przewodzenie prądu elektrycznego przez roztwory elektrolitów jest spowodowane przesuwaniem<br />
się jonów utworzonych w procesie dysocjacji do odpowiednich elek trod: jonów<br />
dodatnich do elektrody ujemnej, a jonów ujemnych do elektrody dodatniej (ryc. 6.4).<br />
źródło prądu<br />
Ryc. 6.4. Roztwory zawierające jony przewodzą prąd elektryczny<br />
29
6. Wodorotlenki a zasady<br />
Twórcą teorii rozpadu elektrolitów na jony pod wpływem wody jest szwedzki uczony<br />
Svante Arrhenius (patrz s. 248).<br />
Podczas dysocjacji elektrolitycznej wodorotlenki rozpadają się na jony:<br />
• kationy metalu,<br />
• aniony wodorotlenkowe.<br />
● Wodorotlenek sodu dysocjuje na kation sodu i anion wodorotlenkowy:<br />
Na +<br />
O<br />
H<br />
pod<br />
wpływem<br />
wody<br />
dysocjuje<br />
Na +<br />
O<br />
H<br />
H 2 O<br />
NaOH Na + + OH –<br />
Podczas dysocjacji wodorotlenku sodu są uwalniane jednododatnie kationy sodu<br />
i jedno ujemne aniony wodorotlenkowe.<br />
● Wodorotlenek potasu dysocjuje na kation potasu i anion wodorotlenkowy, czyli<br />
podobnie jak wodorotlenek sodu:<br />
K +<br />
O<br />
H<br />
pod<br />
wpływem<br />
wody<br />
dysocjuje<br />
K +<br />
O<br />
H<br />
H 2 O<br />
KOH K + + OH –<br />
Podczas dysocjacji wodorotlenku potasu są uwalniane jednododatnie kationy potasu<br />
i jednoujemne aniony wodorotlenkowe.<br />
30
6.4. Dysocjacja elektrolityczna zasad<br />
● Wodorotlenek wapnia dysocjuje na kation wapnia i dwa aniony wodorotlenkowe:<br />
Ca(OH) 2 Ű H 2O<br />
Ca 2+ + 2 OH –<br />
Podczas dysocjacji wodorotlenku wapnia uwalnianych jest dwa razy więcej anionów<br />
wodorotlenkowych niż kationów wapnia.<br />
Liczba dodatnich ładunków elektrycznych powstających w wyniku dy so cjacji<br />
elektrolitycznej jest równa liczbie powstających ładunków ujemnych.<br />
Równanie dysocjacji elektrolitycznej wodorotlenków rozpuszczalnych<br />
w wodzie można zapisać ogólnie:<br />
M(OH) n H 2O<br />
M<br />
n+<br />
+ n OH –<br />
W wyniku dysocjacji elektrolitycznej we wszystkich roztworach wodorotlenków powstają<br />
aniony wodorotlenkowe – są one elementem wspólnym zasad i powodują zmianę<br />
barwy wskaźników.<br />
Zasadami nazywamy takie substancje, które dysocjują<br />
na kationy metalu i aniony wodorotlenkowe.<br />
Pojęcie zasady jest więc stosowane zarówno w przypadku wodorotlenków rozpuszczal<br />
nych w wodzie, jak i ich wodnych roztworów.<br />
Zasadą jest również roztwór amoniaku – gazu o charakterystycznym zapachu, który<br />
powstaje w wyniku syntezy z azotu i wodoru. Amoniak – NH 3 (podręcznik do klasy 7,<br />
s. 93) jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie, co zapisuje się jako: NH 3 · H 2 O<br />
(woda amoniakalna).<br />
W jednej objętości wody w temperaturze 20°C można rozpuścić aż 702 objętości amoniaku.<br />
Właściwość tę ilustruje tworzenie się fontanny amoniakalnej (ryc. 6.5). Amoniak<br />
znajdujący się w kolbie rozpuszcza się<br />
w wodzie, którą zassał z krystalizatora.<br />
Objętość gazu w kolbie zmniejsza się,<br />
co powoduje spadek ciśnienia, a w rezultacie<br />
woda jest wciągana z krystalizatora<br />
do kolby z amoniakiem i powstaje fontanna.<br />
Jeśli do wody w krystalizatorze dodamy<br />
parę kropli fenoloftaleiny, to utworzona<br />
w kolbie z amoniakiem fontanna przyjmie<br />
barwę malinową. Świadczy to o tym,<br />
że roztwór amoniaku w wodzie (woda<br />
amoniakal na) jest zasadą.<br />
Jeżeli zamiast fenoloftaleiny do wody<br />
w krystalizatorze dodamy wywar z czerwonej<br />
kapusty, to otrzymamy fontannę<br />
o zielonej barwie.<br />
Ryc. 6.5. Fontanna amoniakalna<br />
31
6. Wodorotlenki a zasady<br />
W obecności wody amoniakalnej wskaźniki przyjmują takie samo zabarwienie jak<br />
w obecności innych zasad, stąd wniosek, że uwodniony amoniak ulega dysocjacji elektrolitycznej<br />
na kation amonu i anion wodorotlenkowy:<br />
Dowiedz się więcej<br />
Dowiedzieliście się już, że stężone zasady<br />
nazywa się też alkaliami. Znalazły one<br />
zastosowanie w bateriach i ogniwach, które<br />
nazwano alkalicznymi.<br />
W ogniwie alkalicznym, używanym<br />
np. do zasilania zegarków i kalkulatorów,<br />
znajduje się roztwór wodorotlenku potasu,<br />
który przewodzi prąd elektryczny między<br />
dwie ma elektrodami.<br />
NH 3 · H 2 O Ű H 2O<br />
NH4<br />
+<br />
+ OH –<br />
Podsumowanie lekcji<br />
• Wszystkie zasady powodują zmianę barwy wskaźników oraz dobrze przewodzą prąd<br />
elektryczny.<br />
• Barwienie wskaźników i przewodzenie prądu przez zasady jest spowodowane obecnością<br />
jonów powstałych w wyniku dysocjacji elektrolitycznej.<br />
• Dysocjacja elektrolityczna zasad polega na ich rozpadzie pod wpływem wody na kationy<br />
metalu i aniony wodorotlenkowe (w przypadku amoniaku na kationy amonu i aniony<br />
wodorotlenkowe).<br />
Rozwiąż zadania i problemy<br />
1. Wyjaśnij, dlaczego roztwór wodorotlenku baru przewodzi prąd elektryczny.<br />
2. Wyjaśnij, których jonów w roztworze wodorotlenku wapnia będzie więcej: wapniowych czy<br />
wodorotlenkowych. Uzasadnij odpowiedź.<br />
3. Przedstaw za pomocą modeli uproszczony schemat dysocjacji zasady wapniowej.<br />
Wykonaj doświadczenie<br />
Zbadaj, które z używanych przez ciebie środków kosmetycznych (mydło, płyn do kąpieli,<br />
szampon) zmienią zabarwienie przygotowanych wcześniej kapuścianych papierków<br />
wskaźnikowych.<br />
32
Podsumowanie działu<br />
WAŻNE POJĘCIA<br />
• 6 .1. Wapno palone, gaszenie wapna,<br />
wskaźnik (indykator), jon wodorotlenkowy,<br />
wodorotlenek, zasada,<br />
fenoloftaleina, lakmus, uniwersalny<br />
papierek wskaźnikowy, tlenki zasadowe<br />
• 6.2. Metale aktywne i mniej aktyw ne,<br />
otrzymywanie wodorotlenków<br />
• 6.3. Substancja higroskopijna, ług,<br />
soda żrąca, potaż żrący, wapno<br />
gaszone, mleko wapienne,<br />
woda wapienna<br />
• 6.4. Elektrolit, nieelektrolit,<br />
dysocjacja elektrolityczna,<br />
anion wodorotlenkowy<br />
Wodorotlenek – związek chemiczny zbudowany z kationów metalu i anionów<br />
wodorotlenkowych, których liczba jest równa wartości ładunku kationu metalu<br />
(wartoś ciowości metalu).<br />
Ogólny wzór wodorotlenków:<br />
gdzie: M n+ – kation metalu o ładunku n+,<br />
n – liczba anionów wodorotlenkowych.<br />
M n+ (OH – ) n lub M (O H) n<br />
Zasada – substancja, która dysocjuje na kationy metalu oraz aniony wodorotlenko<br />
we (w przypadku amoniaku na kationy amonu i aniony wodorotlenkowe).<br />
WODOROTLENKI<br />
ROZPUSZCZALNE<br />
W WODZIE<br />
SŁABO<br />
ROZPUSZCZALNE<br />
W WODZIE<br />
TRUDNO<br />
ROZPUSZCZALNE<br />
W WODZIE<br />
np. NaOH, KOH np. Mg(OH) 2 np. Fe(OH) 3 , Cu(OH) 2<br />
33
6. Wodorotlenki a zasady<br />
OTRZYMYWANIE WODOROTLENKÓW<br />
tlenek aktywnego metalu + woda<br />
np. Na 2 O + H 2 O<br />
2 NaOH<br />
wodorotlenek<br />
aktywny metal + woda<br />
wodorotlenek + wodór<br />
np. 2 Na + 2 H 2 O 2 NaOH + H 2<br />
Wodorotlenki trudno rozpuszczalne w wodzie, np. Cu(OH) 2 lub Al(OH) 3 , otrzymujemy<br />
m.in. w reakcji ich soli (CuCl 2 , AlCl 3 ) z wodorotlenkiem sodu.<br />
CuCl 2 + 2 NaOH Ű Cu(OH) 2<br />
+ 2 NaCl<br />
FeCl 3 + 3 NaOH Ű Fe(OH) 3<br />
+ 3 NaCl<br />
AlCl 3 + 3 NaOH Ű Al(OH) 3<br />
+ 3 NaCl<br />
Wskaźniki – substancje (lub ich mieszaniny) zmieniające zabarwienie w obecności<br />
niektórych związków chemicznych, np. zasad.<br />
BARWA WSKAŹNIKÓW<br />
W WODZIE DESTYLOWANEJ<br />
FENOLOFTALEINA<br />
W ZASADACH<br />
FENOLOFTALEINA<br />
LAKMUS<br />
LAKMUS<br />
WYWAR<br />
Z CZERWONEJ KAPUSTY<br />
WYWAR<br />
Z CZERWONEJ KAPUSTY<br />
UNIWERSALNY<br />
PAPIEREK WSKAŹNIKOWY<br />
UNIWERSALNY<br />
PAPIEREK WSKAŹNIKOWY<br />
ORANŻ<br />
METYLOWY<br />
ORANŻ<br />
METYLOWY<br />
Nie wszystkie wskaźniki są czułe na obecność zasad, np. oranż metylowy w ich<br />
obecności nie zmienia zabarwienia.<br />
34
Podsumowanie działu<br />
NAJWAŻNIEJSZE WŁAŚCIWOŚCI WODOROTLENKÓW<br />
• Wodorotlenek sodu i wodorotlenek potasu są higroskopijne.<br />
• Wodorotlenki: sodu, potasu i wapnia oraz ich roztwory są żrące i mogą powodować<br />
oparzenia skóry.<br />
• Wodorotlenki rozpuszczalne w wodzie są zasadami.<br />
• Wodne roztwory wodorotlenków (zasady) przewodzą prąd elektryczny – wodorotlenki<br />
rozpuszczalne w wodzie są elektrolitami.<br />
• Wodne roztwory wodorotlenków zawierają jony wodorotlenkowe, które zmieniają<br />
barwę określonych wskaźników.<br />
• Wodorotlenki to substancje stałe o budowie jonowej.<br />
• Wodorotlenki rozpuszczalne w wodzie ulegają dysocjacji:<br />
M(OH) n<br />
Ű H 2O M<br />
n+<br />
+ n OH –<br />
np. NaOH Ű H 2O Na + + OH –<br />
Ba(OH) 2<br />
Ű H 2O Ba 2+ + 2 OH –<br />
O<br />
H<br />
H O Ba 2+ O H<br />
pod<br />
wpływem<br />
wody<br />
dysocjuje<br />
Ba 2+<br />
O<br />
H<br />
35
6. Wodorotlenki a zasady<br />
SPRAWDŹ SWOJE UMIEJĘTNOŚCI<br />
Przeczytaj tekst, odpowiedz w zeszycie na pytania i wykonaj polecenia.<br />
1. Na zajęciach koła chemicznego uczniowie identyfikowali próbki tlenków<br />
dwuwartościowych metali o znanych masach. Ania badała tlenek o masie 56 u,<br />
a Piotr – tlenek o masie 81 u. Uczniowie dodali do probówek z próbkami trochę<br />
wody z fenoloftaleiną. W probówce Ani biały proszek zniknął, a zawartość<br />
probówki zrobiła się ciepła i przybrała barwę malinową. Piotr w swojej probówce<br />
nie zaobserwował zmian.<br />
a) Ustal i zapisz wzory tlenków użytych do badania.<br />
b) Napisz równanie reakcji chemicznej, której uległ jeden z tlenków. Napisz nazwę<br />
produktu tej reakcji.<br />
c) Wyjaśnij, jaką funkcję w doświadczeniu pełni fenoloftaleina.<br />
2. Na lekcji chemii nauczyciel przeprowadził doświadczenie: do trzech probówek (A, B, C)<br />
z wodą wrzucił małe kawałki trzech srebrzystych metali: żelaza, sodu i cynku.<br />
Ania zapisała spostrzeżenia: w probówkach A i B nie zaobserwowano żadnych<br />
zmian, ale po pewnym czasie na powierzchni metalu w probówce B pojawiły się<br />
brunatne kropki. W probówce C zaszła burzliwa reakcja, podczas której wydzielał<br />
się bezbarwny gaz.<br />
a) Na podstawie spostrzeżeń Ani napisz, jakie metale znalazły się w poszczególnych<br />
probówkach. Uzasadnij odpowiedź.<br />
b) Napisz równanie reakcji, która zaszła w probówce C.<br />
c) Wyjaśnij, jaka przemiana miała miejsce w probówce B.<br />
3. W roztworze pewnej substancji lakmus zabarwił się na niebiesko, a wywar z czerwonej<br />
kapusty na zielono. W roztworze tym było dwa razy więcej anionów niż kationów.<br />
Tlenek węgla(IV) wprowadzony do roztworu spowodował jego zmętnienie.<br />
a) Jaki związek poddano badaniu? Podaj jego wzór i uzasadnij odpowiedź.<br />
b) Napisz równanie dysocjacji badanego związku.<br />
c) Podaj dwa inne przykłady zastosowania opisanego związku.<br />
4. Na lekcji podsumowującej wiadomości o wodorotlenkach badano dwie<br />
substancje stałe, umieszczone na szkiełkach zegarkowych oznaczonych numerami<br />
1 i 2. Niestety wodorotlenek znajdujący się na szkiełku nr 1 szybko rozpłynął<br />
się i utworzył kroplę cieczy. Po umieszczeniu obu substancji w probówkach<br />
z wodą wodorotlenek ze szkiełka nr 2, mający postać białego proszku, tylko<br />
nieznacznie rozpuścił się w wodzie. Zastosowany do badań uniwersalny papierek<br />
wskaźnikowy zmienił zabarwienie na niebieskie pod wpływem obu roztworów,<br />
jednak w obecności roztworu nr 1 barwa ta była bardziej intensywna.<br />
a) Zastanów się, jakie wodorotlenki badano. Czy można jednoznacznie określić,<br />
jakie wodorotlenki były na poszczególnych szkiełkach zegarkowych?<br />
b) Jak nazywa się właściwość, którą wykazywał pierwszy wodorotlenek<br />
(pozostawiony na powietrzu rozpływa się)?<br />
36
Podsumowanie 6. działu<br />
Podsumowanie działu<br />
TEST DO DZIAŁU<br />
Wybierz poprawną odpowiedź lub poprawne dokończenie zdania.<br />
1. W wodnym roztworze wodorotlenku sodu malinową barwę przybiera<br />
A. wywar z czerwonej kapusty.<br />
B. fenoloftaleina.<br />
C. lakmus.<br />
D. uniwersalny papierek wskaźnikowy.<br />
2. Wodorotlenek żelaza(II) ma wzór<br />
A. Cu(OH) 2<br />
B. Fe(OH) 3<br />
C. Zn(OH) 2<br />
D. Fe(OH) 2<br />
3. Na rysunku przedstawiono model<br />
A. wodorotlenku magnezu.<br />
B. wodorotlenku sodu.<br />
C. wodorotlenku glinu.<br />
D. wodorotlenku potasu.<br />
4. W reakcji sodu z wodą:<br />
X Na + Y H 2 O Ű Z NaOH + H 2<br />
współczynniki X, Y i Z przyjmują wartości<br />
A. X = 1, Y = 1, Z = 2.<br />
B. X = 2, Y = 2, Z = 2.<br />
C. X = 2, Y = 1, Z = 2.<br />
D. X = 1, Y = 1, Z = 1.<br />
5. Wodorotlenki można otrzymać w reakcji<br />
A. dowolnego tlenku metalu z wodą.<br />
B. dowolnego metalu z wodą.<br />
C. aktywnego metalu z wodą.<br />
D. aktywnego niemetalu z wodą.<br />
6. W reakcji wapnia z wodą, zachodzącej w pokazanym zestawie laboratoryjnym,<br />
powstają produkty X i Y. Są to<br />
X<br />
Y<br />
A. X = CaO Y = H 2<br />
B. X = Ca(OH) 2 Y = H 2 O<br />
C. X = Ca(OH) 2 Y = H 2<br />
D. X = Ca(OH) 2 Y = O 2<br />
37
6. Wodorotlenki a zasady<br />
7. Soda żrąca to nazwa zwyczajowa<br />
A. wodorotlenku magnezu.<br />
B. wodorotlenku wapnia.<br />
C. wodorotlenku potasu.<br />
D. wodorotlenku sodu.<br />
8. Podczas dysocjacji elektrolitycznej wodnego roztworu wodorotlenku potasu<br />
w roztworze oprócz anionów wodorotlenkowych znajdują się<br />
A. jednododatnie kationy potasu.<br />
B. dwudodatnie kationy potasu.<br />
C. trójdodatnie kationy potasu.<br />
D. Dysocjacja elektrolityczna tego związku nie zachodzi.<br />
9. Roztwór prze wodzący prąd elektryczny utworzy z wodą<br />
A. wodorotlenek potasu.<br />
B. wodorotlenek glinu.<br />
C. wodorotlenek miedzi(II).<br />
D. wodorotlenek ołowiu(II).<br />
10. Zasada to inaczej<br />
A. wodny roztwór wodorotlenku.<br />
B. roztwór zawierający aniony wodorotlenkowe.<br />
C. roztwór, w którym fenoloftaleina zabarwia się na malinowo.<br />
D. Wszystkie dokończenia zdania są poprawne.<br />
38
9.2 Węglowodory<br />
nasycone – alkany<br />
Z tego rozdziału dowiesz się m.in.:<br />
● jak są zbudowane węglowodory i jak tworzy się ich nazwy<br />
● co to jest szereg homologiczny<br />
● jakie właściwości fizyczne i chemiczne mają alkany<br />
● jakie produkty tworzą się podczas spalania węglowodorów<br />
● gdzie alkany znalazły zastosowanie<br />
Przyjrzyjcie się zamieszczonym w tabeli na następnej stronie nazwom, wzorom i modelom<br />
kilku węglowodorów. Spróbujcie znaleźć podobieństwa w budowie ich cząsteczek<br />
i zastanówcie się nad różnicami.<br />
● W kolumnach tabeli uporządkowano związki według wzrastającej liczby atomów<br />
węgla w cząsteczce. Z pewnością doszliście do wniosku, że kolejne cząsteczki węglowodorów<br />
różnią się o taką samą grupę -CH 2 -.<br />
Szereg związków o podobnej budowie i właściwościach chemicznych,<br />
w którym każdy następny różni się od poprzedniego o grupę<br />
-CH 2 -, nazywamy szeregiem homologicznym.<br />
Zauważcie, że żadna z cząsteczek nie mogłaby zawierać więcej atomów wodoru i dlatego<br />
związki te nazywa się węglowodorami nasyconymi lub alkanami. Wszystkie wiązania<br />
między atomami węgla w węglowodorach nasyconych są pojedyncze.<br />
Węglowodory, w których cząsteczkach między atomami węgla są wiązania<br />
pojedyncze, nazywają się węglowodorami nasyconymi lub alkanami.<br />
Szereg homologiczny alkanów można zapisać ogólnym wzorem:<br />
C n H 2n+2<br />
gdzie: n – liczba atomów węgla w cząsteczce.<br />
● Znajomość nazw węglowodorów jest ważna, ponieważ są one podstawą nazewnictwa<br />
wszystkich związków organicznych:<br />
• cztery początkowe węglowodory szeregu alkanów mają nazwy zwyczajowe:<br />
1 – metan, 2 – etan, 3 – propan i 4 – butan;<br />
• nazwy kolejnych węglowodorów nasyconych: 5 – pentan, 6 – heksan, 7 – heptan,<br />
8 – oktan, 9 – nonan, 10 – dekan itd. powstały od nazw liczebników grec kich (czasem<br />
łacińskich) z końcówką -an.<br />
Podsumowując: nazwy wszystkich alkanów mają końcówkę -an.<br />
124
9.2. Węglowodory nasycone – alkany<br />
Przykłady węglowodorów nasyconych<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
125
9. Węglowodory<br />
● Węglowodory nasycone są grupą związków chemicznych o podobnym składzie:<br />
mają w cząsteczkach atomy węgla i wodoru. A czy ich właściwości też są podobne?<br />
NAZWA<br />
ALKANU<br />
TEMPERATURA, °C ROZPUSZ-<br />
GĘSTOŚĆ,<br />
WZÓR<br />
g/cm 3 CZALNOŚĆ<br />
TOPNIENIA WRZENIA W WODZIE<br />
BARWA<br />
metan CH 4 0,422 –182,4 –161,5 nierozpuszczalny bezbarwny<br />
etan C 2 H 6 0,546 –183,2 –88,6 nierozpuszczalny bezbarwny<br />
propan C 3 H 8 0,582 –187,6 –42,2 nierozpuszczalny bezbarwny<br />
butan C 4 H 10 0,601 –138,3 –0,6 nierozpuszczalny bezbarwny<br />
pentan C 5 H 12 0,626 –129,7 36,1 nierozpuszczalny bezbarwny<br />
Alkany są związkami bezbarwnymi, o małej gęstości. Nie rozpuszczają się w wodzie.<br />
Wartości gęstości i temperatury wrzenia rosną wraz ze wzrostem liczby atomów węgla<br />
w cząsteczce, natomiast wartości temperatury topnienia najpierw maleją, a od butanu<br />
rosną.<br />
Właściwości fizyczne węglowodorów nasyconych zależą od liczby atomów<br />
węgla w ich cząsteczkach, czyli od długości łańcucha węglowego.<br />
Alkany mające w cząsteczce 1–4 atomy węgla są gazami (temperatura wrzenia poniżej<br />
25°C), a zawierające 5–16 atomów węgla są cieczami (temperatura wrzenia powyżej<br />
25°C). Natomiast alkany z 17 i więcej atomami węgla w cząsteczce są ciałami<br />
stałymi (ryc. 9.5).<br />
a b c<br />
Ryc. 9.5. W palnikach kuchenek gazowych najczęściej są spalane węglowodory o 1–4 atomach<br />
węgla w cząsteczce (a); benzyna zawiera węglowodory o 5–12 atomach węgla w cząsteczce (b);<br />
świeca parafinowa to mieszanina węglowodorów o 18–35 atomach węgla w cząsteczce (c)<br />
126
9.2. Węglowodory nasycone – alkany<br />
● Właściwości chemiczne alkanów zbadamy na przykładzie metanu. Wiecie już, że<br />
węglowodór ten jest palny.<br />
Zbadajcie doświadczalnie, jakie produkty powstaną podczas spalania metanu.<br />
9.2. BADANIE PALNOŚCI METANU <br />
I PRODUKTÓW JEGO SPALANIA<br />
Do doświadczenia przygotowujemy trzy<br />
dość duże probówki napełnione metanem<br />
i zamknięte korkami.<br />
• Otwieramy pierwszą probówkę i zbliżamy<br />
do niej zapalone łuczywo. Nad płoną<br />
cym gazem umieszczamy od wróconą<br />
do góry dnem suchą zlewkę (1).<br />
• Otwieramy drugą probówkę, zapalamy<br />
gaz i nad płomieniem umieszczamy<br />
zlewkę zwilżoną wewnątrz wodą wa pienną<br />
(2).<br />
• Otwieramy trzecią probówkę, zapalamy<br />
gaz. Nad płomieniem umieszczamy<br />
na kilka sekund szkiełko zegarkowe (3).<br />
1 2<br />
3<br />
Po zbliżeniu zapalonego łuczywa do probówki zaobserwowaliście zapalenie się metanu.<br />
Gaz ten spala się spokojnie bladoniebieskim płomieniem. Na ściankach suchej<br />
zlewki pojawiły się krople wody (1), a na ściankach zlewki zwilżonej wodą wapienną<br />
można było dostrzec białe smugi (2).<br />
Wynika z tego, że produktami reakcji spalania metanu są woda i tlenek węgla(IV).<br />
Reakcję całkowitego spalania metanu opisuje równanie:<br />
CH 4 + 2 O 2 Ű CO 2 + 2 H 2 O<br />
Jeżeli utrudni się dopływ tlenu, zasłaniając płomień szkiełkiem zegarkowym, to na<br />
szkiełku pojawia się czarny osad (3), czyli węgiel w postaci sadzy. Oznacza to, że zachodzi<br />
niecałkowite spalanie metanu:<br />
CH 4 + O 2 Ű C + 2 H 2 O<br />
Może się również zdarzyć, że przy słabym dostępie tlenu reakcja przebiega z wytworzeniem<br />
tlenku węgla(II) nazywanego czadem:<br />
2 CH 4 + 3 O 2 Ű 2 CO + 4 H 2 O<br />
Czad jest bardzo silną trucizną, ponieważ wdychany z powietrzem trwale wiąże się<br />
z hemoglobiną* krwi i uniemożliwia rozprowadzanie tlenu w organizmie.<br />
Zatrucia czadem są bardzo niebezpieczne, a czasem bywają tragiczne w skutkach,<br />
tym bardziej że gaz ten jest bezbarwny i bezwonny.<br />
* Hemoglobina to czerwony barwnik krwi.<br />
127
9. Węglowodory<br />
Czysty metan pali się spokojnie, a z powietrzem tworzy mieszaninę wybuchową. Do<br />
zapłonu, który spowoduje pożar lub wybuch, dochodzi przy powstaniu najmniejszej<br />
iskry. Szczególnie niebezpieczne są eksplozje w kopalniach węgla kamiennego, gdzie<br />
wybuch zwielokrotnia swoją siłę, jeżeli metan połączy się z pyłem węglowym.<br />
Wszystkie alkany są palne. W zależności od dostępu tlenu produktami ich<br />
spalania są: tlenek węgla(IV), tlenek węgla(II) lub węgiel ( sadza) oraz woda.<br />
9.3. BADANIE REAKTYWNOŚCI METANU<br />
Przygotowujemy dwie probówki napełnione<br />
metanem. Do pierwszej z nich wlewamy<br />
szybko 2–3 cm 3 wody bromowej,<br />
zamykamy korkiem i mocno wstrzą samy<br />
(1). Do drugiej wlewamy 2–3 cm 3 roztworu<br />
manganianu(VII) potasu zakwaszonego<br />
kwasem H 2 SO 4 . Probówkę zamykamy<br />
korkiem i wstrząsamy (2).<br />
Obserwujcie, czy w pro bów kach zacho dzą<br />
jakieś zmiany.<br />
1 2<br />
Metan nie odbarwia wody bromowej ani roztworu manganianu(VII) potasu, czyli<br />
z nimi nie reaguje. Oznacza to, że jest on związkiem mało reaktywnym. Podobnie<br />
zachowują się inne alkany.<br />
Za małą reaktywność alkanów odpowiadają trudne do rozerwania<br />
wiązania pojedyncze, znajdujące się w ich cząsteczkach<br />
między atomami węgla.<br />
● Metan jest głównym składnikiem paliw:<br />
gazu ziemnego – cennego surowca<br />
energetycznego, który jest stosowany<br />
w większości gospodarstw domowych,<br />
oraz biogazu wytwarzanego podczas<br />
beztlenowego rozkładu odchodów zwierzęcych<br />
i kompostu roślinnego (ryc. 9.6).<br />
Mieszanina propanu i butanu, kolejnych<br />
węglowodorów w szeregu homologicznym<br />
alkanów, po skropleniu tworzy gaz<br />
płynny używany do napełniania zapalniczek,<br />
butli gazowych oraz jako ekologiczne<br />
paliwo do samochodów (LPG*).<br />
* Skrót od ang. Liquefied Petroleum Gas. Ryc. 9.6. Biogazownia<br />
128
9.2. Węglowodory nasycone – alkany<br />
Dowiedz się więcej<br />
Nad terenami bagiennymi można<br />
obserwować zjawisko nazywane<br />
błędnymi ogniami. Jest ono bardzo<br />
widowiskowe, zwłaszcza w nocy.<br />
Zjawisko to jest spowodowane<br />
samozapłonem metanu i innych<br />
węglowodorów (mieszaniny nazywanej<br />
gazem błotnym), które powstają<br />
podczas gnicia roślin bez dostępu<br />
powietrza pod wodą.<br />
Samozapłon to reakcja spalania<br />
rozpoczynająca się bez udziału czynnika<br />
zewnętrznego (np. iskry).<br />
Podsumowanie lekcji<br />
• Węglowodory nasycone – alkany – tworzą szereg homologiczny o ogólnym wzorze C n H 2n+2 .<br />
• Właściwości fizyczne alkanów zależą od liczby atomów węgla w ich cząsteczkach. Wraz<br />
ze wzrostem długości łańcucha węglowego cząsteczek alkanów rosną ich gęstość oraz<br />
temperatura wrzenia i temperatura topnienia.<br />
• Wszystkie węglowodory są palne – w zależności od dostępu powietrza spalają się<br />
całkowicie lub niecałkowicie.<br />
• Alkany to związki mało reaktywne.<br />
• Alkany są składnikami wielu paliw ciekłych i gazowych.<br />
Rozwiąż zadania i problemy<br />
1. Ustal wzory sumaryczne węglowodorów nasyconych o łańcuchach prostych, które mają<br />
w cząsteczce:<br />
a) 12 atomów węgla;<br />
b) 16 atomów węgla.<br />
2. Napisz w zeszycie równania reakcji całkowitego i niecałkowitego spalania butanu.<br />
3. Obejrzyj garnki, w których są przygotowywane posiłki w twoim domu. Czy zdarzyło się,<br />
że na ich spodzie pojawił się czarny osad? Wytłumacz, o czym to świadczy, i zastanów się,<br />
jak należy w takim przypadku postąpić. Napisz w zeszycie odpowiednie równanie reakcji<br />
chemicznej.<br />
Wykonaj doświadczenie<br />
Zapal świeczkę i zaobserwuj, w jaki sposób się spala. Przez 3–4 sekundy potrzymaj nad jej<br />
płomieniem szklany talerzyk. Opisz w zeszycie swoje spostrzeżenia i wyciągnij wnioski.<br />
UWAGA! Podczas doświadczenia należy zachować ostrożność.<br />
129
Węgiel i jego związki chemiczne<br />
Ludzie pierwotni spalali drewno i w ten sposób<br />
uzyskiwali ciepło potrzebne do ogrzewania jaskiń<br />
oraz przygotowywania pożywienia. Z czasem<br />
zauważono, że ciepło wydziela się także<br />
podczas spalania torfu, węgla brunatnego,<br />
węgla kamiennego oraz ropy naftowej<br />
i gazu ziemnego, czyli tzw. naturalnych<br />
surowców energetycznych. Szacuje się,<br />
że 85–90% energii potrzebnej<br />
do utrzymania obecnego poziomu życia<br />
pochodzi ze spalania paliw kopalnych.<br />
Spalanie drewna<br />
jest źródłem ciepła<br />
i światła.<br />
Spalanie autogazu (LPG)<br />
Spalanie benzyny<br />
i ropy naftowej<br />
jest ekonomicznie<br />
uzasadnione, ponieważ<br />
LPG jest tanim<br />
i ekologicznym<br />
paliwem silnikowym.<br />
napędza pojazdy<br />
mechaniczne.<br />
Spalanie<br />
propanu-butanu<br />
Spalanie węgla<br />
jest źródłem ciepła,<br />
światła i energii.<br />
pozwala wytwarzać<br />
prąd elektryczny i ciepło.
jako źródło różnych rodzajów energii<br />
Spalanie stearyny<br />
lub parafiny<br />
uformowanych<br />
w odpowiedni sposób<br />
można wykorzystać<br />
do oświetlania pomieszczeń.<br />
Spalanie nafty<br />
także można wykorzystać<br />
do oświetlania pomieszczeń.<br />
Spalanie gazu<br />
ziemnego<br />
umożliwia łatwe<br />
ogrzewanie<br />
wody użytkowej.<br />
Spalanie biopaliw<br />
takich jak bioetanol<br />
i granulat z trocin daje<br />
jasne światło, jeśli spala się<br />
je w biokominkach.<br />
jest źródłem energii<br />
umożliwiającej<br />
gotowanie.<br />
Spalanie mieszaniny<br />
tlenu i acetylenu<br />
daje energię wystarczającą<br />
do cięcia metali.
Twórcy chemii<br />
Michael<br />
FARADAY<br />
1791–1867<br />
Angielski fizyk oraz chemik,<br />
jeden z najwybitniejszych<br />
uczonych XIX wieku, sformułował<br />
prawa elektrolizy, tworząc podstawy<br />
elektrochemii, skroplił wszystkie znane<br />
wówczas gazy oprócz tlenu i azotu. Prowadził<br />
badania w zakresie indukcji elektromagnetycznej<br />
(podstawy elektrodynamiki),<br />
badał też właściwości magnetyczne<br />
substancji (odkrył paramagnetyzm). Zbudował<br />
pierwszą prądnicę.<br />
Justus<br />
von LIEBIG*<br />
1803–1873<br />
Chemik niemiecki, opra <br />
cował metody analizy<br />
chemicznej, udoskonalił technikę laboratoryjną,<br />
przeprowadził syntezę wielu związków<br />
chemicznych. Badał przemianę materii<br />
w roślinach i wykazał, że potrzebują one<br />
do rozwoju określonych pierwiastków chemicznych<br />
(azotu, fosforu i potasu). Zalecił<br />
stosowanie nawozów mineralnych, co miało<br />
przełomowe znaczenie dla rolnictwa.<br />
Svante August<br />
ARRHENIUS**<br />
1859–1927<br />
Fizykochemik i astrofizyk<br />
szwedzki. W 1887 r.<br />
ogłosił teorię dysocjacji elektrolitycznej.<br />
Zgodnie z tą teorią elektrolity (do których<br />
należą kwasy, zasady i sole) rozpadają<br />
się (dysocjują) w roztworach wodnych<br />
na cząstki naładowane elektrycznie, czyli<br />
jony. Podczas elektrolizy jony dodatnie<br />
dążą do ujemnego bieguna źródła prądu,<br />
a jony ujemne – do bieguna dodatniego.<br />
W 1903 r. otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie<br />
elektrochemii.<br />
Ignacy<br />
MOŚCICKI<br />
1867–1946<br />
Naukowiec, technolog<br />
che mik, polski wynalazca.<br />
Jeden z twórców przemysłu chemicznego<br />
w Polsce. Autor ponad 60 prac naukowych.<br />
Dokonał wielu odkryć w dziedzinie<br />
elektrochemii i elektrofizyki. Opracował<br />
przemysłową metodę wytwarzania kwasu<br />
azotowego(V) z tlenków azotu otrzymywanych<br />
z powietrza. W latach 1926–1939 był<br />
prezydentem Rzeczypospolitej Polskiej.<br />
Linus Carl<br />
PAULING***<br />
1901–1994<br />
Fizyk i chemik amerykański. Prowadził badania dotyczące struktury<br />
cząsteczek i teorii wiązań chemicznych oraz rezonansu chemicznego.<br />
Opracował spiralny (helikalny) model cząsteczki białka.<br />
W 1954 r. otrzymał Nagrodę Nobla za odkrycie struktury białek. Odznaczony również<br />
Pokojową Nagrodą Nobla w 1962 roku.<br />
* Liebig – czytaj: libig. ** Arrhenius – czytaj: arenius. *** Pauling – czytaj: polink.<br />
248
Friedrich<br />
WÖHLER*<br />
1800–1882<br />
Chemik niemiecki, jako<br />
pierwszy ze związku nieorganicznego<br />
otrzymał związek organiczny<br />
w laboratorium. W wyniku ogrzewania soli<br />
– cyjanianu amonu NH 4 OCN – udało mu<br />
się uzyskać związek chemiczny, który okazał<br />
się mocznikiem (H 2 N) 2 CO, to znaczy<br />
taką samą substancją, jaką uzyskano wcześniej<br />
z moczu psa.<br />
Opracował też metodę otrzymywania acetylenu<br />
z karbidu i wody.<br />
Ignacy<br />
ŁUKASIEWICZ<br />
1822–1882<br />
Aptekarz i polski wynalazca,<br />
twórca przemysłu<br />
naftowego. W 1852 r. jako pierwszy<br />
przeprowadził destylację ropy naftowej<br />
i wydzielił z niej naftę. Rok później skonstruował<br />
pierwszą na świecie lampę naftową,<br />
którą zasto so wano do oświetlenia szpitala<br />
we Lwowie. W 1854 r. założył pierwszą<br />
w Polsce kopal nię ropy naftowej w Bóbrce,<br />
a w 1856 r. – pierwszą destylarnię ropy naftowej<br />
w Ulaszowicach (k. Jasła).<br />
Louis<br />
PASTEUR**<br />
1822–1895<br />
Chemik i bakteriolog<br />
francuski. Prowadził badania<br />
fermentacji masłowej, alkoholowej,<br />
mlekowej i octowej. Wykazał, że procesy te<br />
są wywołane przez drobnoustroje.<br />
Opracował metodę konserwacji żywności<br />
przez obróbkę termiczną, nazwaną później<br />
pasteryzacją. Wykazał, że chorobom zakaźnym<br />
można zapobiegać przez stosowanie<br />
szczepień ochronnych.<br />
Sir Walter Norman<br />
HAWORTH***<br />
1883–1950<br />
Chemik i biochemik angielski.<br />
Badał budowę<br />
dwucukrów i wie locukrów: maltozy, laktozy,<br />
skrobi i ce lulozy. Podał nowy, pierścieniowy<br />
wzór węglowodanów (wzór Hawortha).<br />
Jest współ autorem metody syntezy kwasu<br />
as kor binowego (witaminy C). W 1937 r.<br />
otrzy mał Nagrodę Nobla za badania nad<br />
węglowodanami i witaminą C.<br />
* Wöhler – czytaj: woler. ** Pasteur – czytaj: paster. *** Haworth – czytaj: hałort.<br />
249
Tabela rozpuszczalności wodorotlenków i soli w wodzie<br />
Objaśnienia:<br />
Właściwości wybranych substancji<br />
NAZWA SUBSTANCJI<br />
GĘSTOŚĆ, g/cm 3<br />
(w 20°C)<br />
TEMPERATURA<br />
TOPNIENIA, °C<br />
TEMPERATURA<br />
WRZENIA, °C<br />
aceton 0,78 –94,7 56,2<br />
alkohol etylowy 0,78 –114,1 78,3<br />
glicerol 1,26 18,2 290,0<br />
woda 1,0 0,0 100,0<br />
250
Indeks polsko-angielski*<br />
Alkany – węglowodory nasycone [alkanes, paraffins,<br />
saturated hydrocarbons] 124–128<br />
alkeny – węglowodory nienasycone [alkenes,<br />
olefins] 132–137<br />
alkiny – węglowodory nienasycone [alkynes] 139–143<br />
alkohol etylowy [ethyl alcohol] 160, 162–164<br />
– metylowy [methyl alcohol] 160–164<br />
alkohole [alcohols] 159, 186<br />
– monohydroksylowe [monohydric alcohols] 161<br />
– polihydroksylowe [polyhydric alcohols] 165<br />
alkoholizm [alcoholism] 164<br />
aminokwasy [amino acids] 193–194, 213<br />
–, kondensacja [condensation of amino acids] 213<br />
aminy [amines] 191–192<br />
amoniak [ammonia] 31–32, 43<br />
aniony [anions] 30, 31, 60, 81, 84, 87–89<br />
azotany(V) [nitrates(V)] 84, 85, 87, 88, 93, 98, 101, 106<br />
Bawełna [cotton] 239<br />
benzyna [gasoline] 147–149<br />
białka [proteins] 194, 212–220<br />
–, denaturacja [protein denaturation] 218, 219<br />
–, hydroliza [hydrolysis of protein] 215<br />
–, koagulacja [coagulation of protein] 218<br />
–, wysalanie [protein salting out] 218<br />
biodegradacja [biodegradation] 137<br />
biogaz [biogas] 128<br />
Celuloza [cellulose] 236<br />
–, hydroliza [hydrolysis of cellulose] 237–238<br />
chlor [chlorine] 48, 50, 89, 92, 102, 105<br />
chlorki [chlorides] 26, 27, 81, 83–85, 87, 89, 91, 92,<br />
93, 96–98, 101, 102, 104, 106<br />
chlorowodór [hydrogen chloride] 48, 49, 50<br />
cukry – sacharydy, węglowodany [sugars, saccharides,<br />
carbohydrates] 222–240<br />
czad [poison gas, carbon monoxide] 127<br />
Degradacja gleb [degradation of soil] 106<br />
dekstryny [dextrins] 232<br />
destylacja frakcjonowana [fractional distillation] 147<br />
detergenty [detergents] 183<br />
diament [diamond] 120<br />
dipol [dipole] 29<br />
dwutlenek węgla tlenek węgla(IV)<br />
dysocjacja elektrolityczna [electrolytic dissociation]<br />
29, 31, 79<br />
dysocjacja kwasów [dissociation of acids] 58–59,<br />
60, 79<br />
– soli [dissociation of salts] 86–87, 89<br />
– stopniowa [gradual dissociation] 59<br />
– zasad [dissociation of bases] 30–31, 60, 79<br />
Elektroda [electrode] 29, 89<br />
elektrolity [electrolytes] 29, 57, 58, 86<br />
elektroliza [electrolysis] 88–89<br />
emulsje [emulsions] 207<br />
estry [esters] 185–189<br />
–, hydroliza [hydrolysis of esters] 188<br />
eten [ethene] 132–136<br />
etyloamina [ethyl amine] 192<br />
etyn [ethyne] 139–143<br />
eutrofizacja [eutrophication] 106<br />
Fenoloftaleina [phenolphthalein] 15, 16, 19, 20,<br />
24, 28, 31, 109<br />
fermentacja alkoholowa [alcoholic fermentation]<br />
159<br />
– octowa [acetic fermentation] 167<br />
fosforany(V) [phosphates(V)] 84, 104, 106<br />
fotosynteza [photosynthesis] 222, 224, 230<br />
fruktoza [fructose] 224, 228<br />
fulereny [fullerene] 121<br />
Gaz ziemny [natural gas] 120, 128, 145–147<br />
gips [gypsum] 109–110<br />
glicerol [glycerol] 165, 189, 205, 208<br />
glikogen [glycogen] 233<br />
glikol [glycol] 165<br />
glukoza [glucose] 222–224, 228, 230, 232<br />
grafen [graphene] 121<br />
grafit [graphite] 120<br />
grupa aminowa [amine group] 193<br />
– estrowa [ester group] 186<br />
– funkcyjna [functional group] 161<br />
– hydroksylowa – wodorotlenowa [hydroxyl group]<br />
160, 161, 165<br />
– karboksylowa [carboxylic group] 168, 193<br />
– węglowodorowa [hydrocarbon group] 193, 205<br />
Higroskopijny [hygroscopic] 23, 53, 109<br />
hydraty [hydrates] 109<br />
Jedwab [silk] 220<br />
jony [ions] 14, 29, 30, 59, 60, 80, 89, 97, 98<br />
* Hasła w języku angielskim podano w kwadratowych nawiasach.<br />
251