Efekt cieplny reakcji Wśród wielkiej liczby reakcji chemicznych wyróżnia się trzy elementarne typy: a) syntezę, b) rozkład czyli analizę, c) wymianę. Odpowiadają im następujące równania schematyczne, w których litery A, B, C, D odpowiadają symbolom dowolnego pierwiastka chemicznego: synteza A -f B = AB rozkład, czyli analiza AB === A + B wymiana pojedyncza AB + C — AC + B wymiana podwójna AB + CD = AC + BD Synteza chemiczna nie jest ograniczona i’ doprowadzić może do powstania nader skomplikowanych substancji, natomiast reakcje rozkładu, czyli analizy chemicznej, znajdują naturalne zakończenie po osiągnięciu elementarnych rodzajów materii, to jest pierwiastków chemicznych. Każdej reakcji chemicznej towarzyszy pewien efekt cieplny: bądź to wydzielanie ciepła [reakcja egzotermiczna — symbol bądź to pochłanianie ciepła {reakcja endotermiczna — symbol —0» Efekt cieplny, zwany też ciepłem reakcji, zaznaczyć można w równaniu chemicznym: A + B == AB + Q kalorii (reakcja egzotermiczna) AB = A + B — Q kalorii (reakcja endotermiczna) Kaloria (cal) jest to ilość ciepła konieczna do ogrzania 1 g wody od 14,5 do 15,5°C. Kilokaloria (kcal) odpowiada 1000 kalorii. ... czytaj dalej

Materia otaczającej nas przyrody składa się zasadniczo z: 1) substancji prostych — czyli pierwiastków chemicznych, np. tlen, ozon, odmiany siarki, złoto; 2) substancji złożonych — czyli związków pierwiastków chemicznych, np. sól, gips. Oba rodzaje substancji, zarówno proste, jak i złożone, stanowią określone indywidua chemiczne. Takie rodzaje materii, jak np. powietrze, skały, stopy metaliczne, węgiel kopalny stanowią mieszaniny dwu lub więcej substancji prostych, substancji złożonych lub obu tych rodzajów substancji. Głównym przedmiotem zainteresowań chemików są proste i złożone substancje czyste. Każdą mieszaninę należy wpierw rozdzielić na substancje czyste, o określonych własnościach fizycznych i chemicznych. Do takich własności należą między innymi: ciężar atomowy lub cząsteczkowy, gęstość, temperatura topnienia i wrzenia, współczynnik załamania światła, absorpcja i odbicie światła (barwa, widmo charakterystyczne), struktura krystałiczna, tj. układ atomów w krysztale i jego postać zewnętrzna, przewodnictwo elektryczne, podatność magnetyczna, własności dielektryczne, własności kapiłarne (zwilżalność), własności mechaniczne (twardością ‘wytrzymałość), własności termiczne ... czytaj dalej

Dwa (lub więcej) pierwiastki chemiczne tworzyć mogą mieszaninę fizyczną. Mieszaniny te mogą być jednorodne (homogeniczne) — jak powietrze, szkło, roztwory, mogą mieć ten sam skład i własności w każdej swej najmniejszej części, lub niejednorodne {heterogeniczne) — jak granit czy też mieszanina siarki z opiłkami żelaza, które nie spełniają powyższego warunku. Pierwiastki wchodzące w skład mieszaniny mogą mieć zdolność reagowania ze sobą dając w wyniku reakcji syntezy związek chemiczny. Mieszaninę dwóch lub więcej pierwiastków można rozdzielić na składniki metodami fizycznymi, Mieszaninę wodoru i azotu łatwo jest rozdzielić na zasadzie przenikania, czyli dyfuzji wodoru przez ścianki naczynia palladowego, przez które azot nie dyfunduje. Mieszaninę siarki i żelaza można rozdzielić za pomocą magnesu lub przez rozpuszczenie siarki w odpowiednim rozpuszczalniku, jak np. w dwusiarczku węgla lub toluenie. Natomiast pierwiastki połączone ze sobą w związek chemiczny nie dają się rozdzielić za pomocą podobnych prostych metod fizycznych, Mieszaninę fizyczną sporządzić można przez zmieszanie dowolnych ilości składników; otrzymuje się wtedy mieszaniny o różnym stosunku wagowym składników. W miarę zmieniania ... czytaj dalej

Pierwiastki chemiczne stanowią ostateczne podstawowe rodzaje materii. Pogląd ten i definicja pierwiastka chemicznego pochodzą od R. BQYLE’A (1663). Liczba pierwiastków chemicznych jest ograniczona, lecz najnowsze zdobycze fizyki i chemii otworzyły drogę do poznania nawet pierwiastków nie spotykanych w przyrodzie umożliwiając uzyskanie ich w drodze przemian z pierwiastków znanych (§ 930. 937). Pierwiastkom chemicznym nadaje się symbole stanowiące skróty ich nazw łacińskich. Na przykład wodór ma symbol H — hydrogenium, azot N — nitrogenium, węgiel C — car bo krzem Si — silicium, wapń Ca — calcium, żelazo Fe — fer- rum. Rys. 1. Przekrój kult ziemskiej a) skorupa (ok. 30 km), b) ciężkie skały krzemianowe (2900 km), c) rdzeń z żelaza i niklu (3450 km) Spośród 88 naturalnych pierwiastków chemicznych tylko 9 należy do grupy pierwiastków pospolitych. Są to: tlen, krzem, glin, żelazo, wapń, sód, potas, magnez, wodór. Stanowią one w sumie 98,60% składu skorupy ziemskiej, to jest atmosfery, hydrosfery i dostępnej do głębokości 16 km litosfery (rys. 1). Udział procentowy 18 najpospolitszych pierwiastków chemicznych w budowie skorupy ziemskiej, wyznaczony w badapiach geochemicznych, przedstawia się według BERGA ... czytaj dalej

Odkrycie tlenu umożliwiło A. LAVOISIEROWI (1743—1794), niezależnie od ŁOMONOSOWA, obalenie teorii flogistonowej i ustalenie prawa zachowania masy. Na ten okres, a więc na przełom XVIII i XIX wieku, przypadają narodziny chemii jako nauki ścisłej. Prawo prostych stosunków objętościowych reagujących gazów (J. L. GAY-LUSSAC), prawo stałości składu związku chemicznego i wskrzeszenie w nowoczesnej formie klasycznej teorii atomistycznej Demokryta przez J. DALTONA (1766—1844) umożliwiły rozwój chemii i ostatecznie uwolniły tę naukę od wpływów metafizyki. Chemia osiąga tempo rozwoju, które w ciągu następnych 150 lat dało wyniki przewyższające wszystkie najśmielsze przewidywania. Hipoteza molekularna A. AVOGADRA (1811), liczne odkrycia nowych pierwiastków chemicznych przez J. BER- ZELIUSA (1779—1848) i H. DAVY’EGO, prawa elektrochemiczne M. FARADAYA stworzyły fundamenty właściwej chemii. W 1828 r. F. WOEHLER dokonał syntezy mocznika i dał początek właściwemu rozwojowi chemii organicznej. Powiększająca się stale liczba pierwiastków chemicznych oczekiwała ogólnej systematyki, pozwalającej rozpatrywać je nie w oderwaniu, a we wzajemnej łączności i zależności. Systematykę tę stworzył w 1869 r. DYMITR MENDELEJEW ... czytaj dalej

Poglądy alchemików, oparte na systemie filozoficznym Arystotelesa, przetrwały wieki nie wnosząc istotnego postępu do właściwych pojęć chemicznych. W w. XV—XVII w naukach takich, jak astronomia i fizyka dał się zauważyć nowy prąd krytyczny, skłonny do podważania przestarzałych dogmatów (KOPERNIK, GALILEUSZ), który doprowadził w rezultacie do trwałego postępu tych nauk. W tym ogólnym rozwoju nauk ścisłych chemia pozostawała jednak na razie w tyle, gdyż brak jej było jeszcze ciągle metod badawczych, przydatnych do ilościowego ujęcia zjawisk chemicznych. Za twórcę nowoczesnych nauk przyrodniczych może uchodzić FRANCIS BACON. W 1620 r. ogłosił on dzieło Novum Organum, w którym dowodzi, że wiedza prawdziwa opiera się na opanowaniu przyrody i jej praw przez człowieka; odsuwa on także dociekania metafizyczne wprowadzając metodę indukcji do nauk przyrodniczych. Wielki krok naprzód w rozwoju chemii uczynił ROBERT BOYLE, który był czołowym umysłem tego okresu (1627—1691). Wprowadził on pojęcie pierwiastków chemicznych jako elementarnych rodzajów materii, z których zbudowane są związki chemiczne lub mieszaniny, odrzucając zupełnie „elementy” Arystotelesa. Jegę dzieło Chymista scepticus jest pierwszym dokumentem ... czytaj dalej

ARYSTOTELES przyjął poglądy Empedoklesa o elementach, widział w nich jednak jedynie cechy zasadniczych własności materii, jak ciepło, zimno, suchość i wilgotność. Te cztery własności, łącząc się w różnych kombinacjach z pramaterią, dają elementy EMPEDOKLESA. Praktyczne doświadczenia chemiczne Egipcjan i poglądy filozoficzne Greków krzyżowały się w Alek» sandr ii, gdzie powstała słynna Akademia i Biblioteka (300 p.n.e.), będąca centrum kulturalnym starożytnego świata. Niestety, pożar tej biblioteki (47 n.e.) pogrzebał na zawsze przeszło 400 000 foliałów, zawierających doświadczenia i teorie tysięcy lat. Po zdobyciu Egiptu przez Arabów w VII w. n.e. część pozostałych w Aleksandrii dzieł przeszła w ich ręce. Używana przez aleksandryjskich uczonych nazwa chymea została zmieniona na arabską alk im i i w łaciński odpowiednik alchemia. Okres rozwoju potęgi Arabów jest zarazem okresem rozwoju alchemii. Arabowie korzystali również z doświadczeń i nauk Bizancjum. Alchemicy nie uciekali się do tworzenia nowych hipotez o istocie materii, ale wzbogacili naukę odkryciem szeregu ważnych związków chemicznych. Im to prawdopodobnie przypada w udziale odkrycie kwasu siarkowego, kwasu solnego, wody królewskiej, sublimatu i wielu ... czytaj dalej

Procesy chemiczne, związane z przeróbką surowców i wytwarzaniem różnych tworzyw—miedzi, brązu, żelaza, szkła, materiałów ceramicznych—a także z barwieniem tkanin, mają za sobą historię tysięcy lat. Podobnie wiele pierwiastków chemicznych (złoto, rtęć, srebro, siarka itp.) oraz związków (sól, ałun, soda) jest znanych i stosowanych od niepamiętnych czasów. Egipt i Asyria były tymi państwami starożytności, w których już na 4000 lat p.n.e. rozwijano chemię stosowaną, aby sprostać potrzebom wysuwanym przez życie. Z Egiptu praktyczne zdobycze chemii przenikały do całego starożytnego świata. Wiadomości chemiczne były jednak przywilejem kasty kapłanów, którzy potrafili posługiwać się nimi dla swoich celów. Prawdopodobnie również z Egiptu wywodzi się nazwa chemii od słowa „chemi” — czarny albo od greckiego słowa „chymea”, oznaczającego metalurgię metali szlachetnych. Pierwsze próby filozoficznego ujęcia pochodzą od Greków. Filozofowie starożytnej Grecji zajmowali się i pasjonowali zagadką pochodzenia materii. Pierwszy pogląd na istotę materii pochodzi od TALESA z MILETU (Vii w, p.n.e.). Sądził on, że woda jest pramaterią, z której powstały wszystkie inne materie, Jego następcy uważali ... czytaj dalej

Pozostałe pierwiastki, których liczba obecnie wynosi 103, i ich związki należą do dziedziny chemii nieorganicznej, jakkolwiek granica podziału nie może byc przeprowadzona w sposób zupełnie ścisły. Chemia nieorganiczna jest więc podstawową nauką chemiczną, która warunkuje opanowanie pozostałych dziedzin chemii, a także nauk pokrewnych, jak mineralogii, petrografii, geologii i biologii. Jako dalsze zasadnicze działy chemii wymienić należy chemię analityczną, której celem jest poznanie jakościowego i ilościowego składu materii, a przede wszystkim chemię fizyczną, wiążącą, jak już powiedziano, chemię z fizyką. Zadaniem chemii fizycznej jest ujęcie zjawisk chemicznych i zasad budowy materii w ścisłe prawa matematyczne, a zadaniem chemii nieorganicznej i organicznej — poznanie jak największej liczby zjawisk i związków chemicznych, ustalenie warunków ich powstawania i powiązanie ich właściwości ze składnikami budowy, Oddzielnie należy określić zadania technologii chemicznej, której przedmiotem są reakcje chemiczne związane z otrzymywaniem związków chemicznych w skali przemysłowej. Technologia chemiczna jest chemią stosowaną, ale metody badawcze, którymi się posługuje, są takie same, jak w pozostałych działach chemii. ... czytaj dalej

Chemia zalicza do nauk przyrodniczych, których przedmiotem badań jest otaczający nas świat materialny — przyroda ożywiona i nieożywiona. Chemia zajmuje się materią w jej licznych postaciach i formach występowania; bada jej skład, własności i budowę wewnętrzną, przemiany oraz zjawiska towarzyszące tym przemianom. Oddzielne rodzaje materii, : oznaczające się określonymi własnościami fizycznymi, nazywamy substancjami. Zjawiska chemiczne związane są zawsze z przemianą istoty i własności materii, co : i różnią je od typowych zjawisk fizycznych przebiegających z zachowaniem niezmienionego składu materii. Zjawiska te różnią się zatem od siebie istotnie, mimo że zarównoważne, jak i drugie przedstawiają ruch materii. Przykładem zjawiska chemicznego jest proces spalania siarki. Zanika przy tym jeden z podstawowych rodzajów materii siarka, a na jego miejsce pojawia się nowa forma prerii, dwutlenek siarki, o zupełnie odmiennych własnościach fizycznych i chemicznych. Jest on gazem o ostrym zapachu, bezbarwnym, rozpuszczalnym w wodzie, natomiast arka stanowi ciało stałe, w wodzie nierozpuszczalne. Zjawiska fizyczne występują wtedy, kiedy kawałek siarki, spadając z pewnej wysokości r.a gładką powierzchnię, odbija się od niej według ... czytaj dalej