Skąd wiemy, czy dany pierwiastek chemiczny to metal lub niemetal?

Większość układów okresowych pierwiastków chemicznych, za pomocą kolorów zaznacza czy dany pierwiastek chemiczny jest metalem czy niemetalem (np. w rozkładanym układzie pierwiastków chemicznych książki do nauki chemii nowej ery, metale zaznaczone są kolorem niebieskim, a niemetale kolorem beżowym).

Jeżeli w układzie okresowym nie ma informacji czy konkretny pierwiastek to metal czy niemetal, wówczas należy zapamiętać w którym miejscu w układzie okresowym są niemetale (jest to dość proste, ponieważ niemetale, z wyjątkiem wodoru, "leżą" w układzie okresowym obok siebie). Pozostałe pierwiastki chemiczne to metale. Proste, prawda?

Właściwości metali:

większość metali:

• ma stały stan skupienia - wyjątek to rtęć Hg, która jest cieczą
• ma srebrzystobiałą barwę - wyjątek to złoto, które jest żółte/złote oraz miedź, która jest czerwonobrunatna
• ma metaliczny połysk
• jest bezwonna
• jest dobrym przewodnikiem prądu elektrycznego

Metale mają jednak różną twardość, gęstość, aktywność chemiczną (najmniej aktywne są metale szlachetne - Ag, Au, Pt - dlatego na przykład prawdziwa biżuteria jest bardzo odporna i szybko się nie niszczy)

Właściwości niemetali:

Mają różne właściwości, nie ma cech wspólnych dla większości niemetali. 

Stopy metali to mieszaniny JEDNORODNE różnych metali (jednorodne to znaczy, że nie da się odróżnić gołym okiem składników mieszaniny).

Najbardziej popularne stopy metali to:

• STAL - stop żelaza z węglem
• MOSIĄDZ - stop miedzi z cynkiem
• DURALUMINUM - stop glinu z miedzią, manganem, magnezem i krzemem

KOROZJA to proces, w wyniku którego pod wpływem czynników środowiskowych (jak deszcz, wiatr itd.) dochodzi do niszczenia metali oraz oraz stopów metali (np. rdzewienie żelaza).

Sposoby zapobiegania przed korozją:

• stosowanie powłok ochronnych
• stosowanie stopów metali odpornych na korozję
• osłabienie agresywności środowiska (np. poprzez trzymanie roweru w garażu a nie na dworze)

PIERWIASTKI CHEMICZNE zestawione są w UKŁADZIE OKRESOWYM PIERWIASTKÓW CHEMICZNYCH

• pierwiastki chemiczne mają swoją nazwę oraz symbol (skrót)
• układ okresowy składa się z 7 okresów oraz 18 grup:

Symbole oraz nazwy pierwiastków chemicznych, które należy znać (zgodnie z podstawą programową):

Pierwiastków NIE DA się rozłożyć na substancje prostsze. Ale... okazuje się, że każdy pierwiastek chemiczny to ZBIÓR takich samych atomów (atom ma takie same, wszystkie właściwości pierwiastka).

Związek chemiczny składa się przynajmniej z dwóch takich samych lub różnych pierwiastków chemicznych, które są ze sobą trwale połączone za pomocą wiązań chemicznych.

Przykład:

ZJAWISKO FIZYCZNE to proces, w wyniku którego nie powstaje nowa substancja np. rozdrabnianie lodu, mielenie cukru na cukier puder

REAKCJA CHEMICZNA - w wyniku reakcji chemicznej, powstają zupełnie nowe substancje, których właściwości są zupełnie inne niż właściwości substancji poddanej reakcji chemicznej np. pieczenie ciasta, spalanie węgla na grilla

Najbardziej popularne zjawiska fizyczne, to te z wykorzystaniem wody:

Pamiętaj: stan skupienia zależy od temperatury.

Dla wody temperatura topnienia to 0 stopni Celsjusza (w tej temperaturze lód zaczyna topnieć i zamieniać się w wodę), a temperatura wrzenia to 100 stopni Celsjusza (w tej temperaturze woda w postaci cieczy zaczyna wrzeć i otrzymuje się parę wodą).

Mieszanina - zawiera minimum dwie różne substancje, które są ze sobą zmieszane np. woda, herbata i cukier, woda z piaskiem

SPOSOBY ROZDZIELANIA MIESZANIN:

1. przy użyciu sita - tak jak wtedy, gdy oddzielaliśmy kamienia od piasku w piaskownicy

2. sedymentacja - opadanie na dno cięższej substancji (tej, która ma większą gęstość) np. mieszaniny wody i piasku - piasek opadnie na dno

3. dekantacja - gdy w procesie sedymentacji piasek opadnie na dno, możemy zlać wodę (lub inną ciecz) znad osadu (w tym przypadku piasku). Zlanie cieczy znad osadu nazywa się dekantacją

4. za pomocą magnesu - jeżeli jednym ze składników mieszaniny jest substancja, którą można przyciągnąć magnesem (np. mieszaniny piasku z opiłkami żelaza), to możemy wykorzystać magnes to rozdzielenia takiej mieszaniny

5. przy użyciu filtra (filtracja/sączenie) - na filtrze zatrzymuje się ciało stałe - filtr wykorzystuje się w niektórych metodach przygotowania kawy :)

6. destylacja - wykorzystuje różnice temperatur wrzenia substancji. Jeżeli mamy mieszaninę dwóch cieczy i jedna ciecz wrze (paruje) w temperaturze np. 100 stopni Celsjusza, a druga w temperaturze 150 stopni Celsjusza, wówczas taką mieszaninę ogrzewa się do temperatury np. 120 stopni Celsjusza (w tej temperaturze pierwsze ciecz wrze, a druga jeszcze nie). Ciecz, która zamienia się w parę wodną, "wędruje" ku górze i trafia do specjalnej chłodnicy, gdzie za pomocą wody schładzana jest i tym samym zaczyna się skraplać. Przyjmuje w ten sposób ponownie formę cieczy.

7. przy użyciu rozdzielacza - wykorzystuje się tutaj różnicę gęstości np. w przypadku mieszaniny wody z olejem (olej pływa po powierzchni wody)

W tej metodzie, używa się specjalnego naczynia, jakim jest rozdzielacz. Rozdzielacz ma samym dole ma korek, który odkręca się w celu "wypuszczenia" jednej cieczy do innego naczynia. Gdy cała woda  zostanie spuszczona, wówczas korek zamykamy, a w rozdzielaczu zostaje sam olej.

Gęstość substancji (d) - podajemy w jednostce:

(jest to przykład jednostki gęstości, ponieważ możliwości jest wiele - pamiętaj, że w liczniku ułamka jest jednostka masy a w mianowniku jest jednostka objętości)

Przykład: jeżeli gęstość pewnej substancji wynosi 2,34 g/cm³(2,34 grama na 1 cm³), oznacza to, że jeżeli położę na wagę dokładnie 1cm³ tej substancji, to waga wskazywać będzie 2,34 g.

wzór na gęstość:

ZADANIE: Oblicz gęstość substancji o masie 2 g i objętości równej 4 cm³.

Odpowiedź: Gęstość tej substancji wynosi 0,5 g/cm³.

Jeżeli w zadaniu należy obliczyć masę (w treści zadania mamy podaną objętość i gęstość), wówczas należy przekształcić wzór tak, aby masa "m" była po lewej stronie równania:

Natomiast przekształcony wzór, który pozwala obliczyć objętość "v" ma postać:

UWAGA!

Gęstość podajemy zazwyczaj w gramach na centymetr sześcienny. Czasami zdarza się, że masa w treści zadania podana jest np. w kilogramach. Wtedy mamy dwa wyjścia: albo zamieniamy kg na g, albo końcowy wynik podajemy w kilogramach na centymetr sześcienny. 

1 kg = 1000 g

1 dag = 10 g

1 kg = 100 dag = 1000 g

Pojęcia, które musisz znać z tej lekcji:

1. materia - wszystko co nas otacza

2. substancje - składniki materii np. cukier

3. ciała fizyczne - przedmioty, które zostały stworzone z substancji np. wata cukrowa (zrobiona z cukru)

Aby odróżnić ciało fizyczne od substancji, wystarczy zadać sobie pytanie: Z czego zrobiona jest dana rzecz? np. z czego zrobiony jest złoty pierścionek? Odpowiedź na to pytanie to złoto, a więc złoto jest substancją z której zostało wykonane ciało fizyczne czyli pierścionek.

4. właściwości substancji - cechy charakterystyczne substancji - właściwości dzielimy na fizyczne i chemiczne

właściwości fizyczne

stan skupienia (gaz, ciecz czy ciało stałe?)

barwa

gęstość (kolejny temat)

twardość

połysk

temperatura topnienia

temperatura wrzenia

czy jest rozpuszczalne w wodzie i/lub innych rozpuszczalnikach

właściwości chemiczne

zapach

smak

czy jest toksyczne ? (dla ludzi, środowiska)

czy jest palne ? (czy można zapalić tą substancję ?)

czy jest aktywne chemiczne ? (czy potrafi reagować z innymi substancjami)

5. piktogramy - znaki, które można znaleźć na różnych opakowaniach (np. chemia do domu). Informują nas o zagrożeniach, jakie może nieść ze sobą dana                                                           substancja chemiczna

oficjalną stronę z piktogramami oraz ich opis znajdziesz  TUTAJ

Pojęcia, które musisz znać z tej lekcji:

1. pracowania chemiczna - miejsce, w którym chemik wykonuje swoją praca (inna nazwa, która obecnie jest częściej używana to laboratorium)

2. doświadczenia chemiczna - wszystkie czynności, które chemik wykonuje w laboratorium

3. odczynniki chemiczne - substancje używane w laboratorium np. kwas, woda 

4. karty charakterystyki - zbiór wszystkich informacji na temat danego odczynnika chemicznego - znajdziemy tam niezbędne informacje na temat danego kwasu                                                               np. jak postępować w przypadku kontaktu ze skórą

5. szkło laboratoryjne - naczynia, w których wykonywane są doświadczenia chemiczne

• zlewka:

• probówka (na zdjęciu probówki w zlewce):

• lejek

• kolba stożkowa (na zdjęciu zamknięta za pomocą korka)

• kolba miarowa (taka sama jak kolba kulista płaskodenna - różnica jest jedna - kolba miarowa ma zaznaczoną podziałkę, która pozwala nalać ciecz do konkretnej objętości)
• kolba kulista płaskodenna (ma płaskie dno i można ją podstawić na blacie)

• kolba kulista

• cylinder miarowy

• bagietka, która służy do mieszania

• szalka Petriego (używana głównie przez biologów do hodowli mikroorganizmów)

• szkiełko zegarkowe

uwaga! jeżeli w nazwie szkła laboratoryjnego występuje słowo "miarowy", to oznacza, ze dane szkło ma specjalną podziałkę, która umożliwia precyzyjne odmierzenie konkretnej ilości cieczy np. do cylindra miarowego możemy wlać dokładnie 14 ml wody. 

6. sprzęt laboratoryjny - sprzęt wykorzystywany w laboratorium, który umożliwia przeprowadzenie doświadczeń chemicznych

• łyżka do spalań (ma długą rączkę, a więc nie grozi nam poparzenie w trakcie spalania)

• statyw do probówek

• palnik gazowy

• moździerz

• łapa drewniana (którą można chwytać gorące probówki)

JAK WYKONAĆ SCHEMAT DOŚWIADCZENIA CHEMICZNEGO?

Social Media