Category Archives: Szkoła

Dodatki do żywności utrwalające – zapobiegające psuciu się żywności

Konserwanty i przeciwutleniacze, bo to o nich jest tu głównie mowa, stosowane są w produkcji żywności od wieków, jednak dziś w nieco zmienionej formie. Dzisiejsze dodatki do żywności nie są już tak szkodliwe jak niegdyś dodawana do mleka formalina, czy kwas borowy dodawany do masła. Nadal ich bezpieczeństwo stawiane jest pod znakiem zapytania i badane. Przykładowo, żółty barwnik E102, tartrazyna, która już sama w sobie jest substancją alergizującą, w połączeniu z kwasem benzoesowym, E210, nasila nadpobudliwość i nerwowość nie tylko u dzieci.

Dodatki do żywności

Dzisiejsza produkcja żywności niemal nie obchodzi się bez różnego rodzaju dodatków do żywności. Ich stosowanie zostało poniekąd wymuszone przez współczesny styl życia. Produkty żywnościowe muszą dłużej zachować świeżość na półkach sklepowych i po przyniesieniu do domu. Nie bez znaczenia jest ich wygląd, który często okazuje się nawet ważniejszy niż smak i zapach produktów. Liczy się nie tylko świeży wygląd, ale także apetyczna konsystencja i barwa produktów. Wobec obecnego tempa życia i dostępnych możliwości, produkcja żywności wymaga również przygotowania oferty potraw i półproduktów do natychmiastowego przygotowania.

Przeliczanie stężeń – zadania – stężenie molowe

Przeliczanie stężeń roztworów.

Przeliczanie stężeń – wzory

Przeliczanie stężeń jest czynnością często wykonywaną przez chemików. Zdarzają się przypadki, gdy konieczne okazuje się przeliczenie stężenia procentowego na molowe, bądź też odwrotnie. Jednak poza znajomością określonego stężenia roztworu, potrzebna będzie informacja o gęstości posiadanego roztworu.

Stężenie procentowe roztworu – wzór i teoria

Definicja i wzór stężenia procentowego

Stężenie procentowe roztworu określa masę substancji rozpuszczonej w roztworze, przypadającą na jednostkę masy tego roztworu, wyrażoną w procentach.

Dokładniej, oznacza liczbę gram substancji rozpuszczonej w 100 g roztworu.

Stężenie molowe roztworu – wzór i teoria

Definicja i wzór stężenia molowego

Stężenie molowe roztworu określa liczbę moli substancji rozpuszczonej w 1 dm3 tego roztworu.

Stężenie to wyraża się w molach na dm3, i określa poprzez zapis mol/dm3, bądź nazwę roztwór x-molowy.

Przykład
1 mol substancji zawartej w 1 dm3 roztworu = 1 mol/dm3 = roztwór jednomolowy

C_{M}=\frac{n}{V} [\frac{mol}{dm^{3}}]

CM [mol/dm3] – stężenie molowe, wyrażone w liczbie moli znajdujących się w 1 dm3 roztworu
n [mol] – liczba moli
V [dm3] – objętość roztworu wyrażona w dm3


Przekształcenia wzoru na stężenie molowe

C_{M}=\frac{n}{V} \quad |\cdot V
[\frac{mol}{dm^{3}}]=\frac{[mol]}{[dm^{3}]} \quad |\cdot [dm^{3}]

Obie strony równania mnożymy przez objętość roztworu, otrzymując w konsekwencji wzór na liczbę moli substancji, znajdujących się w danym roztworze.
Skreślając po prawej stronie równania dm3 nad i pod kreską ułamkową, otrzymujemy wartość wyrażoną w molach.

n=C_{M}V
[mol]=[\frac{mol}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(30,12)\end{picture}dm^{3}}] \cdot [\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(35,15)\end{picture}dm^{3}]
n=C_{M}V \quad |\cdot \frac{1}{C_{M}}
[mol]=[\frac{mol}{dm^{3}}] \cdot [dm^{3}] \quad |\cdot \frac{1}{[\frac{mol}{dm^{3}}]}

Obie strony równania dzielimy przez stężenie molowe, czyli mnożymy przez odwrotność stężenia molowego, otrzymując wzór na obliczanie objętości roztworu, która powinna zawierać określoną ilość moli substancji, mając podane stężenie molowe.

V=\frac{n}{C_{M}}
[dm^{3}]=\frac{[mol]}{[\frac{mol}{dm^{3}}]}=[\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(35,15)\end{picture}mol][\frac{dm^{3}}{\begin{picture}(0,0)\qbezier(0,0)(0,0)(25,12)\end{picture}mol}]

Stężenie molowe – zadania

Kategoria stężenie molowe – zadania pomoże zrozumieć różnego typu zadania związane ze stężeniem molowym roztworów.

Mieszanie roztworów o różnych stężeniach molowych

Mieszając różne roztwory, w których składzie znajdują się dokładnie te same substancje, lecz w różnym stężeniu, uzyskuje się roztwór o uśrednionym stężeniu wynikowym.

Stężenie końcowe otrzymanego roztworu oblicza się na podstawie sumowania liczby moli trafiających do naczynia końcowego, biorąc pod uwagę otrzymaną całkowitą objętość roztworu.

C_{M}=\frac{n}{V}

CM [mol/dm3] – stężenie molowe, wyrażone w liczbie moli znajdujących się w 1 dm3 roztworu
n [mol] – liczba moli
V [dm3] – objętość roztworu wyrażona w dm3


Przekształcenia wzoru

C_{M}=\frac{n}{V}|\cdot V
n=C_{M}V|\cdot \frac{1}{C_{M}}
V=\frac{n}{C_{M}}

n1 + n2 = nk

V1 + V2 = Vk

1 – roztwór nr 1
2 – roztwór nr 2
k – roztwór końcowy (otrzymany)

C_{M}=\frac{n_{1}+n_{2}}{V_{1}+V_{2}}

Uwaga.
Istotna jest informacja, że sumować można jedynie objętości roztworów o zbliżonym stężeniu. W przeciwnym wypadku, częstym zjawiskiem jest zmniejszenie objętości roztworu.

C_{M}=\frac{C_{M1}V_{1}+C_{M2}V_{2}}{V_{1}+V_{2}}

Zadanie nr 1

Oblicz stężenie molowe roztworu otrzymanego po zmieszaniu 100 cm3 jedno molowego roztworu kwasu solnego, oraz 200 cm3 dwu molowego roztworu HCl.

Dane:

    roztwór nr 1

  • V = 100 cm3 = 0,1 dm3
  • CM1 = 1 mol/dm3
  • roztwór nr 2

  • V = 200 cm3 = 0,2 dm3
  • CM1 = 2 mol/dm3

Rozwiązanie

C_{Mk}=\frac{1\frac{mol}{dm^{3}}0,1dm^{3}+2\frac{mol}{dm^{3}}0,2dm^{3}}{0,1dm^{3}+0,2dm^{3}}

Skreślając dm3 nad kreską ułamkową otrzymujemy:

C_{Mk}=\frac{0,1 mol+0,2 mol}{0,1dm^{3}+0,4dm^{3}}
C_{Mk}=\frac{0,5 mol}{0,3dm^{3}}
C_{Mk}=1,7\frac{mol}{dm^{3}}

Odpowiedź

Stężenie molowe uzyskanego roztworu wyniesie CMk = 1,7 mol/dm3

Alkany – węglowodory nasycone. Metan – najprostszy ich przedstawiciel.

Węglowodory nasycone – alkany

Węglowodory są związkami węgla oraz wodoru, posiadające w swym składzie jedynie te dwa pierwiastki. Termin węglowodory nasycone oznacza, że wiązania pomiędzy poszczególnymi atomami C—C oraz C—H przyjmują jedynie formę wiązań pojedynczych. Dzięki tej postaci cząsteczek, na atom węgla, który zawsze jest czterowartościowy (IV), przypada maksymalna ilość atomów wodoru, dając ogólny wzór cząsteczek alkanów w postaci:

CnH2n+2

n – dowolna liczba naturalna różna od zera, określająca liczbę atomów węgla w cząsteczce.

Alkany należą również do grupy związków alifatycznych, nie posiadających w składzie struktur aromatycznych.

Nazewnictwo alkanów

Nazwy poszczególnych alkanów tworzy się wykorzystując pochodne greckich nazw określających liczbę atomów węgla w każdej cząsteczce, z końcówką –an. Cząsteczki alkanów mogą przyjmować formę łańcuchów prostych, bądź rozgałęzionych, poczynając od cząsteczek zawierających 4 atomy węgla, czyli butanu i izobutanu.

Źródła alkanów

Do największych źródeł alkanów należy ropa naftowa oraz gaz ziemny, powstałe z obumarłych organizmów żywych.

Metan

Metan jest pierwszym i najmniejszym węglowodorem należącym do szeregu homologicznego alkanów.

Właściwości:

  • bezbarwny i bezwonny gaz,
  • lżejszy od powietrza,
  • temperatura topnienia: -183°C,
  • temperatura wrzenia: -161,5°C,
  • bardzo słabo rozpuszcza się w wodzie,
  • skroplony jest lżejszy od wody, gęstość 0,4 g/cm3,
  • dobrze rozpuszcza się w związkach organicznych tj. benzyna, alkohol, czy eter,
  • wykazuje się niewielką reaktywnością,

Rozkład zajęć lekcyjnych z chemii – klasa I Liceum

Klasa I – poziom podstawowy

  1. Pracownia chemiczna – podstawowe szkło i sprzęt laboratoryjny. Przepisy BHP i regulamin pracowni chemicznej
  2. Ewaluacja na wejściu

I. Materiały i tworzywa pochodzenia naturalnego (5 godzin lekcyjnych/4 jednostki)

  1. Skały i minerały.
  2. Przeróbka wapieni, gipsu i kwarcu.
  3. Przeróbka wapieni, gipsu i kwarcu.
  4. Właściwości gleby i jej ochrona.
  5. Podsumowanie i powtórzenie wiadomości. Sprawdzenie wiadomości.

II. Źródła energii (5 godzin lekcyjnych/5 jednostek)

  1. Rodzaje paliw kopalnych.
  2. Przeróbka ropy naftowej i węgla kamiennego.
  3. Benzyna – otrzymywanie i właściwości.
  4. Sposoby pozyskiwania energii a środowisko przyrodnicze.
  5. Podsumowanie i powtórzenie wiadomości. Sprawdzenie wiadomości.

III. Środki czystości i kosmetyki (6 godzin lekcyjnych/5 jednostek)

  1. Właściwości mydeł i ich otrzymywanie.
  2. Mechanizm usuwania brudu.
  3. Emulsje.
  4. Składniki kosmetyków.
  5. Rodzaje środków czystości. Środki czystości a środowisko przyrodnicze.
  6. Podsumowanie i powtórzenie wiadomości. Sprawdzenie wiadomości.

IV. Żywność (5 godzin lekcyjnych/4 jednostki)

  1. Wpływ składników żywności na organizm.
  2. Fermentacja i jej skutki. Inne przemiany chemiczne żywności.
  3. Fermentacja i jej skutki. Inne przemiany chemiczne żywności.
  4. Dodatki do żywności.
  5. Podsumowanie i powtórzenie wiadomości. Sprawdzenie wiadomości.

V. Leki (4 godziny/4 jednostki)

  1. Rodzaje substancji leczniczych.
  2. Dawka lecznicza i dawka toksyczna. .
  3. Substancje uzależniające.
  4. Podsumowanie i powtórzenie wiadomości. Sprawdzenie wiadomości.

VI. Odzież i opakowania (4 godziny lekcyjne/4 jednostki)

  1. Rodzaje tworzyw sztucznych.
  2. Rodzaje opakowań.
  3. Włókna naturalne, sztuczne i syntetyczne.
  4. Podsumowanie i powtórzenie wiadomości. Sprawdzenie wiadomości.

Podsumowanie

Lekcja wprowadzająca: 2 godz
Dział I: 5 godz
Dział II: 5 godz
Dział III: 6 godz
Dział IV: 5 godz
Dział V: 4 godz
Dział VI: 4 godz
RAZEM: 31 godz

Węgiel w przyrodzie

Węgiel jest pierwiastkiem, bez którego istnienia nie mógłby również istnieć otaczający nas świat. Przynajmniej w obecnej formie. Koniec końców, to cała chemia organiczna oparta jest o związki atomów węgla i wodoru, a więc i nasze ciała, i paliwa, a nawet plastikowe opakowania. Poza związkami organicznymi, w przyrodzie szeroko rozpowszechnione są nieorganiczne związki węgla, tj. wydychany przez nas dwutlenek węgla, oraz węgiel w czystej postaci, tj. diament.

Węgiel jest czternastym pierwiastkiem pod względem rozpowszechnienia w skorupie ziemskiej, co daje mu wysokie znaczenie. W przypadku związków nieorganicznych występuje głównie w postaci wspomnianego wcześniej dwutlenku węgla, CO2, oraz węglanów, tj. dolomit MgCo3, kalcyt CaCO3, magnezyt MgCO3, syderyt FeCO3, oraz kilka innych. Poza nimi, tworzy również sporą liczbę innych związków.

Związki organiczne budują komórki organizmów żywych, gdzie spotkać można aminokwasy, białka, tłuszcze, węglowodany oraz związki heterocykliczne, do których można zaliczyć kwasy nukleinowe tj. DNA (ang. deoxyribonucleic acid, pl. kwas deoksyrybonukleinowy). Znanymi, i szeroko rozpowszechnionymi źródłami węgla, są również paliwa tj. węgiel kamienny, ropa naftowa i gaz ziemny. Ogromna liczba związków węgla występujących w naturze naturalnie, oraz tworzonych przez człowieka, stała się przyczyną wyodrębnienia działu chemii o nazwie chemia organiczna.

Węgiel w czystej postaci i odmiany alotropowe węgla

Węgiel w czystej postaci znany jest ludzkości pod różnymi postaciami, wszystkimi istotnymi dla naszego funkcjonowania. Nie jest jednak tym, z czym wiele osób go kojarzy, a więc węglem kamiennym, stosowanym jako paliwo stałe. Węgiel w czystej postaci może występować w postaci bezpostaciowej, oraz jako odmiany alotropowe: grafit, diament i fullereny.

Grafit

Znany wszystkim pod postacią wkładów do ołówków grafit jest minerałem o dość luźnej strukturze krystalicznej. Jest ciałem o czarnoszarej, czy też stalowoszarej barwie, oraz słabym połysku. Jest miękki i łupliwy, czego przyczyną jest sieć przestrzenna minerału składająca się z równoległych warstw atomów, o znacznych odstępach atomów węgla pomiędzy warstwami. Dobrze przewodzi elektryczność oraz ciepło. Gęstość grafitu wynosi 2,1 – 2,3 g/cm3.

Zastosowanie grafitu:

  • wkłady do ołówków,
  • cegły ognioodporne,
  • styropian dalmatyńczyk, który oferuje Termo Organika, o lepszych właściwościach termoizolacyjnych od styropianu tradycyjnego,
  • farby grafitowe, chroniące metal przed korozją, i nadające mu antyczny wygląd,
  • akcesoria grafitowe ognioodporne, tj. tygle, łyżki, mieszadła, czy czerpaki,
  • smar grafitowy o wysokiej odporności termicznej i mechanicznej, do tzw. suchego smarowania zamków, łańcuchów, czy przekładni ślimakowych,
  • elektrody grafitowe np. do spawania automatycznego lub produkcji stali,
  • w reaktorach jądrowych.

Diament

Fullereny

Węgle kopalne

  • szungit
  • antracyt
  • węgiel kamienny
  • węgiel brunatny
  • torf