Kwas acetylosalicylowy – leki przeciwbólowe, przeciwgorączkowe, przeciwzapalne i przeciwzakrzepowe
Kwas acetylosalicylowy, wg nazewnictwa IUPAC – kwas 2-acetoksybenzoesowy. Leki zawierające kwas acetylosalicylowy Kwas acetylosalicylowy jest związkiem szeroko wykorzystywanym przez farmaceutykę. Wchodzi w skład leków o działaniu przeciwbólowym, przeciwgorączkowym i przeciwzapalnym, wśród których More »
Rozdzielanie mieszanin substancji
Zdecydowana większość substancji występuje w przyrodzie w postaci mieszanin. To z nich wyodrębniamy potrzebne nam surowce, pozwalające na kształtowanie otaczającego nas środowiska w sposób odpowiadający człowiekowi.
More »Odnawialne źródła energii – przyszłość zaczyna się już dziś
Energia odnawialna to nie tylko potrzeba dzisiejszych czasów, ale i coraz częściej codzienność. Zaspokaja potrzeby ludzkości nie tylko poprzez wyspecjalizowane instalacje, tj. elektrownie wiatrowe, produkujące energię dla całych aglomeracji, ale także poprzez More »
Twardość wody i sposoby jej usuwania
Twardość wody określana jest w różny sposób, jednak rozróżnia się jej dwa główne rodzaje: Twardość wody węglanową i niewęglanową. Pierwsza z nich określana jest również jako twardość przemijająca. Suma wcześniej wymienionych twardości More »
Litowce – 1. grupa układu okresowego pierwiastków
Litowce kwalifikuje się jako pierwiastki chemiczne należące do 1. grupy układu okresowego.
Li lit
Na sód
K potas
Rb rubid
Cs cez
Fr frans
Są to srebrzystobiałe i miękkie metale, które dają się swobodnie kroić nożem. Posiadają niewielkie gęstości oraz niskie temperatury topnienia. Z powodu swej dużej reaktywności w środowisku naturalnym nie są spotykane w czystej postaci, natomiast wyizolowane przetrzymuje się w nafcie bądź oleju parafinowym, z którymi nie reagują.
Reaktywność litowców wzrasta wraz ze wzrostem liczby atomowej pierwiastków. Dzięki niej łatwo reagują z tlenem, niemetalami, wodą i kwasami, tworząc kationy na I stopniu utlenienia.
Zastosowanie litowców
Sód i potas stanowią bardzo istotny element funkcjonowania organizmów żywych. Regulują gospodarkę wodną oraz przewodzenie impulsów nerwowych.
Cez stanowi katalizator dla reakcji polimeryzacji.
Entalpia reakcji chemicznej
Procesy chemiczne najczęściej prowadzone są w układach otwartych, oraz przy stałym ciśnieniu, którym najczęściej jest ciśnienie atmosferyczne.
Dla układów zamkniętych, w których przebiegają reakcje chemiczne, zachowujących stałą temperaturę oraz objętość układu, obliczenie ciepła reakcji chemicznej daje się dość swobodnie uzasadnić. Jednak w codziennej praktyce chemicznej należało wprowadzić nową funkcję termodynamiczną, jaką jest entalpia układu określona wzorem:
H = U + pV
H – entalpia układu
U – energia wewnętrzna układu
V – objętość układu
p – ciśnienie panujące w układzie
Zmiana entalpii układu, czyli wymiana energii pomiędzy układem a otoczeniem w postaci energii cieplnej, dla reakcji chemicznych określana jest efektem cieplnym reakcji chemicznej.
ΔH = Hp – Hs
ΔH – zmiana entalpii układu
Hs – entalpia substratów reakcji chemicznej
Hp – entalpia produktów reakcji chemicznej
Reakcje chemiczne
- egzotermiczne
ΔH < 0, Hp < Hs - endotermiczne
ΔH > 0, Hp > Hs
Sulfidy
Sulfidy należą do związków organicznych. Składają się z dwóch grup organicznych połączonych atomem siarki, R-S-R’. Grupę organiczną może stanowić zarówno grupa alkilowa, arylowa, jak i winylowa.
R–S–R’
R oznacza grupę alkilową lub arylową.
Nazewnictwo sulfidów
Nazwy sulfidów są zapisywane w różny sposób zależnie od budowy cząsteczki. Proste sulfidy, nie posiadające w swym składzie innych grup funkcyjnych, posiadają nazwy składające się z nazwy sulfid oraz nazwy dwóch grup organicznych wchodzących w skład związku. Grupy te podaje się w kolejności alfabetycznej, w formie przymiotnikowej.
W przypadku sulfidów złożonych, posiadających w strukturze cząsteczki także inne grupy funkcyjne, grupę sulfidową określa się jako podstawnik alkilotiowy.
Fenole
Fenole są związkami organicznymi, posiadającymi ogólną strukturę zapisywaną wzorem ogólnym:
Fenole
grupa hydroksylowa –OH związana bezpośrednio z pierścieniem aromatycznym.
ArOH
w którym Ar oznacza grupę arylową tj. fenyl.
Właściwości fizyczne fenoli
W warunkach normalnych fenole są cieczami bądź ciałami stałymi posiadającymi niskie temperatury topnienia.
Ze względu na możliwość tworzenia wiązań wodorowych pomiędzy polarnymi cząsteczkami fenoli, posiadają one wyższą temperaturę wrzenia w stosunku do swoich odpowiedników pozbawionych polarnej grupy funkcyjnej. Wiązanie wodorowe pomiędzy fenolami a cząsteczkami wody umożliwia najmniejszym fenolom na rozpuszczanie się w tym rozpuszczalniku w ograniczonym stopniu (np. 9 g fenolu / 100 g H2O). Ze względu na niepolarny charakter większych grup arylowych, większość innych fenoli jest bardzo słabo rozpuszczalnych w wodzie, bądź nie rozpuszcza się w niej w ogóle.
W swej podstawowej formie fenole są bezbarwne. Za zabarwienie niektórych związków odpowiadają pewne podstawniki, bądź grupy wchodzące w skład danego fenolu. W pewnych sytuacjach za zabarwienie próbki mogą odpowiadać produkty utleniania fenoli, które zostały nie wystarczająco oczyszczone. Fenole, podobnie jak aminy, dość łatwo ulegają reakcjom utlenienia.
Aminy
Aminy są związkami organicznymi, posiadającymi w swej budowie azot będący odpowiednikiem amoniaku NH3, w którym od jednego do trzech wodorów zostało podstawionych grupami alkilowymi bądź arylowymi.
W zależności od liczby podstawionych atomów wodoru, aminy dzieli się na:
- aminy pierwszorzędowe o wzorze ogólnym RNH2
- aminy drugorzędowe o wzorze ogólnym R2NH
- aminy trzeciorzędowe o wzorze ogólnym R3N
R – grupa alkilowa bądź arylowa.
Właściwości fizyczne amin
Mimo różnic pomiędzy aminami o różnej rzędowości, aminy wykazują silną zasadowość. Są one w stanie zabarwić lakmus na niebiesko.
Aminy należą do związków polarnych, czym przypominają amoniak, dzięki czemu są zdolne do tworzenia międzycząsteczkowych wiązań wodorowych pomiędzy własnymi cząsteczkami. Oczywiście pomiędzy aminami trzeciorzędowymi, które nie posiadają połączonego z azotem atomu wodoru, i nie wiążą się między sobą w ten sposób. Obecność wiązań wodorowych powoduje podwyższenie temperatury wrzenia amin w stosunku do niepolarnych odpowiedników amin, czyli związków o analogicznej masie cząsteczkowej, lecz pozbawionych grup funkcyjnych. Temperatury te są jednak niższe niż w przypadku alkoholi czy kwasów karboksylowych o analogicznej budowie.
Podobnie jak inne związki organiczne posiadające polarne grupy funkcyjne, oraz mające możliwość tworzenia wiązań wodorowych z wodą, niewielkie aminy (do 6 atomów węgla) stosunkowo dobrze rozpuszczają się w wodzie.
Aminy dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych o niewielkiej polarności, bądź mniejszej od polarności wody. Wymienić tu można benzen, etery, czy alkohole.
Aminy należą do związków o wyraźnym zapachu. Metyloamina i etyloamina przypominają wonią amoniak. Inne aminy alifatyczne (alkiloaminy) przywodzą na myśl ryby.
Aminy aromatyczne w zdecydowanej większości są silnie trujące, co wraz z szybkim wchłanianiem przez skórę może doprowadzić do ciężkich powikłań, a nawet śmierci osób wystawionych na działanie amin.
Podobnie jak fenole, aminy aromatyczne zazwyczaj są bezbarwne. Jednak ze względu na łatwość ulegania reakcjom utlenienia, nie wystarczająco oczyszczone ulegają zabarwieniu produktami reakcji utlenienia.
Epoksydy
Epoksydy są cykliczną odmianą eterów, zawierającymi trójczłonowy pierścień składający się z dwóch atomów węgla połączonych z atomem tlenu. Wraz z eterami należą do związków organicznych.
Etery
Etery należą do cząsteczek organicznych, w których dwie grupy organiczne, czy to alkilowe, czy aromatyczne, zostały połączone atomem tlenu. Etery mogą również stanowić związki cykliczne, w których wiązanie eterowe zamknięte zostało w pierścieniu.
R–O–R’
R oznacza grupę alkilową lub arylową.
Wśród eterów cyklicznych znajdują się również związki zawierające pierścień trójczłonowy, składający się z dwóch atomów węgla oraz jednego atomu tlenu – epoksydy. Zraz z pierścieniem tym epoksydy zyskują nieco inne właściwości w porównaniu do tradycyjnych eterów, przez co
Nazewnictwo eterów
Nazwy eterów tworzy się w różny sposób, zależnie od budowy cząsteczki posiadającej grupę eterową. Proste etery, nie posiadające w swym składzie innych grup funkcyjnych, posiadają nazwy składające się z nazwy eter, oraz umieszczonych po niej nazw dwóch grup organicznych wchodzących w skład związku. Grupy te podaje się w kolejności alfabetycznej, w formie przymiotnikowej.
Etery złożone, posiadające w strukturze cząsteczki także inne grupy funkcyjne, określa się za pomocą uznawanej za istotniejszą grupy funkcyjnej. Grupę eterową określa się jako podstawnik alkoksylowy.
Właściwości fizyczne eterów
Etery wykazują nieznaczną polarność wiązania C–O–C, jednak jest ona tak słaba, że nie wpływa na temperaturę wrzenia eterów, które posiadają podobne wartości jak alkany o podobnej masie cząsteczkowej. Wpływa jednak na rozpuszczalność eterów, w czym przypominają one alkohole. Mechanizm zwiększonej rozpuszczalności jest prawdopodobnie ten sam, polegający na tworzeniu się wiązania wodorowego pomiędzy cząsteczkami wody, a tlenem znajdującym się w grupie eterowej.
Ketony
Ketony należą do związków organicznych, posiadających w swej budowie grupę ketonową =CO. Ketony należą do związków szczególnie szeroko rozpowszechnionych w przyrodzie. Mają również ogromny udział w produkcji chemicznej.
Właściwości ketonów
Grupa ketonowa, czyli grupa karbonylowa związana z dwoma atomami węgla, jest grupą płaską o spolaryzowanym wiązaniu podwójnym pomiędzy jej atomem węgla i tlenu. Na skutek polaryzacji wiązania zwiększa się polarność cząsteczek ketonów w stosunku do ich węglowodorowych odpowiedników. Wraz z polarnością podwyższa się również temperatura wrzenia ketonów względem cząsteczek alkanów o tej samej masie cząsteczkowej, przez co związki te nie występują w normalnych warunkach jako gazy. Wszystkie ketony występują w tych warunkach w stanie ciekłym.
Inną konsekwencją polarności grupy ketonowej jest dobra rozpuszczalność cząsteczek o krótkich łańcuchach węglowych, dla przykładu aceton (propanon) rozpuszcza się w wodzie bez ograniczeń. W miarę wzrostu łańcucha węglowego, który ma charakter niepolarny, rozpuszczalność aldehydów szybko maleje.
Aldehydy
Aldehydy należą do związków organicznych, które w swej budowie posiadają grupę aldehydową –CHO. Aldehydy należą do najpowszechniej występujących w przyrodzie związków organicznych, równie często wykorzystywanych w przemyśle chemicznym. Jako przykład może posłużyć formaldehyd (metanal wg IUPAC), szeroko wykorzystywany do produkcji materiałów budowlanych i wykończeniowych.
Właściwości aldehydów
Ciekawostka
Aldehyd octowy (etanal wg IUPAC), CH3CHO, odpowiedzialny jest za objawy zatrucia alkoholem etylowym. Powstaje w wątrobie jako produkt pośredni pomiędzy alkoholem etylowym, a kwasem octowym, zatruwając organizm do czasu zakończenia przemiany. Kac leczą środki przyśpieszające przeminę aldehydu w organizmie człowieka, np. N-acetylocysteina.
Aldehydy należą do związków odbieranych przez człowieka jako zapachowe, wiele jednak z tych związków kwalifikuje się jako związki toksyczne. Można zauważyć pewną regułę, wg której im krótszy jest łańcuch węglowy aldehydów, tym związek jest bardziej toksyczny i mniej przyjemny.
Grupa aldehydowa, tak jak i grupa karbonylowa, jest grupą płaską, a co istotne, podwójne wiązanie pomiędzy jej atomem węgla i tlenu jest spolaryzowane. Na skutek polaryzacji wiązania zwiększa się polarność całych cząsteczek aldehydów, a wraz z nią i temperatura wrzenia aldehydów względem cząsteczek alkanów o tej samej masie cząsteczkowej. W warunkach normalnych jedynie metanal jest gazem (temperatura wrzenia tw = -21°C).
Inną konsekwencją polarności grupy aldehydowej jest dobra rozpuszczalność cząsteczek o krótkich łańcuchach węglowych, dla przykładu aldehyd octowy (etanal) rozpuszcza się w wodzie bez ograniczeń. W miarę wzrostu łańcucha węglowego, który ma charakter niepolarny, rozpuszczalność aldehydów szybko maleje.
