Химия

Точность измерения Возможность повторить эксперимент и получить те же результаты, или воспроизводимость, имеет важное значение в научных исследованиях. Тем не менее, невозможно повторить эксперимент, если вы не знаете, как вы его провели. Таким образом, ученые ведут подробные записи своих экспериментов в лабораторных тетрадях. Эти записи содержат важную информацию, такую как количество каждого использованного материала и описание каждого этапа процедуры. Оборудование, такое как весы и мерная...

Двумерные графы Некоторые химические эксперименты принимают форму прямого изменения одного свойства изучаемой системы, известного как независимая переменная, например, температура, и измерения влияния на другое свойство, также известное как зависимая переменная, например, объем. После того, как данные собраны, взаимодействие между двумя параметрами должно быть количественно оценено — или преобразовано в форму, которую можно оценить, — и сравнено с другими отношениями. Двумерные графы могут быть...

Химические уравнения показывают, как протекает химическая реакция от реагентов к продуктам через физические или химические изменения с использованием химических формул. Стехиометрия — это термин, описывающий относительные количества реагентов и продуктов в химической реакции. Он основан на законе сохранения массы, который является фундаментальным законом, гласящим, что материя не создается и не уничтожается. Проще говоря, количество и идентичность реагирующих атомов должны быть равны количеству...

Окисление и восстановление Некоторые химические реакции можно классифицировать как восстановительно-окислительные реакции, или окислительно-восстановительные реакции. Окисление — это процесс, при котором вещество, подобно атому или ионной молекуле, теряет один или несколько электронов, а восстановление — это процесс, при котором вещество приобретает один или несколько электронов. Степени окисления Каждый атом в молекуле имеет свою степень окисления или число окисления. Степень окисления...

Вывод закона идеального газа Газы являются фундаментальным состоянием вещества. Газ — это совокупность молекул, которые имеют значительное расстояние между своими молекулами. Благодаря такому расстоянию бесцветные газы невидимы для человеческого глаза и изучаются с помощью четырех измеряемых параметров: давления (P), объема (V), количества молей (n) и температуры (T). Закон идеального газа — это математическое уравнение, которое связывает все эти параметры. Он представляет собой комбинацию...

Кислоты и основания Аррениусовая кислота производит ионы водорода при растворении в воде: HA + H2O → H+(aq) + A-(aq) Здесь HA — недиссоциированная кислота, H+ — катион водорода, а A- — сольватированный анион, называемый сопряженным основанием. Основание Аррениуса образует гидроксид-ионы при растворении в воде: BOH + H2O → B+(aq) + OH-(aq) Здесь BOH — это недиссоциированное основание, OH- — гидроксид-ион, а B+ — сольватированный катион, называемый сопряженной кислотой. Сопряженное основание...

Буферов Когда в воду добавляют аррениусовую кислоту (HA), она диссоциирует на сопряженное основание (A-) и катион водорода (H+). HA + H2O → H+(aq) + A-(aq) Количество ионов водорода, присутствующих в растворе, определяет кислотность раствора, где большее количество ионов водорода указывает на более низкий или более кислый pH. Точно так же, когда в воду добавляется сильное основание Аррениуса (BOH), оно диссоциирует на свою сопряженную кислоту (B+) и гидроксид-ион (OH-). BOH + H2O → B+(aq) +...

Энтальпия реакции Термодинамика — это наука о тепловой энергии и других видах энергии, таких как работа. Законы термодинамики используются во всех известных областях науки и имеют приложения от биологии до физики. Три закона термодинамики Существуют три основных закона термодинамики, которые описывают взаимодействия, происходящие во Вселенной, независимо от масштаба. Первый — это закон сохранения энергии, который гласит, что общая энергия изолированной системы постоянна. Энергия может...

растворимость Растворимость описывает, сколько растворенного вещества может раствориться в заданном объеме конкретного растворителя. Растворимость обычно выражается в виде массы растворенного вещества на объем растворителя или массы растворенного вещества на массу растворителя. Например, растворимость хлорида натрия в воде при комнатной температуре составляет 36 г на 100 мл воды. Если растворимость указывается в массе растворенного вещества на массу растворителя, то для дальнейших расчетов...

Эмиссия пламени металлов Пламенные испытания — это аналитический метод, при котором образец помещается в пламя, а для идентификации вещества используется характерный цвет пламени. Каждый элемент имеет характерное световое излучение при помещении в пламя, что означает, что каждый элемент производит уникальный цвет. Это явление используется в фейерверках, где цвет фейерверка соответствует определенной характеристике металла. Излучение цветного света от горящего образца является прямым результатом...

Модель Бора В 1913 году Нильс Бор предложил модель атома водорода, которая описывала, что дискретные энергетические состояния связаны с фиксированной электронной орбитой вокруг ядра. Важно отметить, что атом не может разряжать энергию, пока его электроны находятся в неподвижном состоянии. Электрон может излучать энергию только путем изменения энергетических состояний. Чтобы изменить энергетическое состояние, электрон должен перемещаться с одной орбиты на другую, поглощая или излучая энергию.

Абсорбция и флуоресценция Когда свет попадает на вещество, оно либо поглощается, либо пропускается, либо отражается. Как правило, вещество взаимодействует с диапазоном длин волн света, каждая из которых взаимодействует с молекулами или атомами по-разному. Вещество может поглощать определенный диапазон длин волн, отражать другой диапазон длин волн и пропускать другие длины волн света. Когда молекула поглощает свет, энергия используется четырьмя различными способами: (1) перемещение, которое...

Химическая кинетика и закон скорости реакции Химическая кинетика относится к скорости или скорости химической реакции. Скорость зависит от механизма, сложности и количества реагентов в реакции. Концентрация реагента также играет значительную роль в скорости реакции. Закон скорости количественно определяет эту зависимость с помощью экспериментов. Каждый реагент вносит свой вклад в скорость реакции с помощью фактора, известного как порядок реакции. Этот фактор может варьироваться от нуля до двух,...

Химическая кинетика Скорость реакции — это скорость, с которой происходит химическая реакция. Скорость реакции определяется как изменение концентрации компонента в реакции во времени. Скорость реакции зависит от нескольких факторов, в том числе от концентрации реагентов и температуры, при которой протекает реакция. Каждый реагент вносит свой вклад в скорость реакции определенным фактором. Это соотношение определяется законом скорости реакции. Закон о тарифах Закон скорости — это уравнение,...

электрохимия Электрохимия — это раздел химии, изучающий взаимосвязь между электрической энергией и химическими изменениями. Эти химические реакции включают в себя движение электронов от одного вида к другому. Это движение либо генерирует ток, либо приводится в движение приложенным током. Ключевой реакцией в электрохимии является окислительно-восстановительная, или окислительно-восстановительная реакция. Окислительно-восстановительная реакция состоит из двух полуреакций; реакция окисления, при...

электрохимия Электрохимия — это раздел химии, который описывает и измеряет взаимосвязь между электрической энергией и химическими изменениями. Электрохимические реакции включают в себя движение электронов от одного вида к другому. Если реакция спонтанная, она может привести к генерации тока. Если реакция не является спонтанной, она может быть вызвана приложением тока. В электрохимии ключевой реакцией является окислительно-восстановительная реакция, называемая окислительно-восстановительной...

Органическое ведение лабораторных блокнотов Ведение документации является жизненно важным навыком в научных лабораториях и лабораториях органической химии. Без надлежащих заметок, описаний, количеств или наблюдений эксперимент, проведенный в лаборатории, не может быть воспроизведен или воспроизведен. Таким образом, ведение точной и актуальной записной книжки необходимо для достижения воспроизводимости в науке. Лабораторный блокнот является мощным инструментом как в учебных, так и в промышленных...

Стеклянная посуда в органической химии Существуют стандартные предметы стеклянной посуды, которые используются в лаборатории органической химии. Мензурки и колбы Эрленмейера обычно используются для простого смешивания или для хранения растворителей, но их не следует использовать для измерения объема, если только не требуется только приблизительный объем. Стеклянную посуду можно разделить на следующие категории: Объемная стеклянная посуда – это включает в себя стеклянную посуду, такую как...

Температуры плавления в органической химии Температура плавления соединения — это температура, при которой твердая фаза переходит в жидкую фазу при стандартном давлении в 1 атмосферу. Температура плавления соединения — это физическое свойство, такое как растворимость, плотность, цвет и электроотрицательность, которое может быть использовано для идентификации соединения. Определение точной температуры, при которой соединение начинает плавиться, является сложной задачей; Из-за этого температура...

Определение температуры кипения Подобно температуре плавления, температура кипения является физическим свойством. Если образец является чистым соединением, то для определения идентичности соединения можно использовать температуру кипения. В конечном счете, экспериментальное определение точной точки кипения является сложной задачей. Как и точки плавления, экспериментальные точки кипения задаются в виде диапазона и варьируются на несколько градусов от фактического значения в литературе. Давление...

Рекристаллизации Часто желаемый продукт химической реакции является частью более сложной реакционной смеси, которая может состоять из растворителя, исходных материалов и примесей. Изучение того, как правильно очищать органические соединения, является ценным методом в органической химии. Рекристаллизация использует различия в растворимости желаемого соединения и примеси в растворителе для очистки желаемого продукта в виде твердого вещества. Существует три стандартных метода очистки: дистилляция,...

извлечение Экстракция — это распространенный метод, используемый в органической химии для выделения целевого соединения. В процессе экстракции растворенное вещество переводится из одной фазы в другую, чтобы отделить его от непрореагировавших исходных материалов или примесей. Экстракция также используется для облегчения выделения растворенного вещества из реакционного растворителя, который трудно удалить путем выпаривания, например, растворителя с высокой температурой кипения.Harris, D.C. (2015).

Дистилляция смешиваемой смеси Некоторые жидкости со временем полностью испарятся, если их оставить в открытой емкости при комнатной температуре. Однако этот процесс испарения можно значительно ускорить, если нагреть жидкость. Когда жидкость нагревается, молекулы внутри нее получают энергию для выхода из жидкой фазы и перехода в газовую фазу в виде пузырьков. Это явление называется кипячением. Давление пара Рассмотрим закрытую емкость с жидкостью. Первоначально часть этой жидкости испаряется, но...

Паровая дистилляция Паровая дистилляция — это метод разделения, который использует свойство низкой температуры кипения несмешивающихся смесей. В основном он используется для отделения чувствительных к температуре органических молекул от нелетучих загрязнителей. Органическая молекула должна быть несмешиваемой в воде. При паровой дистилляции несмешивающаяся смесь нагревается до кипения, что приводит к перегонке как воды, так и летучих органических соединений. Это означает, что газообразная смесь...

хроматография Хроматография — это метод, используемый в органической химии для разделения соединений в смеси на основе их разницы в растворимости между двумя различными фазами. Концепция похожа на экстракцию жидкость-жидкость, за исключением того, что в хроматографии две фазы состоят из стационарной фазы и подвижной фазы. Неподвижная фаза представляет собой твердое вещество — обычно микромасштабное гидрогелевое гранулирование, в то время как подвижная фаза является носителем растворителя. В...

Колоночная хроматография Существует множество методов очистки и разделения соединений в лаборатории органической химии. Одним из наиболее надежных методов разделения для микромасштабного разделения, когда для анализа доступно менее 10 граммов соединения, является колоночная хроматография. Этот метод разделяет соединения в смеси на основе их физических свойств, таких как растворимость, полярность, гидрофобность, размер и заряд. Основы хроматографии Основными компонентами любой хроматографической...

Триглицеридов Триглицериды представляют собой молекулы триэфира, состоящие из глицеринового каркаса, связанного с 3 жирными кислотами. Они составляют основу многих биологических липидов, которые содержатся в растительных маслах и жирах. Липиды, выделенные из растительного сырья, являются основой растительных масел, тогда как липиды, извлеченные из животных, используются в качестве сала или общих источников жиров. Молекула жирной кислоты имеет длинную углеродную цепь — от 12 до 20 атомов...

Химические реакции можно классифицировать как эндотермические или экзотермические в зависимости от того, поглощают ли реакции или выделяют тепло при переходе в продукты. Разница в энергии между реагентами и продуктами известна как энтальпия реакции. Это можно найти путем вычисления разницы энергий между продуктами и реагентами, или ΔH. Если ΔH положительный, реакция является эндотермической; Если она отрицательная, то реакция является экзотермической. В то время как химические реакции...

Эфиры Структура сложного эфира представляет собой карбонил с алкильной или арильной группой (R) с одной стороны и кислородом, связанным с другой алкильной или арильной группой (R') с другой стороны, представленный общей формулой: RCOOR'. Сложные эфиры обычно могут быть получены в результате реакции этерификации между карбоновой кислотой и спиртом. Гидроксильная группа карбоновой кислоты заменяется алкильной или арильной группой. Простые сложные эфиры, которые имеют низкую молекулярную массу и...

Альдегиды и кетоны Альдегиды и кетоны имеют карбонильную группу (C=O) в качестве функциональной группы. Кетон имеет две алкильные или арильные группы, присоединенные к карбонильному углероду (RCOR'). Простейшим кетоном является ацетон, который имеет две метильные группы, присоединенные к карбонильному углероду (CH3COCH3). Альдегид похож на кетон, за исключением того, что вместо двух боковых групп, соединенных с карбонильным углеродом, они имеют по крайней мере один водород (RCOH). Самым простым...

Абсорбция Когда свет взаимодействует с веществом, часть света поглощается, в то время как остальная часть либо отражается, либо пропускается через него. Вещества, которые мы воспринимаем как имеющие цвет, отражают свет в видимом диапазоне. Цвет вещества, которое мы можем видеть, зависит от того, какая длина волны света отражена. Вещество, которое мы воспринимаем как синий, отражает свет в синем диапазоне (430 – 480 нм) видимого спектра. Согласно цветовому кругу, одно и то же вещество поглощает...

Спирты Спирты — это органические соединения, которые являются одними из самых узнаваемых и знакомых, поскольку они имеют широкий спектр применения и использования в повседневной жизни. Спирты представляют собой органические молекулы, содержащие гидроксильную функциональную группу, связанную с алкильной или арильной группой (ROH). Если гидроксильный углерод имеет только одну R-группу, он известен как первичный спирт. Если у него есть две Р-группы, то это вторичный спирт, а если три Р-группы, то...