Chemia ogólna i nieorganiczna
Chemia ogólna i nieorganiczna obejmuje materię, budowę atomu, wiązania chemiczne, roztwory, reakcje i elektrochemikę. Matura sprawdza, czy kandydat potrafi połączyć model mikroskopowy z obserwacją makroskopową: przewidzieć właściwości substancji, zapisać równanie jonowe i wykonać obliczenie stechiometryczne.
Budowa atomu i okresowość
- Kolejność zapełniania podpowłok: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p; wyjątki Cr i Cu wynikają z korzystniejszej konfiguracji d5.
- W grupie promień atomowy rośnie, w okresie maleje; energia jonizacji i elektroujemność rosną w prawo i w górę.
- Wiązanie jonowe powstaje przy dużej różnicy elektroujemności, kowalencyjne przez uwspólnienie elektronów, metaliczne przez zdelokalizowane elektrony. Kształt cząsteczki przewiduj z VSEPR.
Roztwory, reakcje, elektrochemia
- Stężenie molowe: c = n/V; w rozcieńczeniu n się nie zmienia, więc c1V1 = c2V2.
- Elektrolity mocne dysocjują całkowicie, słabe tylko częściowo; to wpływa na pH i przewodnictwo.
- W reakcjach jonowych usuń jony widmo; w redox bilansuj elektrony i stopnie utlenienia.
- W ogniwie anoda to utlenianie, katoda redukcja; SEM = E°katody - E°anody.
Przykład
Dla ogniwa Zn|Zn2+||Cu2+|Cu: E°(Zn2+/Zn) = -0,76 V, E°(Cu2+/Cu) = +0,34 V. Cynk ma niższy potencjał, więc utlenia się na anodzie, a miedź redukuje na katodzie. SEM = 0,34 - (-0,76) = 1,10 V. Równanie: Zn + Cu2+ -> Zn2+ + Cu.
Pułapki
- Błędne odejmowanie potencjałów z odwróceniem znaku; nie zmieniaj znaku E° katody.
- Pominięcie współczynników przy bilansie redox.
- Mylenie stężenia po rozcieńczeniu z liczbą moli.
- Traktowanie kwasu octowego jak mocnego elektrolitu.