Tvari

1.1.Kemija i njezino značenje

Fotografija prikazuje Bušmane, narod iz Afrike kako raspiruju vatru, Namibija. Dvojica muškaraca sjede na tlu i pokušavaju raspiriti vatru.
Bušmani raspiruju vatru, Namibija

Prve ljekarne u Europi

Neke otrovne biljke

Fotografija prikazuje Lavoslava Ružičku i Vladimira Preloga, dobitnike Nobelove nagrade za kemiju. Rukuju se.U pozadini je polica s knjigama.U donjem desnom uglu se vidi cvijeće.
Lavoslav Ružička i Vladimir Prelog, dobitnici Nobelove nagrade za kemiju.
AFotografija prikazuje reljef izrađen prema liku Alfreda Nobela
Alfred Nobel

1.2.Temeljni kemijski pojmovi i osnovna pravila pri izvođenju pokusa

Kako primijeniti znanstvenu metodu?

Mladi kemičar drži model molekule neke tvari i promatra ju. Atomi molekule su izrađeni od crvenih i crnih kuglica.

Posavjetujte se s nastavnikom kako ćete odrediti područje istraživanja, prikupljati literaturu, definirati ciljeve i istraživačka pitanja i oblikovati hipoteze.

Mladi kemičar ima zaštitne naočale na glavi.Ispred njega se nalazi niz epruveta. Jednu epruvetu drži u ruci. U epruvetama se nalaze kemikalije različitih boja.

Napravite nacrt istraživanja, odaberite uzorke za analizu i metode.

Mladi kemičar u bilježnicu zapisuje podatke. Ispred njega se nalaze epruvete s različitim kemikalijama.Kemičar ima na sebi zaštitnu opremu (naočale, rukavice i kutu).

Obradite i analizirajte dobivene podatke. Prikažite rezultate istraživanja.

1 / 7
Fotografija prikazuje kemičarki koja vodi računa o mjerama opreza u radu u kemijskom laboratoriju noseći zaštitne naočale, rukavice i kutu
Mjere opreza u radu u kemijskom laboratoriju
Fotografija prikazuje stakleno posuđe. U najčešće stakleno posuđe ubrajamo: a) laboratorijsku čašu, b) Erlenmeyerovu tikvicu, c) okruglu tikvicu s ravnim dnom, d) bocu za otopine, e) bocu za prah, f) Petrijeve zdjelice, g) tikvicu za destilaciju, h) lijevak, i) epruvetu, j) lijevak za odlijeljivanje, k) Liebigovo hladilo i l) satno staklo.
Fotografija prikazuje stakleno posuđe. U najčešće stakleno posuđe ubrajamo: a) laboratorijsku čašu, b) Erlenmeyerovu tikvicu, c) okruglu tikvicu s ravnim dnom, d) bocu za otopine, e) bocu za prah, f) Petrijeve zdjelice, g) tikvicu za destilaciju, h) lijevak, i) epruvetu, j) lijevak za odlijeljivanje, k) Liebigovo hladilo i l) satno staklo.
Fotografija prikazuje porculansko posuđe (zdjele, lončić, tarionik s tučkom)
Slika prikazuje porculansko posuđe. Laboratorijsko posuđe izrađeno od porculana je: a) porculanska zdjelica, b) porculanski lončić, c) porculanske jažice i d) tarionik s tučkom.

Ormarić prve pomoći

Fotografija prikazuje elektroničku vagu.
  • Uključite vagu pritiskom na tipku s oznakom POWER.
Fotografija prikazuje postupak mjerenja mase uzorka. Tvar koja se mjeri je u krutom stanju, praškasta i narančaste boje. Uzorak kojem želite odrediti masu pažljivo stavite u posudicu za vaganje ili papirnatu lađicu za vaganje.
  • Izvažite posudicu za vaganje ili papirnatu lađicu i zabilježite njihovu masu, \ce{\textit{m}_1} .
  • Uzorak kojem želite odrediti masu pažljivo stavite u posudicu za vaganje ili papirnatu lađicu za vaganje.
  • Posudicu za vaganje ili papirnatu lađicu s uzorkom stavite na vagu i odčitajte masu, \ce{\textit{m}_2} .
Fotografija prikazuje otvorenu bilježnicu na kojoj se nalazi džepni kalkulator.
  • Izračunajte masu uzorka i zabilježite ju u laboratorijski dnevnik, \ce{\textit{m}_3} .

 

\ce{\textit{m}_3 = \textit{m}_2 – \textit{m}_1}

 

1 / 3
Fotografija prikazuje pretvorbu mjernih jedinica za masu.
Mjerne jedinice za masu (pretvorba)
Fotografija prikazuje odmjerno posuđe.Odmjerno posuđe rabi se za mjerenje volumena tekućina. U kemijskom je laboratoriju najčešće odmjerno posuđe: a) menzura, b) odmjerna tikvica i c) pipete.
Odmjerno posuđe rabi se za mjerenje volumena tekućina. U kemijskom je laboratoriju najčešće odmjerno posuđe: a) menzura, b) odmjerna tikvica i c) pipete.
Fotografiju prvom planu prikazuje meniskus u kojem se nalazi prozirna tekućina.
meniskus
Fotografija prikazuje pretvorbu i odnose mjernih jedinica i veličina za mjerenje volumena.
Fotografija prikazuje alkoholni termometar.
Alkoholni termometar

Kako nacrtati grafički prikaz podataka?

Fotografija prikazuje graf. Vertikalna os označava gustoću, a horizontalna os označava temperaturu. Sam graf je ucrtan na milimetarski papir.
  • Grafove valja crtati grafitnom olovkom na milimetarskom papiru kojeg treba zalijepiti u bilježnicu.
  • Svaka se os (apscisa, os x, i ordinata, os y) označava oznakom vrste podataka i jedinicom u kojoj se mjeri. U ovom primjeru to su gustoća, iskazana u gramima po kubnom centimetru (ρ/gcm–3) i temperatura, iskazana u stupnjevima Celzijusa (t/°C).
N aprethodno nacrtanu vertikalnu i horizontalnu os su upisani brojevi.
  • Odredi se veličina dijelova skale na osima.
  • Ishodište koordinatnog sustava ne mora imati vrijednost nula, već vrijednost treba odabrati tako da se iskoristi veći dio površine milimetarskog papira.
  • Veličina dijelova skale na osima ne mora biti jednaka.
Na graf su ucrtane točke.
  • Podatke treba jasno naznačiti kao točke u grafu.
Spojite točke. Dobivena krivulja ili pravac ne mora prolaziti kroz sve točke.
  • Točke se povežu linijom. Dobivena krivulja ili pravac ne mora prolaziti kroz sve točke.
1 / 5

Definicije sedam osnovnih SI mjernih jedinica

METAR je duljina koju prevali svjetlost u vakuumu u \dfrac{1}{299 792 458} dijelu sekunde.

SEKUNDA je trajanje 9 192 631 770 perioda zračenja koje nastaje elektronskim prijelazom između dviju hiperfinih energijskih razina atoma cezija u osnovnom stanju.

KELVIN je \dfrac{1}{276,16} \textrm{-ti } dio termodinamičke temperature trojne točke vode.

AMPER je jakost stalne istosmjerne struje koja teče kroz dva ravna, paralelna, beskonačno duga vodiča zanemariva presjeka razmaknuta 1 m u vakuumu, tako da stvara silu od \ce{2\cdot 10^{-7}} N po metru dužine.

MOL je množina uzorka koji sadrži onoliko jedinki koliko atoma ima u 0,012 kg izotopa ugljika 12 C. Broj jedinki u molu je \pu{6,22\cdot 10^{23}} .

KANDELA je intenzitet zračenja što ga u okomitom smjeru emitira apsolutno crno tijelo površine \pu{\dfrac{1}{600 000} \cdot \: m^2} pri temperaturi skrućivanja platine.

KILOGRAM je masa sadržana u međunarodnom prototipu utega (prautegu) koji se čuva u međunarodnom uredu za mjere i utege u Servesu kraj Pariza.

1 / 8

1.3.Izvori tvari

Fotografija prikazuje ugljen.1 gram aktivnog ugljena ima površinu veću od 500 metara kvadratnih za adsorpciju / adheziju atoma, iona, biomolekula, molekula plinova, tekućina i dr.
1 gram aktivnog ugljena ima površinu veću od 500 kvadratnih metara za adsorpciju / adheziju atoma, iona, biomolekula, molekula plinova, tekućina i dr.
Fotografija prikazuje radnike koji postavljaju asfalt na cestu. Ostatak nakon frakcijske destilacije građen je od ugljikovodika vrlo velike molekulske mase (40 C-atoma). Nakon vakuumske destilacije zaostaje bitumen ili asfalt, koji se koristi za asfaltiranje cesta i izolaciju.
Ostatak nakon frakcijske destilacije građen je od ugljikovodika vrlo velike molekulske mase (40 C-atoma). Nakon vakuumske destilacije zaostaje bitumen ili asfalt, koji se koristi za asfaltiranje cesta i izolaciju.

Dobivanje soli u solani u Stonu

Biljke - izvor tvari na Zemlji; Fotografija prikazuje cijelo stablo s prikazom livade. Vidljiv je i presjek površine ispod tla.Fotografija je surealistična.
Biljke - izvor tvari na Zemlji

1.4.Fizikalna i kemijska svojstva tvari

Fotografija prikazuje paletu boja. S desna na lijevo su polukriužno u donjem dijelu fotografije poslagane nijanse crvene, ružičaste, ljubičaste, plave, zelene, žute i narančaste boje.
Paleta boja
Fotografija prikazuje shematski prikaz agregacijskih stanja tvari. iznad utega zlatne boje je strukturno prikazana kruto stanje. Iznad posude sprozirnom tekućinom je prikazano tekuće stanje.Iznad napuhanog balona je prikazano plinovito stanje.Stanje u kojem će se tvar nalaziti ovisi o stupnju uređenosti strukture, odnosno o privlačnim silama između čestica.
Shematski prikaz agregacijskih stanja tvari
Fotografija prikazuje grafikon – promjene agregacijskih stanja vode pri 101 kPa. Zagrijavanjem leda, na 0 °C počinje taljenje leda. Daljnjim zagrijavanjem temperatura ne raste dok sav led ne prijeđe u vodu. Zagrijavanjem na 100 °C voda vrije. Temperatura se ne mijenja dok sva voda ne ispari.
Grafikon – promjene agregacijskih stanja vode pri 101 kPa.
Fotografija prikazuje fazni dijagram vode. Vertikalna os mjeri tlak, a horizontalna temperaturu. Dijagram je kvadratnog oblika. Lijevi dio je obojan tamnijom plavom i prikazana je struktura leda.Gornji desni dio prikazuje strukturu tekuće vode. Donji desni dio prikazuje molekulsku strukturu vodene pare. Označene su točke vrelišta i ledišta te krivulje sublimacije, taljenja i isparavanja.
Fazni dijagram vode
Fotografija prikazuje d.estiliranje vode koja vrije vrije pri temperaturi od 100 °C pri standardnom atmosferskom tlaku. Vidi se plamenik iznad kojeg je postavljena staklena posuda s vodom.
Destilirana voda vrije pri temperaturi od 100 °C pri standardnom atmosferskom tlaku.
Fotografija prikazuje strujni krug koji se sastoji od vodiča, žarulje, baterije i vilice.Električna vodljivost je svojstvo tvari da vodi električnu energiju. U pozadini se još vide škare i grafitna olovka i odvijač koji može služiti kao ispitivač.
Električna vodljivost je svojstvo tvari da vodi električnu energiju.
Fotografija prikazuje magnet oblika potkove koji privlači željeznu piljevinu.
Magnet privlači željeznu piljevinu
Fotografija prikazuje sintezu željezova(II) sulfida, FeS. Prikazan je sumpor, prašak žute boje i željezna piljevina sive boje. Vidi se i epruveta iznad plamenika te postupak sinteze dviju tvari.
Sinteza željezova(II) sulfida, FeS

1.5.Podjela tvari i postupci odjeljivanja tvari

Fotografija prikazuje različite nazive kemijskog elementa dušika. U sredini, na žutom kvadratu ne napisana kratica N. U obliku umne mape, kružno su navedebi nazivi N hrvatskom jeziku-dušik, francuskom-azote, srpskom-azot,njemačkom-sticksoff, engleskom-nitrogen, latinskom-nitrogenium.
Različiti nazivi kemijskog elementa dušika
Fotografija prikazuje dokument s Daltonovim simbolima za kemijske elemente.
Daltonovi simboli za kemijske elemente
Fotografija prikazuje graf relativne rasprostranjenosti kemijskih elemenata u kontinentalnoj Zemljinoj kori kao funkcija atomskog broja
Relativna rasprostranjenost kemijskih elemenata u kontinentalnoj Zemljinoj kori kao funkcija atomskog broja
fotografija prikazuje maseni udio kemijskih elemenata u ljudskom organizmu. Prikaz ima dva koncentrična kruga kojima je u sredini grafički prikaz čovjeka.Unutarnji krug ima vodu, proteine, masti, ugljikohidrate i minerale.Vanjski krug prikazuje elemente: kisik, kalij, sumpor, natrij, klor, magnezij, fosfor, kalcij, dušik, vodik, ugljik i ostale.
Maseni udio kemijskih elemenata u ljudskom organizmu.
Fotografija prikazuje plamenik i keramičku posudu s prozirnom tekućinom koja vrije. Drugi dio fotografije prikazuje vremne tekućine te dvije ruke koje drže keramičku bijelu posudu s tom prozirnom tekućinom.

Isparavanje

Isparavanje je jedan od postupaka razdvajanja smjese sastavljene od tvari različitog vrelišta, odnosno različite hlapljivosti. Isparavanjem otapala iz otopina čvrstih tvari izdvaja se čvrsta tvar.

Fotografija prikazuje proces sedimentacije.Prikazane su tri staklene posude s vodom. U prvoj je voda zamućena i smeđe boje. U drugoj posudi se vidi spuštanje sedimenta na dno posude.U trećoj posudi je voda prozirna, a na dnu je nataložen smeđi sediment.

Sedimentacija

Sedimentacija (taloženje, slijeganje na dno) je postupak odjeljivanja specifično teže (gušće) suspendirane tvari od otopine. Čvrsta tvar se slegne na dno, a tekućina se iznad nje odlije (dekantira).

Fotografija prikazuje destilaciju. Žuta tekućina se kroz lijevak i filtrirni papir izlijeva u drugu staklenu posudu. Na papiru ostaje talog, a tekućina, filtrat u drugoj staklenoj posudi je proziran.
Fotografija prikazuje destilaciju. Žuta tekućina se kroz lijevak i filtrirni papir izlijeva u drugu staklenu posudu. Na papiru ostaje talog, a tekućina, filtrat u drugoj staklenoj posudi je proziran.
Fotografija prikazuje crveni magnet, potkovastog oblika u ruci osobe . Iz smjese izvlači čestice željeza.

Odjeljivanje pomoću magneta

Željezo, kobalt, nikal i njihove legure su magnetični pa se to svojstvo koristi za njihovo izdvajanje iz heterogene smjese tvari.

Kristalizacija

Kristalizacija je postupak izlučivanja kristala iz zasićene otopine. Otopina koja pri određenom tlaku i temperaturi ne može otopiti novu količinu tvari naziva se zasićenom otopinom. Topljivost većine soli u vodi raste s povišenjem temperature. Hlađenjem zasićenih otopina tog tipa otopljena se tvar izlučuje u obliku kristala jer se pri nižoj temperaturi u istoj količini otapala može otopiti manje tvari.

Kristalizacijom čvrste tvari u otopini ostaju nečistoće pa su izlučeni kristali čišći od uzorka tvari prije otapanja. Postupak kristalizacije prethodno otopljenih kristala naziva se prekristalizacijom.

Fotografija prikazuje staklenu posudu na koju je postavljena keramička posudica.Na dno keramičke posudice se nahvatale čestice neke tvari.

Sublimacija

Sublimacija je postupak odjeljivanja tvari iz smjese, pri čemu jedan sastojak prelazi iz čvrstog u plinovito agregacijsko stanje. Tvari koje sublimiraju su jod, naftalen, kamfor i dr.

1 / 6
Fotografija prikazuje aparaturu za frakcijsku destilaciju.
Aparatura za frakcijsku destilaciju

Ekstrakcija joda iz vodene otopine pomoću kloroforma