Helion


Szczegóły ebooka

Chemia dla bystrzaków. Wydanie II

Chemia dla bystrzaków. Wydanie II

John T. Moore

W prostocie tkwi siła

  • Poznaj podstawowe reguły chemiczne
  • Przyswój definicje materii i energii, atomu i cząsteczki, kwasu i zasady
  • Znajdź rozwiązania problemów, na które możesz się natknąć w szkole i na studiach

Wprowadzenie do świata chemii

Trzymasz w ręku przystępny poradnik, który pomoże Ci opanować podstawy chemii. Jeżeli "nie czujesz chemii", gdy mowa o związkach chemicznych, albo chcesz lepiej zrozumieć to, czego uczysz się w szkole, w Chemii dla bystrzaków znajdziesz najważniejsze informacje na temat materii i energii, atomów i cząsteczek, kwasów i zasad - a także wiele innych zagadnień!

W książce:

  • Rozwiązywanie zadań z chemii w szkole i na studiach
  • Korzystanie z układu okresowego pierwiastków
  • Metoda molowa
  • Zanieczyszczenie środowiska i jak mu przeciwdziałać
  • Udział chemii w produkcji rozmaitych wyrobów, od mydła, przez leki, po benzynę

 

O autorze 15

 

Podziękowania od autora 17

Wstęp 19

  • O książce 20
  • Naiwne założenia 20
  • Czego nie czytać 21
  • Jak podzielona jest książka 21
    • Część I. Podstawowe pojęcia chemiczne 21
    • Część II. Obfitość koncepcji chemicznych 22
    • Część III. Cudowna moc wiązań 22
    • Część IV. Chemia środowiskowa - korzyści i problemy 23
    • Część V. Dekalogi 23
  • Ikony użyte w książce 23
  • Co dalej 24

CZĘŚĆ I: PODSTAWOWE POJĘCIA CHEMICZNE 25

Rozdział 1: Czym jest chemia i dlaczego trzeba ją poznać? 27

  • Czym jest chemia? 27
  • Rozróżnienie między nauką a technologią 28
  • Odszyfrowanie metody naukowej 29
    • Jak działa metoda naukowa? 29
    • Jak stosować metodę naukową? 31
  • Krótki opis dyscyplin chemicznych 32
    • Podejście makroskopowe kontra mikroskopowe 34
    • Chemia czysta kontra chemia stosowana 34
  • Krótki rzut oka na to, czego będziesz się uczyć na zajęciach z chemii 35

Rozdział 2: Rozważania na temat obliczeń chemicznych 37

  • Układ jednostek miar SI 37
    • Podstawowe przedrostki układu SI 38
    • Jednostki długości 38
    • Jednostki masy 39
    • Jednostki objętości 39
    • Jednostki temperatury 39
    • Jednostki ciśnienia 40
    • Jednostki energii 40
  • Jak sobie radzić z bardzo dużymi i bardzo małymi liczbami? 40
    • Postać wykładnicza i notacja naukowa 41
    • Dodawanie i odejmowanie 41
    • Mnożenie i dzielenie 42
    • Podnoszenie liczby do potęgi 42
    • Korzystanie z kalkulatora 42
  • Różnica między dokładnością a precyzją 43
  • Wykorzystywanie metody zamiany jednostek do rozwiązywania zadań 44
  • Posługiwanie się cyframi znaczącymi 47
    • Porównywanie liczb: dokładne i liczone kontra mierzone 47
    • Określenie liczby cyfr znaczących w liczbie pomiarowej 47
    • Podawanie odpowiedniej liczby cyfr znaczących 48
    • Zaokrąglanie liczb 49

Rozdział 3: Materia i energia 51

  • Fakty na temat materii 51
    • Ciała stałe 52
    • Ciecze 52
    • Gazy 53
  • Skupmy się na zmianie stanu skupienia 53
    • Topię się! Co za świat! 53
    • Temperatura wrzenia 54
    • Temperatura krzepnięcia 54
    • Przesublimuj to! 55
  • Klasyfikowanie czystych substancji i mieszanin 55
    • Prosta sprawa z czystymi substancjami 56
    • Zamieszane w mieszaniny 57
  • Masz niezłe właściwości 57
    • Identyfikacja substancji za pomocą gęstości 58
    • Jak gęsty jesteś? Mierzenie gęstości 58
  • Świat w ruchu: energia 60
    • Przejdźmy dalej: energia kinetyczna 60
    • Rozsiądź się wygodnie: energia potencjalna 61
  • Pomiar energii 61
    • Rzut oka na temperaturę 62
    • Poczuj ten żar 63

Rozdział 4: Coś mniejszego niż atom? Struktura atomu 65

  • Spojrzenie z bliska na atom, czyli cząstki elementarne 65
  • Scena główna, czyli jądro 67
  • Umiejscowienie elektronów w atomie 71
    • Model Bohra 71
    • Model kwantowo-mechaniczny 72
  • Konfiguracja elektronowa 76
    • Badanie diagramu poziomów energetycznych 76
    • Rzut oka na konfiguracje elektronowe 79
    • Życie na krawędzi, czyli elektrony walencyjne 79
  • Izotopy i jony 80
    • Izotopy 80
    • Jony 81

Rozdział 5: Układ okresowy pierwiastków 83

  • Powtarzanie schematów okresowości 83
  • Rozmieszczenie pierwiastków w układzie okresowym 86
    • Klasyfikacja metali, niemetali i półmetali 86
    • Uporządkowanie pierwiastków według okresów i grup 89

Rozdział 6: Balony, opony i butle do nurkowania, czyli cudowny świat gazów 95

  • Gazy na poziomie mikroskopowym - teoria kinetyczno-molekularna 95
  • Czuć ciśnienie - atmosferyczne, rzecz jasna 98
    • Mierzenie ciśnienia atmosferycznego za pomocą barometru 98
    • Mierzenie ciśnienia gazu za pomocą manometru 99
  • Różne prawa gazowe 100
    • Prawo Boyle'a-Mariotte'a 100
    • Prawo Charles'a 102
    • Prawo Gay-Lussaca 103
    • Połączone prawa gazowe 105
    • Prawo Avogadra 106
    • Równanie stanu gazu doskonałego 107
    • Równanie van der Waalsa 109
  • Zastosowanie praw gazowych w stechiometrii 109
  • Zabieramy się za prawo Daltona i prawo Grahama 110
    • Prawo Daltona 110
    • Prawo Grahama 111

CZĘŚĆ II: OBFITOŚĆ KONCEPCJI CHEMICZNYCH 113

Rozdział 7: Chemia od kuchni, czyli reakcje chemiczne 115

  • To, co masz, i to, co uzyskasz, czyli substraty i produkty 115
  • Jak zachodzą reakcje? Teoria zderzeń 117
    • Przykład zderzenia prostego 117
    • Przykład egzotermiczny 118
    • Przykład endotermiczny 119
  • Rozpoznawanie różnych rodzajów reakcji 120
    • Reakcje syntezy 120
    • Reakcje analizy 120
    • Reakcje wymiany pojedynczej 121
    • Reakcje wymiany podwójnej 122
    • Reakcje spalania 123
    • Reakcje utleniania i redukcji 124
  • Bilansowanie reakcji chemicznych 124
    • Bilansowanie produkcji amoniaku 124
    • Zapalanie zapalniczki 126

Rozdział 8: Mole - dasz radę się w to wgryźć? 129

  • Liczenie przez ważenie 129
  • Wykorzystywanie moli w obliczeniach 130
    • Liczba Avogadra 130
    • Wykorzystywanie moli w pracy 131
    • Obliczanie wzorów empirycznych 132
  • Rola moli w reakcjach chemicznych 133
    • Wykonywanie obliczeń 133
    • Czego potrzebujesz i co uzyskasz? Stechiometria reakcji 135
    • Poznaj swoją wartość, czyli wydajność reakcji chemicznej 137
    • Wyczerpanie zapasów i porzucanie dóbr, czyli substraty ograniczające 137

Rozdział 9: Zamieszanie w materii, czyli roztwory 139

  • Podstawowe pojęcia: substancja rozpuszczona, rozpuszczalnik i roztwór 139
    • Kilka uwag na temat rozpuszczalności: ile substancji ulegnie rozpuszczeniu? 140
    • Badanie nasycenia 140
  • Jednostki określające stężenie roztworu 141
    • Stężenie procentowe - trzy różne proporcje 141
    • Stężenie molowe - numer jeden! 144
    • Stężenie molalne - kolejne zastosowanie mola 146
    • Części na milion - jednostka zanieczyszczenia 147
  • Właściwości koligatywne roztworów 147
    • Niższe ciśnienie, czyli obniżenie prężności par 148
    • Zimowy płyn do chłodnicy w lecie, czyli ebulioskopia 148
    • Kręcenie lodów, czyli krioskopia 149
    • Całe i zdrowe krwinki, czyli ciśnienie osmotyczne 151
  • Przejścia z koloidami 153

Rozdział 10: Termochemia - gorący temat 155

  • Obserwowanie reakcji i zmian energii 155
    • Układ i otoczenie 156
    • Ciepło 156
    • Jednostki energii 156
    • Pojemność cieplna 157
    • Kalorymetria 158
  • Zrozumienie zmian entalpii 161
  • Określenie ciepła reakcji 162
    • Zrób to sam 163
    • Korzystanie z tabel 163
    • Zastosowanie prawa Hessa 163
    • Używanie standardowych ciepeł tworzenia 164
  • Zrozumienie entalpii i przemian fazowych 166

Rozdział 11: Kwaśne i gorzkie, czyli kwasy i zasady 169

  • Właściwości kwasów i zasad - poziom makroskopowy 169
  • Kwasy i zasady - poziom mikroskopowy 171
    • Teoria Arrheniusa, czyli potrzebujesz wody 171
    • Teoria kwasów i zasad Bronsteda-Lowry'ego, czyli dawanie i przyjmowanie 172
  • Różnice między mocnymi a słabymi kwasami i zasadami 173
    • Całkowita dysocjacja - mocne kwasy 173
    • Rozpaść się na kawałki - mocne zasady 174
    • Częściowa jonizacja - słabe kwasy 174
    • Określenie stanu równowagi dla wody - słabe zasady 176
    • Reakcje między kwasami a zasadami według Bronsteda-Lowry'ego, czyli rywalizowanie o protony 176
    • Gra na dwa fronty, czyli amfoteryczna woda 177
  • Rozpoznawanie kwasów i zasad dzięki wskaźnikom 178
    • Papierek lakmusowy prawdę Ci powie 178
    • Miareczkowanie fenoloftaleiną 179
  • Kawa i inne substancje na skali pH 180
  • Kontrolowanie pH za pomocą buforów 183

CZĘŚĆ III: CUDOWNA MOC WIĄZAŃ 185

Rozdział 12: Gdzie ja położyłem ten elektron? Teoria kwantowa 187

  • Koncepcje dotyczące materii i światła 187
    • Podstawowe pojęcia 187
    • Spektroskopia 189
  • Model atomu Bohra 191
    • Wkład de Broglie'a 191
    • Wkład Heisenberga 192
  • Model kwantowo-mechaniczny 192

Rozdział 13: Przeciwieństwa naprawdę się przyciągają, czyli wiązania jonowe 195

  • Magicznie związane jony, czyli sód + chlor = sól kuchenna 195
    • Spotkanie składników 196
    • Przebieg reakcji 197
    • Tworzenie wiązania 198
  • Rozpoznawanie jonów dodatnich i jonów ujemnych - kationy i aniony 199
  • Jony wieloatomowe (złożone) 202
  • Łączenie się jonów w związki jonowe 203
    • Połączenie magnezu z bromem 203
    • Stosowanie reguły krzyżowej 204
  • Nazewnictwo związków jonowych 205
  • Porównanie elektrolitów i nieelektrolitów 206

Rozdział 14: Piękne współdzielenie, czyli wiązania kowalencyjne 209

  • Podstawowe informacje na temat wiązań kowalencyjnych 209
    • Wiązania kowalencyjne na przykładzie wodoru 210
    • Porównanie wiązań kowalencyjnych z innymi wiązaniami 211
    • Wiązania wielokrotne 212
  • Nazewnictwo dwupierwiastkowych związków kowalencyjnych 213
  • Nauczenie się wielu wzorów w krótkim czasie 214
    • Wzór empiryczny - tylko pierwiastki 215
    • Wzór rzeczywisty sumaryczny lub cząsteczkowy - wewnątrz liczb 215
    • Wzór strukturalny - dodatkowe informacje na temat wiązań 216
  • Uwspólnianie par elektronowych - nie zawsze po równo 220
    • Przyciąganie elektronów, czyli elektroujemność 220
    • Wiązanie kowalencyjne spolaryzowane 222
    • Woda - naprawdę dziwna cząsteczka 223

Rozdział 15: Jak naprawdę wyglądają cząsteczki? Geometria cząsteczek i hybrydyzacja 227

  • Dlaczego kształt ma znaczenie? 228
    • Naładowanie polarnością 228
    • Przewidywanie polarności 229
  • Geometria elektronów i cząsteczek (VSEPR) 230
  • Teoria wiązań walencyjnych (hybrydyzacji) 233
  • Teoria orbitali molekularnych (MO) 235

Rozdział 16: Trendy w układzie okresowym pierwiastków 239

  • Jakie znaczenie ma wielkość? 239
    • Czym jest efektywny ładunek jądra? 240
    • Zmiany w promieniu atomowym 240
    • Śledzenie tendencji promieni jonowych 241
  • Trendy w energii jonizacji 242
    • Wzrost kolejnych energii 242
    • Uwzględnienie stabilności 243
    • Kilka wyjątków od reguły 244
  • Trendy w powinowactwie elektronowym 244

Rozdział 17: Analiza powiązań między oddziaływaniem międzycząsteczkowym a materią skondensowaną 247

  • Rodzaje oddziaływań międzycząsteczkowych 247
    • Połączenie jonów z dipolami 248
    • Wzajemne przyciąganie się dipoli 248
    • Zmierzanie do wodoru 249
    • Łączenie się przez chmurę 249
    • Tworzenie tymczasowych wiązań przy udziale sił (dyspersyjnych) Londona 249
  • Właściwości cieczy 249
    • Opór przeciw powiększaniu, czyli napięcie powierzchniowe 250
    • Opór przeciw płynięciu, czyli lepkość 250
    • Wspinanie się po ścianach, czyli zjawiska kapilarne 251
    • Rozgrzewka, czyli pojemność cieplna 251
  • Ciała stałe 252
  • Odczytywanie wykresów fazowych 253

CZĘŚĆ IV: CHEMIA ŚRODOWISKOWA - KORZYŚCI I PROBLEMY 257

Rozdział 18: Ehe, ehe! Zanieczyszczenie powietrza 259

  • Wpływ cywilizacji na atmosferę 259
  • Bliższe spojrzenie na atmosferę Ziemi 260
    • Troposfera - najbliższa i najbardziej narażona 260
    • Stratosfera - ochronna warstwa ozonowa 260
  • Co warto wiedzieć o warstwie ozonowej? 261
    • Jak warstwa ozonowa reaguje na gazy? 261
    • Jak freony niszczą warstwę ozonową? 262
  • Problem efektu cieplarnianego 262
  • Oddychanie brązowym powietrzem, czyli smog fotochemiczny 264
    • Smog londyński 264
    • Smog fotochemiczny 264
  • Rozpuszczam się! Kwaśne deszcze 266
    • Nie pij tej wody! Z czego się składają kwaśne deszcze? 266
    • Naładuj i wyrzuć, czyli elektrofiltry 268
    • Mycie wody, czyli płuczki 268

Rozdział 19: Wszystko na temat zanieczyszczenia wody 271

  • Skąd się bierze woda i gdzie znika? 271
    • Parowanie, skraplanie... I tak w kółko 272
    • Śledzenie wody 272
  • Woda - najbardziej niezwykła substancja 273
  • Lista najczęściej występujących zanieczyszczeń wód 275
    • Problem z ołowiem - zanieczyszczenie metalami ciężkimi 276
    • Kwas, który spada na nas z nieba 277
    • Drobnoustroje chorobotwórcze 277
    • Wycieki ze składowisk odpadów i lotne związki organiczne 278
    • Zanieczyszczenia z gospodarstw rolnych 279
    • Zanieczyszczenia termiczne 279
    • Zużywanie tlenu - BZT 280
  • Usunięcie smrodu ze ścieków 280
    • Pierwszy stopień oczyszczania 280
    • Drugi stopień oczyszczania 281
    • Trzeci stopień oczyszczania 282
  • Oczyszczanie wody pitnej 282

Rozdział 20: Chemia jądrowa - nauka, która sprawi, że się rozpromienisz 285

  • Podstawowa struktura atomowa - wszystko zaczyna się od atomu 286
  • Promieniotwórczość i rozpad promieniotwórczy wywołany przez człowieka 286
  • Naturalny rozpad promieniotwórczy 288
    • Rozpad alfa 288
    • Rozpad beta 289
    • Emisja gamma 290
    • Emisja pozytonu 290
    • Wychwyt elektronu 290
  • Kiedy dochodzi do rozpadu promieniotwórczego? Czas połowicznego rozpadu 291
    • Obliczanie czasu połowicznego rozpadu 292
    • Bezpieczne korzystanie z materiału promieniotwórczego 294
    • Datowanie izotopowe 294
  • Inicjowanie reakcji, czyli rozszczepienie jądra 295
    • Obliczanie reakcji łańcuchowych i masy krytycznej 295
    • Reakcje kontrolowane, czyli elektrownie jądrowe 297
    • Wytwarzanie plutonu w reaktorach powielających 299
  • Reakcje termojądrowe - nasza nadzieja na energię 300
    • Problemy z opanowaniem energii 300
    • Co niesie przyszłość? 301
  • Skutki promieniowania 302

CZĘŚĆ V: DEKALOGI 303

Rozdział 21: Dziesięć przypadkowych odkryć chemicznych 305

  • Zmierzenie objętości 305
  • Nadanie gumie trwałej formy stałej 306
  • Cząsteczki praworęczne i leworęczne 306
  • Sztuczny barwnik - droga na skróty do koloru 306
  • Wyśnienie budowy pierścieniowej 307
  • Odkrycie promieniotwórczości 307
  • Wynalezienie niezwykle śliskiej substancji - teflonu 307
  • Karteczki samoprzylepne 308
  • Odrastanie włosów 308
  • Słodkie co nieco 308

Rozdział 22: Dziesięciu (plus jeden) wybitnych chemików 309

  • Amedeo Avogadro 309
  • Niels Bohr 309
  • Maria Skłodowska-Curie 310
  • John Dalton 310
  • Michael Faraday 310
  • Antoine Lavoisier 310
  • Dmitrij Mendelejew 311
  • Linus Pauling 311
  • Ernest Rutherford 311
  • Glenn Seaborg 312
  • Trzecioklasistka eksperymentująca z octem i proszkiem do pieczenia 312

Rozdział 23: Dziesięć wspaniałych porad, które pomogą Ci zdać egzamin z chemii 313

  • Ucz się systematycznie 313
  • Staraj się zrozumieć tekst, a nie tylko go zapamiętać 314
  • Wyrób sobie nawyk odrabiania zadań domowych 314
  • Szukaj wiedzy w innych źródłach 314
  • Przed zajęciami przeczytaj nową lekcję 315
  • Rób notatki 315
  • Przepisz swoje notatki z lekcji albo wykładu 316
  • Zadawaj pytania 316
  • Wyśpij się dobrze przed egzaminem 316
  • Zwracaj uwagę na szczegóły 317

Rozdział 24: Dziesięć najważniejszych substancji chemicznych w przemyśle 319

  • Kwas siarkowy (H2SO4) 319
  • Azot (N2) 320
  • Etylen (C2H4) 320
  • Tlen (O2) 321
  • Propylen (C3H6) 321
  • Chlor (Cl2) 322
  • 1,2-dwuchloroetylen (C2H2Cl2) 322
  • Kwas fosforowy (H3PO4) 322
  • Amoniak (NH3) 323
  • Wodorotlenek sodu (NaOH) 323

Słownik 325

Skorowidz 337

  • Tytuł: Chemia dla bystrzaków. Wydanie II
  • Autor: John T. Moore
  • Tytuł oryginału: Chemistry For Dummies, 2nd Edition
  • ISBN książki drukowanej: 978-83-283-6508-7, 9788328365087
  • Data wydania książki drukowanej: 2015-09-17
  • ISBN Ebooka: 978-83-283-6509-4, 9788328365094
  • Data wydania ebooka: 2015-09-17
  • Format: 170x230
  • Identyfikator pozycji: chem2v
  • Wydawca: Septem