Nauka a pseudonauka oraz stany skupienia materii

Nauka jest gotowa podważyć starą teorie na rzecz nowych faktów, czego pseudonauka zrobić nie potrafi. Naukowe metody badawcze oparte są na niezależnych weryfikatorów, a same wyniki muszą się powtarzać. Pseudonauka posługuje się wybiórczymi danymi jako dowodu, który nie jest i nie może zostać przez nikogo podważony. Nauka zachęca do otwartej krytyki, celem rozwinięcia teorii lub doświadczenia, czego pseudonauka unika. Każdemu podważeniu metody badawczej w pseudonauce przypisany jest atak lub spisek na „guru”, czyli osobę która zapoczątkowała daną teorię lub wniosek. Taka sytuacja nie ma miejsca w nauce, gdyż najważniejszy jest argument, a nie kto go wyprowadził. Sami naukowcy zachęcają do krytyki wyników czy badań naukowych, celem samorozwoju bądź odkrycia czegoś nowego. Z reguły pseudonaukowe teorie uderzają w emocje niż w umysł, celem zainteresowania i poparcia przez jak największą ilość osób. Bardzo często zlecanie badań pseudonaukowych ma swoje źródło w sprzedaży produktu, który rzekomo ma poparcie naukowców. Wielokrotnie wykorzystywana pseudonauka od nauki różni się tym, że nauka jest w stanie bezstronnie wskazać na wady i zalety danego produktu. Nauka często odrzuca teorie z przeszłości, które zostały wyparte przez nowe odkrycia. Pseudonauka kurczowo trzyma się tradycji, starych cywilizacji i wierzeń ludowych.

Materie można podzielić na 4 główne stany skupienia: stały, ciekły, gazowy i plazma. Każdy ma cechy, które w większym lub mniejszym stopniu odróżniają stany skupienia od siebie. Te same związki chemiczne mogą występować w różnych stanach skupienia, zależnie od warunków termodynamicznych takich jak temperatura czy ciśnienie, co wpływa na ich właściwości. Ciało stałe zachowuje swoją objętość i kształt, niezależnie od naczynia, w jakie je wprowadzamy (zakładając, że naczynie te jest w stanie je pomieścić). Ciało stałe z punktu widzenia atomów, posiada zbitą budowę, co ogranicza drganie cząstek, które są ułożone jeden obok drugiego. Ciecze i gazy należą do grupy płynów, czyli stanów fazowych, które zmieniają kształt w zależności od naczynia, do jakiego zostaną wprowadzone. Trzeba jednak zaznaczyć, że stan ciekły trudno zmienia objętość, co łatwo przychodzi gazom. Na poziomie atomowym, ciecze posiadają swego rodzaju swobodę ruchu cząsteczek, ponieważ nie są mocno upakowane. Tworzą powierzchnię swobodną, która odróżnia ciecze od gazów. Gazy łatwo zmieniają objętość, co wynika z faktu dosyć dużych odległości między cząsteczkami, w porównaniu do poprzednich stanów materii. Gaz wprowadzony do naczynia równomiernie wypełnia całą jego przestrzeń. Nie tworzy powierzchni swobodnej. Cząsteczki gazu oddziaływują dwucząsteczkowo na zasadzie zderzenia jednej cząsteczki z drugą. Plazma jako 4 stan skupienia jest bardzo zbliżony do gazu. Jest to mieszanina elektronów, jąder atomowych, jonów, fotonów oraz rodników. Powoduje to, że cząsteczki występujące w plazmie oddziaływają grupowo, czyli każda cząsteczka oddziaływuje z wieloma cząsteczkami naraz, przez co plazma zachowuje się chaotycznie, w porównaniu do gazu, w którym każda cząsteczka zachowywała się tak samo. Z faktu występowania w plazmie jonów i elektronów, wykazuje ona przewodność elektryczną.

<p>Hybrydyzacja to mieszanie funkcji falowych dla orbitali o tej samej energii. Wynikiem jest funkcja mieszana opisująca prawdopodobieństwo położenia elektronów walencyjnych. Wyznaczanie hybrydyzacji pozwala określić wiązania, kształt cząsteczki, kąty pomiędzy wiązaniami oraz reaktywność cząstki. Są 3 główne hybrydyzacje: sp, sp2, sp3.</p> Signup and view all the answers

<p>Chemik potrzebuje promieni rentgenowskich do analizy materiału badanego. Spektroskopia fluorescencji rentgenowskiej to technika analityczna stosowana do określenia składu pierwiastkowego materiału. Spektroskop wypuszcza promienie rentgenowskie, które padają na badany materiał. Promieniowanie uderzając w atom, zaburzają jego równowagę, wybijając elektron z niższej powłoki. W wolne miejsce wchodzi elektron z wyższego poziomu energetycznego. Podczas przeskoku, nadmiar energii jest emitowany jako wtórne promieniowanie rentgenowskie. Trafiają one do detektora i są przetwarzane w analizatorze na widmo pokazujące piki intensywności do ich energii. XRF jest mało inwazyjny dla materiału badanego, samo badanie jest dość szybkie, obejmuje szerokie spektrum pierwiastków i nie wymaga ogromnego nakładu pracy na przygotowanie próbki.</p> Signup and view all the answers

<p>Parametry stanu opisują wielkości fizyczne układu. Dzieli się je na wielkości ekstensywne i intensywne. Ekstensywne: zmienne zależne od liczby cząstek: masa, objętość, entalpia, entropia Intensywne: niezmienne po zwiększeniu układu: gęstość, ciepło właściwe, temperatura, prędkość</p> Signup and view all the answers

<p>Właściwości koligatywne to właściwości fizykochemiczne roztworów, które zależą od stężenia, a nie rodzaju substancji. Do właściwości koligatywnych należą: wzrost temperatury wrzenia, obniżenie temperatury krzepnięcia, ciśnienie osmotyczne, obniżenie prężności pary. Prawo Roulta mówi, że prężność pary jest większa nad czystym rozpuszczalnikiem, niż nad roztworem substancji. Roztwór substancji wrze przy wyższej temperaturze oraz krzepnie przy niższej temperaturze niż czysty rozpuszczalnik. Efekty te nazywają się kolejno ebulioskopowym i krioskopowym. Te efekty zależą wprost proporcjonalnie od ilości substancji w roztworze.</p> Signup and view all the answers

<p>Efekt solny to wzrost rozpuszczalności soli w wyniku obecności soli obojętnej, czyli nie posiadającej wspólnego jonu. Dzieje się tak na wskutek zmniejszenia współczynników aktywności, przez co iloczyn rozpuszczalności rośnie. Wysalanie zmniejsza rozpuszczalność, gdy do roztworu soli zostanie dodany jon wspólny. Różnica polega na tym, że efekt solny pomaga rozpuścić osad, a wysalanie w rozpuszczaniu przeszkadza.</p> Signup and view all the answers

<p>Wysalanie to zmniejszenie rozpuszczalności soli w wyniku dodania do roztworu jonu wspólnego, czyli takiego, który występuje w tej soli. Efekt solny to wzrost rozpuszczalności soli w wyniku obecności soli obojętnej, czyli nie posiadającej wspólnego jonu.</p> Signup and view all the answers

<p>Występują pomiędzy atomem wodoru i elektroujemnym pierwiastkiem z bloku p, np. tlenem, fluorem, siarką, azotem, chlorem czy bromem. Takie wiązanie nazywa się mostkiem wodorowym. Taki mostek powstaje, gdy atom wodoru w wiązaniu kowalencyjnym, obdarzony jest dodatnim ładunkiem, który wynika z przesunięcia się pary elektronowej w kierunku atomu bardziej elektroujemnego. Elektrostatyczne przyciąganie zbliża do siebie dwie cząstki przeciwnymi biegunami. Wiązania wodorowe mogą powstawać pomiędzy dwoma różnymi cząstkami, jednak wymogi dalej pozostają te same. Jednak z faktu, że w roztworze danej substancji cząsteczek jednej substancji jest bardzo dużo, to występują one w głównej mierze pomiędzy cząstkami tej samej substancji. Im bardziej elektroujemny pierwiastek, tym mocniejsze wiązanie wodorowe. Ciecze, w których występuje wiązanie wodorowe, nazywane są cieczami zasocjowanymi. Wiązania wodorowe tworzą zjawisko polarności cząsteczki. Zwiększają one temperatura wrzenia, lepkość, napięcie powierzchniowe, zmniejszają ściśliwość.</p> Signup and view all the answers

<p>Ciekłe kryształy (mezofaza) posiadają pewną swobodę ruchu, podobnie do cieczy, jednak zachowują swoje uporządkowanie, jak ciało krystaliczne. Posiadają właściwości anizotropowe. Mogą tworzyć cząsteczki długie i cienkie oraz sztywne płaskie. Ciekłe kryształów dzieli się na termotropowe i liotropowe. Termotropowe uzyskuje się poprzez ogrzewanie stałych kryształów. Liotropowe otrzymuje się poprzez zastosowanie odpowiedniego rozpuszczalnika. Ułożenie kryształów w przestrzeni może być wzajemnie równolegle (faza nematyczna N) albo układać się warstwami, w każdej równolegle, o wersorze kierunkowym, który w następnych warstwach zmienia się o stałą wartość, tworząc spirale (faza nematyczna N*). W fazie smektycznej molekuły układają się w warstwy o różnych kątach. Faza kolumnowa charakteryzuje się ułożeniem w stosu. Ciekłe kryształy wykorzystywane są w wyświetlaczach.</p> Signup and view all the answers

<p>Grupa pierwiastków, które znajdują się w 18. grupie układu okresowego. (C)</p> Signup and view all the answers

<p>Wśród pierwiastków najliczniejsze są metale. Metale między sobą różnią się między sobą wytrzymałością mechaniczną i twardością. Większość posiada wysoką temperaturę topnienia, mały współczynnik rozszerzalności cieplnej, dobre przewodnictwo elektryczne, związane z wiązaniami metalicznymi. Metale są nieprzeźroczyste i posiadają charakterystyczny połysk. Wiązanie metaliczne występuje w strukturze metalu, gdzie atomy metalu ułożone są obok siebie, a elektrony mają swobodę ruchu pomiędzy atomami metali. W taki sposób zdelokalizowane elektrony tworzą gaz elektronowy, który oddziaływuje elektrostatycznie z jonami metali. Ogrzewanie struktury metalu zwiększa drgania jego atomów, a dostarczana energia jest kwantyfikowana.</p> Signup and view all the answers

<p>Żaden kryształ w temperaturze większej od 0 K nie może mieć idealnej struktury. Każdy kryształ ma wady. Defekty można podzielić na punktowe, liniowe, płaskie. Defekty Schottkyego – wakat kationu i anionu. Defekt Frenkla – jon międzywęzłowy zamiast w strukturze.</p> Signup and view all the answers

<p>Rozpuszczalność wyraża się w gramach substancji rozpuszczonej na 100g wody/rozpuszczalnika w danej temperaturze oraz ciśnieniu. Rozpuszczalność soli z reguły rośnie z temperaturą. Rozpuszczalność gazów maleje ze wzrostem temperatury. Rozpuszczalność gazów zależy od ciśnienia według prawa Henriego. Mówi ono, że stężenie gazu rozpuszczonego jest proporcjonalne do ciśnienia gazu nad cieczą.</p> Signup and view all the answers

<p>Roztwór buforowy to roztwór słabego kwasu i soli tego kwasu z mocnym wodorotlenkiem lub na odwrót. Bufory utrzymują swoje pH, mimo dodania mocnych kwasów czy zasad do roztworu. Np. bufor octanowy, amonowy.</p> Signup and view all the answers

<p>Reakcja wody z rozpuszczoną w niej substancją. Hydroliza związków organicznych: hydroliza estrów, inwersja cukrów, hydrolityczny rozpad białek. Hydroliza soli: niezdysocjowane kwasy i zasady. Sole podczas hydrolizy zmieniają pH roztworu. Hydroliza może zachodzić równocześnie z dysocjacją podczas rozpuszczania substancji.</p> Signup and view all the answers

<p>Związki kompleksowe to związki chemiczne, które posiadają atom centralny, najczęściej z bloku metali przejściowych, oraz otaczające go ligandy. Ligandy są połączone z atomem centralnym wiązaniami koordynacyjnymi (donorowo- akceptorowymi). W nazewnictwie jonu kompleksowego najpierw wymienia się ligandy, a na koniec atom centralny. Potem podaje się jego wartościowość. Liczbę ligandów określają greckie przedrostki mono-, di-, tri- itd. Ligandy nieorganiczne mają swoje nazewnictwo. Wyróżniamy następujące izomerie związków kompleksowych: Izomeria strukturalna: ten sam sumaryczny skład chemiczny -jonowa: ligandy zamienione z jonami -wiązaniowa: nitrito-N i nitrit-O mają ten sam wzór, ale wiązanie z kompleksem jest przez różne atomy -koordynacyjna: związku dwukoordynacyjne, w których zamieniane są ligandy -hydratacyjna: woda jako ligand Stereoizomeria: atom centralny otoczony tymi samymi ligandami, jednak ich położenie względem siebie jest różne, liczba ligandów równa lub większa od 4 -geometryczna:, 2 po 2 rodzaje ligandów, cis- ligandy po jednej stronie, trans- na przeciwlegle, facialna- trójkąt poprowadzony po ligandach tego samego typu, południkowa- ligand jednej grupy na dole i na górze i po boku -optyczna: różne ligandy, związana z zakrzywianiem światła, enancjomery to związki, które są obiciem lustrzanym wobec siebie i nie da się ich obrócić aby uzyskać cząstkę odbitą.</p> Signup and view all the answers

Nauka podważa teorie w świetle nowych dowodów, pseudonauka nie.

Materię dzielimy na cztery stany: stały, ciekły, gazowy, plazma.

Zachowuje objętość i kształt, cząsteczki są blisko upakowane.

Zachowują objętość, ale dostosowują kształt do naczynia.

Łatwo zmieniają objętość i wypełniają całe naczynie.

Stan materii złożony z jonów, elektronów i atomowych jąder.

Pierwsza teoria atomowa, zakładająca niepodzielność atomu.

Demonstruje dodatnio naładowane jądro otoczone elektronami.

Rozszerza model Rutherforda, uwzględnia kwantowe orbity elektronów.

Zbudowane z protonów i neutronów, odpowiada za masę atomu.

Samorzutna emisja z jąder atomowych, prowadząca do transmutacji.

Emisja promieniowania ciała doskonałego zależna tylko od temperatury.

Technika analityczna do określenia składu pierwiastków materiału.

Mieszanie funkcji falowych orbitali, określające kształt cząsteczki.

Oddziaływania między atomami, tworzące nowe struktury molekularne.

Atom lub cząsteczka z niesparowanym elektronem, bardzo reaktywna.

Parametry opisujące fizyczne właściwości układu, jak temperatura czy ciśnienie.

Właściwość, która określa maksymalne stężenie substancji rozpuszczonej.

Graficzne przedstawienie stanów skupienia substancji w funkcji temperatury i ciśnienia.

Właściwości zależne od ilości cząstek rozpuszczonej substancji.

Substancje, które rozpuszczają inne substancje, mogą być polarne lub niepolarne.

Rozpad substancji rozpuszczonej na jony w roztworze.

Roztwory utrzymujące stabilne pH mimo dodawania kwasów lub zasad.

Reakcja, w której woda reaguje z substancją, często zmieniając pH roztworu.