氟气的化学性质
氟气的化学性质
氟气是一种极具腐蚀性的双原子气体,剧毒。氟是电负度最强的元素,也是很强的氧化剂。在常温下,它几乎能和所有的元素化合,并产生大量的热能,在所有的元素中,要算氟最活泼了。
除具有最高价态的金属氟化物和少数纯的全氟有机化合物外[4] ,几乎所有有机物和无机物均可以与氟反应。
大多数金属都会被氟腐蚀,碱金属在氟气中会燃烧,甚至连黄金在受热后,也能在氟气中燃烧。
2Au + 3F2== 2AuF3
许多非金属,如硅、磷、硫等同样也会在氟气中燃烧。
Si+2F2==SiF4
2P+3F2==2PF3
S+3F2==SF6
如果把氟通入水中,它会把水中的氢夺走,放出氧气。铂在常温下不会被氟腐蚀(高温时仍被腐蚀)。[1]
2F2+2H2O==4HF+O2
氢与氟的化合异常剧烈,反应生成氟化氢。
H2+F2==2HF
一般情况下,氧与氟不反应。尽管如此,还是存在两种已知的氧氟化物,即OF2(高于室温时稳定)和O2F2(极不稳定)。由卤素自身形成的化合物有ClF、ClF3、BrF3、IF5,IF7。如上所述,碳或大多数烃与过量氟的反应,将生成四氟化碳及少量四氟乙烯或六氟丙烷。
C+2F2==CF4
通常,氮对氟而言是惰性的,可用作气相反应的稀释气。氟还可以从许多含卤素的化合物中取代其它卤素。大多数有机化合物与氟的反应将会发生爆炸。[1]
氟气还可以和稀有气体在特定条件下反应,如Xe和F2混合气暴露在阳光下可制得二氟化氙。
F2+Xe=阳光=XeF2
氟气可以和一氧化氮可以直接化合为氟化亚硝酰,和二氧化氮直接化合为氟化硝酰。
2NO+F2==2NOF
2NO2+F2==2NO2F[5]
硫酸钠和氟气反应可以得到氟化亚硫酰。
Na2SO4+2F2=300℃=2NaF+SO2F2+O2[5]
将氟气通过2%的氢氧化钠溶液还可以得到氟氧化合物OF2。
2F2+2NaOH=OF2+H2O+2NaF[6]
高锰酸钾的化学性质
在乙醇、过氧化氢中使之氧化分解。
高锰酸钾是最强的氧化剂之一,作为氧化剂受pH影响很大,在酸性溶液中氧化能力最强。其相应的酸高锰酸HMnO4和酸酐Mn2O7,均为强氧化剂,能自动分解发热,和有机物接触引起燃烧。 [1]
高锰酸钾具有强氧化性,在实验室中和工业上常用作氧化剂,遇乙醇即分解。在酸性介质中会缓慢分解成二氧化锰、钾盐和氧气。光对这种分解有催化作用,故在实验室里常存放在棕色瓶中。从元素电势图和自由能的氧化态图可看出,它具有极强的氧化性。在碱性溶液中,其氧化性不如在酸性中的强。作氧化剂时其还原产物因介质的酸碱性而不同。[2]
该品遇有机物时即释放出初生态氧和二氧化锰,而无游离状氧分子放出,故不出现气泡。初生态氧有杀菌、除臭、解毒作用,高锰酸钾抗菌除臭作用比过氧化氢溶液强而持久。二氧化锰能与蛋白质结合成灰黑色络合物(“掌锰”[3] ),在低浓度时呈收敛作用,高浓度时有刺激和腐蚀作用。其杀菌力随浓度升高而增强,0.1%时可杀死多数细菌的繁殖体,2%~5%溶液能在24小时内可杀死细菌。在酸性条件下可明显提高杀菌作用,如在1%溶液中加入1.1%盐酸,能在30秒钟内杀死炭疽芽孢。[2]
头发的化学性质
1. 头发的主要成份是角质蛋白,约占97%。而角质蛋白是由氨基酸所组成。
2. 东方人发质特性是粗黑硬重,因含碳、氢粒子较大较多,所以颜色深。西方人发质的特性是轻柔细软,因含碳氢较少,所以颜色较淡。
3. 构成毛表皮的角蛋白质,是由20种氨基酸成纵向排列。
4.头发的结构:每根头发均由表皮鳞片层、皮质层、髓质层组成。表皮鳞片层为头发的最外层,通常由2~4层鳞片组成。表皮层通常是半透明或无色的,所以它可以让自然发色透出;皮质层占头发的80% ,自然色素沉积 在此, 自然发色便是因它呈现的;髓质层位于头的中心, 由许多小气泡组成。
麦芽糖的化学性质
(1)有还原性: 能发生银镜反应,是还原性糖。
(2)水解反应: 产物为2分子葡萄糖。
麦芽糖 麦芽糖分子结构中有醛基,是具有还原性是一种还原糖。因此可以与银氨溶液发生银镜反应,也可以与新制碱性氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。可以在一定条件下水解,生成两分子葡萄糖。
(3)无色或白色晶体,粗制者呈稠厚糖浆状。一分子水的结晶麦芽糖102~103℃熔融并分解。易溶于水,微溶于乙醇。还原性二糖,有醛基反应,能发生银镜反应,也能与班氏试剂(用硫酸铜、碳酸钠或苛性钠、柠檬酸钠等溶液配制)共热生成砖红色氧化亚铜沉淀。能使溴水褪色,被氧化成麦芽糖酸。在稀酸加热或α-葡萄糖苷酶作用下水解成2分子葡萄糖。用作食品、营养剂等。由淀粉水解制取,一般用麦芽中的酶与淀粉糊混合在适宜温度下发酵而得。
麦芽糖可以制成结晶体,用作甜味剂,但甜味只达到蔗糖的1/3。麦芽糖是一种廉价的营养食品,容易被人体消化和吸收。
苏打粉的化学性质
稳定性
受热易分解。在潮湿空气中缓慢分解。约在50℃开始反应生成CO₂,在100℃ 全部变为碳酸钠。在弱酸中迅速分解,其水溶液在20℃时开始分解出二氧化碳和碳酸钠,到沸点时全部分解。其冷水制成的没有搅动的溶液, 对酚酞试纸仅呈微碱性反应,放置或升高温度,其碱性增加。25℃新鲜配制的0.1mol/L水溶 液pH值为8.3。低毒,半数致死量(大鼠,经口)4420mg/kg。
与酸反应
与HCl反应:
与CH₃COOH反应:
与碱反应
与氢氧化钠反应:
与氢氧化钙反应:碳酸氢钠的剂量要分过量和少量。
少量:
过量:
与盐反应
与硫酸铜反应:
水解
与氯化铝双水解:
与硫酸铝双水解[2] :
加热
受热分解:
电离
碳酸氢钠电离方程式
安全术语
避免与皮肤和眼睛接触。
碳酸氢铵的化学性质
碳酸氢铵的化学性质不很稳定。碳酸氢铵受热易分解,生成氨气(NH3)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)。化学方程式为:NH4HCO3==加热==NH3↑+H2O+CO2↑ 其中氨气有特殊的氨臭味,所以在长期堆放碳酸氢铵化肥的地方会有刺激性气味。
因为碳酸氢铵是一种碳酸盐,所以一定不能和酸一起放置,因为酸会和碳酸氢铵反应生成二氧化碳,使碳酸氢铵变质。但是也有农村利用碳酸氢铵能和酸反应这一性质,将碳酸氢铵放在蔬菜大棚内,将大棚密封,并将碳酸氢铵置于高处,加入稀盐酸。这时,碳酸氢铵会和盐酸反应,生成氯化铵(NH4Cl)、水(H2O)和二氧化碳(CO2)。二氧化碳可促进植物光合作用,增加蔬菜产量,而生成的氯化铵也可再次作为肥料使用。
碳酸氢铵的化学式中有铵根离子(NH4+,即带1单位正电荷),是一种铵盐,而铵盐不可以和碱供放一处,所以碳酸氢铵切忌和NaOH(俗名火碱、烧碱、苛性钠,化学名氢氧化钠)或Ca(OH)2 (俗名熟石灰,化学名氢氧化钙)放在一起。因为铵盐和碱共热会生成氨气使化肥失效。
碳铵在水中呈碱性反应。易挥发,有强烈的刺激性臭味。10~20℃时,不易分解,30℃时开始大量分解。我国多数地区主要作物的施肥季节在5~10月,其间平均温度在20C以上,恰值碳铵开始较多分解的转折点,施用时必须采取各种防挥发措施。
类固醇的化学性质
是由 3个六碳环己烷(A、B、C)和一个五碳环(D)组成的稠合四环化合物。碳原子编号次序见图1。
各种天然类固醇分子中的双键数目和位置,取代基团的类型、数目和位置,取代基团和环状核之间的构型,环与环之间的构型都有所不同。
天然类固醇分子中的六碳环 A、B、C都呈“椅式”构象(环己烷结构),这是最稳定的构象(唯一的例外是雌激素分子内的 A环是芳香环为平面构象)。
A环和B环之间的接界可以是顺式也可以是反式,而C/D接界一般都是反式(图2);唯有强心苷和蟾蜍毒是例外。
连接到类固醇的四环骨架各碳原子的取代基团的取向以 α-或β-表示:位于骨架平面上面的以β表示(用实线),位于下面的以 α表示(用虚线)。例如:胆固醇分子C-3上的羟基,C-18和C-19两个角式甲基和侧链都是β-取向。
类固醇的母体化合物通常是饱和的碳氢化合物。按照IUP-AC-IUB的系统命名原则,以母体化合物名称为基础,加上词头和词尾系统地描述类固醇的取代基团的类别、数目和取向。
另外,自1930年以来,从动植物等生物体分离出多种类固醇及其代谢产物,根据它们的来源(如胆固醇、睾酮、豆甾醇)、结构特征或生物功能分别起了这些俗名,有些仍被采用。如:胆固醇的系统名称是胆甾-5-烯-3β·醇;睾酮的系统名称是17β-羟基-雄甾·4-烯-3·酮; 豆甾醇的系统名称是豆甾-5,22-二烯-3β·醇;孕二醇的系统名称是5β孕烷-3α·20α二醇。
酒精的化学性质
酸碱性
乙醇不是酸(一般意义上的酸,它不能使酸碱指示剂变色,也不具有酸的通性),乙醇溶液中含有极化的氧氢键,电离时生成烷氧基负离子和质子(氢离子)。
乙醇的pKa=15.9,与水相近。
乙醇的酸性很弱,但是电离平衡的存在足以使它与重水之间的同位素交换迅速进行。
[6] [7] [8]还原性
乙醇具有还原性,可以被氧化(催化氧化)成为乙醛甚至进一步被氧化为乙酸。
酒精中毒的罪魁祸首通常被认为是有一定毒性的乙醛(乙醇在体内也可以被氧化,但较缓慢,因为没有催化剂),而并非喝下去的乙醇。[7]
化学方程式:
实际上是铜先被氧化成氧化铜;然后氧化铜再与乙醇反应,被还原为单质铜(黑色氧化铜变成红色)。
乙醇也可被高锰酸钾氧化成乙酸,同时高锰酸钾由紫红色变为无色。
乙醇也可以与酸性重铬酸钾溶液反应,当乙醇蒸汽进入含有酸性重铬酸钾溶液的硅胶中时,可见硅胶由橙红色变为灰绿色(Cr3+),此反应可用于检验司机是否饮酒驾车(酒驾)。
胆固醇的化学性质
一般,脂类物质主要分为两大类。脂肪(主要是甘油三酯)是人体内含量最多的脂类,是体内的一种主要能量来源;另一类叫类脂,是生物膜的基本成分,约占体重的5%,除包括磷脂、糖脂外,还有很重要的一种叫胆固醇(cholesterol)。
胆固醇在血液中存在于脂蛋白中,其存在形式包括高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、极低密度脂蛋白胆固醇几种。在血中存在的胆固醇绝大多数都是和脂肪酸结合的胆固醇酯,仅有10%不到的胆固醇是以游离态存在的。高密度脂蛋白有助于清除细胞中的胆固醇,而低密度脂蛋白超标一般被认为是心血管疾病的前兆。血液中胆固醇含量每单位在140~199毫克之间,是比较正常的胆固醇水平。
胆固醇是由甾体部分和一条长的侧链组成。人体中胆固醇的总量大约占体重的0.2%,每100克组织中,骨质约含10毫克,骨骼肌约含100毫克,内脏多在150~250毫克之间,肝脏和皮肤含量稍高,约为300毫克。脑和神经组织中含量最高,每100克组织约含2克,其总量约占全身总量的l/4。
赖氨酸的化学性质
赖氨酸相关修饰:其ε-氨基的甲基化是一种通常的翻译后修饰,形成一甲基,二甲基和三甲基赖氨酸。三甲基赖氨酸会发生在 钙调蛋白中。另外,赖氨酸残基还能进行乙酰化和泛素化等 修饰。胶原蛋白中含有的羟基赖氨酸是由赖氨酸经赖氨酸羟化酶羟基化而来。内质网或高尔基体中,羟基赖氨酸残基的O-糖基化可用来标记特定蛋白从细胞中的分泌。
赖氨酸,也称为L -赖氨酸盐酸盐,是一种必需氨基酸。它是人体所必需的营养物质,但是身体不能自己产生它。它必须通过日常饮食和营养补品获得。作为一种氨基酸,它是蛋白质必不可少的组成部分。这种营养对于身体适当的成长和发展起到了重要作用。它是肉碱生产的一个重要组成部分。肉碱负责将一些不饱和脂肪酸转化为能量,还有助于降低胆固醇水平。
在身体中赖氨酸还有其他功效。它和其他营养一起形成胶原蛋白。胶原蛋白在结缔组织,骨骼,肌肉,肌腱和关节软骨中扮演了重要角色。此外,赖氨酸也有助于身体吸收钙。
饮食中缺乏赖氨酸的情况是比较常见的。通常情况下吃素的人发生率较高,一些运动员如果没有采取适当的饮食也会出现赖氨酸缺乏的问题。蛋白质摄入量低(如豆类植物,豌豆,小扁豆等)也可能导致赖氨酸摄入量低。
同位素的基本性质
同位素是具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一,在元素周期表上占有同一位置,化学行为几乎相同,但原子量或质量数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。同位素的表示是在该元素符号的左上角注明质量数(质子数+中子数),左下角注明质子数。 例如碳14,一般用14C而不用C-14。
自然界中许多元素都有同位素。同位素有的是天然存在的,有的是人工制造的,有的有放射性,有的没有放射性。
同一元素的同位素虽然质量数不同,但他们的化学性质基本相同(如:化学反应和离子的形成),物理性质有差异[主要表现在质量上(如:熔点和沸点)]。自然界中,各种同位素的原子个数百分比一定。
同位素是指具有相同核电荷但不同原子质量的原子(核素)。在19世纪末先发现了放射性同位素,随后又发现了天然存在的稳定同位素,并测定了同位素的丰度。大多数天然元素都存在几种稳定的同位素。同种元素的各种同位素质量不同,但化学性质几乎相同。
自19世纪末发现了放射性以后,到20世纪初,人们发现的放射性元素已有30多种,而且证明,有些放射性元素虽然放射性显著不同,但化学性质却完全一样。
氮气的化学性质
由氮元素的氧化态-吉布斯自由能图也可以看出,除了NH4+离子外,氧化数为0的N2分子在图中曲线的最低点,这表明相对于其它氧化数的氮的化合物来讲的话,N2是热力学稳定状态结构。氧化数为0到+5之间的各种氮的化合物的值都位于HNO3和N2两点的连线(图中的虚线)的上方。因此,这些化合物在热力学上是不稳定的,容易发生歧化反应。在图中唯一的一个比N2分子值低的是NH4+离子。[1]
正价氮呈酸性,负价氮呈碱性。
由氮分子中三键键能很大,不容易被破坏,因此其化学性质十分稳定,只有在高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气可以和氢气反应生成氨。同时,由于氮分子N2的化学结构比较稳定,氰根离子CN-和碳化钙CaC2中的C22-和氮分子结构相似。
氮化物反应
氮化镁与水反应:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
在放电条件下,氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO
一氧化氮与氧气迅速化合,生成二氧化氮2NO+O2=2NO2
二氧化氮溶于水,生成硝酸,一氧化氮3NO2+H2O=2HNO3+NO
五氧化二氮溶于水,生成硝酸,N2O5+H2O=2HNO3
活泼金属反应
N2 与金属锂在常温下就可直接反应:6Li + N2 === 2Li3N
N2与碱土金属Mg 、Ca 、Sr 、Ba 在炽热的温度下作用: 3Ca + N2 =△= Ca3N2
N2与镁条反应:3Mg+N2=点燃=Mg3N2(氮化镁)
非金属反应
N2与氢气反应制氨气:N2+3H2⇌2NH3 (高温 高压 催化剂)
N2与硼要在白热的温度才能反应: 2 B + N2=== 2BN (大分子化合物)
N2与硅和其它族元素的单质一般要在高于1473K的温度下才能反应。