czwartek, 18 grudnia 2014

Składniki kosmetyków: pierwiastki promieniotwórcze

"Wiecznie płynąca Fontanna Młodości i Piękna została w końcu odnaleziona w energii promieniowania radu. Gdy naukowcy odkryli rad nie śniło im się, że odnaleźli rewolucyjny Sekret Piękna. Teraz to wiedzą. Promienie radu pobudzają i ożywiają wszystkie tkanki żywe. Ta energia została przekształcona w pomocnika piękna. Każdy produkt z serii 'Radior' zawiera określoną ilość prawdziwego radu."

"Ochraniacze podbródka 'Radior' zawierają substancje radioaktywne i bromek radu. Gdy umieścisz je na twarzy, gdzie skóra staje się pomarszczona i zmęczona, siły radioaktywne natychmiast zaczną działać na nerwy i tkanki. Stały przepływ energii trafia w głąb skóry i sprawia, że głębokie zmarszczki znikają, nerwy stają się silne i napięte, a zmęczone mięśnie stają się wzmocnione i gotowe do pracy"

To nie żart. Powyżej zamieściłam (nieudolne) tłumaczenia reklam produktów angielskiej firmy 'Radior'. Brzmią przerażająco. Jedyne, co może nas uspokoić to fakt, że mają prawie sto lat.


W roku 1917 wspomniana firma rozpoczęła wzmożoną kampanię reklamową serii kosmetyków, zawierającej: krem na noc, róż, puder w kompakcie, krem półtłusty, talk, tonik do włosów, mydło i pudry, oraz akcesoriów do zakładania na twarz (ochraniacze, taśmy). Każdy z tych produktów miał w sobie niewielkie ilości radu.


Z kolei w latach trzydziestych XX-wieku francuska firma 'Tho-Radia' wypuściła na rynek serię kosmetyków (mleczko do twarzy, krem, puder, róż, pomadka, mydło i pasta do zębów) zawierających w swoim składzie chlorek toru i bromek radu. Radioaktywne kosmetyki tej firmy utrzymywały się na rynku francuskim do lat 60-tych!

Na szczęście, ze względu na wysoką cenę substancji radioaktywnych, w kosmetykach znajdowały się ich śladowe ilości. Nie znalazłam informacji o skali negatywnych skutków stosowania powyższych kosmetyków. Być może sto lat temu nikt nie wiązał pewnych zdrowotnych problemów z radioaktywnością.

Dodam, że rad (właściwie związki radu) stosowany był nie tylko w kosmetykach. 
Na początku był używany jako substancja czynna w lekach na wiele dolegliwości. Na wypadanie włosów (haha - ciekawe że w efekcie choroby popromiennej wypadają włosy), impotencję, nadciśnienie tętnicze, miażdżycę, reumatyzm, dnę moczanową, rwę kulszową, zapalenie nerek i niedokrwistość.
Moda na radioaktywność zaowocowała produkcją wielu artykułów codziennego użytku z domieszką radu, w tym: ubranek dla niemowląt (żeby było im cieplej), dystrybutorów wody i saturatorów, czekolady, bielizny wyszczuplającej, prezerwatyw, papierosów, past do butów, nawozów i farb.

Jak można było dopuścić do sytuacji, w której MEGA-szkodliwe substancje są ogólnodostępne? W dodatku ludzie płacą grubą kasę, żeby móc tych substancji używać. Co z naczelną zasadą "po pierwsze nie szkodzić"?

Zapewne chodziło o pieniądze (jak zwykle). Ale chcę wierzyć, że winna była nieświadomość, czyli nie kompletne zbadanie właściwości i wpływu substancji na środowisko, w tym człowieka. Do tego dochodzi zachłyśnięcie się mas czymś nowym, o szerokim zastosowaniu, co może stanowić symbol wiedzy, nowoczesności i luksusu.

W tym miejscu chcę wyrazić nadzieję, że dziś, sto lat później, jesteśmy mądrzejsi. Nie podążamy ślepo za modą. Przed wprowadzaniem nowych substancji (przede wszystkim składników leków i kosmetyków) na rynek, dokładnie i długofalowo badamy ich wpływ na organizmy żywe i środowisko. Dlatego konsumenci mogą śmiało kupować wszystkie nowinki, bez obaw, że coś im zaszkodzi...

Marzenia...

środa, 10 grudnia 2014

Przeliczanie stężeń


Wczoraj zostałam wyjątkowo zaskoczona przez Pana Krzysztofa Pazdro i jego zbiór zadań.
Nie dałam rady rozwiązać (w całości) jednego z zadań. Nie będę się tłumaczyć dwiema gwiazdkami przy numerze zadania, ani późną porą, czy stresem związanym z pilnym obserwowaniem moich poczynań przez uczennicę... 
nic mnie nie usprawiedliwia. Niestety dałam ciała.

Dlatego dziś w ramach rekompensaty udowadniam sobie (i może też paru innym osobom), że w sprzyjających warunkach, bez stresu i pośpiechu, umiem rozwiązywać zadania na poziomie szkoły średniej (a czasem też trudniejsze mi się zdarza poskromić).

Niestety nie przytoczę numeru zadania, ani jego pełnej treści, bo tego nie spisałam.
Najważniejsze informacje są poniżej...







Proszę wybaczyć sposób zamieszczenia rozwiązań, następnym razem obiecuję zacząć uczyć się LaTeX'a. Mam nadzieję, że obrazki są czytelne i komuś pomogą.


środa, 3 grudnia 2014

Magnez (1/2)

Powinnam była od tego zacząć, bo to podstawy, ale cóż...

Magnez (nie mylić z magnesem) to pierwiastek chemiczny należący do metali ziem alkalicznych, czyli leżący w drugiej grupie układu okresowego.
Występuje w skorupie ziemskiej w postaci minerałów: dolomitu, magnezytu, kizerytu, biszofitu, karnalitu, kainitu i szenitu (za: wikipedia.pl).
Magnez nie występuje w przyrodzie w formie metalu - czystego pierwiastka, jedynie w związkach: węglanach, siarczanach i chlorkach...
Tu mała dygresja: kojarzycie reklamę preparatu zawierającego "naturalny magnez", a nie "produkty syntezy chemicznej"? W nim właśnie znajdziemy węglan magnezu, substancję zawartą w magnezycie. Ciekawa jestem czy do produkcji tabletek użyto skały? :)
W suplementach diety (i lekach) znajdziemy sole nieorganiczne magnezu (węglan, siarczan, azotan i chlorek) lub organiczne (cytrynian, mleczan, glukonian i asparaginian). Magnez może też pojawić się w formie chelatów (czyli kompleksów z organicznymi ligandami - aminokwasami - niestety nie znalazłam jakimi) oraz w postaci tlenku. 
Nie będę rysować związków nieorganicznych, bo w końcu organik jestem, dlatego poniżej przedstawiam wzory strukturalne wybranych organicznych soli magnezu.


W zależności od tego jaki związek magnezu znajduje się w tabletce, taka będzie jego przyswajalność.
Dlaczego? Ponieważ każdy z tych związków inaczej się zachowuje w obecności substancji znajdujących się w treści pokarmowej. 
W przewodzie pokarmowym najwięcej jest wody i w niej mają się rozpuszczać sole magnezu (związki nieorganiczne, poza chlorkiem, rozpuszczają się słabo). Do tego w żołądku panuje środowisko kwaśne, a w jelitach - zasadowe, w obu najlepiej się sprawdzą organiczne związki magnezu, które mają budowę najbardziej zbliżoną do tych obecnych w pokarmie.
Ale skoro najlepsze są organiczne związki magnezu, to dlaczego tyle jest preparatów zawierających sole nieorganiczne? Okazuje się, że w stanach zapalnych żołądka i w nadkwaśności wskazany jest tlenek magnezu (o odczynie zasadowym), natomiast w niedokwaśności - chlorek (dostarczający jonów chlorkowych). Gdy żołądek i jelita funkcjonują bez problemów należy jednak spożywać organiczne związki magnezu.

Wpływ na wchłanialność magnezu ma nie tylko rodzaj związku, ale też przyjmowana dawka. Im większe dawki przyjmujemy - tym więcej magnezu wydalamy z moczem. Dlatego lepiej przyjmować małe dawki częściej, niż dużą dawkę raz dziennie.

O wpływie witaminy B6 i żelaza na przyswajalność magnezu już pisałam, ale dziś doczytałam jeszcze o zbawiennym wpływie potasu, którego suplementacja wraz z magnezem zalecana jest osobom starszym, pacjentom z nadciśnieniem lub innymi chorobami układu sercowo-naczyniowego.

Z ciekawostek - znalazłam też co nieco o kuracji odmładzającej z zastosowaniem chlorku magnezu. Wodny roztwór chlorku magnezu może być używany jako "oliwa magnezowa". Smarując nią ciało leczymy rany, a także przeciwdziałamy artretyzmowi i innym formom zesztywnienia i bólu.



czwartek, 27 listopada 2014

Magnez

Temat rzeka, więc nie wyczerpię go w jednym poście, ale spróbuję napisać prosty i przystępny artykuł dla miłośników suplementacji diety preparatami zawierającymi magnez.

O tym, że ludzki organizm potrzebuje magnezu wie chyba każdy. Niedobory magnezu mogą być przyczyną senności, zmęczenia, spadku odporności, skurczów mięśni (łydek, powiek...), a nawet kłopotów z sercem. Dlatego wiele osób decyduje się zażywać preparaty z magnezem.

Jednak jaki magnez wybrać?
Reklamy przekonują nas do różnych preparatów, zawierających naturalny magnez (a nie produkty syntezy chemicznej) lub najlepiej przyswajalne chelaty. Są też różne suplementy dla seniorów, kawoszy, sportowców, osób przemęczonych, zestresowanych czy z chorym sercem.
Masakra...

Wybierając suplementy należy pamiętać, że:
- najlepiej przyswajalne są organiczne sole magnezu (cytrynian, mleczan, asparginian...), ich wchłanialność sięga 90%,
- najgorzej - magnez w związkach nieorganicznych, takich jak tlenek magnezu (4%), węglan, czy siarczan (ok. 30%).
Z badań klinicznych wynika, że chelaty magnezu są lepiej przyswajalne od związków nieorganicznych. Jakoś nikt ich nie porównuje do organicznych związków magnezu. Ciekawe dlaczego...?

Przy wyborze preparatu magnezowego należy zwrócić też uwagę na ilość samego magnezu w tabletce. Aby utrudnić nam wybór niektórzy producenci podają zawartość magnezu w postaci jonów, a inni ilość całego związku magnezu. Tu przyda się znajomość matematyki, lub dokładne czytanie ulotek.
Zauważcie też, że zapotrzebowanie na magnez jest zależne od wieku, płci, czy trybu życia. Dla mężczyzn wynosi ok. 375mg/dobę, natomiast dla kobiet ~300mg/dobę, ale pewną ilość magnezu dostarczamy wraz z pożywieniem,więc o dawkowanie należy dopytać lekarza lub farmaceutę.

Razem z magnezem warto przyjmować witaminę B6, która zwiększa jego wchłanianie. Z kolei nie należy przyjmować preparatów z żelazem, gdyż żelazo i magnez wchłaniają się w tym samym odcinku jelita i, w pewnym sensie, konkurują ze sobą.

Powyższe wskazówki powinny ułatwić wybór najlepszego preparatu.
Ja też codziennie spożywam magnez.
Moje suplementy to garść migdałów i kawałek gorzkiej czekolady ;)
Dobrym źródłem magnezu są też kakao, kasza gryczana, fasola biała, orzechy, płatki owsiane, szpinak, groch, ciecierzyca i tłuste ryby (np. makrela).

Dlatego zamiast wspierać przemysł farmaceutyczny (który ma się nie najgorzej) może lepiej zacząć stosować zrównoważoną dietę?






piątek, 21 listopada 2014

Kawa

Dostałam zamówienie na artykuł nt kawy rozpuszczalnej - jaką chemię w niej znajdziemy.
Niestety krótkie śledztwo nie przyniosło oczekiwanych rezultatów, nigdzie nie znalazłam artykułu zawierającego pełny skład kawy, jedynie szczątkowe - lecz ciekawe - informacje.
Dlatego zacznę od kawy naturalnej, lepiej poznanej i opisanej.


W niepalonym ziarnie kawy znajdziemy nie tylko kofeinę (1,5-2,3%wag alkaloidu związanego z kwasem chlorogenowym), ale też aminokwasy (do 13%), węglowodany (do 8%), kwasy alifatyczne, tłuszcze (do 15%), trygonelinę, pektynę i sole mineralne (do 7%) oraz wodę (11%). W sumie ponad 2000 związków aktywnych biologicznie.

Palone ziarno traci wodę i częściowo kofeinę (do 1,1-1,5%wag) ale zyskuje aromaty i... WWA, czyli wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, związki genotoksyczne, mutagenne oraz kancerogenne (znaczy: rakotwórcze).

Kawa zmielona, dostępna handlowo, może być dodatkowo wzbogacona pszenicą, soją, żytem, jęczmieniem, kukurydzą, ryżem, czarną fasolą i innymi tańszymi substancjami, mającymi działać jako wypełniacze.
Mogę się w niej również pojawić sztuczne aromaty.

Kawa rozpuszczalna powstaje na drodze procesów ekstrakcji, filtracji i suszenia. Wodę z roztworu można usunąć na drodze nagłego schłodzenia a następnie sublimacji, bądź w wyniku odparowania pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostały suchy proszek (lub granulki) teoretycznie stanowi produkt końcowy. Jednak powszechne jest dodawanie substancji przeciwzbrylających (E575, E579), przeciwutleniaczy (E322, E331), zagęstników (E414, E415, E440) i substancji konserwujących. Standardowo produkt zawiera 60-70% naturalnej kawy, reszta to "gratisy". W kawie rozpuszczalnej znaleziono też znaczne ilości ochratoksyny A, trucizny produkowanej przez pleśń, oczywiście szkodliwej dla naszego zdrowia.

A jakie są właściwości kofeiny zawartej w kawie?
Ma działanie pobudzające, poprawia pamięć, koncentrację i refleks (chwilowo). Działa przeciwbólowo, moczopędnie, rozkurczowo (na mięśnie gładkie oskrzeli). Przyspiesza metabolizm, czynność serca i proces spalania tłuszczu, podnosi ciśnienie krwi. Kawa działa też zakwaszająco na cały organizm. 

Zdania na temat wpływu kawy na nasze zdrowie są podzielone. Można znaleźć wyczerpujące artykuły opisujące prozdrowotne działanie kofeiny oraz pozycje polemizujące z nimi.
Prawda zapewne leży gdzieś po środku - kawa, jak każda używka, jest dla ludzi i można z niej korzystać, tylko od ilości zależy czy będzie szkodzić czy pozostanie bez wpływu na nasz organizm.

niedziela, 16 listopada 2014

Składniki kosmetyków: PEG

Czas odświeżyć cykl o kosmetykach i dodać kolejne substancje na czarną listę.

Skrót PEG można rozszyfrować jako polyethylene glycol, po naszemu - glikol polietylenowy lub poli(tlenek etylenu).

Związków określanych skrótem PEG jest w kosmetykach mnóstwo (nie miałam pojęcia że aż tyle, na dole je przytoczę). Ich działanie z kolei jest mniej zróżnicowane.

Poli(tlenki etylenu) są cenione przede wszystkim jako dobre emulgatory, czyli substancje stabilizujące emulsje. Z lekcji chemii (i z życia) wiemy, że olej z wodą się nie łączą. Nawet po intensywnym mieszaniu substancje te rozwarstwiają się. Jednak dzięki emulgatorom (które "wiążą" ze sobą substancje oleiste i wodę) kosmetyki nie dzielą się na dwie warstwy i wszystko trzyma się razem.
PEG-i mogą być również stosowane jako środki myjące, nawilżające (humektanty), zwiększające lepkość kosmetyków i leków czy konserwujące.

Niestety mają też wady. Do ich produkcji używany jest rakotwórczy tlenek etylenu, który częściowo pozostaje nieprzereagowany w produkcie, a więc może być też w kosmetykach. Podobnie mogą zawierać kancerogenny dioksan.
Same PEG-i "[...] zatykają pory w skórze, wywołują wysięki wokół gruczołów łojowych oraz apokrynowych. Stan zapalny i wysięk uwidacznia się w pachwinach i na twarzy. Powodują pokrzywkę, świąd i pękanie głębokie naskórka. Jeśli są zanieczyszczone dioksanem (1,4-dioxane) wówczas nabierają właściwości kancerogenne (rakotwórcze). Nie stosować w czasie laktacji i ciąży."
Poza tym glikole polietylenowe działając na skórę powodują, że staje się bardziej przepuszczalna dla wielu szkodliwych substancji, jak np. zawarte w kosmetykach drażniące środki m.in. zapachowe (o nich napiszę inny tekst) czy zanieczyszczenia z powietrza.

Co ciekawe poli(tlenek etylenu) jest szeroko stosowany jako substancja konserwująca... drewno. Wnika głęboko w głąb drewna i wypiera wodę, co zapobiega jego kurczeniu się i pękaniu. Właściwość ta wykorzystywana jest w zabytkach wydobywanych spod wody oraz przy obróbce świeżego drewna.

Ogólnie poli(tlenki etylenu) zbudowane są z wielu fragmentów (merów) zawierających dwa atomy węgla, jeden atom tlenu i cztery atomy wodoru (taki prawie etanol).
Od ilości tych cegiełek zależy z jakim dokładnie związkiem mamy do czynienia.
W kosmetykach znajdziemy następujące substancje: 
PEG-4 (gdzie n=4), PEG-8, -12 i -100 (gdzie n wynosi odpowiednio 8, 12 lub 100).
Dodatkowo istnieje cała masa pochodnych PEG, m.in. PEG-20 (lub 60) almond glycerides (czyli monoglicerydy z oleju ze słodkich migdałów oksyetylenowane 20 lub 60 molami tlenku etylenu), PEG-42 babassu glycerides, PEG-6 caprylic/capric glycerides, PEG-4 castor oil, PEG-6 cera alba etc...
Same PEG-i występują też pod nazwami poly(ethylene oxide), PEO, carbowax czy macrogol.

Emulgatory znajdziemy niemal w każdym kosmetyku zawierającym wodę i substancje oleiste, ważne żeby wybierać mądrze i unikać substancji szkodliwych.
Przemysł kosmetyków naturalnych wraz z ekologami namawiają do stosowania emulgatorów pozyskiwanych z soi, wełny owczej, nasion bawełny, rzepaku czy orzeszków arachidowych.

Czyli jednak da się uzyskać stabilną emulsję bez toksycznej chemii?

piątek, 7 listopada 2014

Chemia w domu - soda oczyszczona

Popularna i obecna w każdym domu soda oczyszczona to chemicznie wodorowęglan sodu, NaHCO3.
Substancja ta znajduje zastosowanie niemal w każdym zakamarku naszych domów. Sama Perfekcyjna Pani Domu nie raz o sodzie wspominała, więc dlaczego ja mam o niej nie napisać?

Zacznę od zastosowań sody oczyszczonej:
do pieczenia (jako środek spulchniający), do czyszczenia (jako środek delikatnie trący), do pochłaniania zapachów i wilgoci (jako adsorbent), do żywności (jako substancja podwyższająca pH), do gotowania (jako środek zmiękczający), do prania (jako środek zmiękczający wodę i wybielacz) i wiele wiele innych.

Jak to wszystko działa?

Wodorowęglan sodu rozkłada się w podwyższonej temperaturze na tlenek węgla (IV) i wodę. Wydzielający się gaz powoduje "podnoszenie" substancji, które z nim sąsiadują i powstawanie pustych przestrzeni w masie, w ten sposób ciasto rośnie. Tą samą właściwość możemy zastosować w przygotowywaniu puszystych omletów.

Wodorowęglan sodu w chłodnej wodzie (z kranu) rozpuszcza się stosunkowo słabo, dlatego pozostały nierozpuszczony proszek może być wykorzystany jako substancja trąca, przy czym nie niszczy czyszczonych powierzchni, ponieważ nie tworzy aglomeratów. Perfekcyjna poleca przygotowanie pasty z sody i soli kuchennej, stosowanie jej do czyszczenia kuchenek, piekarników, żelazek, sreber, armatury, fug, kabin prysznicowych i kafelków przynosi rewelacyjne rezultaty.

Wodorowęglan sodu jest substancją higroskopijną, wyłapuje z powietrza cząsteczki wody i wiąże je na swojej powierzchni. Podobnie wyłapuje inne polarne cząsteczki, posiadające grupy wodorotlenkowe, wiążąc je za pomocą wiązań wodorowych. W ten sposób możemy się pozbyć nieprzyjemnych zapachów z lodówek, kuchenek mikrofalowych, butelek (to moje ulubione zastosowanie, ale o tym jeszcze kiedyś napiszę), pojemników na żywność, oraz sierści zwierząt i ich kuwet, a nawet rur kanalizacyjnych czy butów.

Wodorowęglan sodu w roztworze wodnym charakteryzuje się pH słabo alkalicznym (dla stężenia 5% w temperaturze 20°C, pH=8,6), czyli neutralizuje kwasy. Dlatego znalazł zastosowanie w lekach likwidujących zgagę (powodowaną przez nadmiar kwasów żołądkowych). W warunkach domowych zamiast drogich leków można śmiało spożywać sodę, niektórzy dodają ją też do kawy czy innych kwaśnych napojów (np. w celu wytworzenia bąbelków). Właściwość tą można zastosować też przy usuwaniu kłopotliwych plam (z kawy, herbaty, soków, wina czy krwi) oraz przy neutralizacji kwaśnych odpadów (znalazłam przepis na zneutralizowanie sodą kwasu z akumulatora!).

Wodorowęglan sodu w obecności soli mocniejszych kwasów (np. siarczanów czy azotanów wapnia i magnezu) ulega reakcjom wymiany, z wytworzeniem wodorowęglanów wapnia i magnezu oraz siarczanu czy azotanu sodu. Te reakcje są wykorzystywane przy chemicznym zmiękczaniu wody. 

Wśród zastosowań sody znalazłam jeszcze odladzanie powierzchni (dodatek soli powoduje obniżenie temperatury krzepnięcia wody, dlatego lód się rozpuszcza), dogaszanie ogniska i gaszenie pożarów (wodorowęglan sodu rozkłada się termicznie z wytworzeniem ciężkiego dwutlenku węgla, który odcina dopływ tlenu do ognia), przedłużanie świeżości ciętych kwiatów (tu nie wiem czy chodzi o pH czy może jakąś inną właściwość), czyszczenie dywanów, odświeżanie śpiworów, leczenie aft...

O czym nie miałam pojęcia: wodorowęglan sodu niszczy raka! Spożywanie tej soli powoduje podwyższenie pH panującego w organizmie co zapobiega gromadzeniu się candidy (powodującej cysty i guzy nowotworowe). Więcej na ten temat tu.

Nadmierne spożycie wodorowęglanu sodu może spowodować wymioty, bóle żołądka i biegunkę, a w drastycznych przypadkach ROZERWANIE ŻOŁĄDKA (poprzez wydzielający się CO2).

Dziękuję.
Dobranoc.

sobota, 1 listopada 2014

Obliczenia chemiczne - zawartość alkoholu we krwi

Dziś Dzień Wszystkich Świętych ale nie będę tu wspominać zmarłych, tylko poruszę temat towarzyszący temu świętu - akcja "Znicz".
Co roku w tym okresie w podróże krótsze i dłuższe wyruszają miliony Polaków.
Świąteczne spotkania rodzinne są okazją do napicia się "za dusze zmarłych", niestety wiele osób nie jest w stanie ocenić jaką mają zawartość alkoholu we krwi po takim spotkaniu.
Jak to obliczyć?

Istnieje prosty wzór Erika Widmarka
P = A / (K•W)
gdzie:
P - zawartość alkoholu we krwi wyrażona w promilach,
A - ilość wypitego czystego alkoholu wyrażona w gramach,
K - współczynnik związany z zawartością wody w organizmie wynoszący 0,7 dla mężczyzn i 0,6 dla kobiet,
W - masa ciała w kilogramach.

Ponieważ producenci napojów alkoholowych podają zawartość alkoholu w procentach objętościowych, a powyższy wzór wymaga od nas znajomości gramatury wypitego etanolu (A) musimy dokonać małego przeliczenia.

Dlatego przypominam jeszcze wzór na gęstość:
d = m / V
gdzie:
d - gęstość,
m - masa wyrażona w gramach,
V - objętość wyrażona w cm3 (mililitrach).

oraz wzór na stężenie procentowe:
C% = Vs•100% / Vr
gdzie:
C%- stężenie procentowe (w tym przypadku objętościowe),
Vs - objętość substancji,
Vr - objętość roztworu.

Dokonajmy prostych obliczeń. 
Załóżmy, że wypiłam całe piwo (500ml) o stężeniu alkoholu 5%. 
Jest to stężenie objętościowe, a więc zawartość alkoholu w piwie wynosi 25ml [obliczone ze wzoru przekształconego do postaci Vs = C%•V/ 100%], gęstość etanolu to ok. 0,8g/ml, czyli przyjęłam 20g etanolu [wzór po przekształceniu wygląda tak m = d•V].
Już mam A=20
Ponieważ jestem kobietą  K=0,6
A prawdziwej masy Wam nie podam, niech będzie, że ważę 50kg, czyli W=50
Proste przeliczenia dają wynik 0,66(7)‰ (MASAKRA!)

Dopuszczalna zawartość alkoholu we krwi w naszym kraju wynosi 0,2‰, z tego wynika że po jednym piwku absolutnie nie mogę wsiąść za kierownicę.
Szczytowe stężenie alkoholu we krwi pojawia się po minimum 0,5 godziny (na czczo) do 3 godzin (po obfitym posiłku).
Natomiast szybkość rozkładu alkoholu wynosi ok. 10g/h.
Z tego wynika, że znów będę trzeźwa po minimum 2,5 do niemal 5 godzin!




piątek, 24 października 2014

Okres połowicznego rozpadu

Nt=N0•(½)t/T½
gdzie:
N0-początkowa ilość pierwiastka
Nt-ilość pierwiastka po czasie t
T½-okres połowicznego rozpadu
t-czas rozpadu

Wzór jest całkiem prosty, zadania z tego tematu też, więc nad czym się rozwodzić?
A nad zastosowaniem tych obliczeń!
Temat jest mi bliski raptem od kilku lat - archeologia.


Okazuje się, że okres połowicznego rozpadu izotopu węgla 14C, jest bardzo przydatny w datowaniu różnych znalezisk archeologicznych, zwłok, papirusów, skamielin...
Datowanie radiowęglowe, bo o nim mowa, polega na ustaleniu stosunku radioaktywnego izotopu 14C do stabilnego 12C w badanej próbce.
Ten pierwszy jest obecny w atmosferze ziemskiej w postaci dwutlenku węgla, czyli w formie przyswajalnej przez rośliny (na drodze fotosyntezy) i w dalszym etapie - przez zwierzęta.
Laureat nagrody Nobla, Willard Frank Libby, wysnuł hipotezę, że zawartość radioaktywnego izotopu 14C w organizmach żywych pozostaje stosunkowo niezmienna przez całe ich życie, czyli w czasie gdy przyswajają składniki odżywcze. Natomiast po śmierci, gdy przestają dostarczać nowe porcje izotopu, jego zawartość, w związku z promieniotwórczym rozpadem, zaczyna stopniowo spadać. Czas połowicznego rozpadu węgla 14C wynosi 5730 lat, czyli możemy stwierdzić, że zwłoki, w których zawartość promieniotwórczego izotopu jest czterokrotnie niższa niż normalnie, mają 11460 lat.

Niestety metoda ta nie jest zbyt dokładna, ponieważ stężenie węgla 14C w atmosferze nie jest stałe, ulega zmianom spowodowanym zmienną aktywnością Słońca, czy zmianom pola magnetycznego Ziemi. Również działalność człowieka, jak emisja gazów cieplarnianych, czy testy nuklearne, spowodowały zaburzenie stosunku zawartości izotopów 12C i 14C. Dlatego metodę datowania radiowęglowego możemy stosować do znalezisk starszych niż 300 lat, a i dla nich przyjmuje się dokładność ±25 lat.

poniedziałek, 20 października 2014

Zjawiska fizyczne i przemiany chemiczne

Mąż mi powiedział, że jako chemiczka powinnam być dobrą barmanką... 
w końcu moja praca polega na mieszaniu różnych substancji, mam w tym dużą wprawę, więc powinnam również świetnie przyrządzać drinki.


Ale jak to jest w pracy barmana? Czy przygotowując drinki wykorzystuje zjawiska fizyczne czy reakcje chemiczne?

Z przemianą chemiczną mamy do czynienia, gdy z wyjściowej substancji powstaje nowa, o innych właściwościach. Mieszając wódkę z sokiem nie tworzymy nowego związku chemicznego, tylko mieszaninę. Składniki tej mieszaniny w odpowiednich warunkach można rozdzielić i odzyskać użyty alkohol. Podobnie jest z gotowaniem wody, czy tworzeniem lodu, szronu etc. Każda z tych przemian jest odwracalna - powstałą w wyniku gotowania parę wodną można skroplić, a lód można roztopić i odzyskać wodę w stanie ciekłym. Nie zachodzą tu reakcje chemiczne jedynie przemiany fizyczne.

A jak jest z kwaśnieniem mleka, kiszeniem ogórków, czy spalaniem węgla?
Tu mamy do czynienia z przemianami chemicznymi, ponieważ powstały nowe związki chemiczne o innych właściwościach. Ze słodkiego, klarownego mleka powstaje kwaśna zawiesina, jasnozielone ogórki ciemnieją i również zmieniają smak, a węgiel w wyniku spalania zamienia się w popiół.

Rozważmy jeszcze jeden, smaczny, przykład - pieczenie ciasta. W cieście drożdżowym małe żyjątka zjadają cukier i produkują dwutlenek węgla, którego pęcherzyki spulchniają ciasto i sprawiają, że rośnie - jest to przemiana chemiczna (nawet biochemiczna). W przypadku ciasta z sodą - pod wpływem temperatury następuje jej rozpad termiczny z wytworzeniem dwutlenku węgla i wody, tu też mamy proces chemiczny.

Inne przykłady do rozważenia:

1 topnienie parafiny
2 rdzewienie żelaza
3 rozkład tlenku rtęci
4 mieszanie piasku z wodą
5 topnienie lodu
6 przepływ prądu przez przewodnik
7 spalanie benzyny
8 łączenie tlenu z węglem
9 mieszanie plasteliny niebieskiej z żółtą
10 smażenie jajecznicy
11 mielenie kawy
12 palenie świecy

wtorek, 14 października 2014

Składniki kosmetyków: parabeny

Dziś znów o szkodliwych składnikach kosmetyków (to będzie bardzo dłuuugi cykl). 


Parabeny, czyli łatwa i krótka nazwa, która nic nam nie mówi. 
Chemicznie pod tą nazwą kryją się estry kwasu para­-hydroksy­benzoesowego, najczęściej metylowy, etylowy, propylowy, butylowy oraz benzylowy.
Struktury mają całkiem przyjemne i proste, korzystnie też wpływają na trwałość kremów (są stosowane jako konserwanty), niestety ich działanie jest trochę mniej przyjazne dla skóry.


Czego szukać w składzie kosmetyków...

Methylparaben (Methyl 4-hydroxybenzoate, E218)
Ethylparaben (Ethyl 4-hydroxybenzoate, E214)
Propylparaben (Propyl 4-hydroxybenzoate, E216),  iso-propylparaben,  
Butylparaben (Butyl 4-hydroxybenzoate) iso-butylparaben,
Benzylparaben (Benzyl 4-hydroxybenzoate).

W uproszczeniu wyglądają tak (w miejscu oznaczonym literą R znajduje się grupa metylowa, etylowa etc...): 

Znajdziemy je wśród składników balsamów, kremów do twarzy czy do opalania, szamponów i płynów do kąpieli, a nawet w cieniach do powiek. 
Powodują alergiczne stany zapalne skóry takie jak pokrzywki, czy rumienie. Przenikają przez barierę ochronną skóry i wchłaniają się do krwi i limfy działając ogólnie na cały organizm. Najłatwiej pokonują skórę cienką, którą mamy w pachwinach, na klatce piersiowej, szyi i w okolicach narządów płciowych. Mają działanie estrogenne (najbardziej ester butylowy), więc zaburzają gospodarkę hormonalną organizmu, mogą niekorzystnie wpływać na rozwój zarodka i płodu u kobiet ciężarnych. Na mężczyzn działają feminizująco. Są szczególnie niekorzystne dla osób o skórze wrażliwej i skłonnej do podrażnień, nie należy ich również stosować w czasie laktacji i ciąży. Pod wpływem promieniowania UVB mogą przyspieszać starzenie się skóry. Butylparaben jest podejrzewany o działanie rakotwórcze (rak piersi).
Parabeny mają działanie bakterio- i grzybobójcze, dlatego znajdziemy je nie tylko w kosmetykach ale też w produktach spożywczych, ponieważ zostały uznane za produkty bezpieczne. Jednak bezpieczny nie znaczy zdrowy.

Stosować czy nie stosować?
Kosmetyków z parabenami nie powinny stosować dzieci, kobiety w ciąży i karmiące piersią. Osoby o skórze wrażliwej również powinny ich unikać. 
Ale jaką mamy alternatywę? Komercyjne kosmetyki muszą zawierać jakieś konserwanty, aby mogły stać na sklepowej półce długi czas i nie tracić korzystnych właściwości (jeśli takowe posiadają). Jeżeli kosmetyk nie zawiera parabenów, to prawdopodobnie znajdziemy w nim fenoksyetanol, pochodne fenolu, formaldehyd czy wiele innych, bardziej szkodliwych. Osobiście wolę kupić naturalne olejki roślinne lub... kosmetyk zawierający parabeny. Jednak zwracam uwagę, aby nie był to ester butylowy. Zwracam też uwagę na pozycję, na której jest dany składnik wymieniony - im dalej, tym mniej go dodano do kosmetyku.

piątek, 10 października 2014

Odmiany alotropowe węgla

Temat niby szkolny, ale nie do końca...

Jak mawiała Marilyn Monroe diamenty są najlepszymi przyjaciółmi kobiety, a chemicznie czym są diamenty i skąd wzięła się ta przyjaźń?
Diament zbudowany jest jedynie z węgla (pierwiastka, nie kopaliny), podobnie jak powszechnie stosowany grafit czy mniej znane fulereny, jednak wygląda zupełnie inaczej.
Wszyscy wiemy jak wygląda diament, a jak grafit, więc nie będę się nad tym rozwodzić. Zastanówmy się jednak skąd biorą się te różnice.
Diament tworzy przejrzyste i bardzo twarde kryształy. Grafit, natomiast, jest czarno-szary i bardzo miękki. Mimo, że oba składają się z takich samych atomów, są zupełnie różne. Wynika to z różnic w ich budowie krystalograficznej, prościej mówiąc - atomy węgla są ze sobą inaczej połączone.


Spójrzmy na struktury uwidocznione powyżej.
Górna struktura obrazuje diament. 
Czarne kulki to atomy węgla, każdy z nich ma takie samo otoczenie - jest połączony z czterema identycznymi atomami (czterema, ponieważ węgiel jest czterowartościowy - ma cztery "łapki"). Wszystkie odległości między atomami są również identyczne. W ten sposób powstaje zwarta struktura, którą bardzo trudno uszkodzić. Ponieważ wszystkie elektrony walencyjne biorą udział w tworzeniu wiązań, diament jest izolatorem elektrycznym i jest bierny chemicznie. Inaczej: nie ma wolnych elektronów, które "hasają" sobie wokół atomów i dają się wciągać w różne gry i zabawy.
Dolny obrazek przedstawia grafit. 
Tu atomy węgla leżą w płaszczyznach równoległych do siebie. W samej płaszczyźnie wszystkie atomy mają takie samo otoczenie - wiążą się z trzema innymi atomami tworząc wzór przypominający plastry miodu. Natomiast między płaszczyznami działają słabe siły trzymające je względem siebie. Wiązania te są słabe, dlatego struktura grafitu nie jest zbyt stabilna i wystarczy niewielka siła aby grafit uszkodzić. W odróżnieniu od diamentu nie wszystkie elektrony walencyjne są zaangażowane w tworzenie wiązań atomowych (bo tylko trzy z czterech). Niewykorzystane elektrony znajdują się pomiędzy płaszczyznami i odpowiadają za bardzo dobre przewodnictwo elektryczne grafitu.

Żeby lepiej to sobie wyobrazić powyższe struktury możemy porównać do... makaronu (ach, te kulinarne inspiracje).
Diamenty to kluski lane, a grafit to lasagne. 
Nie ważne z której strony kluskę naciśniemy czy przekroimy, zawsze będzie zachowywać się tak samo. Ponieważ jest w środku pełna - będzie też stawiać opór. Natomiast lasagne jest dużo mnie trwała. Wystarczy nacisnąć ją widelcem, by sos wypłynął a płaty makaronu przesunęły względem siebie.
Właśnie na tym polegają różnice w budowie diamentu i grafitu.
Idąc dalej kulinarnym tropem nanorurki porównam do cannelloni a fulereny do muszelek, lub uszek. Ale na tym dziś zakończę moje fantazje.

Spróbujmy jeszcze określić czemu diamenty zawdzięczają miłość Marilyn Monroe i wielu innych kobiet...
być może twardości i szlachetności, być może połyskowi (który jest efektem odpowiedniego szlifowania diamentów), albo nawet ich magicznym mocom (w nie wierzyli Majowie), ale najprawdopodobniej główną przyczyną popularności diamentów jest ich wysoka cena... 
Próżność zwycięża.



poniedziałek, 6 października 2014

Jony proste, czyli jednoatomowe kationy i aniony

Każdy z nas dąży do doskonałości (no, może prawie każdy)...
Możemy marzyć o idealnych kształtach, przepięknej urodzie, wyjątkowym intelekcie czy wybitnym poczuciu humoru. 
Marzenia marzeniami ale czy mamy szansę stać się idealnymi?
Czy macie jakiś sposób żeby osiągnąć doskonałość?
Najważniejsze to znaleźć sobie ideał do którego nie jest zbyt daleko, który, choć teoretycznie, jest w naszym zasięgu.
Osobiście chciałabym wyglądać jak Joanna Krupa ;) W sprzyjających warunkach jestem w stanie to osiągnąć, wystarczy odpowiednia ilość środków finansowych i dobry chirurg plastyk, który odejmie mi trochę stąd i zowąd... Jeden z moich kolegów co jakiś czas wrzuca na "twarzoksiążkę" zdjęcia Arnolda Schwarzenegger'a, ponieważ dąży do osiągnięcia jego sylwetki... i ma na to szansę, wystarczy ciężki trening, dieta i ogromna ilość samozaparcia. 
Ale nie ma szans cofnąć się w czasie i odmłodzić o 30 lat. Podobnie jak ja nie mam szansy wyglądać jak Naomi Campbell.



Wyobraźcie sobie, że atomy również dążą do doskonałości i są w stanie ją osiągnąć w sprzyjających warunkach. 
Tym ideałem, do którego zmierzają są GAZY SZLACHETNE, czyli pierwiastki znajdujące się w ostatniej grupie układu okresowego, posiadające wypełnione wszystkie (możliwe do zapełnienia) orbitale. 
Gazy szlachetne są cool, z nikim się nie zadają i nie wiążą, są typowymi singlami i jest im z tym dobrze. Mają wypełnione wszystkie orbitale walencyjne (te z ostatniej powłoki elektronowej), czyli nie mają możliwości tworzyć wiązań chemicznych.
"Sąsiedzi" gazów szlachetnych wiedzą, że niewiele im do nich brakuje, też chcą być idealni, dlatego próbują się do nich upodobnić. Czasem osiągają to oddając to czego mają za dużo, a czasem "pakując", żeby mieć więcej. Innymi słowy: jednym ze sposobów upodobnienia się do gazu szlachetnego może być oddanie "nadmiarowych" elektronów znajdujących się na ostatniej powłoce, a drugim - przyjęcie nowych elektronów w celu wypełnienia wszystkich orbitali walencyjnych.
Gdy obojętny elektrycznie atom oddaje lub przyjmuje ujemnie naładowane elektrony, zmienia się jego ładunek. Po oddaniu elektronu pozostaje ładunek dodatni, a przyjęcie elektronów powoduje pojawienie się ładunku ujemnego.

Najlepiej to rozważyć na przykładach.

"Szlachetnym" sąsiadem atomu litu jest hel. Lit ma trzy elektrony a hel - dwa. Żeby być takim jak hel, lit musi pozbyć się jednego elektronu i wcale nie jest to trudne. Niestety w jądrze atomowym litu są trzy protony (o ładunku dodatnim, równoważące ładunek elektronów), natomiast hel posiada dwa protony. A tu nic nie można zmienić*. Czyli po całej operacji upodabniania się do helu, lit ma trzy protony (3+) i dwa elektrony (2-). Sumaryczny ładunek wynosi "+" (1+).
Magnez najbliżej ma do neonu, tylko jego "doskonałość" jest w stanie osiągnąć. Jednak magnez posiada dwanaście elektronów (i tyle samo protonów), a neon ma ich po dziesięć. Gdy magnez odda dwa elektrony pozostanie mu dziesięć elektronów (10-) i dwanaście protonów (12+). Ostateczny ładunek wyniesie "2+".
Do neonu jako ideału dążą też inne pierwiastki, m.in. fluor. Ten posiada dziewięć elektronów, gdy zdobędzie jeszcze jeden, ładunek dziesięciu elektronów (10-) będzie przeciwstawiony dziewięciu protonom znajdującym się w jądrze (9+), czyli pozostanie ładunek "-".
Podobnie siarka, czy fosfor dążą do osiągnięcia takiej ilości elektronów, jaką ma argon. Dlatego przyjmują: siarka - dwa, a fosfor - trzy elektrony, tworząc jony odpowiednio "2-" i "3-".

Wszystko jasne?
Więc czas wprowadzić nowe pojęcie - oktetu elektronowego.
Jak już wcześniej wspomniałam wszystkie gazy szlachetne mają zapełnione przez elektrony wszystkie możliwe orbitale. Na ostatniej powłoce znajdują się elektrony walencyjne i jest ich osiem (z wyjątkiem helu, który ma tylko dwa). Dlatego pierwiastki dążą do posiadania ośmiu elektronów walencyjnych, a więc osiągnięcia oktetu elektronowego.
Porównajmy zapisy konfiguracji elektronowej fluoru, neonu i magnezu z zapisem konfiguracji omówionych jonów.

Powyższe schematy klatkowe najlepiej obrazują, że oba upodabniają się do neonu, wszystkie też na ostatniej, drugiej, powłoce posiadają upragnione osiem elektronów, czyli OKTET.

Jeden z nich jest anionem, drugi - kationem. Który to który?




*Gdybyśmy zmienili ilość protonów w jądrze atomu - zmienilibyśmy cały atom. Lit posiadający dwa protony nie będzie już litem, lecz helem.

środa, 1 października 2014

Składniki kosmetyków: SLS i SLES

Dziś temat dla kobiet, choć nie tylko... kosmetyki... 

Pewnie wiele osób sądzi, że jako chemik powinnam bez mrugnięcia okiem cytować czy oceniać składy kosmetyków, ba, najlepiej by było gdybym sama sobie wytwarzała kremiki, żeliki itp.
Niestety, studia chemiczne nie przygotowują nas do tego, gorzej!... osoby które nie wybrały "kosmetycznej" specjalizacji nie miały nawet szans zobaczyć odpowiedniego laboratorium! 
Ja kosmetyków nie wybrałam, bardziej kręciła mnie metaloorganika ;) 
Jednak miałam szczęście na doktoracie na chwilę trafić do odpowiedniego laboratorium i "ukręcić" sobie krem nawilżający. 
Od tego momentu zaczęłam świadomie czytać składy komercyjnych kremów, a później, stopniowo, rozszerzałam swoje zainteresowania na inne produkty pielęgnacyjne. W ten sposób dowiedziałam się jakich substancji mam unikać, a jakich poszukiwać. 

Dziś natchnęło mnie na SLS i SLES, czyli sodium lauryl sulphate i sodium laureth sulphate
Co to jest? Internet wam powie, że są to związki powierzchniowo czynne, surfaktanty, czy emulgatory. 
A wyglądają tak:


Ale o co chodzi? 
Najprościej rzecz ujmując substancje te w kosmetykach działają jako środki myjące (detergenty), środki pianotwórcze, czy utrwalacze emulsji. Znajdziemy je m.in. w szamponach, mydłach, żelach do kąpieli i pastach do zębów. Niestety nie są to substancje przyjazne człowiekowi. 
Oba związki są drażniące, ponieważ usuwają ze skóry nie tylko brud i zanieczyszczania, ale też naturalny film ochronny. Przez to skóra narażona na działanie SLS lub SLES staje się sucha i podrażniona. Jeszcze gorzej działają na oczy!
Jednocześnie są to substancje niezwykle popularne, przede wszystkim ze względu na ich niską cenę (w końcu światem rządzi pieniądz!), czy dobre właściwości powierzchniowo czynne i pianotwórcze. Umożliwiają otrzymanie dużej ilości piany z małej ilości kosmetyku (wysoka wydajność - to wszyscy lubimy).
Zarówno SLS, jak i SLES były podejrzewane o działanie rakotwórcze. Wprawdzie nie udowodniono tego, co nie oznacza, że są nieszkodliwe. W detergentach zawierających SLES może pojawiać się w śladowych ilościach 1,4-dioksan, który to ma potwierdzone działanie kancerogenne.

Obu osławionych substancji powinny unikać szczególnie osoby ze skórą wrażliwą czy atopową, choć osobom ze zdrową skórą też mogą zaszkodzić. Na pewno nie są polecane dla dzieci i niemowląt. Dlatego nie wierzcie reklamom i zawsze sprawdzajcie skład kupowanego kosmetyku!
Pamiętacie starą reklamę szamponu dla dzieci, który "nie szczypie w oczy"? Jest cały czas w sprzedaży i ma w swoim składzie SLES. Nie zamierzam go jednak kupować by aplikować sobie do oczu.

Z ciekawostek:
SLS ma właściwości biobójcze, działa miejscowo jako antybiotyk.
Jest też repelentem przeciwko... rekinom :)
Przyciąga swoim zapachem niektóre gatunki owadów latających, po czym je zabija.
Do tego zaburza percepcje słodyczy, dlatego tuż po umyciu zębów inaczej odczuwamy smaki (a zawsze myślałam, że to przez mentol).
Smacznego.

sobota, 27 września 2014

Liczby kwantowe

Ostatnio prowadziłam lekcję dotyczącą konfiguracji elektronowej. Wszystko było jasne (w miarę jasne) do momentu gdy poprosiłam uczennicę o opisanie elektronów walencyjnych pewnego atomu za pomocą liczb kwantowych. 
Liczby kwantowe okazały się tak abstrakcyjne, że nawet patrząc w zeszyt i podręcznik nie była w tanie tego pojąć. 
Jak można wytłumaczyć sens liczb kwantowych?
Całkiem prosto!

Ze szkoły wiemy, że:

  • główna liczba kwantowa (n) może przyjmować wartości 1, 2, 3... i określa poziom energetyczny - powłokę elektronową,
  • poboczna liczba kwantowa (l) może przyjmować wartości 0, 1, 2... (n-1) i określa kształt orbitalu,
  • magnetyczna liczba kwantowa (m) przyjmuje wartości -l... -2, -1, 0, 1, 2... +l i określa orientację przestrzenną orbitalu,
  • magnetyczna liczba spinowa (ms) przyjmuje wartości -1/2 i +1/2 i określa orientację spinu elektronu.
Nie jest to zbyt proste i przejrzyste, mam nadzieję że poniższy opis trochę Wam wyjaśni.

Wyobraźmy sobie, że atom to dość specyficzne miasto. W jego centrum znajduje się fontanna (jądro), wokół której biegną ulice (powłoki elektronowe), ulice te nie przecinają się, a każda z nich ma kształt okręgu. 
Przy pierwszej ulicy, położonej najbliżej fontanny, mieści się tylko jeden dom (orbital 1s). Ma on 2 kondygnacje: -1/2 i +1/2, a na każdej z nich może mieszkać tylko jeden lokator (elektron).
Druga ulica to dwa domy - wolnostojący (pod numerem 0) i szeregowiec (nr 1) złożony z trzech segmentów (o numerach -1, 0 i +1).
Przy trzeciej ulicy znajdziemy trzy budynki: wolnostojący i dwa szeregowce: 3- i 5-segmentowy.
Kolejna, czwarta ulica, mieści cztery budynki, jeden wolnostojący i trzy szeregowce. Każdy z nich składa się z innej liczby segmentów: trzech, pięciu lub siedmiu...
Wiedząc, że każdy dom i segment ma 2 kondygnacje, a na każdej z nich może się znaleźć tylko jeden lokator, możemy za pomocą liczb kwantowych podać dokładny ADRES, pod którym znajdziemy elektron.

Tak więc:
  • główna liczba kwantowa (n) to numer ulicy,
  • poboczna liczba kwantowa (l) to numer działki, na której znajduje się dom,
  • magnetyczna liczba kwantowa (m) to numer domu/segmentu,
  • magnetyczna liczba spinowa (ms) to kondygnacja, na której "mieszka" elektron.


Chcecie przykłady?

Przeanalizujmy budowę atomu litu. Lit posiada trzy elektrony. Dwa pierwsze mieszkają przy pierwszej ulicy (główna liczba kwantowa n=1), w jedynym budynku pod numerem zero (poboczna liczba kwantowa l=0). Jest to dom wolnostojący (magnetyczna liczba kwantowa m=0). Elektrony zajmują obie kondygnacje (magnetyczna liczba spinowa ms=-1/2 i +1/2). Kolejny, trzeci elektron, mieszka przy drugiej ulicy (n=2), w willi pod numerem 0 (l=0 i m=0). Zajmuje tylko jedno piętro w budynku, niech będzie to poziom -1/2 (ms=-1/2). Jest to elektron walencyjny, bo znajduje się na ostatniej powłoce i to on będzie tworzył wiązania z innymi atomami.


Inny przykład - atom siarki, tu opiszemy tylko elektrony walencyjne. Zamieszkują one trzecią ulicę (główna liczba kwantowa n=3), dwa z nich znajdziemy w willi pod numerem 0 (poboczna liczba kwantowa l=0, magnetyczna liczba kwantowa m=0), kolejne cztery w szeregowcu pod numerem 1 (poboczna liczba kwantowa l=1). Szeregowiec składa się z trzech segmentów o adresach -1, 0 i +1 (magnetyczna liczba kwantowa m=-1, 0 i +1). Ponieważ w trzech segmentach "mieszkają" cztery elektrony, w jednym z nich zajmują one obie kondygnacje (ms=-1/2 i +1/2), w kolejnych dwóch - po jednej (ms=-1/2), a dwa mieszkania pozostają wolne. Mimo iż w każdym budynku są dwie kondygnacje, elektrony wolą mieszkać pojedynczo.



Reasumując, elektrony zaczynają zasiedlać miasto od centrum (wiadomo, że najfajniej jest pod fontanną) w kierunku obrzeży. Przy każdej z ulic najpierw zajmują wille, a dopiero później segmentowce. W nich elektrony wolą mieszkać pojedynczo i dopiero gdy zajmą wszystkie mieszkania na jednym poziomie, zaczynają zasiedlać drugą kondygnację. Tak można opisać REGUŁĘ HUNDA.

Nigdy nie znajdziemy dwóch elektronów w jednym mieszkaniu, pod tym samym adresem, mówi o tym ZAKAZ PAULIEGO.


Oczywiście porównanie do "miasta elektronów" nie wytłumaczy nam wszystkich przypadków, ale jest idealnym naprowadzeniem dla prostych przykładów. Wierzę, że dzięki niemu uda Wam się pojąć sens liczb kwantowych, a w dalszych rozważaniach nie będziecie już musieli odwoływać się do niego.




czwartek, 25 września 2014

Trudne początki

Ostatnio dopadła mnie taka oto refleksja: jeśli nie ma Cię w internecie - nie istniejesz! 
Coraz więcej znajomych w myśl tej zasady prowadzi blogi... o gotowaniu, o rękodziele, o modzie, muzyce, czy sztuce... w większości są to młode mamy (choć nie jest to tylko ich domena).
A co ze mną? Jak mogę się zrealizować?
Gotować lubię, trochę umiem, ale czy na tyle dobrze, żeby się tym chwalić?
Trochę też szyję, ale ostatnio zupełnie nie mogę się zebrać (poza tym przy pełzającym po podłodze maleństwie lepiej nie ryzykować porozrzucanych szpilek)...
Na modzie się nie znam, na muzyce - raczej znałam, a o sztuce w szerszym ujęciu nawet nie wspominam.
Jedyne co mi pozostaje, to moja ukochana, choć odstawiona w zeszłym roku na boczny tor, CHEMIA.

Mam nadzieję, że ten blog pozwoli mi przypomnieć sobie efektowne reakcje, doczytać o chemicznych ciekawostkach i tym samym dokształcić się, a jednocześnie będzie inspiracją i pomocą dla Młodych Chemików, uczniów gimnazjów i szkół średnich. W końcu jestem też nauczycielką :)

To zaczynamy...