Cu[NH3]42+ 7 , , . . , , . Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2 (g) Zn 2 Cu + HCl -> , , , . , , . 8 ~1 . . : u HNO3 - , , . . 9 2 3 CuSO4 , , , , . CuSO4 + Zn = Cu + ZnSO4 Zn u 10 KMnO4 K2Cr2O7 ~0,5 KMnO4 Na2SO3 5Na2SO3+3H2SO4+2KMnO4=5Na2SO4+2MnSO4+K2SO4+3H2O : MnO4-+ 8H++ 5e- Mn2++ 4H2O : SO32- + H2O - 2e- SO42- + 2H+ 2MnO4- + 6H+ + 5SO32- 2Mn2+ + 3H2O + 5SO42- 11 ~0,5 2 KMnO4 . Fe2+. MnO4- . 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O 10 MnO4- (aq)+ 10 Fe2+ (aq)+ 8 H+(aq) 2Mn2+(aq) +5 Fe3+(aq) + 28H2O (l) Mn 7+ +5e- Mn 2+ 1 Fe2+ - 1e- Fe3+ 5 12 K2Cr2O7 (1-2 ) ~ 1 Fe2+. . :
..2 ml CuSO4 lahust. Millised muutused toimuvad? Millise metalli kiht sadestub tsingitüki pinnale? Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu Cu on oksüdeerija ja Zn on redutseerija Tsingi pinnale tekib vase kiht. Katse 10 Valada katseklaasi ~0,5 ml KMnO4 lahust ja lisada sama kogus lahjendatud H2SO4 lahust ning spaatliga tahket Na2SO3 kuni värvuse valastumiseni (värvituks muutumiseni). Tasakaalustada ja esitada ioonkujul reaktsioonivõrrand. 2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O 2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O S on oksüdeerija ja Mn on redutseerija Katse 11 Valada katseklaasi ~0,5 ml lahjendatud väävelhappelahust ning lisada 2 tilka KMnO4 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval Fe2+-ioone sisaldavat lahust. Reaktsiooni tulemusena kaob lahusele iseloomulik permanganaatioonist tingitud värvus. Tasakaalustada ning esitada molekulaarkujul reaktsioonivõrrand.
Cl2. 5.3 Mangaanhapped (2) MnO2 sulatamisel leelistega õhuhapniku manulusel või oksüdeerijatega (KClO3, NaNO3) Moodustuvad mangaan(VI) happe soolad manganaadid(VI) 2MnO2 + 4KOH + O2 2K2MnO4 + 2H2O, 3MnO2 + KClO3 + 6KOH 3K2MnO4 + KCl + 3H2O. Mangaatioon MnO2-4 on rohelise värvusega. Mangaan(VI)happe soolad (manganaadid) on aluselises keskkonnas püsivad, vees ja happelises keskkonnas nad lagunevad 3K2MnO4 + 2H2O MnO2 + 2KMnO4 + 4KOH. Manganaatide reageerimisel happega või manganaatie hüdrolüüsil tekkiv mangaan(VI)hape kohe dismuteerub 3H2MnO4 2HMnO4 + MnO2 + 4KOH, millele osutab rohelise värvuse (MnO2-4) muutumine violetseks (MnO-4). Mangaan(VII) hape ehk permangaanhape HMnO4 on väga tugev oksüdeeruv hape. Võrreldes mangaanoksiide ja neile vastavaid hüdroksiide või happeid võime konstateerida happeliste ja aluselist omaduste sõltuvust mangaani o.-a.-st:
NO eraldub pruuni mürgise gaasina. Katse 9. Võtsin katseklaasi tüki metallilist tsinki ja lisasin 2...3 ml CuSO4 lahust. Zn+CuSO4 ZnSO4 + Cu Zn0 2e- Zn+2 (redutseerija) Cu+2+ 2e- Cu0 (oksüdeerija) Cu sadestub Zn`i pinnale, mille tulemusena Zn`I värvus muutub mustaks. KMnO4 ja K2Cr2O7 reaktsioone: Katse 10. KmnO4 lahusele H2SO4 lisamisel omandas lahus punase värvuse ning siis lisasin spaatliga tahket Na2SO3 kuni värvi valastumiseni (värvituks muutumiseni). 2KMnO4(aq)+5Na2SO3(s)+ 3H2SO4(aq) 2MnSO4(aq)+5Na2SO4(aq)+K2SO4(aq)+3 H2O(l) MnO4- (aq)+ SO42- (aq)+ H+ (aq) MnSO4 (aq)+ H2O(l) Mn+7 + 5e- Mn+2 (oksüdeerija) S+4 2e- S+6 (redutseerija) Katse 11. Lisades ~0,5 ml väävelhappelahusele 2tilka KmnO4 lahust muutub lahus punaseks, lisades nüüd veel tilkhaaval FeSO4 lahust muutus lahus värvituks. 8H2SO4 (aq)+ 2KMnO4 (aq)+ 10FeSO4 (aq)2MnSO4 (aq)+ 5Fe2(SO4)3(aq) + K2SO4 (aq)+ 8H2O(l) Mn+7 + 5e- Mn+2 (oksüdeerija)
(Priestley katse) 7.-8. sajand- Mao Hoa Esimesena kogus hapnikku ja kirjeldas selle omadusi Carl Wilhelm Scheele. Leidumine 47% maakoorest 88.8% vee massist atmosfääris 20.95 mahu% 16O (99.757%) 17O (0.038%) 18O (0.205%) monohapnik (O) dihapnik (O2) trihapnik e. osoon (O3). Hapniku saamine laboratooriumis Vee elektrolüüsil Vesinikperoksiidi katalüütilisel lagundamisel H2O2=2H2O + O2 Kaaliumpermanga- naadi kuumutamisel 2KMnO4=K2MnO4+ MnO2 + O2 Kasutamine Kõik elusoragnismid kasutavad hingamiseks. Operatsioonidel Balloonides Kosmoselaevades Allveelaevades Contuses põletamisel Keevitamisel Keemiatööstuses Hapnikumaskid Biofunktsioon ~98% hapnikust biomolekulide lõhustumiseks. 2-5% kulutatakse hapniku reaktiivsete vormide tekkeks (väga aktiivsed ja mõõdukas koguses vajalikud meie elutegevuseks). Tuntumad ühendid Elemendi o. a. Valem Nimetus o. a
Hapniku kasutamine Kõrge temperatuuriga leek Raketikütuse koostisosa Keemiatööstuses oksüdeerija Meditsiin Vesiniku kasutamine Redutseerija metallide tootmisel maakidest Kütuseelement Vesiniku saamine Laboris Tsingi reageerimisel hapetega Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 Tööstuses Vee elektrolüüsil 2H2O 2H2 + O2 Hapniku saamine Laboris Hapnikurikaste ainete lagunemisel 2KMnO4 O2 + K2MnO4+MnO2 Tööstuses Vee elektrolüüsil 2H2O 2H2 + O2 Looduses Fotosünteesil Paukgaas Vesiniku segu hapnikuga on plahvatusohtlik Paukgaas koosneb kahest ruumalaosast vesinikust ja ühes ruumalaosast hapnikust http://www.youtube.com/watch?v =wZ70gBxIrek
H D T Hapniku kasutamine Kõrge temperatuuriga leek Raketikütuse koostisosa Keemiatööstuses oksüdeerija Meditsiin Vesiniku kasutamine Redutseerija metallide tootmisel maakidest Kütuseelement Vesiniku saamine Laboris Tsingi reageerimisel hapetega Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 Tööstuses Vee elektrolüüsil 2H2O 2H2 + O2 Hapniku saamine Laboris Hapnikurikaste ainete lagunemisel 2KMnO4 O2 + K2MnO4+MnO2 Tööstuses Vee elektrolüüsil 2H2O 2H2 + O2 Looduses Fotosünteesil Paukgaas Vesiniku segu hapnikuga on plahvatusohtlik Paukgaas koosneb kahest ruumalaosast vesinikust ja ühes ruumalaosast hapnikust http://www.youtube.com/watch?v =wZ70gBxIrek
toimuvad? Millise metalli kiht sadestub tsingitüki pinnale? Zn muutub süsimustaks, pinnale sadestub Cu kiht. Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu CuSO4 + Zn = Zn2+ + SO42- + Cu oksüdeerija - Cu redutseerija - Zn KMnO4 ja K2Cr2O7 reaktsioone Katse 10. Valada katseklaasi ~0,5 ml KMnO4 lahust ja lisada sama kogus lahjendatud H2SO4 lahust ning spaatliga tahket Na2SO3 kuni värvuse valastumiseni (värvituks muutumiseni). Tasakaalustada ja esitada ioonkujul reaktsioonivõrrand 2KMnO4(aq) + 5Na2SO3(s) + 3H2SO4(aq) 2MnSO4(aq) + 5Na2SO4(aq) + K2SO4(aq) + 3H2O(l) 2MnO4- + 5SO32- + 6H+ = 2Mn2+ + 5SO42+ + 3H20 redutseerija Mn7+ - 5e = Mn2+ 2 4- 6- oksüdeerija S +2e = S 5 Lahus muutub värvusetuks, veidi tahket Na2SO3 sadenes põhja. Katse 11. Valada katseklaasi ~0,5 ml lahjendatud väävelhappelahust ning lisada 2 tilka KMnO4 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval Fe2+-ioone sisaldavat lahust
..2 ml CuSO4 lahust. Millised muutused toimuvad? Millise metalli kiht sadestub tsingitüki pinnale? Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu(sade) Tsink muutub mustaks, sest Cu sadestub tema pinnale Zn2++SO42- ZnSO4 6. KMnO4 ja K2Cr2O7 reaktsioone Katse 10. Valada katseklaasi ~0,5 ml KMnO4 lahust ja lisada sama kogus lahjendatud H2SO4 lahust ning spaatliga tahket Na2SO3 kuni värvuse valastumiseni (värvituks muutumiseni). Tasakaalustada ja esitada ioonkujul reaktsioonivõrrand 2KMnO4(aq) + 5Na2SO3(s) +3 H2SO4(aq) 2MnSO4(aq) + 5Na2SO4(aq) + K2SO4(aq) + +3H2O(l) Lahus muutub värvusetuks. MnO4 - + SO42- + 8H+ Mn2+ + SO42- +4H2O Katse 11. Valada katseklaasi ~0,5 ml lahjendatud väävelhappelahust ning lisada 2 tilka KMnO4 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval Fe2+ ioone sisaldavat lahust. Reaktsiooni tulemusena kaob lahusele iseloomulik permanganaatioonist tingitud värvus. Tasakaalustada ning esitada molekulaarkujul reaktsioonivõrrand
Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu Zn + Cu2+ + SO42- Zn2+ + SO42- + Cu Zn redutseerija Cu oksüdeerija Kommentaar: kuna tsink on vasest aktiivsem vahetavad nad kohad ja vask sadestub tsingitüki pinnale. KMnO4 ja K2Cr2O7 reaktsioone Katse 10. Valada katseklaasi KMnO4 lahust ja lisada sama kogus lahjendatud H2SO4 lahust ning spaatliga tahket Na2SO3 kuni värvuse valastumiseni (värvituks muutumiseni). Tasakaalustada ja esitada ioonkujul reaktsioonivõrrand 2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4+ 3H2O 2MnO4- + 6H+ + 5SO32- 2Mn2+ + 3H2O + 5SO42- Kommentaar: Lähteainetest KMnO4 on lilla, 5Na2SO3 valge puru, H2SO4 värvitu, saadud lahus on värvitu. Katse 11. Valada katseklaasi lahjendatud väävelhappelahust ning lisada KMnO4 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval Fe2+-ioone sisaldavat lahust. 2MnO4 + 10Fe2+ + 16H+ 2Mn2+ + 10Fe3+ + 8H2O 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
N5++3e N2+ 5 15 0 I+ V+ II- IV+ II- II+ II- I+ II- 3. 3C + 4HNO3 3CO2 + 4NO + 2H2O C0 4e C4+ 3 N5++3e N2+ 4 12 I+ VII+ II- I+III+II- I+ VI+ II- II+ VI+II- I+V+ II- I+ VI+ II- I+ II- 5. 2KMnO4 + 5HNO2 + 3H2SO4 2MnSO4 + 5HNO3 + K2SO4 + 3H2O Mn7++5e Mn2+ 2 N3+-2e N5+ 5 10 II+ V+ II- IV+ II- I+ V+II- I+ VII+ II- II+ V+ II- I+ II- 6. 2Mn(NO3)2 + 5PbO2 + 6HNO3 2HMnO4 + 5Pb(NO3)2 + 2H2O Mn2+-5e Mn7+ 2 Pb4++2e Pb2+ 5 10
esineb õhkkonna ülemistes kihtides (tekid seal). Veel esinenb männimetsades, meres, pesu kuivatamisel tuule ja päikese käes. Väga tugev oksüdeerija, hävitab baktereid, hoiab ära ohtliku UV kiirguse. 4. Saamine: Tööstuses: peamiselt õhust ( kõrge rõhu ja madala temeperatuuri juures õhk veeldub ja soojendades aurustub esimesena lämmastik, saadakse peaaegu puhas hapnik), teine võimalus on saada vee elektrolüüsi käigus. Laboris: Hapnikurikaste ainete lagundamine: 2KMnO4 => K2MnO4 + MnO2 + O2 2KClO3 => 2KCl + 3O2 2H2O2 => 2H2O + O2 5. Füüsikalised omadused: värvuseta, lõhnata, maitseta, õhust natuke raskem gaasiline aine. Lahustub vees üsna hästi, veeldub väga madalal temperatuuril (-283). 6. Keemilised omadused: Ta on väga tugev oksüdeerija, temas põlevad väga paljud ained: C + O2 => CO2 S + O2 => SO2 4P + 5O2 => 2P2O5 Fe + 2O2 => Fe304 7. Kasutamine: Kõik elusoragnismid kasutavad hingamiseks.
CuSO4+Zn=Zn2+SO4+Cu↓ Cu2+ + 2e = Cu oksüdeerija Zn – 2e = Zn2+ redutseerija Tsingi tükk muutub mustaks, kuna tsink on vasest aktiivsem vahetavad nad kohad ja vask sadestub tsingitüki pinnale. KMnO4 ja K2Cr2O7 reaktsioone KATSE 10 Valada katseklaasi KMnO4 lahust ja lisada sama kogus lahjendatud H 2SO4 lahust ning spaatliga tahket Na2SO3 kuni värvuse valastumiseni (värvituks muutumiseni). 2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4+ 3H2O 2MnO4- + 6H+ + 5SO32- → 2Mn2+ + 3H2O + 5SO42- Mn7++5e=Mn2+ oksüdeerija S4-2e=S6 redutseerija Lähteainetest KMnO4 on lilla, 5Na2SO3 valge puru, H2SO4 värvitu, saadud lahus on värvitu. KATSE 11 Valada katseklaasi lahjendatud väävelhappelahust ning lisada 2 tilka KMnO 4 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval Fe2+-ioone sisaldavat lahust. MnO4– + 5Fe2+ + 8H+ → 8Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
Katse 9 Katseklaasi võtsin tüki metallilist tsinki ja lisasin 1-2 ml CuSO 4 lahust. Lahuses hakkas tsingitüki peale sadestuma vase kiht. Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu 0 II Zn -2e Zn redutseerija, oksüdeerub - II 0 Cu +2e- Cu oksüdeerija, redutseerub Katse 10 Valasin katseklaasi 0,5 ml KMnO4 lahust ja lisasin sama koguse lahjendatud H2SO4 lahust ning spaatliga tahket Na2SO3 seni kaua, kui värvus muutus värvituks/ läbipaistvaks. 2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O 2K+ + MnO4- + H2+ + SO42- + Na2+ + SO32- Mn2+ + SO42- + Na2+ + SO42- + K2+ + SO42- + H2O Katse 11 Valasin katseklaasi 0,5 ml lahjendatud väävelhappelahust ja 2 tilka KMnO 4 lahust. Seejärel lisasin tilkhaaval FeSO4 lahust. Reaktsiooni tulemusena kadus lahusele iseloomulik permanganaatioonist tingitud värvus. 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O 2MnO4- + 5Fe2+ + 16H+ 2Mn2+ + 5Fe3+ + 8H2O
· Tugevam halogeen tõrjub nõrgema tema ühendist välja( 2NI+Cl22NaCl+I2) Flour Kõige katiivsem mittemet. Nim. Ka ,,kõigesööjaks" sest ta reageerib aktiivselt enamiku liht-ja liitainetega. Reageerib H2O(H2O+F22HF+O) Kasutamine:freoonide valmistamisel Kloor Kasutatakse basseinivee ja joogivee dessifitseerimiseks, selle käigus toimub ka reaktsioon (H2O+Cl2+HClHclO) Saadakse: Kolriidide elektrolüüsil või laboris Kaaliumpermangaadi reag. HCl (2KMnO4+6HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O) Broom Kasutatakse puhtal kujul ainult orgaanilises keemias teatud tüüpi ainete kindlaks tegemisel Bromiide leidub rahustite koostises Jood Piirituses kasutatakse pindmiste haavade dessifitseerimiseks NaJ kasut kilpnäärme haiguste raviks m = V m = V m V = m n= M m =nM V n= 22,4dm 3 / mol V = n 22,4dm 3 / mol
0 I+ V+ II- I+ V+ II- IV+ II- I+ II- As + 5HNO3 H3AsO4 + 5NO2 + H2O As0 5e As5+ 1 N5+ +e N4+ 5 0 I+ V+ II- I+V+II- II+II- I+II- 3Sb + 5HNO3 3HSbO3 + 5NO + H2O 0 5+ Sb 5e Sb 3 N5++3e N2+ 5 0 I+V+II- IV+II- II+II- I+II- 3C + 4HNO3 3CO2 + 4NO + 2H2O C0 4e C4+ 3 N5++3e N2+ 4 I+VII+II- I+III+II- I+ VI+II- II+ VI+II- I+V+ II- I+VI+II- I+ II- 2KMnO4 + 5HNO2 + 3H2SO4 2MnSO4 + 5HNO3 + K2SO4 + 3H2O 7+ 2+ Mn +5e Mn 2 N3+-2e N5+ 5 II+ V+ II- IV+ II- I+ V+II- I+VII+II- II+ V+ II- I+ II- 2Mn(NO3)2 + 5PbO2 + 6HNO3 2HMnO4 + 5Pb(NO3)2 + 2H2O 2+ 7+ Mn -5e Mn 2 Pb4++2e Pb2+ 5 III+ I- I+II- II+ I- 0 I+ I- 2FeCl3 + H2S FeCl2 + S + 2HCl Fe3++e Fe2+ 2 S2-+2e S0 1 II+ II- I+ V+II- I+ I- II+ I- II+II- 0 I+ II-
Maret Muusikus Kristiina Kahr Kadri Kalvik Mona Sikkar Hapniku avastamine Hapniku avastas esimesena Rootsi apteeker Carl Wilhelm Scheele 1770. aastatel Briti vaimulik Joseph Priestley avaldas avastuse enne Scheele't ning talle antakse tavaliselt eelisõigus Hapniku saamine Saadakse õhust ja mitmesuguste hapnikurikaste ühendite kuumutamisel (2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2) Vesinik peroksiidi lagunemisel katalüsaatori juuresolekul (H2O2=2H2O+O2) Vee elektrolüüsil (2H2O= 2H2+O2) (Joonis) Fotosünteesil (6CO2 + 12H2O + footonid = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O) Hapniku keemilised omadused Soodustab ja võimaldab paljude ainete põlemist (C+O2=CO2; S+O2=SO2) Tugev oksüdeerija Metallide oksüdeerumine 4Al + 3O2 = 2Al2O3 Mittemetallide oksüdeerumine S + O2 = SO2 Liitainete oksüdeerumine
Ioonvõrrand: Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu (s) Tsingitüki pinnale sadestub Cu. CuSO4 lahustab tsinki. Tegemist on redoksreaktsiooniga. Zn0 2e- Zn+2 (redutseerija); Cu+2+ 2e- Cu0 (oksüdeerija) Katse 10. KMnO4 lahuse sama koguse lahjendatud H2SO4 lahuse liitmisel segu värvus tuli lilla. Tekkis intensiivne lõhn. Peale tahke Na2SO3 lisamist läks lahus läbipaistvaks ning põhja tekkis väike kogus sadet. Molekulaarne võrrand: 2KMnO4(aq) + 5Na2SO3(s) + 3H2SO4(aq)2MnSO4(aq) + 5Na2SO4(aq) + K2SO4(aq) + 3H2O(l) Ioonvõrrand: MnO4- (aq)+ SO42- (aq)+ H+ (aq) MnSO4 (aq)+ H2O(l) Mn+7 Mn on oksüdeerija, väävel on redutseerija Katse 11. Lahjendatud H2SO4-le lisades 2 tilka KMnO4 lahust värvus tuli roosa. FeSO4 lahuse lisamisel uus komponent vajus põhja, põhi muutus värvituks kuni kogu vedeliku alt üles värvituks muutumiseni. Molekulaarne võrrand: 2KMnO4 (aq)+ 10FeSO4 (aq)+ 8H2SO4 (aq) 5Fe2(SO4)3 (aq) +
KMnO4(aq) + Na2SO3(s) +H2SO4(aq) → MnSO4(aq) + 5Na2SO4(aq) + K2SO4(aq) +3H2O(l) Lillakas-roosa värvi lahus Na2CO3 lisamisega muutub värvusetuks. MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O ‖⋅2 SO32- + H2O – 2e- → SO42- + 2H+ ‖⋅5 (oksüdeeria – liidab elektrone) (redutseeria – loovutab elektrone) 2MnO4- + 16H+ + 10e- + 5SO32- + 5H2O – 10e- → 2Mn2+ + 8H2O + 5SO42- + 10H+ 2MnO4- + 6H+ + 5SO32- → 2Mn2+ + 3H2O + 5SO42- 2KMnO4 + 5Na2SO3 +3 H2SO4 → 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + +3H2O Katse 11. Valada katseklaasi ~0,5 ml lahjendatud väävelhappelahust ning lisada 2 tilka KMnO 4 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval Fe2+-ioone sisaldavat lahust. MnO4–(aq) + Fe2+(aq) + H+(aq) → Mn2+(aq) + Fe3+(aq) + H2O(l) MnO4– + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O Fe2+ – e- → Fe3+ ‖⋅5 (oksüdeeria – liidab elektrone) (redutseeria – loovutab elektrone)
2NaCl + 2H2O (alalisvool)= 2Na+ + 2Cl- + 2H+ + 2OH- = H2 + Cl2 + 2NaOH Katoodil toimub redutseerumisprotsess: 2H+ + 2e- = 2Ho = H2 eraldub Katoodil toimub H2O molekulide redutseerumisprotsess. Anoodil toimub oksüdeerumisprotsess: 2Cl- - 2e- = 2Clo = Cl2 eraldub a) toodetakse soolhapet b) toodetakse ammoniaaki HNO3 (lämmastikhapet) ja NH4NO3 (amooniumväetisi) c) toodetakse kloori (soolhappe jt sünteesideks) d) toodetakse hüdroksiidi · Cl saamine (red-oksvõrrand) 2KmnO4 + 16HCl = 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O Mn7+ + 5e- = Mn2+ 2 2Cl+ - 2e- = 2Clo 5 · Ioonide tõestusreaktsioonid 1. Fe3+- ioon: uuritavale lahusele lisada KSCN lahust. Tekib raud(III)titsüanaad, Fe(SCN)3, lahus värvub sügavpunaseks. VÕI Uuritavale lahusele lisada kollast veresoola K4[Fe(CN)6] lahust tekib berliini sinine lahus Fe2+- ioon: lahusele lisada punast veresoola K3[Fe(CN)6] lahust tekib Turnbulli sinine lahus
kivisool NaCl ja sülviin ehk sülviit KCl jt. Kivisoola tunti juba 40-50 tuhat aastat tagasi. Puhtalt sai kloori esmakordselt C.W. Scheele Uppsalas Rootsis 1774. aastal keedusoola ja väävelhappe segu kuumutamisel. Saadakse sulatatud kloriidide või nende vesilahuste elektolüüsil: 2NaCl à 2Na + Cl2 2NaCl + H2O à H2 + Cl2 + 2NaOH Laboratoorselt saadakse peamiselt vesinikkloriidhappest oksüdeerijate toimel: 4HCl + MnO2 à MnCl2 + Cl2 + 2H2O 2KMnO4 + 16HCl à 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O Omadused: Kloor on kollakasroheline, terava lõhnaga, mürgine, õhust üle kahe korra raskem gaas. Kloori lahustub vees halvasti, kuid kloori osalisel lahustumisel vees moodustub kloorivesi. See kujutab endast kloori lahust vees, kus osaliselt toimuva reaktsiooni tulemusena tekib kaks hapet: Cl2 + H2O à HCl + HOCl (hüpokloorishape) Kloor on aktiivsemaid keemilisi elemente ja väga tugev oksüdeerija, jäädes alla halogeenidest ainult fluorile
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu Zn värvub mustaks, pinnake sadestub Cu kiht. CuSO4 + Zn = Zn2+ SO4 + Cu Cu2+ + 2e = Cu oksüdeerija Zn 2e = Zn2+ redutseerija KMnO4 ja K2Cr2O7 reaktsioone Katse 10. Valada katseklaasi ~0,5 ml KMnO4 lahust ja lisada sama kogus lahjendatud H2SO4 lahust ning spaatliga tahket Na2SO3 kuni värvuse valastumiseni (värvituks muutumiseni). Tasakaalustada ja esitada ioonkujul reaktsioonivõrrand 2KMnO4(aq) + 5Na2SO3(s) + 3H2SO4(aq) 2MnSO4(aq) + Na2SO4(aq) + K2SO4(aq) + 3H2O(l) 2MnO4- + 5SO32- + 6H+ = 2Mn2+ + 5SO42+ + 3H20 Mn7+ - 5e = Mn2+ *2 S4- +2e = S6- *5 Lahus muutub värvusetuks, pidin lisama umbes 1/3 teelusikatäit. Katse 11. Valada katseklaasi ~0,5 ml lahjendatud väävelhappelahust ning lisada 2 tilka KMnO4 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval Fe2+-ioone sisaldavat lahust. Reaktsiooni tulemusena kaob lahusele
54,4K Hapnik · Tugev oksüdeerija, reageerib peaaegu kõikide metallide ja mittemetallidega. Eranditeks väärismetallid (kulla ja plaatina rühm) ning väärisgaasid. · Reaktsioonid toimuvad eri temperatuuridel · Leelis ja leelismuldmetallidega tekivad ka peroksiidid ja superoksiidid Na + O2 Na2O2; K + O2 KO2 · Esineb nii täielikku kui mittetäielliku põlemist C + O2 CO2; 2C + O2 2CO Hapnik · Laboratoorselt saadakse hapnikurikaste ainete lagundamisel 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 2H2O2 2H2O + O2 2KClO3 2KCl + 3O2 2KNO3 2KNO2 + O2 · Töötuslikult saadakse fraktsioneerival destillatsioonil, vee elektrolüüsil ning molekulaarsõela kasutades. Hapnik Kasutusalad: ·Põlemise intensiivistamine (HNO3, H2SO4 tootmine, kõrgahjuprotsessid) ·Hapnikumaskid (lendur, tuuker, mägironija jt) ·Meditsiin (kopsuhaigused, gaasimürgitus) ·Lõhketööd ·Heitvete puhastamine ·Kangaste ja paberi pleegitamine LÄMMASTIK. N2
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu(sade) Zn värvub mustaks, pinnake sadestub Cu kiht. CuSO4 + Zn = Zn2+ SO4 + Cu Cu2+ + 2e = Cu oksüdeerija Zn 2e = Zn2+ redutseerija KMnO4 ja K2Cr2O7 reaktsioone Katse 10. Valada katseklaasi ~0,5 ml KMnO4 lahust ja lisada sama kogus lahjendatud H2SO4 lahust ning spaatliga tahket Na2SO3 kuni värvuse valastumiseni (värvituks muutumiseni). Tasakaalustada ja esitada ioonkujul reaktsioonivõrrand 2KMnO4(aq) + 5Na2SO3(s) + 3H2SO4(aq) 2MnSO4(aq) + Na2SO4(aq) + K2SO4(aq) + 3H2O(l) 2MnO4- + 5SO32- + 6H+ = 2Mn2+ + 5SO42+ + 3H20 Mn7+ - 5e = Mn2+ *2 S4- +2e = S6- *5 Lahus muutub värvusetuks. Katse 11. Valada katseklaasi ~0,5 ml lahjendatud väävelhappelahust ning lisada 2 tilka KMnO4 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval Fe2+-ioone sisaldavat lahust. Reaktsiooni tulemusena kaob lahusele iseloomulik permanganaatioonist tingitud värvus
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu CuSO4 + Zn → Zn2+ + SO4 2- + Cu Cu2+ + 2e → Cu0 oksüdeerija Zn – 2e → Zn2+ redutseerija Zn muutub mustaks ja selle pinnale sadestub Cu kiht. Lahus muutub heledamaks. KMnO4 ja K2Cr2O7 reaktsioone Katse 10. Valada katseklaasi ~0,5 ml KMnO4 lahust ja lisada sama kogus lahjendatud H2SO4 lahust ning spaatliga tahket Na2SO3 kuni värvuse valastumiseni (värvituks muutumiseni). Tasakaalustada ja esitada ioonkujul reaktsioonivõrrand 2KMnO4(aq) + 5Na2SO3(s) + 3H2SO4(aq) → 2MnSO4(aq) + 5Na2SO4(aq) + K2SO4(aq) + 3H2O(l) 2MnO4- + 5SO32- + 6H+ → 2Mn2+ + 5SO42+ + 3H2O Mn7+ - 5e → Mn2+ *2 redutseerija S4- +2e → S6- *5 oksüdeerija Lahus muutus värvusetuks. Katse 11. Valada katseklaasi ~0,5 ml lahjendatud väävelhappelahust ning lisada 2 tilka KMnO4 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval Fe 2+-ioone sisaldavat lahust. Reaktsiooni tulemusena kaob lahusele iseloomulik
nimetatakse -sidemeks. Näitame, et kaksikside kujutab endast reaktsioonitsentrit süsivesinikuahelas: CH2=CH-CH2 -CH=CH2 + H2 -> CH3 CH2- CH2- CH2 -CH3 1) Oksüdeerumine Alkeenid oksüdeeruvad suhteliselt kergesti nii õhuhapniku kui ka teiste oksüdeerijate toimel, kuid sõltuvalt tingimustest võivad tekkida väga erinevad saadused. Tüüpilisemateks oksüdeerijateks loetakse kaaliumpermanganaadi (KMnO4) lahust või broomivett. Tõestamisreaktsioon: 3C2H4 + 2KMnO4 -> 2KMnO4+ 4H2O -> 2MnO2 + 2KOH + OH-CH2-CH2-OH Benseeni ja tsüklohekseeni reageerimise võrdlus broomivee ja kaaliumpermanganaadi lahusega.Benseen viimastega ei reageeri, mistõttu nendele iseloomulik värvus säilub. a) Täielik põlemine C5H8 + 7O2 ->5CO2 + 4H2O b) Mittetäielik põlemine C5H12 + 3O2 ->5Co + 6H2O Eteen põleb etaaniga võrreldes palju heledama leegiga, kuna ta sisaldab protsentuaalselt rohkem süsinikku. Süsiniku osakesed ei jõua leegis kiiresti ära
Tasakaalustada ja esitada ioonkujul reaktsioonivõrrand. lisamisel muutub lahus värvusetuks. Katse 11. Valada katseklaasi ~0,5 ml lahjendatud väävelhappelahust ning lisada 2 tilka KMnO4 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval Fe2+-ioone sisaldavat lahust. Reaktsiooni tulemusena kaob lahusele iseloomulik permanganaatioonist tingitud värvus. Tasakaalustada ning esitada molekulaarkujul reaktsioonivõrrand. 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O MnO4 + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O FeSO4 lisamisel kadus lahusest permanganaatioonist tingitud värvus. Katse 12. K2Cr2O7 lahusele (1...2 ml) lisada ~1 ml lahjendatud väävelhappelahust ja 1...2 ml Fe2+-ioone sisaldavat lahust. Cr2O72reageerib kui oksüdeerija, mille tulemusena kaob lahusele iseloomulik dikromaatioonist tingitud värvus. Tasakaalustada ning esitada molekulaarkujul reaktsioonivõrrand.
Tööstuses õhust fraktsioneerival destillatsioonil Vee elektrolüüs (lagundamine elektrivooluga) 2H2O à 2H2 + O2 Hapnikku sisaldavate ainete lagundamine Vesinikperoksiidi lagundamine 2H2O2 2H2O + O2 Kaaliumpermanganaadi lagundamine 2KMnO4 O2 + MnO2 + K2MnO4 O3 trihapnik ehk osoon Kahvatusinine gaas, (veeldatult tumesinine vedelik, violetne tahke aine): Iseloomuliku terava lõhnaga. Mürgine lahustub O2 -st paremini vees ,O2 vähem püsiv St0C 192 , Kt0C 112 Tekib välgukanalis, elektrimasinate töötamisel, kosmilise
lisamisel muutus lahus läbipaistvaks. Katse 11 Valada katseklaasi ~0,5 ml lahjendatud väävelhappelahust ning lisada 2 tilka KMnO4 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval Fe2+-ioone sisaldavat lahust. Reaktsiooni tulemusena kaob lahusele iseloomulik permanganaatioonist tingitud värvus. Tasakaalustada ning esitada molekulaarkujul reaktsioonivõrrand MnO4(aq) + Fe2+(aq) + H+(aq) Mn2+(aq) + Fe3+(aq) + H2O(l) 8 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O 3+¿+3 H 2 O ¿ 2+ ¿+5 Fe +¿ Mn ¿ 2+¿+8 H ¿ -¿+5 Fe¿ Mn O4¿ -¿¿ -¿¿ Mn O 4 - 5 e = Mn2+ | 2 oksüdeerija Fe2+ - 1e = Fe3+ | 5 redutseerija H2SO4 on värvitu aine, KMnO4 lisamisel lahus muutus hele roosaks, FeSO4 lisamisel muutus lahus läbipaistvaks. Katse 12
ja jõgedes. Levinumateks kloriidseteks mineraalideks on näiteks ka haliit ehk kivisool NaCl ja sülviin ehk sülviit KCl jt. Kivisoola tunti juba 40-50 tuhat aastat tagasi. Saamine Kloori saadakse 1) sulatatud kloriidide või nende vesilahuste elektrolüüsil: 2NaCl 2Na + Cl2 2NaCl + H2O 2NaOH + H2 + Cl2 2) laboratooriumis peamiselt vesinikkloriidhappest oksüdaeerijate toimel: 4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O 2KMnO4 + 16HCl 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O 5 Kloori ühendite kasutamine Tekstiili- ja paberitööstuses kasutatakse kloori peamiselt pleegitajana, keemiatööstuses rakendatakse teda orgaaniliste ühendite (värvained, ravimid, mürkkemikaalid jm.), vesinikkloriidhappe (soolhape) ja kloriidide tootmisel. Veepuhastusjaamades klooritakse joogivett, et hävitada pisikuid. Kasutatakse ka plekieemaldajana
Cu+ 4 HNO3 ( kont ) → Cu ( NO 3 )2 + NO2 ↑+2 H 2 O 2+¿ ¿ −¿ → Cu Cu0−2 e ¿ redutseerija 4 +¿ −¿ → N ¿ 5+¿+1 e ¿ N¿ oksüdeerija Katse 9 - Millised muutused toimuvad? Millise metalli kiht sadestub tsingitüki pinnale? Zn+CuSO 4 → ZnSO 4 +Cu 2+ ¿ −¿ → Zn¿ redutseerija Zn 0−2 e¿ 0 −¿ → Cu 2+¿+2 e ¿ oksüdeerija Cu ¿ Katse 10 - Tasakaalustada ja esitada ioonkujul reaktsioonivõrrand 2KMnO4(aq) + 5Na2SO3 (s) + 3H2SO4 (aq) → 2MnSO4(aq) + 5Na2SO3 (aq) + K2SO4(aq) + 3H2O(l) 2−¿+3 H 2 O + ¿+SO ¿4 +¿ → 2 Mn ¿ 2−¿+6 H ¿ 2 MnO 4 + SO ¿3 Mn7+ + 5e- →Mn2+ oksüdeerija S4+ - 2e- → S6+ redutseerija Katse 11 - Tasakaalustada ning esitada molekulaarkujul reaktsioonivõrrand 8 H 2 SO 4 +2 KMnO 4 +10 FeSO 4 → 5 Fe2 ( SO4 ) 3+ 2 MnSO 4+ K 2 SO 4 +8 H 2 O 2+¿+8 H 2 O 3+¿+ Mn¿ 2+¿ →10 Fe¿ −¿+10 Fe¿ +¿+2 MnO¿4 16 H ¿
redutseerija lisamisel muutus lahus läbipaistvaks. Värvus valastus. Katse 11 Valada katseklaasi ~0,5 ml lahjendatud väävelhappelahust ning lisada 2 tilka KMnO4 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval Fe2+-ioone sisaldavat lahust. Reaktsiooni tulemusena kaob lahusele iseloomulik permanganaatioonist tingitud värvus. Tasakaalustada ning esitada molekulaarkujul reaktsioonivõrrand MnO4(aq) + Fe2+(aq) + H+(aq) Mn2+(aq) + Fe3+(aq) + H2O(l) 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O Mn - 5 = Mn2+ | oksüdeerija Fe2+ - 1e = Fe3+ | redutseerija Katse 12 K2Cr2O7 lahusele (1...2 ml) lisada ~1 ml lahjendatud väävelhappelahust ja 1...2 ml Fe 2+-ioone sisaldavat lahust. Cr2O72 reageerib kui oksüdeerija, mille tulemusena kaob lahusele iseloomulik dikromaatioonist tingitud värvus. Tasakaalustada ning esitada molekulaarkujul reaktsioonivõrrand
СО фосфора равна +3. восстановителем, хотя и менее сильным, чем фосфорноватистая PCl3 + 3H2O = H3PO3 + 3HCl. Фосфористая кислота – это кислота, она также обесцвечивает раствор перманганата калия: бесцветные кристаллы, хорошо 5H3PO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5H3PO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O. растворимые в воде и спирте, При нагревании до 200 °С разлагается: температура плавления 74 °С, 4H3PO3 = PH3 + 3H3PO4. температура разложения 197 °С. Соли – фосфиты и гидрофосфиты. Практически все хорошо
Puhtalt sai kloori esmakordselt C.W. Scheele Uppsalas Rootsis 1774. aastal keedusoola ja väävelhappe segu kuumutamisel. Nime kloor (inglise keeles chlorine) andis elemendile inglise keemik Humphry Davy 1811. aastal. Tänapäeval toodetakse kloridi sulatatud kloriidide või nende vesilahuste elektolüüsil: 2NaCl _ 2Na + Cl2 2NaCl + H2O _ H2 + Cl2 + 2NaOH Laboratoorselt saadakse peamiselt vesinikkloriidhappest oksüdeerijate toimel: 4HCl + MnO2 _ MnCl2 + Cl2 + 2H2O 2KMnO4 + 16HCl _ 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O Omadused Kloor on kollakasroheline, terava lõhnaga, mürgine, õhust üle kahe korra raskem gaas, samas on teda võimalik kergesti veeldada. Mittepolaarse ainena lahustub kloor hästi mittepolaarsetes vedelikes (orgaanilised lahustid, näiteks heksaan) Vees kui polaarses lahustis lahustub kloor vähe. Kloori osalisel lahustumisel vees moodustub kloorivesi
kaaliumpermanganaadi (KMnO4) lahust või broomivett. Kui juhtida näiteks eteeni läbi violetse värvusega KMnO4 lahuse, siis kaotab viimane oma iseloomuliku värvuse (KMnO4 lahus valastub), kuna tekib värvuseta ühend (külmalt etaan-1,2-diool või soojendatult aldehüüd). Juhtides eteeni läbi pruunika värvusega broomivee, muutub viimane läbipaistvaks. Seega kasutatakse KMnO4 lahust või broomivett alkeenide (kaksiksideme) tõestusreaktsioonidena. Eteeni tõestamisreaktsioon: 3C2H4 + 2KMnO4 2KMnO4 + 4H2O 2MnO2 + 2KOH + OH-CH2-CH2-OH Benseeni ja tsüklohekseeni reageerimise võrdlus broomivee ja kaaliumpermanganaadi lahusega. Benseen viimastega ei reageeri, mistõttu nendele iseloomulik värvus säilub.
Ta on valge, vees hästi lahustuv kristalne aine. Vees hästi hüdrolüüsumise tagajärjel on ta kergelt aluselise keskkonnaga. Kaaliumkarbonaati sisaldub puutuhas. Kaaliumkarbonaati kasutatakse klaasi valmistamisel ja vedelseepides. 7) KMnO4 kaaliumpermanganaat Kaaliumpermanganaat on mustjasvioletse värvusega kristalne aine, mis lahustub nii vees kui ka orgaanilistes lahustites (metanool, atsetoon jm). Kuumutamisel laguneb ta intensiivselt. ºC 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 Ka viimast reaktsiooni kasutatakse koolikeemias edukalt hapniku saamiseks. Kaaliumpermanganaat on tugev oksüdeerija ja seetõttu tema segud fosfori, väävli, metallipulbrite ja mitmete orgaaniliste ainetega on plahvatusohtlikud. Kaaliumpermanganaati kasutatakse palju kloori asemel veepuhastusjaamades, lahusena gaaside puhastamisel, kangaste pleegitamisel, oksüdeerijana orgaanilises keemias, meditsiinis antiseptikuna,
võrrandis. Töö käik: 1. Määra elementide o.-astmed 2. Leia muutuja 3. Kirjuta el.-võrrandid 4. Leia kordajad K + HNO3 = KNO3 + NH3 0 I V -II I V -II -III I 8K + 9HNO3 = 8KNO3 + NH3 + H2O K -1 K 0 I /8/ N +8 N V -III / 1 /1 KMnO4 + HCl = KCl + MnCl2 + Cl2 I VII -II I -I I -I II -I 0 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8 H2O Mn +5 Mn VII II / 10 / 2 2Cl -2 2Cl -I 0 / /5 5. ALUSED ehk hüdroksiidid ALUS elektrolüüt, mille dissotsiatsioonil lähevad lahusesse hüdroksiidioonid (üldisemas tähenduses on alus prootoneid siduv keemiline ühend). Koosneb metallioonist ja hüdroksiidiooni(de)st.
levinuim HCl (vesinikkloriidhap e, vana nimetus soolhap e ) . Kloori lahustumis el vee s. Ta reag e e rib osalis elt (ca 30% ulatus e s ) vee g a . Kloorhap e ja kloraadid : Kloraadid tekivad kõrgemal tºl Cl2 toimel, kuumale leelise lahusele. kasutatakse tuletikkudes, pürotehnilistes segudes, signaalrakettides, segus mõnede anorgaaniliste ainetega (eriti P, S jm. liitained) ja orgaaniliste ainetega plahvatab kergesti. Saamine: laboris: 2KMnO4 + 16 HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O; tööstuses: peaaegu eranditult elektrokeemiliselt;NaCl lahuse elektrolüüsil. Cl kasutamine (ühendite koostises, ioonina) väga laialdane. Kasutatakse peamiselt:oksüdeerivad ja pleegitavad vahendid (hüpokloritid, kloorlubi jt.), paljude elementide kloriidide saamiseks, kloororgaaniliste ühendite tootmiseks (polüvinüülkloriid, lahustid, kloropreenkautsuk jt), pestitsiidide jt.
4KClO3 → 3KClO4 + KCl Konts. H2SO4 toimel KClO4-le → HClO4 (perkloorhape) HClO4 – tugev hape Laborites tavaline ca 70%-line, kasutatakse analüütilises keemias KClO4 – vees vähelahustuv (K+ tõestamine) Paljud teised perkloraadid lahustuvad vees hästi NH4ClO4 kasut. raketikütustes oksüdeerijana 3.27.4. Saamine laboris: taval. HCl + oksüdeerijad (KMnO4, MnO2, kloorlubi jt.) KMnO4 puhul toatem.-l: 2KMnO4 + 16 HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O tööstuses: peaaegu eranditult elektrokeemiliselt NaCl lahuse elektrolüüsil el. 2NaCl + 2H2O → Cl2 + 2NaOH + H2 (1t Cl2 kohta saadakse 1,13 t NaOH) Elektrolüüsil tekkiva NaOH ja Cl2 kokkupuute vältimiseks (reageerivad omavahel) kasutatakse a) Hg-katoodi (millel Na+ + e- → Na, mis lahustub Hg-s → Na-amalgaam) Na-amalgaam + H2O → NaOH + H2
annaabi.ee 
