taimekaitsevahendid tuletikud kummi vulkaniseerimine tselluloos ja paberi tootmine Lämmastik Saamine ja omadused 78% lihtainena õhus N2: *lõhnata värvuseta, maitseta gaas *õhust veidi kergem *lahustub vees vähem kui O2 *ei põle ega soodusta põlemist N2 : püsiv kolmikside Toatemperatuuril passiivne, ei reageeri metallide ega mittemetallidega. Looduses: Lämmastiku sidumine Välgulöögil N2 + O2 2NO (õhus iseeneslikult) 2NO + O2 2NO2 Laboris: Ammoniaagi süntees N2 + O2 2NO Tööstuslik protsess: N2 + 3H2 2NH3 Ammoniaak NH3 NH3 süntees tööstuses N2 + 3H2 2NH3 saamine laboris 2NH4Cl + CaO 2NH3 + H2O + CaCl teke looduses valkude lagunemisel ainevahetusprotsessidel kõdunemisel, mädanemisel Ammoniaagi vesi on aluseliste omadustega. Lämmastiku õhendid hapnikuga Tähtsamad oksiidid: NO ; NO3 Cu + lahj
NO lämmastikoksiid N2O3 dilämmastiktrioksiid NO2 lämmastikdioksiid N2O5 dilämmastikpentaoksiid NO ja NO2 kasutatakse lämmastikhappe saamiseks NO Värvusetu mürgine gaas. Tekib looduses välgu toimel: N2+O22NO Tööstuses saadakse ammoniaagi katal. oksüdeerimisel: 4NH3+5O24NO+6H2O Laboratoorselt saadakse vase reag. ahjendatud HNO3 ga: 3Cu + 8HNO3 2NO+4H2O+ 3 Cu(NO3)2 NO2 Punakaspruuni värvusega terava lõhnaga mürgine gaas. Tekib: 2NO + O2 2NO2 Laboratoorselt saadakse vase reag. konts. lämmastikhappega: Cu + 4HNO3 2NO2 + 2H2O + Cu(NO3)2 N2O Värvusetu lõhnatu gaas. Narkootilise toimega (naerugaas J ). Kasutati narkoosivahendina. Saadakse: NH4NO3 N2O + 2H2O 2 N2O 2N2 +O2 http://www.youtube.com/watch?v=gwWb7QVQ50g Lämmastikhape HNO3 Tähtsaim lämmastikuühend On tugev hape, sest dissotseerub täielikult Väga tugev oksüdeerija. Reageerib: 1) metalloksiididega 2) alustega
pärast reaktsiooni toimumist tekkinud lämmastikoksiidis aga II. Vase o-a on enne reaktsiooni 0, kuid pärast reaktsiooni toimumist omandab laengu II. Seega on reaktsioonis redutseerijaks vask ning oksüdeerijaks lämmastik. Reaktsiooni saadustes esineb lämmastik kahe erineva oksüdatsiooniastmega: V ja II. Katse 6.2.: kontsentreeritud lämmastikhappe reageerimine metalliga Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + H2O Pannes reageerima vase (metall, punakas) kontsentreeritud lämmastikhappega (hape), tekib sool vask(II)nitraat, mis lahustub vees, pruun lämmastikdioksiid, mis lendub ning vesi. Tegemist on redoksreaktsiooniga, kus lähteaines olevas lämmastikhappes on lämmastiku oksüdatsiooniaste V, pärast reaktsiooni toimumist tekkinud lämmastikoksiidis aga IV. Vase o-a on enne reaktsiooni 0, kuid pärast reaktsiooni toimumist omandab laengu II
Lisaks on veel lämmastikoksiidi laboris saada näiteks metallide reageerimisel lahjendatud lämmastikhappega ja ammoniaagi katalüütilisel oksüdatsioonil. // 3Cu + lahj. 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Reageerimisel erinevate ühenditega, võib käituda nii oksüdeerijana kui ka redutseerijana. NO toetab põlemist. Õhus oksüdeerub lämmastik(II)oksiid pruunikaks lämmastik(IV)oksiidiks. // 2NO + O2 2NO2 NO2 lämmastikdioksiid ehk lämmastik(IV)oksiid NO2 on punakaspruuni värvusega, terava, lämmatava lõhnaga, väga mürgine gaas. Temperatuuril üle 140 °C (normaalrõhul) esineb NO2-na, kuid temperatuuril alla - 11°C esineb ta dimeerina N2O4. Vahepealsetel temperatuuridel on tegemist kahe aine seguga. NO2 on pruun ja dimeer värvitu. Seega, gaasi värvus sõltub temperatuurist ja rõhust ning olenevalt tingimustest moodustub tasakaalu süsteem: 2NO2 N2O4
omadused/ 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 puuduvad Happelised/ aluselised Happelised/ aluselised aluselised omadused puuduvad omadused puuduvad 2KOH + N2O5 = 2KNO3 2KOH + 2NO2 = KNO3 omadused vees tekivad hüdroksiidioonid + H2O + KNO2 + H2O NH3 + HOH NH4+ + :OH- Lämmastik, lämmastikuühendid Created by Janus Ammoniaak
laboris: N2 + O2 2NO Lisaks on veel lämmastikoksiidi laboris saada näiteks metallide reageerimisel lahjendatud lämmastikhappega ja ammoniaagi katalüütilisel oksüdatsioonil. 3Cu + lahj. 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Reageerimisel erinevate ühenditega, võib ta käituda nii oksüdeerijana kui ka redutseerijana. NO toetab nagu ka naerugaaski põlemist. Õhus oksüdeerub lämmastik(II)oksiid pruunikaks lämmastik(IV)oksiidiks. 2NO + O2 2NO2 NO2 lämmastikdioksiid ehk lämmastik(IV)oksiid NO2 on punakaspruuni värvusega, terava, lämmatava lõhnaga, väga mürgine gaas. Temperatuuril üle 140 °C (normaalrõhul) esineb NO2-na, kuid temperatuuril alla - 11°C esineb ta dimeerina N2O4. Vahepealsetel temperatuuridel on tegemist kahe aine seguga. NO2 on pruun ja dimeer värvitu. Seega võib õelda, et gaasi värvus sõltub temperatuurist ja rõhust ning olenevalt tingimustest moodustub tasakaalu süsteem: 2NO2 N2O4
4. kahjustab silmi 5. amoniaagi 10 % lahus = nuuskpiiritus Ammoniaak lahustub hästi vees ja tekib ammoniaakhüdraat Ammooniumsoolad 1. ebapüsivad 2. kuumutamisel lagunevad 3. sade valge Ammooniumioonide tõestamine lahuses tuvastatakse lõhna või märja indikaator paberi järgi Redutseerivate omadustega Põleb õhus ja veel paremini põleb hapnikus moodustades lämastiku ja veeauru 4NH3 +3O2 = 2N2 +6H2O Lämmastiku hapnikuühendid Lämmastikoksiidid (NO) 2NO + O2 = 2NO2 NO2 Lämmasikdioksiid 1. punakaspruuni värvusega 2. terava lõhnaga 3. väga mürgine 4. Reageerimisel veega moodustab 2 hapet 2NO2+H2O = HNO3+ HNO2 Fosfor ja väävel põlevad NO2 atmosfääris DiLämmastikoksiid N2O 1. nõrga meeldiva lähnaga 2. põhjustab elevust nagu naerukaas suurmates narkoos Lämmastikhape ja Nitraadid 1. lämastikhape on : 2. värvuseta 3. terava lõhnaga 4. suitsev 5. Väga tugev hape ja ka tugev oksüdeeruja
HARJUTUSÜLESANDED 1. Düsenteeria pisikud hävivad, kui 1 tonnis vees sisaldub vaid 1 gramm AgNO3. Mitme protsendilise AgNO3 lahusega on tegemist? % = (100x0,001)/1000 = 0,0001% AgNO3 lahus 2. Nitroglütseriini 1%-list alkoholilahust kasutatakse südameravinina. Mitu g nitroglütseriini ja alkoholi tuleb võtta 200g sellise lahuse valmistamiseks? Nitroglütseriini 200x0.01=2g Alkoholi 200-2=198 g 3. 20g 5%-lise keedusoola lahusele lisati 4g soola. Mitme % lahus saadi? Lahus1 = 20g keedusoola W1% = 5% W2= (0,05x25)/25=24% 4. Raskesti haige inimese organismi viidi 300g 5% glükoosi lahust. Mitu g glükoosi sisaldus selles lahuses? Mitu g vett kasutati? Glükoosi 5%= 15g Vett 300-15= 285g 5. Juuste blondeerimiseks kasutatakse 6% vesinikperoksiidi lahust. Mitu g sellist lahust saab valistada 100g vesinikperoksiidist? G= 100x100/6=1666,7g 6. Kurkide marineerimiseks võeti lisaks kurkidele ja maits...
H2O – väga polaarne, hea lahusti, üsna püsiv, nõrk elektrolüüt H2O2 – vesinikperoksiid, ebapüsiv, pleegitav, söövitav P4O10 – püsivaim fosforoksiid, valge, tahke aine, happeline, gaasisegude kuivatamiseks SO2 – mürgine gaas, happevihmades 2SO 2 + O2 → 2SO3 + H2O → H2SO4 SO3 – lenduv vedelik, põleb, reageerib veega H2O + SO3 → H2SO4 NO – neutraalne oksiid, läbipaistev, mürgine, veega ei reageeri 2NO + O 2 → 2NO2 NO2 - punakas, mürgine gaas, reageerib veega 2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2 N2O – naerugaas, neutraalne oksiid CO – vinngugaas, lõhnatu, värvitu, väga mürgine, neutaalne oksiid -> vees hapet ega alust ei moodusta CO2 – süsihappegaas, õhust raskem, värvitu, tekib täielikul põlemisel, õhus 0,03%, kuiv jää - tulekustutites SiO2 – kvarts, liiv, mittemolekulaarne aine, väga püsiv, reageerib leelisega 8. Hapete lühiülevaade
NH3 +H2O -><- NH3* H2O Ammoniaakhüdraadi kui aluse reageerimisel hapetega tekivad vastavad soolad- ammoniumsoolad 2NH3 * H2O + H2SO4 -> (NH4)2SO4+ 2H2O Ammoniumsoolad on küllaltki ebapüsivad. Kuumutamisel lagunevad nad kergesti. Nt ammooniumkloriidi kuumutamisel tekivad ammoniaak ja vesinikkloriid. NH3Cl(t) -> NH3(g) + HCl (g) Lämmastiku hapnikuühendeid Lämmastikuoksiid NO on värvuseta mürgine gaas,mis vees praktiliselt ei lahustu ega veega ei reageeri 2NO+O2 -> 2NO2 Lämmastikdioksiid NO2 on punakaspruuni värvuse ja terava lõhnaga väga mürgine gaas. Lämmastikdioksiidis on lämmastiku o-a IV . Reageerimisel veega moodustav ta kaks hapet lämmastikhape ja lämmastikushappe : 2NO2 +H2O - > HNO3+HNO2 Dilämmastikoksiid N2O on neutraalne oksiid (nagu ka NO) . Ta on nõrga meeldiva lõhnaga värvuseta gaas, mis väiksemates kogustes sissehingamisel põhjustab elevust ( naerugaas ) suuremas hulgas tekitab aga narkoosi . NB
-Mittemetallioksiididega reageerimisel saadakse happeid 4.Kirjutage (ja tasakaalustage) reaktsioonivõrrandid järgmiste üleminekute kohta. FeS --> SO2 --> SO3 --> H2SO4 --> K2SO4--> BaSO4 1) FeS + O2 = SO2 + Fe 2) 2SO2 + O2 = 2SO3 3) SO3 + H2O = H2 SO4 + H2 4) H2SO4 + 2K = K2SO4 + H2 5) Ba(NO3) + K2SO4 = BaSO4 + 2KNO3 Kirjutage (ja tasakaalustage) reaktsioonivõrrandid. a) Cu + konts 2H2SO4 ® CuSO4 + SO2 + 2H2O b) Cu +konts 4HNO3 ® Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 5. 100 cm3HCI lahusele (p= 1,12g/cm3) lisati 150 cm3 vett. Mitme protsendiline soolhappe lahus saadi? 1) m(HCl) = 100 cm3 × 1,12 g/cm3 = 112g 2) m(H2O) = 150 cm3 × 1,00 g/cm3 = 150g 3) lahus= 112g + 150g = 262g 4) W%= m(lahustunud aine) / m(lahus × 100% = 112g/ 262g × 100% = 42,7%
tekivad sool ja vesi: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 b) pingereas vesinikust paremal olevad metallid ei reageeri lahjendatud hapetega NB! HNO3 ja kontsentreeritud H2SO4 reageerimisel metallidega on oksüdeerijaks happeanioon. Selliste reaktsioonide juures pole oluline metalli asukoht pingereas, ka ei eraldu kunagi vesinikku. Al ja Fe passiveeruvad külma konts. H2SO4 ja HNO3 toimel (ei reageeri): Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O Cu + 4HNO3 (konts.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3 (lahj.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 3. Reageerimine soolalahustega Metall reageerib vees lahustuva soolaga, kui ta on aktiivsem kui soola koostises olev metall, tekivad sool ja metall: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu Cu + FeSO4 = ei reageeri NB! Metallid, mis reageerivad külma veega (IA ja IIA rühma metallid alates kaltsiumist), ei asenda soola koostises vähemaktiivseid metalle, vaid reageerivad veega ja tekkinud leelis võib reageerida soolaga (kui tekib sade):
inertne. Lämmastiku kasutamine : inertsuse pärast : metallurgias, keemiatööstuses, toidutööstuses Dilämmastik(Naerugaas) : Ebapüsiv, värvusetu, nõrgalt meeldiva lõhnaga, annab lõbsa meele olu, narkoos. Kasutatakse : meditsiinis narkoosina, autode tuunimine. Lämmastikoksiid : värvusetu, lõhnatu, mürgine gaas, kasutatakse lämmastik happe tootmiseks. Saadakse N2 + O2 = 2NO(Kõrge temp). Lämmastikdioksiid : Saamine 2NO +O2 =2NO2. Omadused : Pruuni värvusega, Terava lõhnaga, Mürgine, kasutatakse lämmasikhappe tootmiseks. Ammoniaak : Saamine laboris 2NH4CL + CA(OH)2 = CACL2 + 2NH3 +2H2O. Tööstuses N2 +3H2 = 2NH3. Füüsikalised omadused : Värvustu, mürgine gaas, terava lõhnaga, vees lahustub hästi, õhust kergem. Kasutamine Ammoniumkarbonaati kasutatakse küpsetuspulbris ja väetistes. Lämamstikhape : Tootmine NH3 + NO = NO2 + HNO3. Füüsikalised omadused : värvusetu, terava lõhnaga, tugev hape
füüsikalised omadused : terava lõhnaga, värvuseta, gaas, õhust 2 korda kergem, vees väga hästi lahustuv, veeldub 33 kraadi juures NO * värvusetu, mürgine gaas, tekib õhus äikese ajal (N2 + O2 äike---> 2NO (neutr oks) * Saamine - Tööstuslikult saadakse ammoniaagi katalüütilisel oksüdeerimisel · 2NO + O2 2NO2 NO2 * Punakaspruun, terava lõhnaga, mürgine gaas, põhjustab happesademeid * Saamine - tööstsuses/looduses 2NO + O2 2NO2. kaaliumnitraat ehk salpeeter, india salpeeter on valge ja lõhnatu, tahke kristalliline Aine ei pôle, kuid on tugev oksüdeerija. Kokkupuude süttivate ja redutseerivate materjalidega vôib pôhjustada pôlengut. Pôlemisel termilise lagunemise käigus tekivad väga mürgised gaasid
kolonni siseseina vahel ning siseneb allosas oleva torukimp-tüüpi soojusvaheti torudevahelisse ruumi. Ülessoojenenud gaasisegu suunatakse seejärel katalüsaatori kihis asuva tsentraalse toru kaudu üles katalüsaatorikarbi peale, kust ta liigub alla, läbides katalüsaatorikihi ning rikastudes tekkiva NH3 poolest. Seejärel läbib äratöötanud gaas soojusvaheti torudesisese ruumi ning väljub reaktorist. 7. Ammoniaagi oksüdatsioon NOx ks I 4NH3 + 5 O2 4NO + 6 H2O (g) - H II 2NO + O2 2NO2 H Kõik NH3 oksüdatsiooni reaktsioonid on mittepööratavad. Esimese reaktsiooni selektiivsus on 95%, tegelikult saadakse NOX segu I astme reaktsiooni tingimused: · Katalüsaator Pt-Rh (5-10% Rh) väga tiheda sõela kujul Kasutatakse paketti 15-20 sõelast· Temperatuur 800- 815 °C· Optimaalne kontaktiaeg 0,0001- 0,0002 sek· Suhe O2/NH3 = 1.7-2.0 (i.e., 10% of ammoniaaki) Reaktsioon on väga kiire (10 mahu% NH3 + ettekuumutatud õhk). Saagis on94-95%.SEGU (NH3 +
Ca(OH)2 -> 2 NH3 + 2 H2O + CaCl2 Tööstuses vesinikust ja lämmastikust t, rõhu ja katalüsaatori abil N2 + 3 H2 -> 2 NH3 Lämmastikoksiidid N2O Dilämmastikoksiid ( naerugaas ) nõrga meeldiva lõhnaga narkootilise toimega gaas. Ta on neutraalne oksiid NO Lämmastikoksiid on värvuseta mürgine gaas. Ta on ka neutraalne oksiid. Reageerib hapnikuga 2 NO2 + O2 -> 2NO2 Lämmastikdioksiid. NO2 lämmastikdioksiid on punakaspruun terava lõhnaga väga mürgine gaas. Reageerib veega NO2 + H2O -> HNO3 + HNO2 NO2 on tugev oksüdeerija . Paljud ained tema atmosfääris süttivad ( väävel , fosfor jt ) Ammooniumsoolad Saamine: ammoniaak + hape NH3 + HCl -> NH4Cl NH3H2O + HCl -> NH4Cl + H2O Füüs omadused: tahked kristalsed ained, lahustuvad hästi vees.
(reageeriv sool ja alus peavad olema vees lahustuvad) FeCl3 +3 KOH = 3KCl + Fe(OH)3 3)sool + HAPE = uus sool + nõrgem hape Na2S + 2HCl = 2NaCl + H2S Kui tekib sadenev sool, siis ei pea tekkiv hape olema nõrgem ega lenduvam. 4)sool + SOOL = uus sool + uus sool(üks ) (reageerivad soolad peavad olema vees lahustuvad) NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl 5) karbonaadid ja nitraadid lagunevad kuumutamisel CaCO3 = CaO + CO2 2NaNO3 = 2NaNO2 + O2 2Zn(NO3)2 = 2ZnO + 4NO2 + O2 2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2 Soolade saamine 1) Hape + metall =sool+H2 2) Hape+aluseline oksiid =sool+H2O 3) Hape + alus =sool+H2O 4) Hape + sool =sool+hape 5) Alus+happeline oksiid =sool+H2O 6) Alus+sool =sool+alus 7) Sool+metall =sool+metall 8) Sool+sool =sool+sool 9) Alusel.oksiid+happel.oksiid =sool 10) Metall + mittemetall =sool Soolade rahvapäraseid nimetusi
Vask ei reageeri HCl-ga, sest Cu asub metallide pingereas H 2-st paremal pool ja on vähem aktiivsem vesinikust. Cu + HCl ≠ Zn + HCl ZnCl2 + H2 Katse 8 Selle katse viisin läbi tõmbe all, sest selle katse käigus eraldus mürgist gaasi. Kuiva katseklaasi panin tüki vaske ja lisasin 1 ml kontsentreeritud lämmastikhapet. Algul läks lahus roheliseks ning mõne aja pärast hakkas eralduma pruunikat gaasi. Pruunikas gaas oli NO2, mis on mürgine gaas. Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 0 V II IV Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 0 II Cu -2e Cu redutseerija, oksüdeerub - V IV N + e- N oksüdeerija, redutseerub 6 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
Sulgudes on väga ebapüsivate ühendite valemid NI O NIIO (NIII O ) NIVO NV O 2 2 2 3 2 2 5 (N2O2) N2O4 N2O "naerugaas" molekul NNO eraldab kergesti hapnikku ja toetab põlemist. Vere hemoglobiin temast siiski hapnikku kätte ei saa nii et hingata ei kõlba . Neutraalne oksiid. Kasutatakse narkoosivahendina NO - neutraalne oksiid, võib saada vase ja lahja lämmastikhappe vahelisel reaktsioonil NO2 happeline oksiid, millele vastab kaks hapet H2O + 2NO2 = HNO3 + HNO2 kuna lämmastikkushape pole püsiv, siis praktiliselt kulgeb reaktsioon, järgmiselt H2O +3 NO2 =2 HNO3 + NO . Atmosfääris omab tähtsust väävliühendite oksüdeerimisel väävelhappeks, on selle reaktsiooni katalüsaator ja seega osaline happevihmade tekkes.Kahjustab ka osoonikihti. Vähesel määral tekib kõikide kütuste põletamisel. Mürgine, kahjustab vere hemoglobiini
oksüdeerida vaid N, mille o.a on 5. Võib tekkida NO2, NO, N2. Katioon- Negatiivse laenguga ioon Anioon- Positiivse laenguga ioon N. H2SO4. Kui on lahjendatud, siis on oksudeerija kindlasti H2. Kui on kontsentreeritud, siis on oksudeerijaks SO4. Väheaktiivsete metallide ( Cu,Ag, Hg ) reageerimisel kontsentreeritud väävelhappega eraldub SO2. N. Cu pluss H2SO4 CuSO4 ja SO2 ja H20 Lämmastikhappega. Cu pluss 4HNO3 Cu(NO3)2 ja 2NO2 ja H20 eraldub. ISEGI LAHJENDATUD KUJUL EI ERALDU VESINIK! N. 3CU pluss HNO3 3Cu(NO3)2 ja 2NO ja H20 Konsentreeritud väävelhapet ja lämmastikhapet on võimalik transportida rauast tsiternides. 2Al pluss HNO3--Al2O3 ja 6NO2 ja 3H20- teksid oksiidikiht, mis alumiiniumist tsisternides nende hapete transportimist võimaldavad. Fe, Al, Ni, Cr pinnal tekib kontsentreeritud HNO3 või H2SO4 toimel toatemperatuuril oksiidne kaitsekiht ja nad passiveeruvad.
Keemilised omadused: On tugev hape, sest dissotseerub täielikult, väga tugev oksudeerija. HNO 3 ® H+ + NO3- Reageerib: 1) metalloksiididega 2) alustega 3) sooladega (peale kloriidide ja sulfaatide) Nenede reaktsioonide poolest on ta sarnane teiste hapetega. NB! Erandlikult on reaktsioonid metallidega, mille puhul ei eraldu H 2 ja reageerida võivad metallid sõltumata pingereast. Cu + 4HNO3 (konts.) => Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3 (lahj.) => 3Cu(NO3) + 2NO2 + 4H2O Olenevalt metalli aktiivsusest ja happe kontsentratsioonist võivad H 2 asemel tekkida järgmised gaasid: N2O, NO, NO2, N2 või NH3. Kontsentreeritud lämmastikhappe (külm) ei reageeri: Ca, Al, Fe. Ei reageeri üldse Au ja Pt. Nende väärismetallide "lahustamiseks" kasutatakse nn. kuningvett: · 3 mahuosa konts. HCl · 1 mahuosa konts. HNO3 NB! Kontsentreeritud lämmastikhape võib reageerida ka mittemetallidega (C,S).
Katse 8. Katse viia läbi ja katseklaasid hoida ning tühjendada pärast reaktsiooni täielikku lõppemist tõmbe all. Kuiva katseklaasi panna tükk vaske ja lisada ~1 ml kontsentreeritud lämmastikhapet. Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O Cu – 2e- → Cu2+ NO3- + 2H+ + e- → NO2 + H2O ‖ ⋅2 (redutseeria – loovutab elektrone) (oksüdeeria – liidab elektrone) Cu – 2e- + 2e- + 4H+ + 2NO3- →Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O Cu + 4HNO3 → 2NO2↑ + 2H2O + Cu(NO3)2 (vask hakkab lahustuma, eraldub pruunakas gaas (NO2), lahus muutub roheliseks) Katse 9. Võtta katseklaasi tükk metallilist tsinki ja lisada 1...2 ml CuSO4 lahust. Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu↓ (Tsink värvub mustaks, pinnale sadestub vase kiht.) Cu2+ + 2e- → Cu Zn – 2e- → Zn2+ (oksüdeeria – liidab elektrone) (redutseeria – loovutab elektrone)
Katalüsaator on aine, mis muudab keemilise reaktsiooni kiirust, kuid pole reaktsiooni saaduseks Ideaaljuhul katalüsaatorit ei kulu, praktiliselt pole muidugi miski igavene. Lisandid (katalüsaatori mürgid) vähendavad aktiivsust, samuti põhjustavad läbi katalüsaatori voolavad ained mehhaanilist kulumist. Homogeenne katalüüs: (katalüsaator ja reagendid samas olekus) näiteks Vääveldioksiidi oksüdeerimine "nitroosmeetodil" - kõik ained on gaasid 2SO2 + 2NO2 = 2SO3 + 2NO 2NO + O2= 2NO2 ___________________ 2SO2 + O2 = 2SO3 Heterogeenne katalüüs:Katalüsaator ja reagendid erinevates olekutes. reeglina on katalüsaator tahke ja reagendid gaasilises või vedalas olekus. 2SO2(g) + 2V2O5(t) = 2V2O4 + 2SO3 2V2O4 + O2 = 2V2O5 ____________________ 2SO2 + O2 = 2SO3 Nagu näeme, moodustab katalüsaator ebapüsiva vaheühendi, mille edasi reageerimise käigus katalüsaator uuesti vabaneb. Mõnikord pole selliste vaheühendite olemasolu tõestada
tööstuses jne... · Oksiidid NO (värvuseta mürgine gaas), NO2 (pruunika värvusega, terava lõhnaga mürgine gaas), N2O (naerugaas põhjustab elevust, suuremas koguses põhjustab aga narkoosi ja võib olla isegi surmav). · Lämmastikhape NO2 reageerimisel veega (NO2 + H2O HNO3 + HNO2). Lämmastikhappe reageerimisel metallidega ei eraldu kunagi vesinikku. (Cu + 4k.HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O). · Nitraadid lämmastikhappe soolad (KNO3). Tähtsus: väetised, lõhkeained jt. FOSFOR 1. Üldiseloomustus · Asub VA rühmas 3. perioodis. · Looduses: väga levinud, peamiselt fosfaatidena (Ca3(PO4)2). Tähtis bioelement (valkude koostises, luudes ja hammastes kaltsiumfosfaat, tähtis taimedele - fosforväetised). · Allotroobid valge fosfor ja punane fosfor (tikudoosi süütepinnas). 2. Ühendid
K2CO3 + 2HCl = 2KCl + CO2 (gaas) + H2O 2K+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- = 2K+ +2Cl- + CO2 (gaas) + H2O CO32- + 2H+ = CO2 (gaas) + H2O kaltsiumkloriid+ kaaliumnitraat ei toimu, sest aktiivsemate ioonide paar on lähteainete poolel ( kaaliumnitraat) 9. Cu + HBr = ei toimu Al + k.HNO3 = ei toimu Zn +H2O (aur) = ZnO + H2 (gaas) Fe + 6HNO3 = Fe(NO3)3 + 3NO2 (gaas) + 3H2O 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2 (gaas) Cu + 4k.HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 (gaas) + 2H2O 8Na + 10k.HNO3 = 8NaNO3 + NH4NO3 + 3H2O 4Mg + 5k.H2SO4= 4MgSO4 + H2S (gaas) + 4H2O 3K + Fe(NO3)3 + 3H2O = 3KNO3 + Fe(OH)3 (sade) + 3H2 (gaas) (pööra sellist tüüpi reaktsioonile ka rõhku) 10. 1FeCl3 + 3NaOH = 3NaCl + 1Fe(OH)3 (sade) Üle jääb 0,1 mooli FeCl3, sest 0,6 mooli NaOH reageerimiseks kulub 0,2 mooli FeCl3. Tekib 0,6 mooli NaCl ja 0,2 mooli Fe(OH)3. Vaata tasakaalustamise kordajaid ja sealt ka järeldus. 11.
Степень окисления +5 Известна асидная кислота HN3. Взрывоопасна. 4.6 Азотная кислота Азотная кислота – это бесцветная жидкость, её промышленное производство проходит в 4 этапа: 8 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (платиновый катализатор) 2NO + O2 → 2NO2 2NO2 + H2O −→ HNO3 + HNO2 3HNO2 → HNO3 + 2NO + H2O Аqua regia или kuningvesi это раствор азотной кислоты с соляной кислотой 1 к 3. Растворяет платину, золото и другие пассивные металлы. Нитраты хорошо растворяются в воде. 4.7 Аммиак Наиболее часто используемый нитрид NH3. Бесцветный газ с острым запахом.
võrrandid Keemiliste reaktsioonide kiirus kasvab temperatuuri tõustes. Van`t Hoffi reegel: Temperatuuri tõstmisel 10 kraadi võrra, suureneb keemilise reaktsiooni kiirus 2 kuni 4 korda. Arrheniuse empiiriline võrrand: k = Ae-E/RT (kus k on reaktsiooni kiiruskonstant, A on konstant, E on aktiveerimisenergia ja R – gaasi universaalkonstant.) 12. Homogeense ja heterogeense katalüüsi näiteid . Homogeenne katalüüs 2SO2 + 2NO2 = 2SO3 + 2NO 2NO + O2= 2NO2 2SO2 + O2 + (NOx ) =2SO3 Heterogeenne katalüüs C2H4 + H2 + (Ni) = C2H6 13. Mis on keemilise reaktsiooni järk? Milline on reaktsiooni kiirus 0.-ndat ja 1.-st järku reaktsioonides (graafikute abil)? Mis on iseloomulik 2. järku reaktsioonidele (võrdlus 1. järku reaktsiooniga)? Reaktsiooni järk on suurus, mis arvuliselt võrdub kontsentratsioonide astmenäitajate summaga reaktsiooni kiiruse võrrandis.
Nt: 2LiOH + H2SO4 Li2SO4 + 2H2O Ca(OH)2 + H2CO3 CaCO3 + 2H2O Redoksreaktsioon- keemiline reaktsioon, milles toimub elektronide üleminek ühteldelt osakestelt teistele; sellega kaasneb elementide oksüdatsioonastme muutus. Nt: 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Redutseerija- aine, mille osakesed loovutavad elektrone (ise oksüdeerudes). Nt: metallid 2Na + 2HCl 2NaCl + H2 Oksüdeerija- aine, mille osakesed liidavad elektrone (ise redutseeruvad). Nt: O2 NO + O2 2NO2 Redutseerumine- elektronide liitumine redoksreaktsioonis; sellele vastab elemendi oksüdatsiooni astme vähenemine. Nt: S + O2 SO2 O2 redutseerub Oksüdeerumine- elektronide loovutamine redoksreaktsioonis; sellele vastab elemendi oksüdatsiooni astme suurenemine. Nt: Li + 2H2O 2LiOH + H2 Li oksüdeerub Korrosioon- metalli hävimine (oksüdeerumine) keskkonna toimel. Elektrolüütiline dissotsiatsioon- aine lahustumisega kaasnev aine jagunemine ioonideks.
3Fe+4H20>(t) Fe3O4 (rauatagi)+4H2 Mg+H20>(t) MgO+H2 (leelis vees lahustuv hüdroksiid, mitteleelis ei lahustu) c) passiivsed metallid ei reageeri vee ega veeaurudega. 3. reageerimine happega a) lahjendatud hape (pingereas vesinikust eespool reageerivad, tagapool ei reageeri) Zn+2HCl>ZnCl2+H2 b) kontsentreeritud hape (pingerida ei kehti) Cu+2kH2SO4>CuSO4+SO2+2H20 Cu+4kHNO3>Cu(NO3)2+2NO2+2H2O lahjendatud lämmastikhape Cu2e() >Cu(II) oksüdeerija N(V)+3e()>N(II) redutseerija 3Cu+8kHNO3>3Cu(NO3)2+2NO+H2O 4. reageerimine soolade vesilahustega (aktiivsem metall tõrjub välja soolas oleva nõrgema metalli) Zn+CuSO4>ZnSO4>ZnSO4+Cu Zn(0)+Cu(2+)+SO4(2) > Zn(2+)+SO4(2)+Cu 5. reageerimine leelisega (vähesed metallid, Zn ja Al. Zn ei oksüdeeru, kuid ei kannata hapet ega leelist)
hapnik. Oksiide saadakse: 1) liht- või liitainete oksüdeerimisel (reageerimisel hapnikuga) 4Al + 3O2 = 2Al2O3 P4 + 5O2 = P4O10 4NH3 + 5O2 6H2O + 4NO 2) Hapete, aluste või soolade lagundamisel H2SO4 = H2O + SO3 Cu(OH)2 = CuO + H2O MgCO3 = MgO + CO Happelised oksiidid reageerivad alati aluseliste oksiididega ja alustega ning peaaegu alati veega. SO2 + H2O = H2SO3 (väävlishape) SO3 + H2O = H2SO4 (väävelhape) CO2 + H2O = H2CO3 (süsihape) P4O10 + 6H2O = 4H3PO4 (ortofosforhape) 2NO2 + H2O = HNO2 (lämmastikushape) + HNO3 (lämmastikhape) CrO3 + H2O = H2CrO4 (kroomhape) 2CrO3 + H2O = H2Cr2O7 (dikroomhape) 5 Aluseliste oksiidide hulka kuuluvad metallioksiidid. Nad reageerivad alati hapete ja happeliste oksiididega: CaO + H2SO4 = CaSO4 + H2O Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O CuO + 2 HCl = CuCl2 + H2O Hapete keemilised omadused on tingitud vesinikioonide olemasolust.
Aktiivsuse reas vesinikust vasakul paiknevad metallid tõrjuvad lahjendatud hapetest vesiniku välja, paremal olevad metallid aga ei tõrju. Tugevad happed (konts. H2SO4 ja mistahes kontsentratsiooniga HNO3) reageerivad ka mõnede pingereas vesinikust paremal olevate metallidega, kuid antud reaktsioonides vesinikku ei eraldu. Cu + 4HNO3 (konts) à Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Erandlikult ei reageeri raud ja alumiinium kontsentreeritud H 2SO4 ja HNO3ga, kuna metalli pinnale moodustub tihe oksiidikiht, mis segab edasist reaktsiooni. 5) alus + happeline oksiid à happelisele oksiidile vastava happe sool + vesi vahetus Ca(OH)2 + SO2 à CaSO3 + H2O 2KOH + CO2 à K2CO3 + H2O (H2SO3) (H 2CO3)
Kas reaktsioon toimub mõlemas katseklaasis? Põhjendada, lähtudes metallide pingereast. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Zn on oksüdeerija ja H on reutseerija Cu + HCl Cu soolhappega ei reageeri, kuna Cu on H2 pingereas tagapool. Katse 8 Kuiva katseklaasi panna tükk vaske ja lisada ~1 ml kontsentreeritud lämmastikhapet. Millised muutused toimuvad? Mis on eralduv pruunikas gaas (mürgine!)? 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO2)2 + 2NO2 + 4H20 3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO +4H20 Tekkis roheline lahus. Mürgine gaas on NO2 Katse 9 Võtta katseklaasi tükk metallilist tsinki ja lisada 1...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
Põhjendada, lähtudes metallide pingereast. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 oksüdeerija H redutseerija Zn Cu + HCl = reaktsiooni ei toimu, kuna Cu on vesikikust passiivsem (pingerea põhjal). Esimeses reaktsioonis eraldus H2. Katse 8. Kuiva katseklaasi panna tükk vaske ja lisada ~1 ml kontsentreeritud lämmastikhapet. Millised muutused toimuvad? Mis on eralduv pruunikas gaas (mürgine!)? Cu + 4HNO3 = Cu(NO2)2 + 2NO2 + 2H20 3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO +4H20 Segu muutub erkroheliseks, hakkab eralduma pruunikas gaas. Eralduv gaas on NO2. 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO2)2 + 2NO + 4H20 redutseerija - Cu oksüdeerja - N Katse 9. Võtta katseklaasi tükk metallilist tsinki ja lisada 1...2 ml CuSO4 lahust. Millised muutused toimuvad? Millise metalli kiht sadestub tsingitüki pinnale? Zn muutub süsimustaks, pinnale sadestub Cu kiht. Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
Lämmastikoksiid · Värvuseta · Mürgine gaas · Vees praktiliselt lahusumatu · Ei reageeri veega · Neutraalne oksiid · Võib tekkida vastavate lihtainete omavahelisel reageerimisel väga kõrgel temperatuuril N2 + O2 2NO · Tööstuses saadakse NH3 katalüütilisel oksüdeerimisel 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O Lämmastikdioksiid · Punakaspruuni värvi · Terava lõhnaga · Väga mürgine gaas · Veega reageerides moodustab kaks hapet: 2NO2 + H2O HNO3 + HNO2 · Tugev oksüdeerija · Paljud ained võivad kokkupuutel atmosfääris põleda(fosfor, väävel) · Tekib NO oksüdeerimisel õhuhapnikuga: 2NO + O2 2NO2 · Laboris vase reageerimisel lämmaslikhappega Cu + HNO3 CuNO3 + H2 Dilämmastikoksiid N2O · Neutraalne oksiid · Nõrga meeldiva lõhnaga · Väiksemate koguste sissehingamisel tekitab elevust (naerugaas) · Suuremates kogustes võib tekitada narkoosi
mullikestena. Kas reaktsioon toimub mõlemas katseklaasis? Põhjendada, lähtudes metallide pingereast. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Cu + HCl = reaktsiooni ei toimu Esimeses reaktsioonis eraldus H2. Teist reaktsiooni ei toimu kuna Cu on vähem aktiivsem kui H (pingerida) Katse 8. Kuiva katseklaasi panna tükk vaske ja lisada ~1 ml kontsentreeritud lämmastikhapet. Millised muutused toimuvad? Mis on eralduv pruunikas gaas (mürgine!)? Cu + 4HNO3 = Cu(NO2)2 + 2NO2 + 2H20 3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO +4H20 Segu muutub roheliseks, hakkab eralduma pruunikas gaas. Reaktsiooni lõppedes, lõppes ka pruuni gaasi eraldumine. Gaas oli NO2. 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO2)2 + 2NO + 4H20 Cu 2e = Cu2+ redutseerija 2N + 3e = 2N4+ *2 oksüdeerja Katse 9. Võtta katseklaasi tükk metallilist tsinki ja lisada 1...2 ml CuSO 4 lahust. Millised muutused toimuvad? Millise metalli kiht sadestub tsingitüki pinnale?
Al2(SiO3)3 (alumiiniumsilikaat) NO3 - -nitraat HNO3 (lämmastikhape) metall-NO3 näit. KNO3 (kaaliumnitraat) NO2 - -nitrit HNO2 (lämmastikushape) metall-NO2 näit. NaNO2 (naatriumnitrit) REAKTSIOONIVÕRRANDITE KOOSTAMINE HAPE + ALUS → SOOL + VESI H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O + ALUSELINE OKSIID → SOOL + VESI 2HCl + MgO → MgCl2 + H2O + SOOL → UUS SOOL + UUS HAPE H2SO4 + Na2S → Na2SO4 + H2S↑ + METALL → SOOL + VESINIK 2HCl + Zn → ZnCl2 + H2↑ Cu + 4k. HNO3→ Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O ALUS + HAPE vaata HAPE + ALUS + HAPPELINE OKSIID → SOOL + VESI 2NaOH + CO2→ Na2CO3 + H2O + SOOL → UUS ALUS + UUS SOOL CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaCl lagunemine (to) → ALUSELINE OSKIID + VESI Ca(OH)2→(to) CaO + H2O HAPPELINE OSKIID (mittemetalli oksiid) + VESI → HAPE SO3 + H2O → H2SO4 + ALUS vaata ALUS + HAPPELINE OKSIID + ALUSELINE OSKIID → SOOL SO2 + Na2O → Na2SO3 ALUSELINE OKSIID (metalli oksiid) + VESI → LEELIS Li2O + H2O → 2LiOH
pingereast. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2(gaas) Cu + HCl = reaktsiooni ei toimu Zn2++Cl- ZnCl2 reaktsioon toimub, sest Zn asub vesinikust vasakul(aktiivsem). Reaktsiooni käigus eraldub H2. . Teist reaktsiooni ei toimu kuna Cu on vähem aktiivsem kui H (pingerida). Katse 8. Kuiva katseklaasi panna tükk vaske ja lisada ~1 ml kontsentreeritud lämmastikhapet. Millised muutused toimuvad? Mis on eralduv pruunikas gaas (mürgine!)? Cu + 4HNO3 = Cu(NO2)2 + 2NO2 + 2H20 3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO +4H20 Segu muutub roheliseks, hakkab eralduma pruunikas gaas, katseklaas muutus soojaks. Reaktsiooni lõppedes, lõppes ka pruuni gaasi eraldumine. Gaas oli NO2. 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H20 Cu 2e = Cu2+ redutseerija 2N + 3e = 2N4+ *2 oksüdeerja Katse 9. Võtta katseklaasi tükk metallilist tsinki ja lisada 1...2 ml CuSO 4 lahust. Millised muutused toimuvad
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Cu+HCl=reaktsiooni ei toimu Zn + 2H+ + 2Cl- = ZnCl2 Zn0-2e=Zn2+ redutseerija H++1e=H2 oksüdeerija Tsingi ja soolhappe reaktsioonis eraldub vesinik, vase ja soolhappe kokku- panemisel reaktsiooni ei toimu, sest vask pole piisavalt aktiivne metall (Zn on metallide pingereas Cu-st eespool). KATSE 8 Kuiva katseklaasi panna tükk vaske ja lisada kontsentreeritud lämmastikhapet. Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O Cu + H+ + NO3- → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O Cu – 2e = Cu2+ redutseerija N5+ + 1e = N4+ oksüdeerja Lähteaineteks on tükk vaske ja vedel HNO3, saadusteks on roheline Cu(NO3)2 ja pruun gaasina eralduv NO2 ning vesi KATSE 9 Võtta katseklaasi tükk metallilist tsinki ja lisada 1…2 ml CuSO 4 lahust. Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu↓ CuSO4+Zn=Zn2+SO4+Cu↓ Cu2+ + 2e = Cu oksüdeerija
maakide koostises (sulfiidid, karbonaadid). Keemilised omadused Reageerimine õhukomponentidega: · Kompaktne Zn tuhmub aeglaselt õhus · Niiskes õhus metall hävineb aeglaselt · Tugeval kuumutamisel õhus põleb Reageerimine hapetega (reageerib kergesti) : · Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 · Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 · 3Zn + 8HNO3(lahj) 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O · Zn + 4HNO3(konts) Zn (NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Reageerimine leelistega (eraldub samuti H2 · Zn + 2NaOH + 2H2O Na2[Zn(OH)4] + H2 Vesinikuga otseselt ei reageeri Halogeenidega toatemperatuuril ei reageeri Lämmastikuga ei reageeri Fosforiga reageerib kuumutamisel C, Si ja B-ga ei reageeri -9-
Soolhape, lahjendatud väävelhape ning leelised ei mõju elavhõbedale. Ta reageerib kergesti lämmastikhappega. Kontsentreeritud väävelhape reageerib elavhõbedaga kuumutamisel. Hg asub metallide pingereas vesinikust vasakul ega tõrju seepärast hapetest vesinikku välja. Ta reageerib vaid nende hapetega, mille anioonid on tugevad oksüdeerijad. Tekkida võivad nii Hg(II) kui ka Hg(I) ühendid. Näiteks tekib kontsentreeritud HNO3 toimel elavhõbedasse Hg(NO3 )2: Hg + 4HNO3 = Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O. Kui Hg liiasse toimida lahjendatud lämmastikhappega, tekib Hg2(NO3)2: 6Hg + 8HNO3 = 3Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H2O. Õhus on elavhõbe püsiv. Õhus kuumutamisel ühineb ta hapnikuga, andes kollakaspunase elavhõbeoksiidi HgO, mis veidi kõrgemal temperatuuril laguneb taas lihtaineteks 2Hg + O2 2HgO2Hg + O2. Elavhõbe lahustab hästi paljusid metalle, moodustades nn amalgaame (elavhõbedasulamid). Elavhõbedaühendid: Fluoriidid: HgF2, Hg2F2
Arrheniuse empiirilised võrrandid Keemiliste reaktsioonide kiirus kasvab temperatuuri tõustes. Van´t Hoffi reegel: temperatuuri tõstmisel 10 kraadi võrra kiireneb reaktsioon 2 kuni 4 korda. Kvantitatiivset seost temperatuuri ja reaktsiooni kiiruse (konstandi) vahel väljendab Arrheniuse võrrand. k=Ae^-(E/RT) 51. Homogeense ja heterogeense katalüüsi näiteid . Homogeenne katalüüs (reageerivad ained ja katalüsaator on samas faasis) 2SO2 + O2 + (NOx ) 2SO3 2SO2 + 2NO2 = 2SO3 + 2NO 2NO + O2 = 2NO2 Heterogeenne katalüüs (reageerivad ained ja katalüsaator moodustuvad erinevad faasid ehk protsess toimub faaside piirpinnal) C2H4 + H2 + (Ni) = C2H6 52. Mis on adsorbtsioon? Kuidas seda liigitatakse? Adsorbtsioon on aine osakeste kogunemine vedelast või gaasilisest faasist tahke aine pinnale, mille põhjustab tahke aine pinnal olev vaba energia, mis kutsub esile sidemete tekkimise pinnal olevate osakeste ja pinna vahel. 53. Gibbsi adsorptsioonivōrrand. 54
kaaliumpermanganaat, kaaliumdikromaat jt. 52. Redoksreaktsioonid keskkonnas. Reovee puhastamine (orgaanilised saasteained): CH2O + O2 CO2 + H2O (aeroobne keskkond) Fotosüntees: CO2 + H2O + hv {CH2O} + O2 Metallide korrosioon: M M2+ +2 Metaani tekkimine: 2CH2O CH4 +CO2 (anaeroobne) 53. Toitainete ärastamine veest: nitrifikatsioon / denitrifikatsioon. · Nitrifikatsioon 2NH4+(vedel) + 3O2 + 2H2O 2NO2-(vedel) + 4H3O+2NO2- + O2 2NO3- (vedel) 2NH4+(vedel) + 2O2 + H2O 2NO3-(vedel) + 2H3O+ · Denitrifikatsioon 4NO3- + 5CH2O + 4H3O+ 2N2 + 5CO2 + 11H2O 2NO3- + 2CH2O + 2H3O+ 2N2O + 2CO2 + 5H2O NO3- + 2CH2O + 2H3O+ NH4+ + 2CO2 + 3H2O 54. Mis on redokspotentsiaal? Töö või energia hulk, mida on vaja rakendaada, et viia elektron pinnast lõpmatu kaugele vaakumis. 55. Mis on oksüdatsiooniaste? Määra oksüdatsiooni aste etteantud ühendites.
aine, leidub lisaks mudale ka pinnases, turbas, kivisöes. allikaks on eelkõige hukkunud taimed. Humiinhape on taimede kasvuhormooniks; pinnases mineraalide transportimiseks. 59. Nimetage tuntumaid redutseerijad ja oksüdeerijad keskkonnas: Red- vesinik, süsinik; Oks- hapnik, Cl 60. Redoksreaktsioonid keskkonnas. Roostetamine, põlemine, hingamine. 61. Toitainete ärastamine veest: nitrifikatsioon- I etapp: ammoniaagi oksüdeerimine nitritiks: 2NH4+(vedel) + 3O2 + 2H2O→ 2NO2−(vedel) + 4H3O+ .II etapp: oksüdeeritakse nitrit nitraadiks: 2NO2− + O2 → 2NO3−(vedel) ;denitrifikatsioon- nitraadi (NO3-) ja nitriti (NO2-) gaasilisteks oksiidideks redutseerimise protsess. tekivad lämmastikoksiid (NO) ja dilämmastikoksiid (N2O). 62. Mis on redokspotentsiaal? tasakaaluline elektroodipotentsiaal, mis iseloomustab süsteemi oksüdeerivaid või redutseerivaid omadusi. 63. Mis on oksüdatsiooniaste? Määra oksüdatsiooni aste etteantud ühendites. arv, mis
Tuntumad oksüdeerijad on kloor, broom, hapnik, lämmastikhape, kaaliumpermanganaat, kaaliumdikromaat jt. 52. Redoksreaktsioonid keskkonnas. Reovee puhastamine (orgaanilised saasteained): CH2O + O2 CO2 + H2O (aeroobne keskkond) Fotosüntees: CO2 + H2O + hv {CH2O} + O2 Metallide korrosioon: M M2+ +2 Metaani tekkimine: 2CH2O CH4 +CO2 (anaeroobne) 53. Toitainete ärastamine veest: nitrifikatsioon / denitrifikatsioon. · Nitrifikatsioon 2NH4+(vedel) + 3O2 + 2H2O 2NO2-(vedel) + 4H3O+2NO2- + O2 2NO3- (vedel) 2NH4+(vedel) + 2O2 + H2O 2NO3-(vedel) + 2H3O+ · Denitrifikatsioon 4NO3- + 5CH2O + 4H3O+ 2N2 + 5CO2 + 11H2O 2NO3- + 2CH2O + 2H3O+ 2N2O + 2CO2 + 5H2O NO3- + 2CH2O + 2H3O+ NH4+ + 2CO2 + 3H2O 54. Mis on redokspotentsiaal? Töö või energia hulk, mida on vaja rakendaada, et viia elektron pinnast lõpmatu kaugele vaakumis. 55. Mis on oksüdatsiooniaste? Määra oksüdatsiooni aste etteantud ühendites.
Ning naftatööstuse ja muudes jääkgaasides H 2S kujul. p*SO2 + p* SO3 SO2 konversioon väheneb temperatuuri 7. Ammoniaagi oksüdatsioon NOx ks Elementaarse (vaba) väävli kaevandamine ja tõusuga 4NH3 + 5 O2 4NO + 6 H2O (g) - H tootmine: · 400°C juures, kus tasakaalulised tingimused on väga 2NO + O2 2NO2 H Frasch'i protsess soodsad (peaaegu Kõik NH3 oksüdatsiooni reaktsioonid on mittepööratavad. Maa sisse viiakse 3 kontsentrilist toru: 100%), on tasakaaluni jõudmine väga aeglane· 500°C Esimese reaktsiooni selektiivsus on 95%, tegelikult
Tugev oksüdeerija. Laboris saadakse vase reageerimisel kontsentreeritud väävelhappega. N2O: netraalne oksiid, nõrga meeldiva lõhnaga, värvuseta, naerugaas, suuremas hulgas tekitab narkoosi. Nitraadid lahustuvad hästi vees. Kuumutamisel lagunevad, leelismetallide nitraadi korral tekib vastav nitrit ja O2 Vähem aktiivsemate metallide korral vastav oksiid, O2 ja NO2. Lämmastikhappe tootmine: N2 + + 3H2 NH3 4NH3 + 5O2 (katalüsaator) 4NO + 6H2O 2NO + O2 2NO2 4NO2 + 2H2O + O2 4HNO3 Fosforil on tuntud valge fosfor ja punane fosfor. Valge fosfor on küllalt aktiivne, mürgine, süttimisohtlik, hoitakse purgis veekihi all, helendab pimedas(aeglane oksüdeerumine). Punane fosfor on kihilise ehitusega, tahke, ei lahustu vees ega orgaanilistes ainetes, süttib kuumutamisel, ei helenda, ei ole mürgine. Kuumutamise reageerib metallidega, käitudes oksüdeerijana. Aktiivsemate mittemetallide suhtes käitub redutseerijana.
44. Reaktsiooni kiiruse sõltuvus temperatuurist, van't Hoffi reegel ja Arrheniuse empiirilised võrrandid. Keemiliste reaktsioonide kiirus kasvab temperatuuri toustes. Van´t Hoffi reegel: temperatuuri tostmisel 10 kraadi vorra kiireneb reaktsioon 2 kuni 4 korda. Kvantitatiivset seost temperatuuri ja reaktsiooni kiiruse (konstandi) vahel valjendab Arrheniuse vorrand. k=Ae^-(E/RT) 45. Homogeense ja heterogeense katalüüsi näiteid. Homogeenne kataluus 2SO2 + O2 + (NOx ) 2SO3 2SO2 + 2NO2 = 2SO3 + 2NO 2NO + O2 = 2NO2 Heterogeenne kataluus C2H4 + H2 + (Ni) = C2H6 46. Miks reaktsiooni kiirus enamasti kahaneb reaktsiooni toimumise vältel? Reaktsiooni kulgedes vaheneb pidevalt ka lahteainete kontsentratsioon. Seega vaheneb ka reaktsiooni kiirus. 47. Miks temperatuur avaldab väga olulist mõju reaktsioonide kiirusele? Temperatuur mojutab sageli keemilise reaktsiooni kiirust usna suuresti, kuna korgemal temperatuuril on molekulidel suurem soojusenergia. Kuigi
Neist omakorda on
praktiliselt tähtsamad lämmastikoksiid (NO) ja lämmastikdioksiid (NO2). Eespool nägime, et
NO saadakse vastavate lihtainete otsesel ühinemisel või NH3 katalüütilisel oksüdatsioonil.
Laboratooriumis valmistatakse NO vase reageerimisel lahjendatud lämmastikhappega:
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
Looduses moodustub NO välgu toimel õhus. NO on värvuseta mürgine gaas, õhust on ta
veidi raskem. Õhus oksüdeerub lämmastikoksiid lämmastikdioksiidiks:
2NO+O2=2NO2
Lämmastikdioksiid moodustab ka väheaktiivsete metallide (vase) reageerimisel
kontsentreeritud lämmastikhappega:
Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O
Cu-2e=CuII 1
Nv+e=NIV 2
NO2 on punakaspruuni värvusega, terava lõhnaga mürgine gaas. Tema reageerimisel veega
tekib lämmastikhape ja lämmastikoksiid:
3NO2+H2O=2HNO3+NO
NO2 on tugev oksüdeerija.
NO2 moodustab madalal temperatuuril dimeeri N2O4:
t*alandamine
2NO2--------------------N2O4 (H
NH4Cl + NaOH -> (temp.) NH3 + H2O + NaCl 4 NH3 + 3O2 -> (temp.) 2 N2 + 6 H2O 4 NH3 + 5 O2 -> (temp) 4 NO + 6 H2O (NH4)2CO3 -> (temp.) 2 NH3 + CO2 + H2O Lämmastiku hapnikuühendeid: 2 NO + O2 -> 2 NO2 2 NO2 + H2O -> HNO3 + HNO2 2 KNO3 -> (temp) 2 KNO2 + O2 2 Pb(NO3)2 -> (temp.) 2 PbO + 4 NO2 + O2 Lämmastiku tootmise põhimõtted: N + H2 -> (kat) NH3 + O2 -> (kat) NO + O2 -> NO2 + H2O, O2 -> HNO3 Lämmastikhape: 3Cu + (lahj.)8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 6H2O Cu + (konts.) 4HNO3 -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O KI + HNO3 -><- H2 + I2 + KNO3 Süsiniku keemilised omadused: ZnO + C -> (temp.) Zn + CO C + CO2 -> (temp.) 2 CO Süsiniku oksiidid: 2CO + O2 -> 2 CO CO2 + CaO -> CaCO3 + NaOH -> NaHCO3; Na2CO3 + H2O -> H2CO3 Süsihape ja karbonaadid: CO2 + H2O <-> H2CO3 Ränioksiid: SiO2 + 2 NaOH -> (temp.) Na2SiO3 + H2O Na2SiO3 + 2 HCl -> H2SiO3 + 2NaCl
Na,K,Li + : SO3+H2OH2SO4; 2Na+2H2O2NaOH+ H2 + : R2CO3+CaCl2CaCO3+2KCl; - (H2SO4, HNO3) + : Zn+Pb(NO3)2Zn(NO3)2+Pb; ( H2) + : SO3+Ca(OH)2CaSO4+H2O; u+4HNO3 Cu(NO3)2+2NO2+2H2O + : NaOH + HCl = NaCl + H2O; Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2+2H2O + : Zn+2HClZnCl2+H2 + : 2NaOH+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO4 Ca(OH)2+2HCl CaCl2+2H2O 33. - -. - CaO+H2SO4 CaSO4+H2O
annaabi.ee 
