Leelised ehk I A rühma metallid Ajalooliselt tuleneb sõna leelismetall sellest, et nende metallide hüdroksiide tunti juba ammu ja neid nimetati leelisteks. Tänapäevane selgitus võiks olla lihtsalt selline, et nende metallide veega reageerimisel tekivad leelised. Leelismetallid on kõige metalsemad elemendid. Aatomi ehituselt kuuluvad nad s-elementide hulka, kuna nende aatomite välisel orbitaalil on üks elektron. Sellest tulenevalt on kõikide leelismetallide aatomite väliskihi elektronvalemiks ns ja oksüdatsiooniastmeks ühendis +I. Kuna leelismetallidel on väliskihis ainult üks elektron, siis seetõttu nad loovutavad selle erakordselt kergesti. Kusjuures mida kaugemal väliselektron aatomituumast asub, seda kergemini see loovutatakse. Just sel põhjusel on leelismetallid väga tugevad redutseerijad ja keemiliste omaduste poolest nad kuuluvad kõige aktiivsemate metallide hulka. Elektroni loovutamise tagajärjel muutuvad leelismetallide aatom...
3) Vaadake, mitu elektroni kumbki element on liitnud/loovutanud: K V - 0 I 8 4) Leidke liidetud ning loovutatud elektronide vähim ühiskordne: NIII+ 8 e- → N ; K – 1e- → K 8 1 5) Kirjutage saadud tulemused võrrandisse: 8K + HNO3 → 8KNO3 + NH4NO3 + H2O NB! Nr 1 ei kirjutata 6) Tasakaalustage võrrand (NB! Jäta vee molekulid viimaseks): 8K + 10HNO3 → 8KNO3 + NH4NO3 + 3H2O 7) Võrrandi tasakaalu kontrollige hapniku aatomite arvu järgi! M(sool Kareduse arvutamine: karedus= * 1000 Me * 2. Laboratoorsed töid: töö käiku tundmine, vahendite kasutamine (mida mõõdeti ja mida arvutati?) 3. Mis on keemia (valdkonnad)
H2SO4 konts. + metall (ei teki kunagi vesinikku), vaid H2S, SO2, S. Tekkivad ained on tabelis: Aktiivne metall Väheaktiivne metall Pt, Au Kontsentreeritud HNO3 N2O NO2 xxxxx Lahjendatud HNO3 NH3 (NH4NO3) NO xxxxx Konsentreeritud H2SO4 H2S SO2 xxxxx 8K + 9HNO3 = 8KNO3 + NH3 + 3H2O lahj. 8K + 10HNO3 = 8KNO3 + N2O + 5H2O konts. b) hape + aluseline oksiid = SOOL + VESI 2HCl + CaO = CaCl2 + H2O c) hape + alus = SOOL + VESI HCl + KOH = KCl + H2O d) hape + sool = UUS HAPE + UUS SOOL 2HCl + CaCO3 = CaCl2 + H2O + CO2 NB! Nõrk hape ei tõrju tugevat hapet tema sooladest välja reaktsiooni ei toimu. H2S + NaNO3
Al, Cr ja Cr passiveeruvad kontsentreeritud HNO3 toimel, mistõttu saab viimast transportida teras- ja alumiiniumtsisternides. Lahjendatud HNO3 (10%-line vesilahus) reageerib paljude metallidega, aluste, metallioksiidide ja sooladega moodustades nitraate. Vähemaktiivsete metallidega reageerimisel moodustub ühe saadusena NO, aktiivsemate metallide korral võib tekkida NO, N2O, N2, NH3, ammooniumsooli. // 3Cu + lahj. 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 8K + lahj. 8HNO3 N2O + 8KNO3 + 5H2O // 2HNO3 + CaO Ca(NO3)2 + H2O HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O // HNO3 + K2CO3 2KNO3 + CO2 + H2 Lisaks reageerib lämmastikhape veel väävli ja süsinikuga: HNO3 + S H2SO4 + 2NO // HNO3 + C CO2 + 4NO2 + 2H2O Kontsentreeritud lämmastikhappe (70% vesilahus) reageerimisel metallidega tekib alati ühe saadusena NO2 Cu + kont.HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Lahjendatud hapete korral (v.a. HNO3) moodustuvad vastava metalli sool ja vesinik. 6K + 2H3PO4 2K3PO4 + 3H2 Kontsentreeritud hapete korral hakkab redutseeruma vesinikiooni asemel hapet moodustav elemet. Näiteks leelismetalli reageerimisel kontsentreeritud väävelhappega võib moodustuda H2S, S või SO2. Lämmastikhappe korral võivad moodustuda NH3, N2, N2O, NO või NO2. 4Na + konts. 4H2SO4 2Na2SO4 + 2SO2 + 4H2O 3Na + lahj. 4HNO3 3NaNO3 + NO + 2H2O 8K + konts.10HNO3 N2O + 8KNO3 + 5H2O 1.5 Leelismetallide kasutusalad Lihtainena kasutatakse leelismetalle harva. Peale keemialaborite kasutatakse lihtainena leelismetallidest kõige rohkem arvatavasti vaba metalset naatriumi naatriumiauru kujul tänavavalgustuslampides (kollane valgus). Tänavavalgustuslamp (Pildiallikas: http://www.pha.jhu.edu/~atolea/second/page2