Plaanid puhkusele minna? Võta endale majutus AirBnb kaudu ja saad 37€ kontoraha Tee konto Sulge
Facebook Like

Anorgaaniline keemia I (0)

5 VÄGA HEA
Punktid
 
Säutsu twitteris
1. Vesinik
Arvatavasti sai vesiniku esmakordselt 16.saj. saksa loodusteadlane T. Paracelsus . Uuris põhjalikumalt ja vesiniku avastajaks peetakse hoopis H. Cavendishi (1776). Elementaarse loomuse avastajaks on A. Lavoisier 1783.
Elemendina: mõõduka aktiivsusega, o.-a. 1, 0, -1
3 isotoopi:
1H – prootium (“taval.” vesinik) – see on nn harilik vesinik, mille aatomi tuumas on ainult üks prooton .
2H = D – deuteerium (“raske vesinik”) – aatomi tuumas on 1 prooton ja 1 neutron .
– looduses (Maal) 6800 korda vähem aatomeid ; D2 kasut. aeglustina aatomienergeetikas ja vesinikupommi komponendina. Avastati H. C. Urey jt poolt 1931 .a.
3H = T – triitium (“üliraske vesinik”) – aatomi tuumas on 1 prooton ja 2 neutronit.
Sisaldus maakoores massi järgi väike (0,87%); aatomite arvu järgi suur (17% aatomi-%); leviku poolest Maal 9. kohal; universumis kõige levinum element; T on radioaktiivne beetakiirgur, mille lagunemisel tekib heeliumi isotoop . T moodustab atmosfääri ülakihtides kosmilise kiirguse mõjul, peamiselt õhulämmastiku ja kosmilises kiirguses esinevate neutronite regeerimisel. Hinnatakse, et maailmameres on u 250kg, magevees 45kg ja atmosfääris u 3kg triitiumi. Kasutatakse termotuumareaktsiooni evitamine energeetikas.
Monovesinik : Kõrgel temperatuuril, elektrikaares või ultraviolettkiirguse mõjul laguneb molekulaarne divesinik H2 endotermilisel protsessil aatomiteks ja tekib monovesinik. Monovesiniku eksisteerimis aeg on lühike.Sellega kaasneb tunduv eksotermiline soojusefekt, mida kasutatakse tehnikas metallide sulatamiseks ja mitmesuguste kõrgtemperatuuri nõudvate protsesside läbiviimiseks. Monovesinik on väga tugev redutseerija , tunduvalt tugevam kui divesinik. Monovesinik ühineb otseselt mõnede metallide või poolmetallidega moodustades vastavaid hübriide.
Keemis- ja sulamistemperatuurid väga madalad.
Saamine: Vesinik on molekulaarne gaas , lihtainena valem H2. Suurtootmises: looduslikest ja tööstuslikest gaasidest sügavjahutamisel või katalüütilisel töötlemisel.
1) Hõõguv süsi + veeaur  veegaas:
C + H2O → H2 + CO
veegaas katal .
CO + H2O → CO + H2
eraldatakse pesemisel veega rõhu all
2) Süsivesinike mittetäielikul oksüdeerimisel hapniku või veeauruga:
2CH4 + O2 → 2CO + 4H2
CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2
3. Tööstuslikes vee elektrolüüsiprotsessides (kõrvalproduktina leeliste tootmisel jm.):
katoodil - : 4H2O + 4e → 2H2 + 4OH-
anoodil + : 2H2O - 4e → 4H+ + O2
4. Laboris kõige sagedamini:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
(sisaldab lisandina HCl ja happe aerosooli)
5) Välitingimustes mõnikord hüdriididest:
CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2
Omadused: • Kergeim gaas (ja üldse aine), 14,5 korda õhust kergem
Molekul kaheaatomiline: H2
• Parim gaasiline soojusjuht
• Difundeerub kergesti läbi paljude materjalide,
väga “liikuv” kõrgemal temp-l läbib ka metalle
• Lahustub halvasti vees ja org. lahustites ,
hästi mõnedes metallides (Pd, Pt)
• Aatomi H ja molekuli H2 mõõtmed väga väikesed,
molekulis sidemeenergia kõrge: raskesti polariseeritav
Neist omadustest tingitud vähene lahustuvus , madal keemis- ja sulamistemp
Vesinik on värvuseta, maitseta ja lõhnata kõige kergem gaas, väga madala keemistemp ja sulamistemp. Võrreldes teiste gaasidega on vesiniku molekulil kõige väiksem mass ( aatom - ja molekulmass) ning sellest tingitud suurim liikumiskiirus .
Vesiniku ja hapniku segu mahuvahekorras 2:1 nimetatakse paukgaasiks (kergesti plahvatav segu).
Kasutusalad: ¤ peam. keemiatööstuses, eriti
NH3, HCl, CH3OH sünteesil
vedelate rasvade hüdrogeenimisel (sh. → margariin): Vesinikuga muudetakse taimsed ja loomsed rasvad (õlid) tahketeks , mis on aluseks margariini tootmisele.
vedel vesinik: raketikütus
deuteerium ja raske vesi: tuumaenergeetikas, termotuumapommis
vesiniku H2 või H (monovesinik) põlemine – metallide lõikamine, keevitamine
Ühendid: Tähtsamateks vesinikuühendeiks on vesi ja vesinikperoksiid .
H2O2 vesinikperoksiid on värvustea või nõrgalt sinaka värvusega vedelik. Võrreldes vesinikperoksiidi molekuli konfiguratsiooni gaasi faasis ja kristalsena, ilmneb, et aatomite vahelised sidemepikkused erinevad vähe, kuid sidemetasapindade vaheline nurk on tunduvalt muutunud.
Kasutatakse oksüdeerijana, pleegitina ja desinfitseerijana meditsiinis ja olems. Tööstuslikult kasutatakse seda epoksiidide, propeenoksiidi ja kaprolaktaani saamisel, mitmesuguste ravimite ja toidukomponentide saamisel.

2.Vesi Vesi ( vesinikoksiid , divesinikoksiid H2O)
Levinuim ja praktiliselt tähtsaim H ühend
Veega kaetud u ¾ Maa pinnast; peale hüdrosfääri esineb atmosfääris,litosfääris, biosfääris
Biol. protsessid mõeldamatud vee osavõtuta
Looduslik vesi sisaldab alati lisandeid,
ülipuhast vett on suhteliselt raske saada
- dest. vesi, bi- ja tridestillaat
+ täiendav puhastamine
Loodusliku vee lisandid (peam. soolad , lahustunud gaasid)
- mered, ookeanid : domineerivad kloriidid - (sooladesisaldus kuni 4%)
- mageveekogud: domineerivad vesinikkarbonaadid – (sooladesisaldus kuni 0,05% taval.)
Linna veevarustus : peam. pinna-, osal. põhjavesi
pinnavesi osoneeritud või klooritud
( puhastatud : Al2(SO4)3 → Al(OH)3 , haarab kaasa lisandeid)
filtritud
Põhjalikum puhastus: destillatsioon , ioonivahetus
Füüsikal. omadused
- rida anomaalseid omadusi:
kõrge sulamis- ja aurustumissoojus
jää sulamisel ruumala väheneb 9%, seejuures soojusmahtuvus C kasvab peaaegu 2 korda
(edasi vahemikus 0 - 100C peaaegu ei muutu)
Molekuli ehitus
Vaid tühine osa vee molekule (25C juures: 1 5.109 kohta) on
dissotsieerunud võrr. H2O H+ + OH- kohaselt
prooton H+ + H2O → H3O+
H3O+ + H2O → H5O2+
Sellistes kompleksides on kaugus O … O tunduvalt väiksem vesiniksideme pikkusest neutr. molekulides
Vesinik ei asetse selle “lühenenud” sideme keskel,
vaid on ühele O-le lähemal, mille põhjuseks on
H3O+ (oksooniumiooni) esinemine vees.
- oluline tähtsus paljudes (sh. biol.) süsteemides
Põhiliselt esinevad veemolekulid (toatemp-l)
kaksikassotsiaatidena (H2O)2 → 2H2O
temp-l alla 4C ka (H2O)3
assotsiaatidest tingitud kõrge soojusmahtuvus

Keemilised omadused
aktiivne ühend, reageerib; paljude metallidega; mõnede mittemetallidega (peam. halogeenidega); sooladega; oksiididega jt.
Üle 1000C algab lagunemine (termil. dissotsiatsioon ):
2H2 2H2 + O2
3) Deuteeriumoksiid D2O (“raske vesi”)
2H2 16O
(isotoopkoostiselt on loodusl . vees 9 erin. stabiilset vett,
neist märgatavas koguses vähemalt 10-1 … 10-2% esineb 4)
D2O saadakse lood. vee elektrolüüsil (H2O laguneb kiiremini) jpt. meetoditega (külmutamine, keemilised meet-d)
Sto - 3,8oC kto 101,4oC
ained lahustuvad halvemini, reaktsioonid kulgevad aeglasemalt kui tavalises vees
D aatomid võivad kergesti välja vahetada H aatomeid (isotoopvahetus), seda kasutatakse keem. struktuuriuuringutes
- ka mõned lihtsamad organismid ( vetikad ) kannatavad sellise
vahetuse välja
Looduses
Looduses esineb D2O taval. vee normaalse komponendina, siiski peamiselt HDO kujul: H3O + D2O 2HDO
Tinglikult arvestatakse ümber D2O sisalduseks;
s.o. 0,0145 - 0,0146 mool-% D2O lood. vees
Tegelikult see suhe erin. lood. vetes kõigub
(näit. mererannikul on see suhteliselt kõrge)
Sellega seoses on defineeritud rahvusvaheline standard,
nn. standardne merevesi
SMOW (Standard Marine Ordinary Water)
selle D/H = 1,5576 . 10-4
Anomaalselt füüsikal. omadustelt sarnaneb D2O H2O-ga,
erinevused on väga väikesed.
Kasutatakse: tuumaenergeetikas (neutronite aeglustaja ja soojuskandja ), teaduses jm.
Avastatud 1932, puhtal kujul eraldatud 1933,
toodang praegu mõnituhat tonni aastas
3. Leelismetallid
Per.-süst. I rühm:
Li Na K Rb Cs Fr
Leelismetallid: veega → Leelised (tugevad, lahustuvad alused)
- tüüpilised s-elemendid välis-elektronkihi konfiguratsiooniga s1, o.-a. alati I
- tüüpilised metallid
Aktiivsus kasvab koos raadiuse kasvuga : Li → Fr
Paiknevad pingerea alguses (kõige tüüpilisemad metallid)
Reageerivad energiliselt paljude ainetega juba toatemperatuuril
- tormiliselt Hal-ga, hapetega
kolm kõige aktiivsemat süttivad õhus spontaanselt
Avastamine
Na, K ( sodium , potassium) – H. Davy (elektrolüüsiga); 1807
Li - veidi hiljem
Rb, Cs - üsna haruldased
avastati 1860-61 spektraalanalüüsiga
Bunsen, Kirchhoff
Fr - saadud kunstlikult (tuumareaktsioonil) 1939
looduses leidub väga vähe
(mõni mg kogu maakoores)
Lihtainetena läikivad hõbevalged (Cs – kuldkollane): pehmed metallid; Li, Na, K – veest kergemad; (Li on kõige kergem metall üldse); Head elektri- ja soojusjuhid; Kõik LM oksüdeeruvad õhus väga kiiresti.
K ja Na sulam , Li kasutatakse tuumareaktoris soojuskandjana.
LM-le on omased peroksiidid (Na2O2) ja hüperoksiidid(KO2, RbO2, CsO22). Paljud orgaanilised ained süttivad kokkupuutel peroksiidiga.
LmOH - värvitud, tahked , väga hügroskoopsed ained; lahustuvad hästi vees, väga tugevad alused (leelised).
NaOH toodetakse ja kasutatakse tohututes kogustes
(üks keemiatööstuse põhiproduktidest, miljonid tonnid aastas)
KOH toodetakse tunduvalt vähem
mõlemaid kasutatakse paljudes tööstusharudes; eriti nafta -, seebi-,
80% sisust ei kuvatud. Kogu dokumendi sisu näed kui laed faili alla
Vasakule Paremale
Anorgaaniline keemia I #1 Anorgaaniline keemia I #2 Anorgaaniline keemia I #3 Anorgaaniline keemia I #4 Anorgaaniline keemia I #5 Anorgaaniline keemia I #6 Anorgaaniline keemia I #7 Anorgaaniline keemia I #8 Anorgaaniline keemia I #9 Anorgaaniline keemia I #10 Anorgaaniline keemia I #11
Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
Leheküljed ~ 11 lehte Lehekülgede arv dokumendis
Aeg2012-01-13 Kuupäev, millal dokument üles laeti
Allalaadimisi 68 laadimist Kokku alla laetud
Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
Autor Kadri Mekk Õppematerjali autor

Lisainfo

Mõisted


Kommentaarid (0)

Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri


Sarnased materjalid

304
doc
ELEMENTIDE RÜHMITAMISE PÕHIMÕTTED
36
docx
Materjalide keemia
20
doc
Anorgaaaniline keemia kokkuvõte
25
doc
Orgaaniline keemia
21
doc
Anorgaaniline keemia
6
doc
Anorgaanilise keemia II
3
docx
Anorgaaniline keemia I kordamine mittemetallid
35
doc
Üldine ja anorgaaniline keemia



Faili allalaadimiseks, pead sisse logima
Kasutajanimi / Email
Parool

Unustasid parooli?

UUTELE LIITUJATELE KONTO MOBIILIGA AKTIVEERIMISEL +50 PUNKTI !
Pole kasutajat?

Tee tasuta konto

Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun