oksüdeerumine on elektronide loovutamine. oksüdeeruda võivad ained, mille aatomid hoiavad oma väliskihi elektrone nõrgalt kinni. oksüdeeruja redutseerib e liidab elektrone. nt. Cl (Z= 17) +17/ 2) 8) 7), liidab 1 elektroni, (liidab nii palju elektrone, et viimasel el-kihil oleks 8 el.) S (Z= 16) +16/ 2) 8) 6), liidab 2 elektroni. redutseerija oksüdeerub e loovutab elektrone. nt. Na (Z= 11) +11/ 2) 8) 1), loovutab 1 elektroni, (loovutab nii palju elektrone, kui on tal viimasel el-kihil.) Ca (Z= 20) +20/ 2) 8) 8) 2), loovutab 2 elektroni.
1) Selgita misteid: orgaaniline keemia, orgaaniline aine, vitalism, valents, oksdeerija, redutseerija, oksdeerumine, redutseerumine, prols, utmine org.keemia - Orgaaniliseks keemiaks nimetatakse keemia haru, mis ksitleb orgaanilisi hendeid ja tegeleb nende ehituse, omaduste, koostise, saamiisviiside ja reaktsoonide uurimisega. org.aine - seotud elusorganismidega vitalism - vitalismi ehk eluju teooria. Tol ajal arvati, et orgaanilisi aineid laboratooriumis valmistada ei ole vimalik, sest need saavad moodustuda ainult elusorganismides salaprase eluju (vis vitalis) toimel. Esimese lgi vitalismi teooriale andis saksa
Keemia 1.Mõisted! OKSÜDEERIJA- aine, mis seob(liidab) elektrone OKSÜDEERUMINE- elektronide loovutamine reaktsioonis(o.a suureneb) REDUTSEERIJA- aine, mis loovutab(lahutab) elektrone REDUTSEERUMINE- elektronide liitmine reaktsioonis(o.a väheneb) REDOKSREAKTSIOON- reaktsioon, mille köigus elementide o.a muutub 2.Sulamid (mis nad on?, miks valmistatakse?, tähtsamate sulamite koostisosad ja kasutus) SULAM- metallide ( või metalli ja mittemetalli) kokkusulamisel saadud materjal Sulameid valmistatakse, et metallide omadusi paremaks muuta SULAM KOOSTIAINED KASUTAMINE
Hape aine, mis annab lahusesse vesinikioone Oksiid aine, mis koosneb kahest elemendist, milleks üks on hapnik Alus aine, mis annab lahusesse hüdroksiidioone Sool kristalne aine, mis koosneb katioonidest ja anioonidest Elektrolüütiline dissotsiatsioon ioone sisaldavate lahuste tekkeprotsess elektrolüütide lahustumisel vees Hüdraatumine vee molekulide seostumine ioonidega Hüdrolüüs reageerimine veega Oksüdeerumine(redutseerija) elektronide loovutamine Redutseerumine (oksüdeerija) elektronide liitmine Redoksreaktsioon reaktsioon, mille käigus muutub elementide o.-a Korrosioon metalli hävimine keskkonna mõjul Keemiline vooluallikas e galviaanielement toodetakse energiat..mindfuck (vastupidine elektrolüüsile) Elektrolüüs redoksreaktsioon, mis toimub elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektrootide pinnal elektrivoolu toimel Maagi rikastamine lisanditest puhastamine !!! Fe, Cu, Al
Oksiid liitaine, mille üks element on hapnik põlemisreaktsioon ühinemisreaktsioon hapnikuga Redoksreaktsioon keemiline reaktsioon, millega kaasneb eletronide liitmine ja loovutamine ning elementide oksüdatsiooniastme muutus. oksüdatsiooniaste arvutuslik suurus, mis näitab elemendi oksüdeerumise astet ühendis. Oksüdeerija aine, mille osakesed liidavad elektrone(ise redutseerudes) redutseerija aine, mille osakesed loovutavad elektrone (ise oksüdeerudes) Redutseerumine elektronide liitmine redoksreaktsioonis. O-A väheneb oksüdeerumine elektronide loovutamine redoksreaktsioonis. O-A suureneb. Õhu tähtsamad koostisosad on lämmastik (78%), hapnik (21%) ja ülejäänud õhus leiduvad gaasilised osakesed( argoon, süsihappegaas, veeaur) moodustavad 1%. Laboris saadakse hapniku kasutades vee elektrolüüsi või mõnede vähepüsivate hapnikku sisaldavate ainete lagundamisel( KMnO4) Puhas õhk koosneb hapnikust ja lämmastikust
KEEMIA KT Mõisted 1) Redutseerija on aine, mille osakesed loovutavad elektrone (ise oksüdeerudes). On metall. (KATOOD) 2) Oksüdeerija on aine, mille osakesed liidavad elektrone (ise redutseerudes). (ANOOD) 3) Metallid on kergesti töödeldavad, nad on plastilised. 4) Elektrolüüs on elektrivoolu toimel aine saamine. Aine lagundamine elektrivoolu toimel. Elektrolüüsi korral toimuvad redutseerumine ja oksüdeerumine eraldi elektroodidel. Elektroodi, millel toimub redutseerumine, nimetatakse katoodiks, elektroodi, millel toimub oksüdeerumine, nimetatakse anoodiks. 5) 6) Maagi rikastamine: rikastamisel eraldatakse maagist suurem osa kõrvalainetest. Maagis sisalduvate ainete üksteisest eraldamine kasutatakse enamasti ära nende ainete füüsikalliste omaduste erinevust, näiteks erinevat tihedust, märguvust või magnetilisi omadusi.
Orgaanilised saasteained keskkonnas. Orgaaniliste saasteainete keskkonnaohtlikkus, näiteid orgaanilistest saasteainetest; orgaaniliste ainete lagunemine keskkonnas, biolagunemine ja selle tähtsus; poolestusaeg (poollagunemisaeg); aeroobne ja anaeroobne lagunemine, BHT ja KHT, arvutused reaktsioonivõrrandi järgi püsivad saasteained ja Stockholmi konventsioon. Bioakumulatsioon, bioakumulatsiooni tegur, biomagnifikatsioon. Redoksreaktsioonid, oksüdatsiooniaste, oksüdeerumine, redutseerumine, oksüdeerija, redutseerija, oksüdeerivad ja redutseerivad tingimused keskkonnas, redokspotentsiaal, raua-, väävli- ja lämmastikuühendid erinevates redokstingimustes (pH-pE diagrammid).
kõrgel temperatuuril või mitteelektrolüüdi lahuses. Toimub metalli otsene reageerimine ümbritsevas keskkonnas oleva ainega. 3Fe + 2O2=Fe3O4 või 2Fe+3Cl2=2FeCl3 Elektrokeemiline korrosioon toimub elektrolüüdi lahuses ( niiske pinnas, niiske õhk, sooli sisaldavad veekogud) ja kahe erineva kontaktse metalli olemasolul (ka see tingimus enamasti täidetud). Aktiivsem metall oksüdeerub (loovutab elektrone): Me0-ne-=Me+n Vähemaktiivse metalli pinnal toimub redutseerumine. Neutraalses või aluselises keskkonnas redutseerub veekiles lahustunud hapnik, happelises keskkonnas H+ . Vigastatud tsingitud raudpleki korrosioonil on aktiivsemaks metalliks Zn, järelikult oksüdeerub Zn: Zn0-2e-=Zn+2 . Raua kui vähemaktiivsema metalli pinnal toimub: happelises keskkonnas H+ redutseerumine: 2H++2e- =H2 , neutraalses või aluselises keskkonnas vees lahustunud hapniku redutseerumine: O2+2H2O+4e- =4OH- Korrosioonitõrje:
Oksüdeerija aine, mille osakesed liidavad elektrone(ise redutseerudes). Oksüdeerumine elektronide loovutamine redoksreaktsioonis, sellele vastab elemendi oa suurenemine . Redutseerija aine, mille osakesed loovutavad elektrone(ise oksüdeerides) . Redutseerumine elektronide liitmine redoksreaktsioonis, sellele vastab elemendi oa vähenemine. Korrosioon metalli hävimine(oksüdeerumine) keskkonna toimel. Maak kivim või mineraal, mis on mingi lihtaine saamisel tooraineks. Sulam mitmest metallist või mittemetallist ja metallist koosnev metalliliste omadustega materjal, tavaliselt saadakse koostisainete kokkusulatamise. Elektrolüüs elektrivoolu juhtimisel lahusest või sulatatud elektrolüüdist elektroodidel kulgev redoksreaktsioon
Oksüdatsioon on keemiline protsess, mille käigus aine loovutab elektrone ehk oksüdeerub. Oksüdeerumine toimub redoksreaktsioonis ning aine, mille korral toimub oksüdeerumine, on redutseerija. Oksüdeerumise vastandprotsess on redutseerumine ehk reduktsioon. Tüüpiline oksüdatsiooniprotsess on põlemine, mille käigus põlev aine oksüdeerub. Keemiline aine on aine, mille molekulidel on ühesugune koostis ja struktuur. Redoksreaktsioon on keemiline reaktsioon, mille käigus aatom liidab või loovutab elektrone. Elektronide liikumise tõttu muutub ka aatomi oksüdatsiooniaste. Reduktsioon ehk redutseerumine on redoksreaktsiooni käigus oksüdeerijaga toimuv protsess, mis seisneb selles, et ta liidab endaga elektrone
ka erinevad metallid. Kõrgahjutehnoloogia Kõrgahi töötab sisuliselt nagu vastuvool. Keemilistel reaktsioonidel tekkivad gaasid liiguvad alt üles, kõrgahju täidis aga ülevalt alla. Ülemine osa kõrgahjul on kõige madalama temperatuuriga ning see on ka rahvakeeli ,,soojendustsoon". Mida rohkem allapoole liikuda, seda enam kasvab ka teperatuur. Keskosas toimubki juba ka raua vaikne redutseerumine ,,käsnrauaks". Keskosas toimub ka aheraine muutumine räbuks lubjakivi toimel. Räbu kasutatakse ära näiteks tsemendi tootmiseks. Ahju allosas toimub juba raua rikastamine süsinikuga, täna millele raua sulamistemperatuur alaneb ja toimub raua sulatamine. Kolde allosast eraldub sulamalm. Selline malm sisaldab rauda, milles on lahustunud süsinik, räni ja teised lisaained. Õhku juhtitakse kõrgahju kolde ülaosas olevate avade (furmide) abil.
KORDAMISKÜSIMUSED KT. NR.21 (ELEKTROLÜÜS, KEEMILINE VOOLUALLIKAS, METALLIDE KEEMILISED OMADUSED, KORROSIOON) Tuleb teada: 1. Mis on: oksüdatsiooniaste, redoksreaktsioon? Redoksreaktsioonid on reaktsioonid, mille käigus elemendi o.-a. Muutub. O.-a. On arvutuslik suurus, mis on arvuliselt võrdne iooni laenguga eeldusel, et kõik ained koosnevad ioonidest. 2. Mis on oksüdeerumine, redutseerumine, oksüdeerija, redutseerija lähtudes: a) oksüdatsiooniastme muutumisest, b) elektronide üleminekust? Oksüdeerumine on o.-a. suurenemine ta loovutab elektrone. Redutseerumine on o.-a vähenemine ta liidab elektrone. Oksüdeerija redutseerub, o.-a väheneb ja liidab elektrone. Redutseerija oksüdeerub, o.-a suureneb ja loovutab elektrone. 3. Kuidas määrata elementide maksimaalset ja minimaalset oksüdatsiooniastet? Max o.-a näitab rühma number. Metallide min o
KORDAMISKÜSIMUSED KT. NR.21 (ELEKTROLÜÜS, KEEMILINE VOOLUALLIKAS, METALLIDE KEEMILISED OMADUSED, KORROSIOON) Tuleb teada: 1. Mis on: oksüdatsiooniaste, redoksreaktsioon? Redoksreaktsioonid on reaktsioonid, mille käigus elemendi o.-a. Muutub. O.-a. On arvutuslik suurus, mis on arvuliselt võrdne iooni laenguga eeldusel, et kõik ained koosnevad ioonidest. 2. Mis on oksüdeerumine, redutseerumine, oksüdeerija, redutseerija lähtudes: a) oksüdatsiooniastme muutumisest, b) elektronide üleminekust? Oksüdeerumine on o.-a. suurenemine ta loovutab elektrone. Redutseerumine on o.-a vähenemine ta liidab elektrone. Oksüdeerija redutseerub, o.-a väheneb ja liidab elektrone. Redutseerija oksüdeerub, o.-a suureneb ja loovutab elektrone. 3. Kuidas määrata elementide maksimaalset ja minimaalset oksüdatsiooniastet? Max o.-a näitab rühma number. Metallide min o
tulemuseks tulemuseks oksüdatsiooniaste kahaneb 4. Otsusta, milline lause on õige (kirjuta kasti ,,+"), milline väär (kirjuta kasti ,,-"). a) Redoksreaktsioon on reaktsioon, mille käigus muutub elementide oksüdatsiooniaste. b) Redoksreaktsioonis ei pea alati oksüdeerumine ja redutseerumine toimuma koos. c) Redoksreaktsioonis redutseerija loovutab elektrone, mille tulemusena tema oksüdatsiooniaste kasvab. d) Redoksreaktsioonis oksüdeerija liidab elektrone, mille tulemusena tema oksüdatsiooniaste kahaneb. e) Kui elemendi oksüdatsiooniaste kahaneb, siis element oksüdeerub. f) Kui elemendi oksüdatsiooniaste kasvab, siis element redutseerub. 2 5. A-osa
Elektrolüüs on redoksreaktsioon, mis toimub elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektroodide pinnal elektrivoolu. Elektrienergia muundub keemiliseks energiaks.Endotermiline protsess. Katood (-)Elektrood, millel toimub redutseerumine, tekitatud elektronide ülejääk. Anood (+)Elektrood millel toimub oksüdeerumine, tekitatud elektronid puudujääk . Elektrolüüs sulatatud soolades: Sulatatud elektrolüüdi korral - katoodil redutseeruvad metalliioonid + anoodil oksüdeeruvad anioonid tekivad vastavad lihtained Sulatatud naatriumkloriidi elektrolüüs Elektrolüüdi vesilahuses Katoodil (–) väheaktiivsed metallid redutseeruvad;aktiivsemad metallid ei redutseeru, redutseerub vesi: Anoodil (+)
kõrgel temperatuuril keemiline vooluallikas-saade, milles keemilises reaktsioonis vabanev energia muudetakse vahetult elektrienergiaks. korrosioon- metalli hävimine(oksüdeerumine) keskkonna toimel oksüdeerija-aine, mille osakesed liidavad elektrone(ise redutseerudes) oksüdeerumine-elektronide loovutamine redoksreaktsioonis;sellele vastab elemendi oksüdatsiooniastme suurenemine redutseerija-aine, mille osakesed loovutavad elektrone(ise oksüdeerudes) redutseerumine-elektronide liitmine redoksreaktsioonis;sellele vastab elemendi oksüdatsiooniastme vähenemine sulam-mitmest metallist või metallist ja mittemetallist koosnev metalliliste omadustega materjal;saadakse enamasti koostisainete kokkusulatamisel särdamine-kuumutamine õhuhapniku juuresolekul. maagi rikastamine-rikastamisel eraldatakse maagist suurem osa kõrvalainetest. Maagis sisalduvate ainete üksteisest eraldamine kasutatakse enamasti ära nende
happelises lahuses. Alumiiniumi, tsingi, tina ja kroomi pinnale tekib kaitsev oksiidkiht. on korrosiooni kindlamad. AGA happe eest oksiidkiht ei kaitse. Korrosioon kulgeb iseenesest. Keemiline korrosioon metalli vahetu keemiline reaktsioon keskkonnas leiduva oksüdeerijaga. Toimud eritingimustes, kõrgel temperatuuril. Elektrokeemiline korrosioon metalli kokkupuude elektrolüüdi lahusega. Kulgeb tavatingimustel. Osareaktsioonid on metalli oksüdeerumine, mittemetalli redutseerumine. Niisiis, kui Fe + 2H + -> Fe 2+ + H2 Fe muutub 0-st kaheks. ehk ta loovutas elektrone. ehk on redutseerija ja oksüdeerub. Raua reageerimine happega. Mida happelisem on lahus või mida paremini pääseb metallini õhuhapnik, seda kiiremini toimub korrosioon. Kuidas on võimalik takistada: emaili-, värvi-, või lakikihi abil. Metalli kaitsmine korrosioonikindlamast metallist kaitsekihiga. (raua katmine nikli või kroomikihiga) kasutatakse elektrolüüsi.
Tuleb teada: 1. Mis on: oksüdatsiooniaste, redoksreaktsioon? Redoksreaktsioonid on reaktsioonid, mille käigus elemendi o.-a. Muutub. O.-a. On arvutuslik suurus, mis on arvuliselt võrdne iooni laenguga eeldusel, et kõik ained koosnevad ioonidest. 2. Mis on oksüdeerumine, redutseerumine, oksüdeerija, redutseerija lähtudes: a) oksüdatsiooniastme muutumisest, b) elektronide üleminekust? Oksüdeerumine on o.-a. suurenemine ta loovutab elektrone. Redutseerumine on o.-a vähenemine ta liidab elektrone. Oksüdeerija redutseerub, o.-a väheneb ja liidab elektrone. Redutseerija oksüdeerub, o.-a suureneb ja loovutab elektrone. 3. Kuidas määrata elementide maksimaalset ja minimaalset oksüdatsiooniastet? Max o.-a näitab rühma number. Metallide min o.-a on null ja mittemetallidel rühma number miinus kaheksa. 4. Kui suur on oksüdatsiooniastmete summa keemilises ühendis? Liitainetes on kõigi aatomite oksüdatsiooniastmete summa 0. 10
Maagi töötlemise etapid: Maak -> rikastamine-> Rikastatud maak ->särdamine (O2)-> Metalli oksiid ->redutseerija-> Metall 4. Elektrolüüs elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektrivoolu toimel kulgev redoksreaktsioon. Elektrolüüs kulgeb elektrienergia arvel. Elektrolüüsi korral toimuvad redutseerimine ja oksüdeerumine ereldi elektroodidel. Elektrood, millel toimub oksüdeerumine, on anood. Elektrood, millel toimub redutseerumine on katood. Elektroöüüsi käigus läbib seadet elektrivool väisahelas liiguvad elektronid, lahuses liiguvad ioonid (anioonid liiguvad anoodi suunas, katioonid katoodi suunas). Elektronid liiguvad anoodilt katoodile. 5. Keemilised vooluallikad Väikesed patareid koosnevad kuivelementidest, mis varustavad elektrienergiaga mitmesuguseid elektroonseid tarbeesemeid. Autoaku e. pliiaku on mõeldud paljukordseks kasutamiseks. Aku tühjenemisel saab seda jälle laadida ja uuesti kasutada.
3 3 CH CH CH COCH pentaan-2-oon e. metüülpropüülketoon 3 2 2 3 Ketoonide omadused · Kergesti lenduvad vedelikud · Vees lahustuvad · Narkootilise toimega · Kujundavad toiduainete lõhnabuketti Aldehüüdide redoksomadused ·Oksüdeerumine (ketoonidega ei toimu) CH CHO+Ag O®CH COOH+2Ag (hõbepeeglireaktsioon) 3 2 3 CH CHO+2CuO®CH COOH+Cu O (must à punane) 3 3 2 ·Redutseerumine CH CHO + H ® CH CH OH 3 2 3 2 Aldehüüdide ja ketoonide saamine ·Alkoholide oksüdeerumine 2CH CH OH + O ® 2CH CHO+2H O 3 2 2 3 2 2CH CH(OH)CH + O ® 2CH COCH +2H O 3 3 2 3 3 2 ·Karboksüülhapete redutseerumine CH COOH + H ® CH CHO + H O 3 2 3 2 Aldehüüdide esindajaid · Metanaal e formaldehüüd HCHO Gaas, lahustub hästi vees, mürgine
FÜÜSIKALISED OMADUSED Üldised omadused neid on vähe (erinevamad kui metallid) halb soojus- ja elektrijuhtivus rabedus Erinevad füüsikalised omadused: erinev värvus väga erinev sulamistemperatuur · lämmastik, hapnik broom teemant, grafiit, boor 3. KEEMILISED OMADUSED · Mittemetallid lihtainena käituvad keemilistes reaktsioonides kas redutseerijana või oksüdeerijana... · VAHEPALA meeldetuletuseks Protsess Oksüdeerumine Redutseerumine Elektronide... ... loovutamine ... liitmine Oksüdatsiooniaste kasvab kahaneb Osakese nimetus redutseerija oksüdeerija Näide Mg0 2e- MgII S0 + 2e- S-II 3. KEEMILISED OMADUSED · Oksüdeerijana käituvad mittemetallid: Alati metallide suhtes: · Fe + S FeS · 2 Na + Cl2 2 NaCl · 2 Mg + O2 2 MgO Endast nõrgemate, st madalama elektronegatiivsusega mittemetallide suhtes · S + H2 H2S
Küsimused 11.a ja 11.b klassile fotosünteesist 1.Mõisted keemiline energia, auto/heterotroof, oksüdeerumine, redutseerumine Keemiline energia- keemilistes ühendites olevate sidemete moodustumisel kulutatav või lõhkumisel vabanev energia Autotroof- organism, kes ise sünteesib elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid anorgaanilistest süsinikuühenditest Heterotroof- Oksüdeerumine- protsess, mille käigus aatom loovutab elektroni ning eraldub energia Redutseerumine- protsess, mille käigus elektron liitub aatomiga ning energia neeldub 2.Milliseid reaktsioone kasutatakse energia salvestamiseks, milliseid vabastamiseks? Oksüdeerumisel energia salvestub ja redutseerumisel energia vabaneb 3.Miks põhineb elu süsinikul? Moodustab pikki hargnevaid ahelaid, võib lisada teisi aineid. Moodustab palju erinevaid ühendeid 4.Millistest allikatest saavad elusorganismid energiat? Organismi esmaseks ja kõige kiiremini kasutavaks energiallikaks on sahhariidid.
KEEMIA KT Mõisted 1) Redutseerija on aine, mille osakesed loovutavad elektrone (ise oksüdeerudes). On metall. (KATOOD) 2) Oksüdeerija on aine, mille osakesed liidavad elektrone (ise redutseerudes). (ANOOD) 3) Metallid on kergesti töödeldavad, nad on plastilised. 4) Elektrolüüs on elektrivoolu toimel aine saamine. Aine lagundamine elektrivoolu toimel. Elektrolüüsi korral toimuvad redutseerumine ja oksüdeerumine eraldi elektroodidel. Elektroodi, millel toimub redutseerumine, nimetatakse katoodiks, elektroodi, millel toimub oksüdeerumine, nimetatakse anoodiks. 5) 6) Maagi rikastamine: rikastamisel eraldatakse maagist suurem osa kõrvalainetest. Maagis sisalduvate ainete üksteisest eraldamine kasutatakse enamasti ära nende ainete füüsikalliste omaduste erinevust, näiteks erinevat tihedust, märguvust või magnetilisi omadusi.
........................................................................................................... . Vastused: a) redoksprotsess, mille käigus aine hävib ümbritseva keskkonna toimel b) redoksprotsess, mille käigus aine laguneb alalisvoolu toimel c) redoksprotsess, mida kasutatakse elektrienergia tootmiseks 2. Ühenda õiged paarid. - negatiivset laengut kandev aatom või aatomite rühm Katood on - elektrood, kus toimub redutseerumine Anood on - positiivset laengut kandev aatom või aatomite rühm - elektrood, kus toimub oksüdeerumine 3. Millised järgmistest väidetest on tõesed (kirjuta kasti ,,+"), millised väärad (kirjuta kasti ,,-"). Vale väite korral paranda viga. a) Elektrolüüsiprotsessis muudetakse keemilise reaktsiooni energia vahetult elektrienergiaks. ........................................................................................
Fe2o3+cofe+co2 Alumiiniumoksiidi tekkimisel vabaneb palju soojust ja väljatõrjutud metall sulab 2Al + Cr2 O3 = Al2 O3 + 2Cr 2 Al + Fe2 O3 = Al2 O3 + 2Fe Aluminotermiat kasutatakse rasksulavate metallide (Cr, Mn jt.) tootmisel ning termiitkeevitusel Maagi töötlemine 1)rikastamine 2)särdamine (O2 tekivad m-oxid)3)redutseerimine Elektrolüüs - Elektrolüütide lahustes ja sulatistes, elektrivoolu toimel kulgev redoksprotsess. Redutseerumine ja oksüdeerumine kulgevad elektroodide pinnal. Katood-Elektrood,millel toimub redutseerumine elektrolüüseris on katood seotud vooluallika negatiivse poolusega ja sinna on tekitatud elektronide ülejääk ( galvaanilises elemendis on katood positiivne) Redutseeruvad metalli (kat)ioonid ja eraldub vaba metall Cu2+ + 2e = Cu Anood(+)Elektrood millel toimub oksüdeerumine elektrolüüseris on anood seotud vooluallika
redutseerimisel süsiniku või süsinikoksiidiga kõrgel temperatuuril. Kasutatakse ka redutseerimist aktiivsema metalliga, sest paljude metallide saamiseks karbotermia ei sobi. 9. Elektrolüüs Elektrolüüs on elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektrivoolu toimel kulgev redoksreaktsioon. Elektrolüüs kulgeb elektrienergia arvel. Elektrolüüsi korral toimuvad redutseerumine ja oksüdeerumine eraldi elektrooddel. Elektroodi, millel toimub redutseerumine, nim katoodiks, elektroodi, mille toimub oksüdeerumine, nim anoodiks. Elektrolüüsi käigus läbib seadt elektrivool välisahelas liiguvad elektronid, lahuses liiguvad ioonid (anioonid liiguvad anoodi suunas, katioonid katoodi suunas). 10. Sulamid Sulam on materjal, mis koosneb mitmest metallist või metallist ja mittemetallist.
Kordamisküsimused (kasuta vastamisel ka tabeli abi) 1) Selgita mõisteid: leelis: vees hästilahustuv tugev alus (hüdroksiid) redutseerumine: elektronide liitumine redoksreaktsioonis, elemendi o.a- vähenemine sool: kristalne aine, mis koosneb aluse katioonidest ja happe anioonidest redutseerija: aine, mille osakesed loovutavad elektrone, ise oksudeerub oksüdeerumine: elektronide loovutamine redoksreaktsioonis, elemendi o.a- suurenemine leelismuldmetall: IIA rühma elemendid
Toimub metalli otsene reageerimine ümbritsevas keskkonnas oleva ainega. 3Fe + 2O2=Fe3O4 või 2Fe+3Cl2=2FeCl3 Elektrokeemiline korrosioon toimub elektrolüüdi lahuses ( niiske pinnas, niiske õhk, sooli sisaldavad veekogud) ja kahe erineva kontaktse metalli olemasolul (ka see tingimus enamasti täidetud). Aktiivsem metall oksüdeerub (loovutab elektrone): Me0-ne-=Me+n Vähemaktiivse metalli pinnal toimub redutseerumine. Neutraalses või aluselises keskkonnas redutseerub veekiles lahustunud hapnik, happelises keskkonnas H+ . Vigastatud tsingitud raudpleki korrosioonil on aktiivsemaks metalliks Zn, järelikult oksüdeerub Zn: Zn 0-2e-=Zn+2 . Raua kui vähemaktiivsema metalli pinnal toimub: happelises keskkonnas H+ redutseerumine: 2H++2e-=H2 , neutraalses või aluselises keskkonnas vees lahustunud hapniku redutseerumine: O 2+2H2O+4e-=4OH- Korrosioonitõrje: 4
Keemia KT kordamine 1. Oksüdeerija aine, mille osakesed liidavad elektrone Redutseerija aine, mille osakesed loovutavad elektrone Redutseerumine elektronide liitmine redoksreaktsioonis , oksüdatsiooniaste väheneb Oksüdeerimine elektronide loovutamine redoksreaktsioonides, oksüdatsiooniaste kasvab Redoksreaktsioon keemiline reaktsioon, millega kaasneb elektronide üleminek ja elementide oksüdatsiooniastme muutust 2. Mõiste kasutamine ja määramine ! 3. Vesiniku saadakse vee elektrolüüsil , vesinukku kogutakse ...... , 4. Vesiniku omadus 5. Veeomadused : värvuseta , lõhnatu , maitseta 6
•Rauda toodetakse kahes etapis(malm ja teras) ELEKTROLÜÜS •Elektrolüüs on redoksreaktsioon, mis toimub elektrienergia arvel sulatatud elektrolüüdis või elektrolüüdi vesilahuses. •Alalisvooluallikast juurdeantava elektrienergia arvel on elektrolüüsil võimalik saada väga aktiivseid ja ebapüsivaid aineid, mida teisiti pole võimalik saada. •Elektrolüüsi korral toimub kaks protsessi: katoodil(negatiivse laenguga elektroodil)toimub redutseerumine ja anoodil(positiivse laenguga elektroodil)toimub oksüdeerumine. •Elektrolüüsiseadme välisahelas on elektrivoolu kandvateks osakesteks elektronid, elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis aga ioonid. KEEMILINE VOOLUALLIKAS •Keemiline vooluallikas on seade, milles keemilises reaktsioonis vabanev energia muudetakse vahetult elektrienergiaks. •Akud on keemilised vooluallikad, mida saab tühjendamisel uuesti
energiaks. Elektrolüüsi tähtsus on suur: seda rakendatakse aktiivsete metallide ja mitmete keemiatööstuse toorainete tootmisel, selle protsessiga kaetakse detaile õhukeste metallkihtidega (galvanosteegia), tehakse jäljendeid (galvanoplastika), puhastatakse toormetalle jne. Soolalahuste elektrolüüsil toimuvad reaktsioonid: Soolalahuste elektrolüüsil kehtivad järgmised seaduspärasused: katoodil (negatiivse laenguga elektrood) toimub redutseerumine: väheaktiivsete metallide katioonid redutseeruvad: Cu2+ + 2e Cu0 aktiivsete metallide katioonid katoodil ei redutseeru, nende asemel redutseerub vesi: 2 H2O + 2 e 2 OH + H2 anoodil (positiivse laenguga elektrood) toimub oksüdeerumine: lihtanioonid oksüdeeruvad: 2 Cl 2e Cl2 hapnikhapete anioonide korral oksüdeerub vesi: 2 H2O 4 e 4H+ + O2
Redoksreaktsioonid Mida näitab oksüdatsiooniaste? O.a näitab elektronide liitmist või loovutamist. Mg +12 2)8)2) Mg -2e- Mg2+ O +8 2)6) O +2e- O2- 2Mg0 + O20 2MgIIO-II Redutseerija Oksüdeerija (loovutab e-) (liidab e-) Mg -2e- Mg2+ O +2e- O2- Oksüdeerumine on elektronide loovutamnie. O.a kasvab. Redutseerumine on elektronide liitmine. O.a kahaneb Mis on redoksreaktsioonid? Redoksreaktsioonides toimub o.a muutus. Redoksreaktsioonid Oksüdeerija Redutseerija ......... e- loovutab e- redutseerub .................. e- liitmine e- ........... o.a kahaneb o.a ............ CuIIO-II + H20 Cu0 + H2IO-II Määrake oksüdeerija ja redutseerija. CuIIO-II + H20 Cu0 + H2IO-II
Mõisted: redoksreaktsioon keemiline reaktsioon, milles toimub elektronide üleminek ühtedelt osakestelt teistele; sellega kaasneb elementide o-a muutus redutseerija aine, milles osakesed loovutavad elektrone (ise oksüdeerudes) oksüdeerija aine, milles osakesed liidavad elektrone (ise redutseerudes) oksüdeerumine elektronide loovutamine redoksreaktsioonis, elemendi o-a suurenemine redutseerumine elektronide liitmine redoksreaktsioonis, elemendi o-a vähenemine sulam mitmest metallist või metallist ja mittemetallist koosnev metalliliste omadustega materjal, saadakse koostisainete kokkusulatamisel maak maavara, mida on võimalik kasutada metallide või teiste ainete tootmiseks alumiinotermia maagist metalli kättesaamine aktiivsema metalli abil karbotermia metalli redutseerimine maagist C või C-ühendi abil kõrgel temp.-il
· Tasakaalustamiseks võib vajadusel lisada vee molekule või vesinikioone happelises keskonnas. Aluselises keskkonnas võib lisada hüdroksiidioone Võrrandid (tasakaalustamine) 0 I VI -II 0 II VI II I -II 3Zn + 4H2S O4(k) > S + 3ZnS O4 + 4H2O Zn(0) > -2 elektroni > oksüdeerumine> Zn(II) 2 1 3 S(VI) > +6 elektroni > redutseerumine > S(0) 6 3 1 I -I I V II II II 0 I V II I -II 6KJ + 8HNO3 > 2NO + 3J2 + 6KNO3 +H2O J(-I) > -2 elektroni > oksüdeerumine > J(0) 2 3 =6 N(V) > +3 elektronid > redutseerumine > N(II) 3 2
1. Mis on: Oksüdatsiooniaste- elemendi aatomite oksüdeerumise astet iseloomustav suurus Redoksreaktsioon- keemiline reaktsioon, milles toimub elektronide üleminek ühtedelt osakestelt teistele, o.a muutub Oksüdeerumine- elektronide loovutamine redoksreaktsioonis, o.a suureneb Redutseerumine- elektronide liitumine redoksreaktsioonis, o.a väheneb Oksüdeerija- aine, mille osakesed liidavad elektrone Redutseerija- aine, mille osakesed loovutavad elektrone 2. Kuidas määrata elementide maksimaalset ja minimaalset oksüdatsiooniastet? Max – Rühmanumber Min – rühma nr. Miinus 8 (mittemetallid) Metallide puhul 0 B-Rühma metallidel enamasti 2 3. Mis on metallide korrosioon (keemiline, elektrokeemiline)? - Metallide korrosioon on metallide hävimine ümbritseva keskkonna toimel
Fe3O4+4CO>3Fe+4CO2 malm süsiniku sisaldus 25% 2. särdamine väävli väljapõletamine Cu2S+2O2>2CuO+SO2 3. metallotermia (redutseerijana kasutatakse aktiivseid metalle) 3MnO2+4Al>3Mn+2Al2O3 4. redutseerimine vesinikuga WO3+H2>W+H2O (hästi puhastatud metallid. kallis) 5. elektrolüüs Elektrivoolu abil kulgev redoksreaktsioon. Elektrivool on redutseerija. (endotermiline protsess) K: Katioon + e() > Me(0) redutseerumine A: Anioon e() > Mm(0) oksüdeerumine a) Sulatatud elektrolüüdi elektrolüüs (saab toota kõiki metalle) NaCl >(800kraadi) Na(+) + Cl () K: Na(+) + e() > Na A: 2Cl() 2e() > Cl2 2NaCl >(el) 2Na + Cl2, endotermiline (H>0) 2Al2O3 >(el) 4Al + 3O2 b) vesilahuse elektrolüüs (ainult keskmisi ja passiivseid metalle saab toota) 2NaCl + 2H2O >(el) 2NaOH + H2 +Cl2
3. Redutseerimine aktiivse metalliga, nt Al 3MnO2 + 4Al ->t 3Mn + 2Al2O3 4. Elektrolüüs-meetod, milles elektrienergia muudetakse keemiliseks energiaks. Redutseerija on elekter a) Sula elektrolüüdi elektrolüüs-saadakse puhtad metallid NaCl -> Na + Cl K-katood(-): Na+ + e- -> Na0 - redutseerimine A-anood(+): 2Cl- -2e- -> 2Cl -> Cl2 - oksüdeerumine Summaarne: 2NaCl >t, el 2Na + Cl2 b) Vesilahuse elektrolüüs NaCl ->(H2O) Na +Cl K(-): 2H2O +2e- -> H2 + 2OH- redutseerumine:vesi on tugevam oksüdeerija kui Na+ ioonid A(+): 2CL- -2e- -> 2Cl -> Cl2 - oksüdeerumine Summaarne: 2NaCl + 2H2O ->el 2NaOH + H2 + Cl2 4. Metallide korrosioon Metallide korrosioon- metallide hävimine ümbritseva keskkonna toimel 4Ag + 2H2S + O2 -> 2Ag2S + 2H2O 2Cu + O2 -> 2CuO 2Cu + O2 + H2O + CO2 -> Cu2(OH)2CO3 4Fe + 3O2 -> 2Fe2O3 - oksiidikiht on poorne ja roostetamise jätkumist ei takistad, raud ainsana roostetab
monomeeriks aminohape. Sahhariidid (polühüdroksükarbonüülühendid). mono glükoos, riboos, desok. oligo sahharoos, maltoos, laktoos. polü tsulluloos, tärklis. aldehüüd (v ketoon) + alkohol) tekkib tsükkel, poolatsetaal, OC ja OH nukleofiilne liitumine. poolatsetaal + alkohol > atsetaal + H=O nukleof as. oksüdeerumine: suhkur + O2 > 2hape (COOH). redutseerumine: suhkur + H2 > alus (CH2=OH). di ja polüsahhariidid. 2x glükoos > maltoos (glükosiid, eeter, atsetaal) nukleof as. hüdrolüüs. polüsahhariidide tekkimine. energia, varuaine, taimede ehitus, pärilikkusaine, antikehad Valgud. NH2RCOOH (NH3(+)RCOO()) aluseline kk (OH) NH2RCOO. happeline kk (H+) NH3RCOOH. aminohapped ühendid, mis sisaldavad nii amino kui ka karboksüülrühma
Lahusele lisatakse KOH lahust (4M, 6M) ning kuumutatakse gaasipõleti kohal. Eraldub gaasi, mis muudab märja universaalindikaatorpaberi sinakaks, mis tähendab, et tegemist on gaasiga, mis muutub veekeskkonna aluseliseks. NH3 + H2O = NH4+ + OH- Õhuhapniku mõju raua korrosioonile: Eelnevalt liivapaberiga puhastatud rauaplaadile viiakse umbes 1cm läbimõõduga lahuse tilk (3% Na2SO4, 0,1% K3[Fe(CN)6 ja 0,1% fenoolftaleiin). Õhuhapniku juurdepääsul toimub tilga ääreosades O2 redutseerumine ja tilga keskel raua oksüdeerumine: Katoodprotsess: O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- Anoodprotsess: Fe = Fe2+ + 2e- Tekkinud Fe2+-ioonid reageerivad edasi K3[Fe(CN)6]-ga ja tekib Turnbulli sinine: Fe2+ + K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2 + 3K+ Mikrogalvaanipaari mõju metalli lahustumisele: Zn lisatakse 2M H2SO4 lahust. Toimub H2 eraldumine. Kui asetada samasse lahusesse vasktraat, ei toimu mingeid muutusi. Kui vasktraat asetada Zn graanuli
(malm) Karbotermia- redutseerimine süsiniku ja süsinikoksiidiga kõrgel temperatuuril. Redutseerimine alumiiniumiga (kroom) Maagi töötlemine: Rikastamine- Maagi rikastamine vajaliku mineraali suhtes. Maagist eraldatakse suurem osa kõrvalainetest. Särdamine- Metalliühendi üleviimine oksiidiks kuumutamisel õhuhapniku juuresolekul, et saada puhtamat metalli. Elektrolüüs Elektrolüüs- redoksreaktsioon, mis toimub elektrienergia arvel. Elektrolüüsil toimuvad redutseerumine ja oksüdeerumine eraldi elektroodidel. Elektroodi, millel toimub redutseerumine nim. katoodiks Elektroodi, millel toimub oksüdeerumine nim. anoodiks. Sulamid Sulam- materjal, mis koosneb mitmest metallist või metallist ja mittemetallist. Eelised: Odavamad kui puhtad metallid. Lisandide kõrvaldamine oleks kallis ja keeruline Paremate omadustega. Varieerides sulamite koostist võimalik luua erinevate kasutusvaldkondade jaoks sobivaid sulameid.
Radikaalne asendusreaktsioon reaktsioon kus radikaal üritab endaga liita teisi elektrone. Oksüdeerumine Oga reageerimine. Pürolüüs aine muundumine kõrgema temperatuuri toimel. Dehüdrogeenimine vesiniku lahutamine. Hüdrogeenimine vesiniku liitmine. Isomeer on aine millel on ühesugune summaarne valem aga erinev struktuur. Maagaas looduslik gaaskütus. Oksüdeerija liidab elektrone. Redutseerija annab elektrone ära. Redutseerumine elektronide liitmine. Summaarne valem molekulivalem, väljendab aine koostist nt C2H6. Fossiilne kütus geoloogilises minevikus elanud organismide jäänused, mittetaastuv, nt nafta, põlevkivi, kivisüsi. Nafta destilleermine nafta kuumutamine, mille kaudu saadakse erinevaid saaduseid nende keemistemperatuuril. Detonatsioon liiga kõrge temperatuuri juures põlemine, mis asendub plahvatusega. Oktaaniarv näitab isooktaani arvu destillatsioonis.
Vastused: 1) Organismide 3 energiaallikat: Päikeselt valgusenergiana; keemilist energiat eluta keskkonnast; keemilist energiat teiste organismide vahendusel Süsinikku saab: orgaanilistest ainetest, anorgaanilistest ainetest 2) Metabolism- ehk ainevahetus. Organismides toimuvad sünteesi ja lagundamisprotsessid, mis tagavad aine- ja energiavahetuse ümbritseva keskkonnaga. Oksüdeerumine- protsess, mille käigus aatom loovutab elektrone ning eraldub energia. Redutseerumine- protsess, mille käigus elektron liitub aatomiga ning energia neeldub. Assimilatsioon- Organismis toimuvad sünteesiprotsessid. Sellekäigus saadakse: sahhariide, lipiide, valke, nukleiinhappeid jne.Vaja on lähteaineid, ensüüme, täiendavat energiat. Dissimilatsioon- Organismis toimuvad lagundamisprotsessid. Toiduga saadavad või organismis sünteesitud orgaanilised ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks.
Metallide muutmine kullaks või hõbedaks. Püüti avastada Tarkade kivi. IATROKEEMIA Haiguste põhinemine mõne elemendi vähesusel või liigsusel organismis. Organismi kehavedelike ja kolme aine tasakaal. Populaarne 16. 18. sajandil. Paracelsus. FLOGISTONITEOORIA Flogiston oli aine, mis vabaneb põlemisel. Esimene teaduslik teooria keemia ajaloos. Kõik põlevad ained sisaldavad ühist printsiipi flogistoni. Oksüdeerumine flogistoni kaotamine. Redutseerumine flogistoni omandamine. Teooria kummutas Antoine Lavoisier. ANTOINE LAVOISIER Keemia isa, nüüdisaja keemia rajaja. Tähtsamad tööd käsitlevad põlemisreaktsioone Sõnastas esimesena aine jäävuse seaduse. 18. SAJANDI TEINE POOL Hakati rakendama kvantitatiivseid uurimismeetodeid. Võeti kasutusele aatommassi mõiste. Avastati perioodilisusseadus. Koostati perioodilisussüsteem. FÜÜSIKALINE KEEMIA Uurib keemiliste nähtuste ja ainete
koostisest, õhuhapniku juurdevoolust, metallis esinevatest lisanditest jt. Metall mis sisaldab lisandina vähemaktiivseid metalle, korrodeerub kiiremini kui puhas metall. Lisandeid sisaldava metalli korrosioonil jaotuvad oksüdeerumis- ja redutseerumis reaktsioonid erinevate pinnaosade vahel: metall oksüdeerub, vabanenud, elektronide arvel toimub vähem aktiivsel lisandil vesinikioonide ja hapniku redutseerumine. Selline protsesside jaotumine kiirendab korrosiooni. Raud kuulub keskmise aktiivsusega metallide hulka. Väga puhas raud on vee ning õhuhapniku suhtes küllaltki vastupidav. Tavaline, nn tehniline raud ning ka lihtsamad terased ei ole nii hea vastupidavusega. Niiskes õhus(või vees) tekib peagi nende pinnale kohev roostekiht. Roostetamisel raud oksüdeerub, moodustades põhisaadusena raud(III)oksiidi Fe2O3.
0 II Ca Ca 0 II O O 3. oa muutuse järgi määra oksüdeerumine ja redutseerumine Ca oa suurenes oksüdeerus O oa vähenes redutseerub
o Annavad lahusesse H+ ioone o Lakmus ->punaseks; MO->punaseks o Reageerivad leelistega, metallidega, endast nõrgemate sooladega · Keemilised omadused: o Reageerimine metallidega(mida aktiivsem metall, seda paremini reageerib) o Reageerimine metallioksiididega (aluselised oksiidid) o Reageerimine alustega o Nõrgemate hapete sooladega(karbonaadid, sulfaadid) o Vesinikuga -> aldehüüd + H2O (redutseerumine) Füüsikalised omadused · Molekulid moodustavad tugevaid vesiniksidemeid · Suhteliselt kõrge sulmas ja keemistemperatuuriga · Lühikese süsinikuahelaga (mida lühem ahel, seda paremini lahustuv) · Delokalisatsioon · Karboksüülaatioon - karboksüülhappe anioon Reageerimine metallioksiididega (sool+vesi) 2CH3COOH+Na2O -> 2CH3COOHNa +H2O Reagerimine alustega (sool+vesi) 2CH3COOH+Mg(OH)2 ->(CHCOO)2Mg+H2O Reageerimine nõrgemate hapetega
Elektrolüüsiks nimetatakse lahuse või sulami keemilise koostise muutumist elektrivoolu toimel. Elektrolüüs on redoksreaktsioon. Sulatatud soolade elektrolüüs: Anoodil anioon oksüdeerub: 2Cl- - 2e- Cl2 Katoodil katioon redutseerub: Na+ + e- Na |*2 Katood(-) Anood(+) 2Na+ + 2Cl- Cl2 + 2Na Vesilahuste elektrolüüs: NaCl vesilahuses toimub katoodil mitte Na+ ioonide, vaid vee redutseerumine 2H2O + 2e- -> H2 + 2OH anood: 2Cl- - 2e- -> Cl2 katood: 2H2O + 2e- -> H2 + 2OH- 2Cl- + 2H2O -> Cl2 + H2 + 2OH Ehk molekulaarsel kujul: 2NaCl + 2H2O -> Cl2 + H2 + 2NaOH
Metallid (T) 1. Selgita mõisteid: metallide pingerida, leelismetallid, leelismuldmetallid, siirdemetallid, väärismetallid, oksüdeerumine, redutseerumine, oksüdeerija, redutseerija, maak, maagi rikastamine, särdamine, elektrolüüs, korrosioon, korrosioonitõrje, keemiline vooluallikas, amfoteerne ühend, sulam. 2. Metallide üldised keemilised omadused: · metallid käituvad keemilistes reaktsioonides alati redutseerijana; · metall on keemiliselt seda aktiivsem (seda tugevam redutseerija), mida kergemini tema aatomid loovutavad väliskihi elektrone;
Mõisted redoksreaktsioon- keemiline reaktsioon, milles toimub elektronide üleminek ühtedelt osakestelt teistele, toimub elementide o-a muutus. oksüdeerumine- elektronide loovutamine redoksreaktsioonis, sellele vastab elemendi o-a suurenemine. redutseerumine- elektronide liitumine redoksreaktsioonis, sellele vastab elemendi o-a vähenemine. oksüdeerija- aine, mille osakesed liidavad elektrone (ise redutseerudes). redutseerija- aine, mille osakesed loovutavad elektrone (ise oksüdeerudes). korrosioon- metalli hävimine (oksüdeerumine) keskkonna toimel. keemiline ja elektrokeemiline korrosioon- korrosiooni liik, mis toimub juhul, kui kaks metalli satuvad omavahel kontakti ning toimub elektronide ülekanne vähemaktiivsema metalli suunas.
oksüdatsiooniaste suureneb. REDOKSREAKTSIOON (redutseerimisoksüdeerimisreaktsioon) keemiline reaktsioon, mille käigus muutuvad reageerivate ainete elementide oksüdatsiooniaste: oksüdeerija redutseerub, redutseerija oksüdeerub. REDUTSEERIJA aine, mille koostises olev element (või ioon) loovutab reaktsioonil elektrone; reaktsioonil redutseerija oksüdeerub. REDUTSEERUMINE (reduktsioon) keemiline reaktsioon, milles elemendi oksüdatsiooniaste väheneb. 7. Oksüdatsiooniaste. Valemi koostamine lähtuvalt elementide oast Oksüdatsiooniaste on keemias arv, mis näitab aatomi oksüdeerituse astet keemilises ühendis. Oksüdatsiooniastme suurenemine keemilise reaktsiooni käigus on oksüdeerumine, oksüdatsiooniastme vähenemine aga redutseerumine. Selliste
annaabi.ee 
