KLOOR Cl2 (kr.k chloros kahvaturoheline) Kloori avastas 1774 Sveitsi teadlane Karl Wilhelm Scheele. Kuid nimetuse sellele rohkekaskollasele gaasile andis teadlane Davy, kes tundis kloori ära kui keemilse elemendi. 1811. aastal andis ta kloorile ka nime tema roheka värvuse järgi. Samal aastal võeti kasutusele termin halogeen. Kirjeldati seda kui kloori võimet reageerida metallidega, et moodustada soolasid. 19 saj. algul kasutati kloori enamasti tekstiilitööstuses valgendajana või desinfektsioonivahendina, et vältida haiguste levikut. Peale selle hakati tootma ka soodat, mille leiutas prantslane NicolasLeblanc. Samuti kasutatakse kloori joogivee steriliseerimiseks, kuid ka basseinide vete puhul. Paljud ained nagu paber, petroolium, tekstiilid, värvid, tulekustutid, plastikained ja putukamürk sisaldavad kloori või on kasutatud kloori nende valmistamiseks. Kloor oli ...
kõigist gaasidest. 2 Hapnik O2 Leidub õhus. Ta on värvitu ja Kõige tähtsamad on oksiidid. Ja väga suur lõhnatu. tähtsus on eluslooduses (hingamine). 3 Halogeenid Suure keemilise Halogeenid on tugevad Tähtsamad ühendid: fluor, kroom. aktiivsuse tõttu leidub oksüdeerijad. Kasutatakse tuumakütuse puhastamiseks. Cl2,F2,Br2,J2 neid looduses vaid ühendite koosseisus. 4 Väävel S2 Teda leidub looduses Väävlil on 4 stabiilset Kasutatakse värvainete ja ravimite nii ehedalt kui ka isotoopi. valmistamiseks. Tähtsamad ühendid ühentites. vääveldioksiid ja vääveltrioksiid.
Mittemetallid paiknevad paremal pool perioodilisustabelit. 2. Selgitage, mis on allotroopia ja allotroobid. Tooge näiteid. Nähtust, kus üks ja sama keemiline element saab esineda mitme erineva lihtainena, nimetatakse allotroopiaks ja vastavaid lihtaineid allotroopideks. Nt. -Erinev aatomite arv molekulis: dihapnik O2 ja osoon O3 -Erinev kristallistruktuur: teemant ja grafiit 3. Kirjutage (ja tasakaalustage) kaks reaktsioonivõrrandit, milles vesinik oleks redutseerija. H2 + S = H2S H2+Cl2=2HCl 4. Mille poolest erinevad üksteistest halogeenid? Halogeenid erinevad üksteisest värvuse ja agregaatoleku poolest.Veel erinevad aatomite suuruse poolest. 5. Kuidas saadakse vesinikhalogeniide ja neile vastavaid happeid? -tööstuses H2+Hal = 2HHal -laboris NaCl + H2SO4= HCl + NaHSO4 6. Koostage (ja tasakaalustage) reaktsioonivõrrandid järgmiste üleminekute kohta. NaCl ® Cl2 ® HCl ® NaCl ® HCI ®AgCl 2NaCl= 2Na+Cl2 H2 + Cl2 = 2HCl HCl + NaOH = H2O + NaCl
Kloor (Cl2) Orissaare Gümnaasium 10. Klass Hanna Vahter Cl2 üldandmed VIIA rühma (nn halogeen) ja 3. perioodi kuuluv element Aatomnumber 17 Mittemetall Molekul koosneb kahest üksiku kovalentse sidemega ühendatud aatomist Stabiilseim oksüdatsiooniaste on -1 Cl2 leidumine looduses Looduses lihtainena ei leidu, ühenditena aga väga levinud Ioonidena esineb peamiselt veres, maomahlas, sapis ja koevedelikes NaCl ja KCl leidub merede ja ookeanide vees Leidub samuti maakoores soolalademetena Cl2 kasutamine Joogi- ja basseinivee steriliseerimiseks Valgendajate, plastmasside, pestitsiidide, solventide, sünteetiliste kiudude ja kautsuki valmistamiseks Pleegitajana paberi- ja tekstiilitööstuses Farmaatsiatööstuses
Reaktsioon: COCl2(g) = CO(g) + Cl2(g) 1. Arvutada reaktsiooni standardne Gibbsi vabaenergia muut G0 temperatuuril 298 , ja reaktsioon Käsiraamatu andmed: _(,298)^0(kJ/mol) _298^0 (J/mol*K) COCl2 -219.50 283.64 CO -110.53 197.55 _298^0=_(,298)^0()+ Cl2 0.00 222.98 _(,298)^0(2) = -110,5 _298^0=_(,298)^0 "(CO)+" _(,298)^0 _298^0=108970-298136,89= =^(-(_298^0)/)=^(-/(8,31 2. Arvutada reaktsiooni standardse Gibbsi vabaenergia muudu ja tasakaalukonstandi K Kp väärtu
KLOOR - CL MIINA HÄRMA GÜMNAASIUM ÜLDISELOOMUSTUS · VIIA rühma element, 3. periood · Järjenumber 17, aatommass 35,453 · Prootonite ja elektronide arv 17, neutroneid 18 · O.a. ühendites I kuni VII · Aktiivne mittemetall ja keemilstelt omadustelt halogeen · Lihtainena koosneb 2 aatomilistest molekulidest (Cl2), kus on mittepolaarne kovalentne side · Elektronskeem Cl:+17I 2)8)7) OMADUSED · Raske rohekaskollane, terava, lämmatava lõhnaga gaas, mis on väga mürgine kõige elusa suhtes. · Õhust raskem (2,5 korda) · Sulamistemp. -100,98°C · Keemistemp. 34,6°C · Reageerib kergesti peaaegu kõikide keemiliste elementidega, v.a. väärisgaasidega. · Reageerimisel teiste ainetega eraldub soojust ja valgust. KEEMILISED OMADUSED
Halogeenid Leidumine : looduses leidub ühenditena merevees ja mineraalidena:CaF2 sulapagu , NaCl naatriumkloriid e. Keedusool , KCl. Nad on bioelemendid :F kuulub hambaemaili ja luude koostisesse, inimorganismis NaCl on u. 200 g ja Ioonidena on veres , maomahlas, sapis jt. Broomiühendeid on ajus, joodiühendeid on kilpnäärmes ja lihastes. Füüsikalised omadused: F2 on helekollane väga mürgine gaas, terava lõhnaga. Cl2 on kollakasroheline mürgine gaas, terava lõhnaga, lahustub vees ja seda nimetatakse kloorveeks. (s.o.tugev oksüdeeria). Br2 on punakaspruunivärvusega väga mürgine vedelik, kergesti aurustub, vees lahustub vähe, paremini orgaanilistes lahustites (benseenis , eetris, alkohoolis). I2 on metalse läikega mustjasvioletse värvusega kristalne aine. Vees lahustub halvasti, hästi benseenis, piirituses, eetris jt. Kuumutamisel sublimeerub s.t. tahke aine muutub
HALOGEENID 1. Üldiseloomustus · Halogeenid on kõik VIIA rühma elemendid: fluor (F), kloor (Cl), broom (Br), jood (I) ja radioaktiivne astaat (At). · Lihtainena koosnevad 2 aatomilistest molekulidest (F2, Cl2, Br2, I2), kus on mittepolaarne kovalentne side. · Kõige aktiivsemad mittemetallid. · Nad kõik on omavahel sarnaste omadustega. · Kuna nad on väga aktiivsed, siis looduses neid lihtainena (puhtal kujul) ei leidu. Neid leidub mitmesuguste sooladena (NaCl). (halogeenid - soolatekitajad). · Välisel elektronkihil on 7 elektroni. Selleks et saavutada püsiv väliselektronkiht, võetakse 1 elektron juurde ja tekivad halogeniidioonid laenguga -I (Cl-, Br-)
Oksüdeerumine: 1) Osaline oksüdeerumine Tekivad erineva OA-ga süsiniku ühendid EI PEA TEADMA 2CH3-CH2-CH3 + O2 -> 2CH3 CH (|OH) CH3 2) Täielik oksüdeerumine (põlemine) (summaarsed valemid) C3H8+5O2 -> 3CO2 + 4H2O C3H6+4,5O2 -> 3CO2 + 3H2O 3) Asendusreaktsioon hallogeenidega CH4 + Cl2 -> CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2 -> CH2Cl2 + HCl CH2Cl2 + Cl2 -> CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2 -> CCl4 + HCl CHCl3 + Cl2 -> CCl4 + HCl CH3 CH2 CH3 + Cl2 -> CH3 CH (|Cl) CH3 + HCL (Millel on kõige rohkem sidemeid sellelt 1 vähemaks)
Oksüdeerumine: 1) Osaline oksüdeerumine Tekivad erineva OA-ga süsiniku ühendid EI PEA TEADMA 2CH3-CH2-CH3 + O2 -> 2CH3 CH (|OH) CH3 2) Täielik oksüdeerumine (põlemine) (summaarsed valemid) C3H8+5O2 -> 3CO2 + 4H2O C3H6+4,5O2 -> 3CO2 + 3H2O 3) Asendusreaktsioon hallogeenidega CH4 + Cl2 -> CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2 -> CH2Cl2 + HCl CH2Cl2 + Cl2 -> CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2 -> CCl4 + HCl CHCl3 + Cl2 -> CCl4 + HCl CH3 CH2 CH3 + Cl2 -> CH3 CH (|Cl) CH3 + HCL (Millel on kõige rohkem sidemeid sellelt 1 vähemaks)
Iseloomulikud on Iseloomulikud on liitumisreaktsioonid iseloomulikud asendusreaktsioonid liitumisreaktsioonid kolmekordsele sidemele. asendusreaktsioonid, mitte halogeenidega. kaksiksidemele H2, HCl, H2O, Esmaseks reaktsiooni saaduseks liitumisreaktsioonid kordsele CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl Cl2. on alkeen, mis võib omakorda sidemele, sest aromaatne tuum Vesinik asendatakse selle CH2=CH2 + H2 CH3 - CH3 astuda liitumisreaktsiooni ning on stabiilne. süsiniku juures, kus on kõige CH2=CH2 + HCl tekib alkaan. C6H6 + Cl2 C6H5Cl + HCl rohkem süsinikke naabriks ( kõige CH3 - CH2Cl CHCH + H2 CH2=CH2 C6H6 + HNO3 C6H5NO2 +
alusel(iga aktiivsem tõrjub soolast vähem aktiivse)(va Li;K;Ba;Ca;Na kuna reag H2O) CuSO4+Fe -> FeSO4+Cu 4) Vees lahustuvad soolad reageerivad omavahel CuSO4+BaCl2 -> CuCl+BaSO4 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
HALOGEENID (VIIA rühma mittemetallid) Looduses leidub ainult ühenditena, sest on keemiliselt aktiivsed mittemetallid. On kaheaatomilised (F2, Cl2, Br2, I2) Lihtainena mürgised Terava lõhnaga Saadakse sulatatud soola elektrolüüsil (näiteks kloori saamine sulatatud NaCl elektrolüüsil 2NaCl → 2Na + Cl 2) !!! Halogeenide aktiivsus kasvab reas I2 → Br2 →Cl2 →F2, aga neile vastavate hapete tugevus kasvab vastupidiselt (HF→ HCl → HBr → HI) Reaktsioonides käituvad oksüdeerijana Cl2+ H2 = 2HCl 2Na + Cl2 = 2NaCl FLUOR Terava lõhnaga, kollaka värvusega, mürgine, gaasiline !!!!ebaharilik mittemetall- kokkupuutel veega, süttib vesi põlema F2 + H2O = 2HF + O2 Fluoriühendid annavad hambaemailile kõvadust.
9. nonaan C9H20 10. dekaan C10H22 Radikaalid on molekulid või aatomid, mille elektronkihis asub paardumata elektron. 2-metüül propaan Alkaanide keemilised omadused: 1) Põlemine CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O 2) Asendus reaktsioon hallogeenidega (radikaaliline asendusreaktsioon) CH4 + Cl2 -> CH3Cl + CH3Cl + Cl2 -> CH2Cl2 + CH2Cl2 + Cl2 -> CHCl3 + CHCl2 + Cl2 -> CCl4 + 3) Oksüdeerumine 2CH3CH2CH3 + O2 -> Propanool Füüsikalised omadused: veest kergemad hüdrofoobsed, veest raskemad hüdrofiilsed, esimesed 4 gaasid, ülejäänud vedelikud, inertsed,gaasid narkootilise toimega ja ohtlikud, kõrgel temp. lagunevad, moodustades radikaalid.
(va. HNO3 ja konts. H2SO4 puhul ei redutseeru vesinikioon) 2HCl + Mg = MgCl2 + H2 4. hape + SOOL = uus sool + nõrgem või lenduvam hape 2HCl + Na2S = 2NaCl + H2S 5. hapnikhape = vastav oksiid + vesi H2CO3 = CO2 + H2O Saamine: 1. hapnikhappeid saadakse vastava happelise oksiidi reageerimisel veega. (va. Ränihapet) N: SO3 + H2O = H2SO4 2. hapnikku mittesisaldavaid happeid saadakse 5. vastavate lihtainete reageerimisel vesinikuga N: H2 + Cl2 = 2HCl 6. vastavate soolade reageerimisel tugevama happega N: FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S Soolad Soolad koosnevad metallioonist ja happejääkioonist Liigitus: Lahustuvuse järgi Vees lahustuvad Vees lahustumatud Kõik N, Na- soola vt. lahustuvuse tabelit Kõik nitraadid BaSO4; AgCl jt. Koostise järgi Lihtsoolad Vesiniksoolad
KEEMIA · Halogeenide aatomiehitus: F Cl Br I F2 Cl2 Br2 I2 gaas gaas vedelik tahke kollane rohekaskollane punakaspruun must hõbehalli läikega
Lahustub hästi orgaanilistes lahustites. Raskeim halogeen. Maal leiduvast 93st elemendist kõige vähem levinud. Keemilised omadused Väga aktiivsed mittemetallid. Moodustavad metallihalogeniide. Tekitavad vesinikhalogeniide. Moodustavad oksohappeid. Reageerivad teiste mittemetallide. Keemiline aktiivsus väheneb F2 At2. Aktiivsem halogeen tõrjub vähemaktiivse välja. Reageerivad kõikide metallidega (nt. 2 Fe + 3 Cl2 2 FeCl3). Füüsikalised omadused Fluor ja kloor gaasid. Broom auruv vedelik. Jood kristalne sublimeeruv aine. Tugeva lõhnaga. Sööbiva toimega. Agrekaatolekutes molekulid kaheaatomilised (F2, Cl2, Br2 ja I2). Molekulide mõõtmed ja polariseeritavus suurenevad suunas F2 At. Vees lahustuvad osaliselt reageerides (F2 lagundab vett). Lahustuvus on suurem orgaanilistes lahustites (F2 ja Cl2 reageerivad paljudega). Kasutamine Jahutusvedelikes (F2). F- hambapastas.
Fosfor-fosfor(V)oksiid-fosforhape-kaltsiumfosfaat 4P+5O2->P4O10; P4O10+6H2O->4H3PO4 2H3PO4+3CaO->Ca3(PO4)2+3H2O Väävel-vääveldioksiid-väävlishape-naatriumsulfit S+O2->SO2; SO2+H2O->H2SO3 H2SO3+2Na->Na2SO3+H2 Vask(II)hüdroksiid-vask(II)oksiid- vask(II)sulfaat-vask Cu(OH)2->CuO+H2O; CuO+H2SO4->CuSO4+H2O CuSO4+Zn->Cu+ZnSO4 Raud(III)hüdroksiid-raud(III)oksiid- raud(III)kloriid- raud(III)hüdroksiid: Fe(OH)3->Fe2O3+H2O; Fe2O3+6HCl->2FeCl3+3H2O FeCl3+NaOH->Fe(OH)3 Väheneb<->Suur. O <-> R H2+Cl2->2HCl Cl H; 2Al+3S->Al2S3 Al S 2Na+2H2O->2NaOH+H2 H2 Na; Mg+H2SO4->MgSO4+H2 SO4 Mg; Fe2O3+3CO->2Fe+3CO2 Fe C 2CO+O2->2CO2 O C; 3C+4Al->Al4C3 C Al Struktuurivalemid: süsinik=C=; hapnik-O-;vesinik H-; lämmastik -N= Organ. ühendite aineklassid: alkohol-OH; karboksüülhapped- COOH; süsivesinikud-CH2,CH3,CH Mitu g soola ja vet tuleb võtta 150g 10% lahuse valmistamiseks? Andmed:m(aine)=m(lahus)*pm/100% m(lahus)=150g m(sool)=15g pm=10% m(vesi)=m(lahus)-m(aine) m(sool)=
Halogeenid: Leidub ainult ühenditena sest on keemiliselt aktiivsed. (CaF 2, NaCl, KCl). Br leidub Cl'ga. Omadused-kaheaatomilised, lihtainena mürgised, moodustavad erineva o-a'ga ühendeid. On oksüdeerijad. Rühmas ülevalt alla halo'de akt. väheneb ja ka oksüdeerivad omadused. Keem. omadused- Reaktsioon metallidega Mg+Cl2=MgCl2. Reaktsioon teise halogeeniga: aktiivsem halo. tõrjub endast vähem akt. halo. soolalahusest välja. Vastupidiselt halo. aktiivsusele muutub neile vastavate hapete tugevus. HF->HCl->HBr->HI (nimona hapete tugevus kasvab). Fluor:füs om-terav lõhn, mürgine, õhust raskem, ebaharilik mittemetall(kokkupuutel veega vesi süttib F2+H2O=2HF+O). Tähtsus in. org.:tõstab hammaste ja skelet vastupanuvõimet.Kasutus-ravimid, mürgid,
leidub nii ehedalt kui ühenditena: ehedalt: päikeses, atmosfäri ülemistes kihtides ühenditena: vesi, taim- ja loomorganismid, looduslikud kütused 3. Füüsikalised omadused: Värvuseta, lõhnata, maitseta, õhust 14,5 korda kergem gaasiline aine. Vees praktiliselt ei lahustu, lahustub mitmetes metallides. 4. Keemilised omadused: Redutseerija, st loovutab elektrone. Reageerib aktiivsete mittemetallidega: 2H2 + O2 => 2H2O N2 + 3H2 => 2NH3 (amoniaak) H2 + S => H2S (divesiniksulfiid) H2 + Cl2 => 2HCl (vesinikkloriid) Reageerib hapnikku sisaldavate ainetega, võttes ära hapniku: CuO + H2 => Cu + H2O Reageerides väga aktiivsete metallidega käitub vesibik oksüdeerijana, moodustab hüdriide: 2Na + H2 => 2NaH Segades hapnikuga moodustab väga ohtliku paukgaasi, see on väga ohtlik segu, kõige ohtlikum kui hapnikku on segus 2 osa, vesinikku 1 osa. 5. Saamine: Tööstuses: veest või looduslikust gaasist: CH4 + H2O => CO + 3H2 C + H2O => CO + H2 H2O =>(elektrolüüs) 2H2 + O2
Estrid. (aat) Alkaanid. ( aan) a) CH3CH2COOCH3 + H2O CH3CH2COOH + CH3OH a) CH3CH2CH3 + Cl2 CH3CH2CH2Cl + HCl b) CH3CH2COCH3 + NaOH CH3CH2COONa + CH3OH b) CH3CH2CH3 + HNO3 CH3CH2CH2NO2 + H2O c) (CH3CH2COO)2Ca + 2HCl 2CH3CH2COOH + CaCl2 c) CH3CH2CH3 + 5O2 3CO2 + 4H2O Rasvhapped ja rasvad. Halogeenid.
· Kloori järjenumber on 17 ning aatommass 35,453. · Kloor on mittemetall ja oma keemilistelt omadustelt on ta halogeen. · Kloori prootonite ja elektronide arv on 17, neutronite arv 18. · Tema oksüdatsiooniastmed ühendites võivad olla I, 0, I, III...VII. · Kloori elektronvalem: 1s2 2s2p6 3s2p5 · Kloori elektronskeem: Cl:+17|2)8)7) Kloori saamine: · Sulatatud kloriidide või nende vesilahuste elektrolüüsil: 2NaCl + 2H2O --------® 2NaOH + H2 - + Cl2 - · Laboratooriumis peamiselt vesinikkloriidhappest oksüdaeerijate toimel: 4HCl + MnO = MnCl2 +Cl2 - + 2H2O Kloori saamine ja tõestamine: http://www.chemicum.com/?video=28 Omadused: · Kloor on raske rohekaskollane, terava, lämmatava lõhnaga gaas. · Sulamistemperatuur on -100,98°C · Keemistemperatuur on 34,6°C · Kloor reageerib kergesti peaaegu kõikide keemiliste elementidega, sealhulgas ka paljude metallidega.
Hg + 4HNO3(konts) -> Hg(NO3)2 + NO2 +2H2O b) Lahjendatud hapetega - vaata pingerida 6Na + 2H3PO4 -> 2Na3PO4 + 3H2 NB! Erand lahja HNO3 2Hg + 8HNO3(lahj.) -> Hg(NO3)2 + 2NO + 4H2O 4) Reageerivad veega Aktiivselt reageerivad veega tavatingimustes leelis- ja leelismuldmetallid 2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2 Tina veega ei reageeri 5) Reageerivad mittemetalliga Tekivad binaarsed ühendid. Metall reageerib seda aktiivsemalt, mida metallilisem ta on a) Aktiivne metall 2Na + Cl2 -> 2NaCl b) Vähemaktiivne metall 2Al + 3S ->(temperatuur) Al2S3 c) Väärismetallid ei reageeri, sest elektronkihid täidetud NB! Kuld ei reageeri hapnikuga 3.Metallide tootmine Kivim- enamasti mitmest mineraalist koosnev looduslik materjal Maak- kivim või mineraal, mis on mingi lihtaine saamisel tooraineks/ mineraalne maavara, millest on otstarbekas toota metalle Mineraal- maakoores kulgevate protsesside ning elusorganismide elutegevuse tagajärjel
põrgete arvu. Katse tulemuste alusel saab järeldada, et kui tõsta temperatuuri 10 ºC võrra suureneb reaktsiooni kiirus 2-4 korda. 6 Töö nr 4: Keemiline tasakaal Katse 1: Ainete kontsentratsiooni muutuse toime keemilisele tasakaalule Eesmärk Märata ainete kontsentratsiooni muutuse toime keemilisele tasakaalule pöörduva reaktsiooni näitena FeCl3 + NH4SCN [FeNCS]Cl2 + NH4Cl (raud(III)kloriidi ja ammooniumtiotsüanaadi vahel). Jälgida keemilise taasakaalu nihkumist, kas saaduste või lähtainete suunas. Kasutatud kemikaalid ja töövahendid Keeduklaas, katseklaas, H2O, küllastanud raud (III) kloriid Fe(Cl)3, küllastunud amooniumtsüaniid NH4SCN, tahke amooniumkloriid Töö käik Pöörduva reaktsiooni näitena vaatleme reaktsiooni raud(III)kloriidi ja ammooniumtiotsüanaadi vahel: FeCl3 + NH4SCN [FeNCS]Cl2 + NH4Cl ,
Halogeenoalkaanide omadused ja kasutusalad: Reaktsioonivõimelised kasutatakse orgaaniliseks sünteesiks. Mürgised kasutatakse pestiitsidena. Hübrofoobsete ainetena lahustavad hübrofoobseid aineid, kasutatakse keemilises puhastuses. Freoonid on madala molekulmassiga fluoro-, kloroalkaanid-, külmkappides soojuskandjad. Nukleofiilne asendusreaktsioon: Alkoholide saamine R - Cl + NaOH = R-OH + NaCl (R süsivesinikrühm) Reagentide eristamine: Radikaalne CH4 + Cl2 = CH3 Cl + HCl tekib klorometaan CH3 Cl + Cl2 = CH2 Cl2 + HCl tekib diklorometaan Nukleofiil R OH alkoholid Elektrofiil CH3 C CH3
Fluori puudus põhjustab hambakaariese teket. Selle vältimiseks lisatakse joogivette ja hambapastasse veidi fluoriide. Joogivees peaks olema umbes 1 mg fluoriidioone. Kui joogivees on üle 1,5 mg liitri kohta fluoriide, siis areneb fluori üleküllus ehk fluoroos. Sellest annavad märku lõikehammaste eesmistel pindadel ja purihammaste köprudel näha olevad valged laigud või triibud, millele mõnikord lisanduvad pigmenteerunud täpid. 2) Cl2 ( Kloor ) - kollakasroheline mürgine gaas Leidumine ja saamine: Kloor on levikult maakoores 20. element. Seejuures sinna sisse ei ole arvestatud suuri kloorivarusid ookeanivetes. Levinumateks kloriidseteks mineraalideks on näiteks haliit ehk kivisool NaCl ja sülviin ehk sülviit KCl jt. Kivisoola tunti juba 40-50 tuhat aastat tagasi. Puhtalt sai kloori esmakordselt C.W. Scheele Uppsalas Rootsis 1774. aastal keedusoola ja väävelhappe segu kuumutamisel.
püsivad, siirdemetallid ehk d-metallid (enamik metalle Au, Cu, Fe jne...). Lisaks veel lantanoidid ja aktinoidid (f-elemendid). · Metallilised omadused kasvavad ja aatomiraadiused suurenevad rühmas ülalt alla ja perioodis paremalt vasakule (metallilised om. nõrgenevad seega vastupidi). METALLIDE KEEMILISED OMADUSED. 1. Metallide reageerimine mittemetallidega · Reageerimine mittemetallidega (eriti aktiivsetega Cl2 ja teiste halogeenidega). Reageerimisel moodustuvad halogeniidid (halogeen + metall), sulfiidid (väävel + metall), oksiidid (hapnik + metall). N: 2Na + Cl2 2NaCl, 2Ca + O2 2CaO · Metallide reageerimisel mittemetallidega toimub elektronide üleminek metalli aatomitelt mittemetalli aatomitele (muutub elementide oksüdatsiooniaste). Taolist reaktsiooni kus muutuvad elementide oksüdatsiooniastmed nimetatakse redoksreaktsiooniks.
püsivad, siirdemetallid ehk d-metallid (enamik metalle Au, Cu, Fe jne...). Lisaks veel lantanoidid ja aktinoidid (f-elemendid). · Metallilised omadused kasvavad ja aatomiraadiused suurenevad rühmas ülalt alla ja perioodis paremalt vasakule (metallilised om. nõrgenevad seega vastupidi). METALLIDE KEEMILISED OMADUSED. 1. Metallide reageerimine mittemetallidega · Reageerimine mittemetallidega (eriti aktiivsetega Cl2 ja teiste halogeenidega). Reageerimisel moodustuvad halogeniidid (halogeen + metall), sulfiidid (väävel + metall), oksiidid (hapnik + metall). N: 2Na + Cl2 2NaCl, 2Ca + O2 2CaO · Metallide reageerimisel mittemetallidega toimub elektronide üleminek metalli aatomitelt mittemetalli aatomitele (muutub elementide oksüdatsiooniaste). Taolist reaktsiooni kus muutuvad elementide oksüdatsiooniastmed nimetatakse redoksreaktsiooniks.
Halogeenid Halogeenid lahustuvad vees vähe. Kõik halogeenid, eriti F2 ja Cl2 on lihtainena mürgised. Neil on väga terav lõhn. Halogeeniaurud kahjustavad hingamist. Molekulide vahel mõjuvad suhteliselt nõrgad molekulidevahelised jõud. Suhteliselt madala keemistemperatuuriga Reageerimisel vesinikuga tekivad vesinik-halogeniidid (HCl, HF jne). Need kõik on terava lõhnaga mürgised gaasid, mis lahustuvad väga hästi vees, andes vastavad happed. Nt
· tihti molekulaarsed, kahe aatomolisi molekule moodustavad N, O, 7Arühm. · molekulaarsed on ka tahkena väävel ja fosfor, ülejäänud koosnevad ainult aatomitest (atomaarsed) · mittemetallid on reeglina halvad soojusjuhid va. teemant · kõik on tahkena rabedad · on kas molekul või aatomvõre Üldised keemilised omadused: kõik mittemetallid (va. 8A) reageerivad metallidega, vesinikuga ja enamus ka hapnikuga Fe+Cl2 FeCl3 VESINIK tal on kolm isogeeni hüdrorgeenium, deuteerium (raske vesinik, radioaktiivne, kasutatakse vesinikupommis), tritium(üliraske vesinik, radioaktiivne) Füüsikalised omadused (H2): värvitu lõhnatu vees lahustumatu toatemperatuuril õhust 14,5korda kergem gaas kõige kergem gaas maapeal heelium on vesinikust 2 korda raskem puhas vesinik on väga tuleohtlik, mistõttu teda enam õhupallis ei kasutata keemistemperatuur -253 kraadi C Keemilised omadused (H2):
1,3-dihüdroksübenseen ehk m-dihüdroksübenseen 1,4-dihüdroksübenseen ehk p-dihüdroksübenseen AREENIDE KEEMILISED OMADUSED (benseeni näitel) Benseen on suhteliselt püsiv. Aromaatne tuum on nukleofiilne tsenter. Iseloomulikud on elektrofiilsed asendusreaktsioonid 1. Reageerib lämmastikhappega ehk nitreerimine + HNO3 H 2 SO 4 + H2 O C6H6 + HNO3 C6H5NO2+H2O 2. Halogeenimine + Cl2 + HCl C6H6 + Cl2 ...... 3. Alküülimine + CH3Cl + HCl 4. Benseen põleb tahmava leegiga. Miks? Areenides on suur C sisaldus, õhus põlemisel ei jätku selle täielikuks põlemiseks hapnikku ja osa C lendub tahma näol. *Liitumine benseeni tuumale on võimalik katalüsaatorite juuresolekul, kuid liitumise puhul kaob aromaatsus + 3 Cl2 kat C6H6+3Cl2 kat C6H12Cl6 + 3H2 Ni
1,3-dihüdroksübenseen ehk m-dihüdroksübenseen 1,4-dihüdroksübenseen ehk p-dihüdroksübenseen AREENIDE KEEMILISED OMADUSED (benseeni näitel) Benseen on suhteliselt püsiv. Aromaatne tuum on nukleofiilne tsenter. Iseloomulikud on elektrofiilsed asendusreaktsioonid 1. Reageerib lämmastikhappega ehk nitreerimine + HNO3 H 2 SO 4 + H2 O C6H6 + HNO3 C6H5NO2+H2O 2. Halogeenimine + Cl2 + HCl C6H6 + Cl2 ...... 3. Alküülimine + CH3Cl + HCl 4. Benseen põleb tahmava leegiga. Miks? Areenides on suur C sisaldus, õhus põlemisel ei jätku selle täielikuks põlemiseks hapnikku ja osa C lendub tahma näol. *Liitumine benseeni tuumale on võimalik katalüsaatorite juuresolekul, kuid liitumise puhul kaob aromaatsus + 3 Cl2 kat C6H6+3Cl2 kat C6H12Cl6 + 3H2 Ni
Halogeenid 1. Halogeenide üldiseloomustus ja keemilised omadused Halogeenid on VII A rühma elemendid ja nendeks on fluor, kloor, broom, jood ja astaat. Halogeenid kuuluvad kõige aktiivsemate mittemetallide hulka, kusjuures nende keemiline aktiivsus suureneb rühmas alt ülesse. Seda on võimalik tõestada ka katseliselt, kus aktiivsem halogeen tõrjub vähemaktiivsema halogeeni tema soolast välja. F2 + CaBr2 _ CaF2 + Br2 Cl2 + 2NaI _ 2NaCl + I2 Suure keemilise aktiivsuse tõttu leidub neid looduses vaid ühendite koosseisus. Halogeenid lihtainena koosnevad kaheaatomilistest molekulidest, mistõttu reaktsoonivõrrandites neid kirjutatakse alljärgnevalt: F2, Cl2, Br2 ja I2. Kuna nende molekulide vahel on suhteliselt nõrgad molekulidevahelised jõud, siis on halogeenidel suhteliselt madalad keemistemperatuurid. Fluor ja kloor on
Mittemetallid Mittemetallide füüsikalised omadused: · Rabedad · Halvad elektrijuhid(v.a. grafiit) · Aatomvõre või molekulvõre · Vees lahustumatud · Agregootolek toatemp: 1. gaasiline(02,N2,H2,Cl2,F2+väärisgaasid) 2. vedelad( Br2) 3. tahked(C;P;S;J2;Si) Üldised keemilised omadused: · kõik mittemet. Reageerivad met-ga · Reageerivad O2 (S+O2SO2) · Reageerivad H2 (H2+F22HF) Vesinik H:+1|1) Füs omadused: · Värvitu · Lõhnatu · Õhust 14,5 korda kergem · Keemis temp. On -253C · Vees väga vähe lahustuv · Kõige kergem (väiksema tihedusega) gaas Keemilised omadused: · H2 põleb e. Reageerib O2-ga( 2H2+O22H2O)
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 A: 2CL() 2e() > Cl2 K: 2H2O + 2e() > H2 + 2OH() 5. Metallide korrosioon Metallide korrosiooniks nim. metallide reageerimist ümbritseva keskkonnaga.
..... 2. Määra sidemetüüp (iooniline või kovalentne) järgmistes ühendites. (10 p) Aine valem Sidemetüüp Aine valem Sidemetüüp KF O2 H2O MgCl2 LiCl H2S Cl2 BaO Na2S AlCl3 3. Määra aineklass ja anna nimetus järgmistele ühenditele. (8 p) Aine valem Aineklass Nimetus Fe2(SO4)3 SO2 Al(OH)3 HNO3 4
sellesse on paigutatud elektroodid: katood "-"; toimub redutseerimine anood "+"; toimnub oksüdeerumine elektroodid on ühendatud alalisvoolu allikaga Sulatatud NaCl elektrolüüs NaCl(nool)Na+ ja Cl- (Na alla nool ja kirjuta "lähevad katoodile",Cl alla nool ja kirjuta "lähevad anoodile") katoodil:Na+ + e- (nool) Na anoodil:Cl- - e- (nool) Cl Cl + Cl (nool) Cl2 2Na +2Cl (nool)2Na+Cl2 + -
VII A-rühma elemendid halogeenid Omadused F2 Cl2 Br2 I2 Elektrooniline F +9 2)7) +17 2)8)7) +35 2)8)18)7) +53 2)8)18)18)7) valem Oksüdatsiooniaste +7 ja -1 +7 ja -1 +7 ja -1 +7 ja -1 Füüsikalised 1.gaas 1. gaas 1.vedelik 1. tahke omadused 2.kollakas 2.kollakas 2.pruun 2.tume-mustjas 1.olek roheline gaas roheline 3. lahustub vees, 3.lahustub 2
· Anood ühendatud vooluallika positiivse poolusega. Seal toimub oksüdeerumisreaktsioon. katood anood elektrolüüsivann Naatriumi saamine elektrolüüsil sula naatriumkloriidiga Katoodil: Na+ + e- Na Anoodil: Cl- - e- Cl; 2Cl Cl2 Kokkuvõttev reaktsioon: 2Na+ + 2Cl- (elektrolüüs)2Na + Cl2 (2NaCl2Na+Cl2) · Elektrolüüsi kasutatakse ka metallide katmisel teise metalli kihiga (kroomimine, kuldamine, hõbetamine) või hästi puhta metalli saamisel. 4. Sulamid · Sulamid koosnevad mitmest metallist või sisaldavad peale metallide ka mittemetalle. · Sulamite eelised odavamad kui puhtad metallid, paremad omadused (keemiline vastupidavus, füüsikaline vastupidavus jne...)
· Anood ühendatud vooluallika positiivse poolusega. Seal toimub oksüdeerumisreaktsioon. katood anood elektrolüüsivann Naatriumi saamine elektrolüüsil sula naatriumkloriidiga Katoodil: Na+ + e- Na Anoodil: Cl- - e- Cl; 2Cl Cl2 Kokkuvõttev reaktsioon: 2Na+ + 2Cl- (elektrolüüs)2Na + Cl2 (2NaCl2Na+Cl2) · Elektrolüüsi kasutatakse ka metallide katmisel teise metalli kihiga (kroomimine, kuldamine, hõbetamine) või hästi puhta metalli saamisel. 4. Sulamid · Sulamid koosnevad mitmest metallist või sisaldavad peale metallide ka mittemetalle. · Sulamite eelised odavamad kui puhtad metallid, paremad omadused (keemiline vastupidavus, füüsikaline vastupidavus jne...)
LIHTAINED (säilta õlis) kuumuta N: 4Na + O2= 2Na2O 3Fe + 2O2= Fe3O4 I -1/2 K + O2= KO2 S Reageerivad kõik va. Kuld ja annavad sulfiide 2Na + S= Na2S Fe + S= FeS Au Halo- Reageerivad kõik geeni- (Cl2, I2, F2, Br2) halogeenid VIIA rühma metallid dega 2K + Cl2= 2KCl 2Fe + 3Cl2= 2FeCl3 H2O Säilita õlis Kõrgemal temperatuuril LIITAINED Tekib hüdroksiid 3Fe + 4H2O= Fe3O4 + 4H2 Ca + 2H2O= Zn + H2O = ZnO + H2 Ca(OH)2+H2 Happed (HCl, lah. H2SO4) HNO3 vt. redokside juurset
Metallide keemilised omadused Metall + mittemetall · Aktiivsed metallid (Li Ca (Mg) ) reag. energiliselt 2 Na + Cl2 = 2 NaCl (naatriumkloriid) · Vähemaktiivsed metallid reag. kuumutamisel 2 Cu + O2 =temp 2CuO · Väärismetallid (Au, Ag) on väga vastupidavad. · Lihtainete o.a on 0 2Mg0 + O20 2MgIIO-II Redutseerija Oksüdeerija (loovutab e-) (liidab e-) Mg -2e - Mg 2+ O +2e O- 2- · Metallid on redutseerijad (elektronide loovutajad). · Mittemetallid on oksüdeerijad (elektronide liitjad).
Ioonvõrrandi koostamine. 1. Oksiidide nimetused + valemid. Vaata vihiku tabelit ja näited. 2. Hapete nimetused + valemid. Vaata õp lk 132 tabel. 3. Aluste nimetused + valemid. Vaata vihiku tabelit ja näited. 4. Soolade nimetused + valemid. Vaata vihiku tabelit ja näited. 5. Oksiidide saamine. Metall / Mittemetall + hapnik -> OKSIID Näiteks: a) 4 Na + O2 -> 2 Na2O b) N2 + 2 O2 -> 2 NO2 Mittemetallid lihtainetena, millel on alati indeks 2: H2 O2 F2 N2 Cl2 Br2 I2 6. Hapete saamine. a) Happeline oksiid + vesi -> Hapnikhape Näiteks: SO2 + H2O -> H2SO3 Erand: SiO2 veega ei reageeri! b) Vesinik + vastav mittemetall -> hapnikuta hape Näiteks: H2 + Cl2 -> 2 HCl 7. Aluste saamine. a) Aluseline oksiid + vesi -> alus (leelis) Tingimus: Veega reageerivad vaid IA ja IIA rühma metallioksiidid, tekib leelis. Näiteks: Na2O + H2O -> 2 NaOH CaO + H2O -> Ca(OH)2 b) Leelis- ja leelismuldmetall + vesi -> leelis+ vesinik
nt. Fe+S FeS 3. a) süsiniku allotroopsed teisendid: teemant, grafiit b) tingitud : 4. a) hapniku allotroopsed teisendid: osoon b) tingitud: 5. a) indeks aine valemis esinev number, mis näitab elemendi aatomite arvu molekulis või ioonide arvude suhet kristallis b) kordaja reaktsioonivõrrandi tasakaalustamiseks aine valemi ette kirjutatud arv 6. võrrandi tasakaalustamine: C + H2 C3H8 Al+ Cl2 AlCl3 7. elementide sisaldus liitaines: Al2O3 : 27*2+16*3=102 Al: * 100% = 53 % O: * 100%=47% K: 53%47%=100% 8. metallide füüsikalised omadused: - hea elektrijuhtivus - hea soojusjuhtivus - iseloomulik läige 9. tähtsamad argielu metallid: - raud - alumiinium 10. mittemetallide füüsikalised omaduse: - väga ebapüsivad 11. tähtsamad argielu mittemetallid: - lämmastik - hapnik - süsinik - väävel 12
temperatuuril, mille tulemusena moodustuvad hargnenud ahelaga ühendid CH4 t0 C + H2 2CH4 t0 C2H2 + 3H2 o Asendusreaktsioonid halogeenidega Nn radikaalmehhanism Astmeliselt Saaduseks halogeenühend ja vesinikhalogeenid a. CH3CH3 + Cl2 CH2ClCH3 + HCl b. CH2ClCH3 + Cl2 CH2ClCH2Cl + HCl Halogeenühendid Orgaanilised ühendid, milles süsiniku aatom on seotud halogeeni aatomi või aatomitega Halogeenderivaat o Süsivesinikud, kus üks või mitu H-aatomit on asendunud halogeeni aatomitega o Alati polaarne kovalentne side Eesliidetega kloro-, bromo-, fluoro- ja jodo- o Halogeeni asend näidatakse kohanumbriga 1bromo 2kloroetaan Füüsikalised omadused
Iooniline side tekib alati metalliliste katioonide ja mitte metalliliste anioonide vahel. · Lihtaine aine, mis koosneb ainult ühe keemilise elemendi aatomitest. · Liitaine keemiline ühend. Aine, mis koosneb mitme erineva keemilise elemendi aatomitest. · Indeks aine valemis esinev number, mis näitab elemendi aatomite arvu molekulis või ioonide arvude suhet kristallis. · Lagunemisreaktsioon reaktsioon, milles aine laguneb kaheks või enamaks aineks. Nt: Cl2 = 2Cl ; O3 = O2 + O · Ühinemisreaktsioon reaktsioon, milles ained ühinevad omavahel, moodustades uue aine. Nt: H2 + Cl2 = 2HCl ; NaOH + HCO2 = NaHCO3 · Asendusreaktsioonil asendavad lihtaine aatomid liitaine koostisse kuuluvad teise elemendi aatomeid. Nt: Fe + CuSO4 = FeSO4 +Cu ; CH3 CH3 + Cl2 = CH3 CH2Cl + HCl · Oksüdeerija aine, mille osakesed liidavad elektrone (ise redutseerudes). Tähtsamad
Lämmastiku füüüsikalised - gaas, värvuset Vesiniku keemilised - väheaktiivne, enamasti redutseerija, puhas H põleb vaevu õhus sinaka leegiga, moodustades vee, reaktsioonil eraldub palju soojust. Halogeenid (fluor, kloor, broom, jood) - molekulis 2 aatomit, 7a rühma elemendid, rühmas ülevalt alla aktiivsus väheneb, halogeenide omadused muutuvad aatommassi suurenedes korrapäraselt, aktiivsem halogeen tõrjub soolast välja vähem aktiivsem, mürgised, madal keemistemp, terav lõhn Cl2+2NaBr 2NaCl+Br2 Cl2+NaF ei toimu Halogeniidid - halogeenide kõige iseloomulikumad ühendid Sublimeeruda - ilma et vahepeal tekiks vedelat olekut. Vesinikhalogeniid HHal on terava lõhnaga mürgised gaasid, lahustuvad hästi vees. Soolhappe reak: HCl+Fe-FeCl2+H2 HCl+CaO-CaCl2+H2O HCl+NaOH-NaCl+ H2O Tugevama happena tõrjub soolhape nõrgemad happed välja.
P4O10+6H20=4H3PO4 CO2+NaOH= Na2CO3+H2O Püsiva o.a. metalli oks. 4Na+ O2=2Na2O Mg+O= MgO Na2O+H2O=2NaOH MgO+HCl= MgCl2+H2O Muutuv o.a.metalli oks. Fe+O=Fe2O Ni+O=Ni2O Fe2O+H2SO4=FeSO4+H2O Ni2O+HNO3=Ni(NO3)2+H2O Alused koosnevad metallioonist ja hüdroksiidioonist. Muutuv o.a metalli hüdr. Fe(OH)2=FeO+H2O Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+H2O Leelise K2O+H2O =2KOH Li2O+H2O=2LiOH 2KOH+Fe(NO3)2=Fe(OH)2+2KNO3 3LiOH+H3PO4=Li3PO4+3H2O Happed koosnevad vesinikioonist ja happejääkioonist. H2+Cl2=2HCl SO3+H2O=H2SO4 H2SO4+Li2O=Li2SO4+H2O HCl+NaOH=NaCl+H2O Soolad koosnevad metallioonist ja happejääkioonist Püsiva o.a. valemid Na+Cl2=2NaCl Mg+HNO3=MgNO3+H2 Mg(NO3)2+Na2SO3=MgSO3!+2NaNO3 Na2Cl3+2HCl=2NaCl+H2CO3..CO2 ja H2O Muutuva o.a. sool Fe+HCl=FeCl2+H2 Cu+H2CO3=CuCO3+H2 FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl CuCO3+HCl=CuCl2+H2CO3..CO2 ja H2O Metall+hape=sool+H Aluselineoks.+hape=sool+H2O Alus+hape=sool+vesi Sool+hape=sool+hape Leeline+sool=alus+sool Alus+happelineoks.=sool+vesi Oksiid+vesi=alus
*Mit.metallid+ metall/vesinik = oksüdeerija. saaduseks on vastavate elementide oksiid. *Mitte-met. On molekulaarsed või aatomvõrega. 4FeS2+ 11O2=2Fe2O3 + 8SO2 *Mitte-met. Pole plastilised ja head elektri juhid. *Hapniku saamine: (v.a grafiit) *Mitte-met. Suurenevad V-lt , P-le 2HgO(temp)=2Hg+O2 Ja rühmas ülevalt alla. 2KNO3(temp)=2KNO3+O2 *Tahked: N2,O2,P,Br2,Cl2, Ar,Nl,He,F2. *Tööstuslikult: Vedela õhu traktrioneeriva KEEMILISED OMADUSED: destillatsioonil. Väärisgaasid reageerivad metallidega. HALOGEENID: Näited: *VII A rühma elemendid v.a vesinik,2 ¤2Fe+3Cl2=2FeCl3 aatomilised molekulid. ¤2Na+ S =Na2S *Rühmast ülevalt alla,vees lahustuvus väheneb.
Eksotermiliste reakts ( sidemete tekkel, osakesed lähevad üle püsivasse olekusse ja energia eraldub). enargia eraldub, endotermilistes reakts.( sidemete katkemisel, tuleb kulutada energiat ja tekkinud osakestel on ebastabiilne olek) Energia neeldub. KOVALENTE SIDE- aatomite vaheline side, mis tekib ühise elektronpaari abil. MITTEPOL. KOV. SIDE- esineb sarnaste mittemetalliliste elementide aatomite vahel. H 2O, CL2, O2, Br2. POLAARNE KOV. SIDE- esineb erinevate mittemetalliliste elementide aatomite vahel. HF, HCL, SO 3, H2O. ELEKTRON.- isel. Elemendi aatomi võimet siduda elektrone. RÜHMAS En kahaneb, siis aatom meelsasti loobub väliskihis olevatest elektronidest. PERIOODIS » En kasvab, siis aatmid meelsasti liidavad väliskihti elektrone. POLAARNE AINE koosneb polaarsetest molekulidest. HF, HCl. MITTEPOL. AINE- ta koosenb mittepolaarsetest molekulidest. Cl2, H2
annaabi.ee 
