Millised saadused tekivad vee elektrolüüsil? Kirjuta vastavad anoodi- ja katoodireaktsioonide võrrandid? Mis on vesiniku tähtsamad kasutusalad? Halogeenid VIIA rühm Millised on halogeenide o-a? Halogeenide (F2, Cl2, Br2, I2) füüsikalised omadused (olek, lahustumine vees, tihedus õhu suhtes, värv, lõhn). Kõik halogeeni lihtained on mürgised. Kuidas muutuvad halogeenide oksüdeerivad omadused? Selgita mõistet sublimatsioon. Milline halogeen sublimeerib? Hal2 + halogeniid halogeniid´ + Hal 2´ reaktsioon on tingimuslik. Reageeriv halogeen peab olema tugevam oksüdeerija kui moodustunud halogeen Näide: Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2 Cl2 + NaF ei toimu Kuidas saadakse halogeeni lihtaineid tööstuses? Muundumiste rida: H2 + Hal2 vesinikhalogeniid +H2O vesinikhalogeniidhape +hüdroksiid/metalli oksiid/ metall*/ sool* halogeniid (sool). Kuidas tõestada lahuses kloriidioone? Miks see on oluline?
- Alkoholid reageerivad metallidega, mis asuvad pingereas H 2 st eespool. CH 3 - OH + Ca (CH 3O - ) 2 Ca 2+ + H 2 Tekib kaltsiumetanolaat. Vasega reaktsioon ei toimuks, sest Cu asub pingereas tagapool. - Kondensatsioon on funktsionaalrühmi sisaldavate ainete reageerimine vee eraldumisega. Alkohol kondenseerub happega, tekib ester. CH 3 - COOH + CH 3 - CH 2 - OH CH 3COOCH 2 CH 3+ H 2 O - Reaktsioon halogeniididega (halogeniid nt HCl, HBr) Halogeen on Cl 2 Halogeeniühend on RCl. Halogeniid HCl. CH 3 - CH 2 - OH + HBr CH 3 - CH 2 - Br + H 2 O Tekib etüülbromiid - Dehüdrogeenimine * primaarne alkohol, tekib aldehüüd CH 3 - CH 2 - OH CH 3 - C - H + H 2 o t Tekib etanaal CH 3 CHO * sekundaarne alkohol, tekib ketoon CH 3 - CH (OH ) - CH 3 CH 3 - C - CH 3 + H 2 o
Metall METALL + HAPNIK -> OKSIID METALL (vesinikust eespool) + HAPE (va. HNO3 ja kH2SO4)-> SOOL + VESINIK METALL + HALOGEEN -> HALOGENIID METALL + SOOL -> UUS SOOL + UUS METALL AKTIIVNE METALL + VESI -> LEELIS + VESINIK KESKMISE AKTIIVSUSEGA METALL + VESI -> OKSIID + VESINIK VÄHEAKTIIVNE METALL (alates Ni) + VESI -> EI TOIMU Oksiid HAPPELINE OKSIID + ALUS -> SOOL + VESI HAPPELINE OKSIID + ALUSELINE OKSIID -> SOOL HAPPELINE OKSIID + VESI -> HAPE ALUSELINE OKSIID + HAPE -> SOOL + VESI ALUSELINE OKSIID +HAPPELINE OKSIID -> SOOL ALUSELINE OKSIID + VESI -> LEELIS AMFOTEERNE OKSIID + HAPE -> SOOL + VESI
OKSIID METALL + HAPNIK OKSIID 4Fe + 3O2 2Fe2O3 + VÄÄVEL SULFIID (sool) 2Na + S Na2S + HALOGEEN (F, Cl, Br, I) SOOL (halogeniid) 2K + Cl2 2KCl + VESI LEELIS + VESINIK 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 NB! Reageerivad ainult IA ja IIA(alates Ca) metallid. + VESI OKSIID + VESINIK 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
Metall + väävel = sulfiid(v.a. väärismetallid Ag, Au, Pt) 3. Happeline oksiid + aluseline oksiid = sool SO3 + Na2O = Na2SO4 (nõrk hapnikhape laguneb oksiid + vesi) Fe + S = FeS * tugev hape + sulfit = sool + vääveldioksiid + vesi 3. Metall + halogeen = halogeniid (F2, Cl2,Br2, I2 ) NB! NEUTRAALSED OKSIIDID 2HCl + Na2SO3 = 2NaCl + SO2 + H2O 2Fe+ 3 Cl2=2FeCl 3 (metall saavutab max oksüdatsiooniastme ) ( CO, NO , N2O ) ei reageeri vee, hapete ega alustega * karbonaat + tugev hape = sool + süsinikdioksiid + vesi
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 + HAPE vaata HAPE + ALUSELINE OKSIID + HAPPELINE OKSIID vaata HAPPELINE OKSIID + ALUSELINE OKSIID METALL + HAPNIK → OKSIID 4Fe + 3O2→ 2Fe2O3 + VÄÄVEL → SULFIID (sool) 2Na + S → Na2S + HALOGEEN (F, Cl, Br, I) → SOOL (halogeniid) 2K + Cl2 → 2KCl + VESI → LEELIS + VESINIK 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ + VESI → OKSIID + VESINIK 3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2↑ + HAPE vaata HAPE + METALL + SOOL → UUS SOOL + UUS METALL Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu SOOL + HAPE vaata HAPE + SOOL + ALUS vaata ALUS + SOOL + SOOL → UUS SOOL + UUS SOOL NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl↓ + METALL vaata METALL + SOOL REAKTSIOONIVÕRRANDID JA NENDE KOOSTAMINE Ühinemine (kahe aine ühinemisel tekib üks uus aine)
ESTRID JA AMIIDID Karboksüülhapete funktsionaalderivaadid Karboksüülhappe funktsionaalrühmas, karboksüülrühmas, asub karbonüülrühka kõrval hüdroksüülrühm. RCOOH Hüdroksüülrühm on elektronegatiivne rühm. Asendades hüdroksüülrühma teiste elektronegatiivsete aatomite või rühmadega, on võimalik konstrueerida uusi molekule. RCOCl karbüksüülhappe kloriid (halogeniid) RCOOR ester RCONH amiid Selliseid ühendeid, milles karbonüülrühm on seotud mingi polaarse rühmaga, mis pole hüdroksüülrühm, nimetatakse karboksüülhappe funktsionaalderivaatideks. Karboksüülhappe derivaatidest on tähtsaimaid estrid ja amiidid. Estrite nimetused moodustatakse sarnaselt karboksüülhappe soolade nimetustega: CH CH COOK kaaliumpropanaat CHCH COOCH met üülpropanaat CHCCHOH COCH prop üületanaat ehk propüülatsetaat
Funktsionaalrühmad Alkoholid- OH rühm, nimetuses ool lõpp, - Fenoolid OH-rühm, mis on seotud otse benseenituumaga Eetrid R-O-R Aldehüüdid RCHO -aal - Ketoonid RCOR -oon Karboksüülhapped COOH -hape Estrid Amiinid NH2 Aminohapped sisaldavad nii NH2 kui ka COOH rühmasid 19.2 Tunda struktuuri järgi ära lihtsaid süsivesinike halogeniide, alkohole, eetreid, fenoole, aldehüüde, ketoone, karboksüülhappeid, amiine, amiide ja estreid; Halogeniidid Halogeniid on süsivesiniku küljes. Alkohol- OH Eeter- ROR Fenool OH rühm, seotud benseenituumaga Aldehüüd-RCHO Ketoon RCOR Karboksüülhapped- COOH Amiin NH2 Amiid O // CH3CNH2 Ester 19.3 Nimetada lihtsaid süsivesinike halogeniide, alkohole, eetreid, fenoole, aldehüüde, ketoone, karboksüülhappeid, amiine, amiide ja estreid; See peaks selge olema 19.4 Kirjeldada peamisi seaduspärasusi süsivesinike halogeniidide füüsikalistes Omadustes
sulamisel tavaliselt lagunevad. Vt. nimetamist õpik lk 25 o KHte funktsionaalderivaadid KH funktsionaalrühmas, karboksüülrühmas, asub karbonüülrühma kõrval hüdroksüülrühm. Kui hüdroksüülrühm (elektronegatiivne) asendada alküülrühmaga, oleks tegemist ketooniga. Kui seal asuks vesinik, oleks see aine aldehüüd. Asendades hüdroksüülrühma teiste elektronegatiivsete rühmadega, saab konstrueeridas uusi molekule, nagu nt KH kloriid (halogeniid), ester, amiid. -> Ühendeid, milles karbonüülrühm on seotud mingi polaarse rühmaga, mis pole hüdroksüülrühm, nimetatakse KH funktsionaalderivaatideks. Lisaks funktsionaalderivaatidele on veel KH asendusderivaate ehk asendatud KHeid, nagu nt halogenohapped, hüdroksühapped, aminohapped jne. Funktsionaalderivaatidest on tähtsaimad estrid ja amiidid. Estrid on vedelad või tahked ained, paljudel neist on meeldiv lõhn. Osal neist on narkootiline toime. Vt. nimetamist õpik lk 30
KORDAMISKÜSIMUSED: ( karboksüülhapped, amiidid, estrid). 1. Selgitada mõisted: karboksüülhape, ester, amiid, happe halogeniid, hüdroksühape, küllastunud hape, küllastumata hape, aminohape, halogeenhape, dihape, rasvhape, happe asendusderivaat, happe funktsionaalderivaat, laengu delokalisatsioon, hüdrolüüs, happeline katalüüs, leeliseline katalüüs. 2. Miks karboksüülhappel on happelised omadused? Kirjutada dissotsiatsioonivõrrand ja selgitada. R-COOH = R-COO- + H+ Karboksüülhappel on happelised omadused, sest tal on võime dissotseeruda ja anda lahusesse vesinikkatioone. 3
molekulide paigutus on tihedam ja molekulid mõjutavad üksteist suurema pinnaga ja nende mõjude lõhkumiseks on tarvis rohkem energiat. Alkaanide keemilised omadused * Tava temperatuuril on alkaanid vähese reaktsiooni võimega ning keemilise reaktsiooni toimumiseks tuleb molekulile anda juurde energiat. * Radikaal üksiku ehk paardumata elektroniga osake, millel on palju energiat. * Alkaan + halogeen = halogeeniühend ja vesinik halogeniid. -) Selliseid reaktsioone nimetatakse radikaalseteks asendus reaktsioonideks. *) Kõige rohkem tekib sellist isomeeri sellise süsiniku juures, millel on kõige rohkem sidemeid teise süsinikuga. * Alkaanid on hüdrofoobsed ained ehk ei lahustu ega märgu vees + ei moodusta vee molekulidega vesiniksidemeid. Halogeeniühendid * Halogeeniühendid orgaanilised ained, milles süsiniku aatom on ühenduses halogeeni aatomiga (F, Cl, Br, I)
HAPPEANIOON- happe või soola koostisesse kuuluv negatiivne ioon. HAPPE SADEMED (happevihmad)- happeid ( H2CO3, H2SO3, H2SO4, HNO3 jt. ) sisaldavad sademed. HAPPELINE LAHUS- lahus, milles vesinikioone on rohkem kui hüdroksiidioone, pH<7. 3 HAPPELINE OKSIID- hapnikhappele vastav oksiid. HALOGEEN- VII A mittemetall. HALOGEENIMINE- halogeeni(de) sisseviimine ühenditesse. HALOGENIID- halogeeni ioon Cl-. HÜDRAAT- lahustunud aine osake (ioon, molekul) koos temaga seotus vee molekulidega. HÜDRAATIMINE- lahustunud aine osakese ümbritsemine ja sidumine vee molekulidega.' HÜDRAATUMINE- aineosakeste liitumine vee molekulidega. HÜDRAATKATE- ioone vesilahuses ümbritsev vee molekulidest koosnev kiht. HÜDRATATSIOON- vt. hüdraatimine. HÜDROKSIID- aine, mis koosneb katioonidest ja hüdroksiidioonidest.
+ HAPPELINE OKSIID vaata HAPPELINE OKSIID + ALUSELINE OKSIID METALL + HAPNIK OKSIID 4Fe + 3O2 2Fe2O3 + VÄÄVEL SULFIID (sool) 2Na + S Na2S + HALOGEEN (F, Cl, Br, I) SOOL (halogeniid) 2K + Cl2 2KCl + VESI LEELIS + VESINIK 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 NB! Reageerivad ainult IA ja IIA(alates Mg) metallid. + VESI OKSIID + VESINIK 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
+ HAPPELINE OKSIID vaata HAPPELINE OKSIID + ALUSELINE OKSIID METALL + HAPNIK OKSIID 4Fe + 3O2 2Fe2O3 + VÄÄVEL SULFIID (sool) 2Na + S Na2S + HALOGEEN (F, Cl, Br, I) SOOL (halogeniid) 2K + Cl2 2KCl + VESI LEELIS + VESINIK 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 NB! Reageerivad ainult IA ja IIA(alates Mg) metallid. + VESI OKSIID + VESINIK 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
+ HAPPELINE OKSIID vaata HAPPELINE OKSIID + ALUSELINE OKSIID METALL + HAPNIK OKSIID 4Fe + 3O2 2Fe2O3 + VÄÄVEL SULFIID (sool) 2Na + S Na2S + HALOGEEN (F, Cl, Br, I) SOOL (halogeniid) 2K + Cl2 2KCl + VESI LEELIS + VESINIK 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 NB! Reageerivad ainult IA ja IIA(alates Ca) metallid.
CH3 4. Tsükloheksanool on sekundaarne alkohol. 16 5. Põhiline erinevus seisneb tähistamise alguses: kreeka tähtedega märgitakse asendid alates funktsionaalrühmale järgnevast süsiniku aatomist. 6. a) sekundaarne halogeniid, b) primaarne alkohol, c) tertsiaarne alkaan, d) sekundaarne amiin, e) tertsiaarne alkohol, f) primaarne amiin 7. a) 2-etüül-4-propüülfenool, b) 1-fenüül-2-metüülbuta-1,3-dieen, c) 3-nitroaniliin, d) 4-klorometüülklorobenseen, e) 1-bromo-2-etoksüpropaan, f) 4-nitrofenüülpropanaat O O O O 8
Teemandi kõvadusega, keemiliselt väga püsiv ja kuumakindel. Nitriid- Boori kuumutamisel ammoniaagis saadakse boornitriid BN, mis on valge, mahukas grafiidisarnase struktuuriga pulber, kuid erinevalt grafiidist ei juhi elektrit. Võimalik on ka boornitriidi teemandisarnane struktuur. Spetsiaalsete võtete abil saab sünteesida ka boornitriidi nanotorusid, mis on pooljuhid. Halogeniidid- Boori halogeniide saadakse kas elementide otsesel reaktsioonil või lähtudes B2O3-st. Tähtsaim boori halogeniid on BF3, mida saadakse B2O3 reaktsioonil kaltsiumfluoriidi ja väävelhappega: B2O3(s)+3CaF2(s) +3H2SO4(l) 2BF3(g)+3CaSO4(s)+3H2O(l) Boortrikloriidi BCl3 saadakse kloori reaktsioonil süsiniku ja B2O3-ga: B2O3(s)+ 3C(s)+ 3Cl2(g) 2BCl3(g)+ 3CO(g) BF3 ja BCl3 kasutatakse laialdaselt katalüsaatoritena. Boraanid- Boor moodustab vesinikuga rea hüdriide, mida tuntakse boraanidena. Anioonsetest boori hüdriididest on tuntuim BH4, mis esineb näiteks naatriumboorhüdriidis NaBH4
(grupp) Näiteks, viie süsinikuaatomiga järjestuse nimetamisel ka- R-COOH karboksü- -hape sutatakse tüve pent-. Moodustamaks alkaani põhinime- O tust lisatakse tüvisõnale lõpp -aan: saame pentaan. R C halokarbonüül- alkanoüül Orgaanilise ühendi nimetamisel süstemaatilises nomen- X (klorokarbonüül-) halogeniid klatuuris kasutatakse järgmist üldreeglistikku. amido-, R-CONH2 -amiid karbamoüül- • Tehakse kindlaks eelistatuim asendaja/funktsionaal- R-CHO okso-,
F 1s22s22p5 – 2. energiatasemel puuduvad d-orbitaalid (ei ole ergastatud valentsolekuid) oksüdatsiooniastmed 0, -I Alates Cl-st võimalikud üleminekud vabadele d-orbitaalidele (paardumata elektronide arv suureneb) Oksüdatsiooniastmed 0, -I (püsivaim) kuni VII Halogeenidele on iseloomulik eriti suur elektronafiinsus (aatomite võime siduda elektroni) ja kõrge elektronegatiivsus. Kui elektron liitub Hal-aatomiga → Hal- (halogeniid-ioon), millel on vastava (per-süsteemis kõrvalasetseva) väärisgaasi elektronstruktuur (seetõttu on halogeniidid väga stabiilsed) Halogeenid – kõige aktiivsemad mittemetallid – väga reaktsioonivõimelised Kõige aktiivsem mittemetall on fluor (nii rühmas kui üldse) Mittemetallilisus väheneb reas F – At (astaat on poolmetall) F Cl Br I At