7.Mis on happevihmad ja kuidas need tekivad? Happevihmad happeid sisaldavad sademed. Inimtegevuse tagajärjel satuvad õhku väävli- ja lämmastikühendid. Vääveldioksiid, vääveltrioksiid ja lämmastikühendid reageerivad õhus vihmaveega ning moodustavad mitmeid happeid, mis langevad sademetena maapinnale. 8.Reaktsioonivõrrandid. 1. Happed I. Hapnikuta happeid saadakse vesinikühendite lahustumisel vees. (Vaata vihikust) II. Hapnikhappeid saadakse happeliste oksiidide reageerimisel veega. Happeline oksiid + vesi = hapnikhape Näited: CO2 + H2O = H2CO3 :SO2 + H2O = H2SO III. Hapnikhappeid saadakse ka soola ja tugevama happe vahelisel reaktsioonil. Näited: Al2 | S3 + 6 H | NO3 = 2 Al | (NO3)3 + 3 H2 | S : Mg3 | (PO4)2 + 6 H | Cl = 3 Mg | Cl2 + 2 H3 | PO4 Seletus: 1 | 2 + 3 | 4 = 4 | 1 + 3 | 2 IV. Happe jagunemine.
3) tugevuse järgi tugevad happed keskmise tugevusega happed nõrgad happed 4) ehituse järgi mineraalhapped e anorgaanilised happed karboksüülhapped e orgaanilised happed 5) agregaatoleku järgi vedelikud 1 tahked ainult vesilahustes esinevad 3. HAPETE SAAMINE 1) Hapnikhappeid saadakse: oksiid + vesi 2) Divesiniksulfiidhapet ja vesinikhalogeniidhappeid saadakse: Vesinik + lihtaine Sool + tugevam hape 4. HAPETE KEEMILISED OMADUSED Hapete sarnased omadused on tingitud vesinikioonidest. 1) Hape + metall 2) Hape + aluseline oksiid 3) Hape + alus 4) Hape + sool 5) Hapete lagunemine kuumutamisel 2
Pudeli avamisel eraldub süsihappegaas kihisedes limonaadist. Süsihape on ebapüsiv ja laguneb küllalt kiiresti jälle süsinikoksiidiks ja veeks. Suure rõhu all lahustub süsinikoksiid vees küllalt hästi. Süsinikoksiidi molekulid moodustuvad veemolekulidega reageerimisel süsihappe. Süsihape on väga nõrk hape. Ainult üsna väike osa laguneb lahuses ioonideks. Happelised oksiidid Oksiidi reageerimisel veega on võimalik saada veel mitmeid teisi hapnikhappeid. Nt. väävlishape ja süsihape. Mõned happed on ebapüsivad ja võivad kergesti (eriti kuumutamisel) uuesti laguneda oksiidiks ja veeks. Nt. süsihape ja väävlishape. Hapetele vastavaid oksiide nim. happelisteks oksiidideks. Enamik happelisi oksiide on mittemetallidoksiidid.
b. Enamus happelisi oksiide reageerib veega, moodustades happeid. c. Soolad on liitained, milles metalli anioonid on seotud happekatioonidega. d. Igale hapnikhappele vastab happeline oksiid. e. Igale hüdroksiidile vastab happeline oksiid. f. Leeliseid saadakse vastava aluse reageerimisel veega. g. Leeliseid saadakse vastava metalli reageerimisel veega. h. Lahustumatuid aluseid saadakse soolalahuse reageerimisel leelisega. i. Hapnikhappeid võib saada hapniku reageerimisel veega. j. Soolad reageerivad kõikide hapetega. k. Amfoteersed hüdroksiidid reageerivad nii oksiidide kui ka sooladega. 8. Kirjutage ja tasakaalustage kaks reaktsioonivõrrandit järgmiste ainete saamise kohta: a. tetrafosfordekaoksiid, b. kaaliumnitraat, c. magneesiumsulfaat. 9. Kuidas saab kahel erineval viisil katseliselt tõestada, et a. Na2O on aluseline oksiid, b. SO3 on happeline oksiid? 10
seotud happekatioonidega(katiooni asemel-Happejääkaniooniga). d. Igale hapnikhappele vastab happeline oksiid. Õige. e. Igale hüdroksiidile vastab happeline oksiid.—Õige. f. Leeliseid saadakse vastava aluse(Lihtaine) reageerimisel veega. g. Leeliseid saadakse vastava(I ja II A rühma metalli, alates Ca-st) metalli reageerimisel veega. h. Lahustumatuid aluseid saadakse soolalahuse (mittelahustuva elemendi) reageerimisel leelisega(Veega). i. Hapnikhappeid võib saada hapniku(happelise oksiidi) reageerimisel veega. j. Soolad reageerivad kõikide(siis) hapetega, kui tekib reageerinud happest nõrgem hape või sade. k. Amfoteersed hüdroksiidid reageerivad nii oksiidide(Hapete) kui ka sooladega(Alustega) 8. Kirjutage ja tasakaalustage kaks reaktsioonivõrrandit järgmiste ainete saamise kohta: a. tetrafosfordekaoksiid,-- P+O₂=> P₄O₁₀ / 4H₃PO₄=> P₄O₁₀ + 6H₂O b
Kontsentreeritud tugeva happe lahjendamiseks tuleb teda valada peene joana vettel. Anorgaanilised happed - mineraalhapped Hapete saamine: Gaasilise vesinikühendi lahustamisel vees HCl(gaas) ---+h2O--> HCL(lahus Vesinikkloriid(gaas) --> vesinikkloriidhape Happelise oksiidi reageerimisel veega P4O10(t) + 6H2O(v) --> 4H3PO4(l) Happe kaudne saamine soola ja tugeva happe vahelises reaktsioonis Neid hapnikhappeid, millele vastav happeline oksiid veega ei reageeri(nt SiO2), saadakse kaudselt. NaSiO3(l) + H2SO4(l) ---> Na2SO4(l) + H2SiO3(t) (nool alla) ALUS - Aine, mis annab vesilahusesse hüdroksiidioone HÜDROKSIID - mittemolekulaarne kristalne aine, mis annab jagunemisel lahusesse metalli katioone ja hüdroksiidioone LEELIS - vees lahustuv tugev alus Vähemaktiivsete metallide hüdroksiidid on nõrgad alused(näiteks Cu(OH)2, Fe(OH)2, Al(OH)3
A rühma metallide alused. vastava happe sool. Toimub alati. happeline oksiid (ainult hapnikhapped). Saamine 1 Alati toimuvad reaktsioonid: 1) Lihtaine põlemisel: 2H2 + O2 2H2O 1) Hapnikhappeid saadakse vastavate 1) Leeliseid saadakse: a) alus + hape. b) aluseline oksiid + hape. c) happeline oksiid + 2) Liitainete põlemisel ühinevad tavaliselt kõik oksiidide reageerimisel veega: H2S + SO3 a) metalli reageerimisel veega: H2 + alus. d) a. oksiid + h. oksiid liitaine koostisse kuuluvad elemendid haphikuga. H2SO4. Veega ei reageeri SiO2
saadustest peab olema lahustamatu. Tekib kaks soola. Näit: NaCl + AgNO 3 AgCl+ NaNO3 Oksiidide saamine Lihtainete põlemisel: S + O2SO2 Liitainete põlemisel: CH4 + O2 CO2 + 2H2O Liitainete lagunemisel. Hapnikhapete lagunemisel: H 2SO4 H2O + SO3, hüdroksiidide lagunemisel (v.a IA rühma metallide hüdroksiidid): Al(OH) 3 Al2O3 + 3H2O, soolade lagunemisel: CaCO3 CaO + CO2 Hapete saamine Hapnikhappeid saadakse vastavate oksiidide reageerimisel veega: H 2O + SO3 H2SO4 *Mittehapnikhappeid saadakse: a) vesiniku reageerimisel vastava lihtainega: H 2 + Cl2 2HCl, b) vastavate soolade reageerimisel tugeva happega: FeS + H 2SO4 FeSO4 + H2S Hüdroksiidide saamine Leeliseid saadakse: a) metalli reageerimisel veega: 2Na + 2H 2O 2NaOH + H2, b) aluselise oksiidi reageerimisel veega: Na 2O + H2O 2NaOH
NaCl + AgNO3 ---> AgCl + NaNO3 Oksiidide saamine: 1. Lihtainete põlemisel ---> 2H2 + O2 ---> 2H2O 2. Liitainete põlemisel ühinevad tavaliselt kõik liitaine koostisse kuuluvad elemendid hapnikuga. CH4 + 2O2 ---> CO2 + 2H2O 3. Liitainete lagunemisel: a) Hapnikhapete lagunemine H2SO4 ---> H2O + SO3 b) Hüdroksiidide launemine, välja arvatud IA-rühma hüdroksiidid 2Fe(OH)2 ---> Fe2O3 + 3H2O c)Soolade lagunemine CaCo3 ---> CaO +CO2 Hapete saamine : 1. Hapnikhappeid saab vastavate oksiidide reageerimisel veega H2O +SO3 ---> H2SO4 Veega ei reageeri SiO2 ränihapet saab silikaatide reageerimisel tugeva happega. 2. Divesiniksulfiidhape ja vesinikhalogeniidhapped on vastavate gaasiliste ainete vesilahused, neid saadakse : a) vesiniku reageeriminsel vastava lihtainega H2 + CO2 ---> 2HCl b) Vastavate soolade reageerimisel tugevama happega FeS + H2 SO4 ---> FeSO4 + H2S. Hüdroksiidide saamine: 1. Leelised saadakse:
Tekib kaks soola. Näit: NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 Oksiidide saamine · Lihtainete põlemisel: S + O2 SO2 · Liitainete põlemisel: CH4 + O2 CO2 + 2H2O · Liitainete lagunemisel. Hapnikhapete lagunemisel: H2SO4 H2O + SO3, hüdroksiidide lagunemisel (v.a IA rühma metallide hüdroksiidid): Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O, soolade lagunemisel: CaCO3 CaO + CO2 Hapete saamine · Hapnikhappeid saadakse vastavate oksiidide reageerimisel veega: H2O + SO3 H2SO4 · *Mittehapnikhappeid saadakse: a) vesiniku reageerimisel vastava lihtainega: H2 + Cl2 2HCl, b) vastavate soolade reageerimisel tugeva happega: FeS + H2SO4 FeSO4 + H2 S Hüdroksiidide saamine · Leeliseid saadakse: a) metalli reageerimisel veega: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2, b) aluselise oksiidi reageerimisel veega: Na2O + H2O 2NaOH
Tekib kaks soola. Näit: NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 Oksiidide saamine · Lihtainete põlemisel: S + O2 SO2 · Liitainete põlemisel: CH4 + O2 CO2 + 2H2O · Liitainete lagunemisel. Hapnikhapete lagunemisel: H2SO4 H2O + SO3, hüdroksiidide lagunemisel (v.a IA rühma metallide hüdroksiidid): Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O, soolade lagunemisel: CaCO3 CaO + CO2 Hapete saamine · Hapnikhappeid saadakse vastavate oksiidide reageerimisel veega: H2O + SO3 H2SO4 · *Mittehapnikhappeid saadakse: a) vesiniku reageerimisel vastava lihtainega: H2 + Cl2 2HCl, b) vastavate soolade reageerimisel tugeva happega: FeS + H2SO4 FeSO4 + H2 S Hüdroksiidide saamine · Leeliseid saadakse: a) metalli reageerimisel veega: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2, b) aluselise oksiidi reageerimisel veega: Na2O + H2O 2NaOH
Keemilised omadused: 1. hape + ALUS = sool + vesi 2HCl + Mg(OH)2 = MgCl2 + 2H2O 2. hape + ALUSELINE OKSIID = sool + vesi 2HCl + MgO = MgCl2 + H2O 3. hape + METALL = sool + vesinik (vt. pingerida) (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
Näit: NaCl + AgNO3 ® AgCl¯ + NaNO3 Oksiidide saamine · Lihtainete põlemisel: S + O2 ® SO2 · Liitainete põlemisel: CH4 + O2 ® CO2 + 2H2O · Liitainete lagunemisel. Hapnikhapete lagunemisel: H2SO4 ® H2O + SO3, hüdroksiidide lagunemisel (v.a IA rühma metallide hüdroksiidid): Al(OH)3 ® Al2O3 + 3H2O, soolade lagunemisel: CaCO3 ® CaO + CO2 Hapete saamine · Hapnikhappeid saadakse vastavate oksiidide reageerimisel veega: H2O + SO3 ® H2SO4 · *Mittehapnikhappeid saadakse: a) vesiniku reageerimisel vastava lihtainega: H2 + Cl2 ® 2HCl, b) vastavate soolade reageerimisel tugeva happega: FeS + H2SO4 ® FeSO4 + H2S Hüdroksiidide saamine · Leeliseid saadakse: a) metalli reageerimisel veega: 2Na + 2H2O ® 2NaOH + H2-, b) aluselise oksiidi reageerimisel veega: Na2O + H2O ® 2NaOH
2H2 + O2 = 2H2O Liitainete põlemisel tavaliselt ühinevad kõik liitaine koostisse kuuluvad elemendid hapnikuga. CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O Liitainete lagunemisel lagunemisreaktsioon. Hapnikhapete lagunemine H2SO4 = H2O + SO3 Hüdroksiidide lagunemine (v.a. IA metallide hüdroksiidid) 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O Karbonaatide lagunemine CaCO3 = CaO + CO2 5.9 Hapete saamine. Hapnikhappeid saadakse vastavate oksiidide reageerimisel veega ühinemisreaktsioon. H2O + SO3 = H2SO4 Hapnikku mittesisaldavad happed on vastavate gaasiliste ainete vesilahused. Neid saadakse vesiniku reageerimisel vastava lihtainega ühinemisreaktsioon. H2 + Cl2 = 2HCl 5.10 Aluste (hüdroksiidide) saamine. Leeliseid saadakse Metalli reageerimisel veega asendusreaktsioon. 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
a. Hapeteks nim. ühendeid, mis vesilahustes vabastavad H + iooni. Alusteks nim. neid ühendeid, mis vesilahustes vabastavad OH iooni. Mida rohkem happed ja alused dissotseeruvad seda tugevamad nad on. Hapete ja aluste reaktsioonivõime ei ole otseselt seotud nende tugevusega. Tugev hape on nt. HCl, nõrk (COOH)2. Tugev leelis on nt. NH3 ning nõrk alus on nt. NaHCO3. b. Hapete moodustumine: Hapnikhappeid saab vastavate oksiidide reageerimisel N:H2O+SO3=H2SO4, vesiniksulfiidhape ja vesinik- halogeniidhapped on vastavate gaasiliste ainete vesilahused ja neid saadakse vesiniku reageerimisel veega H2 + Cl2 = 2HCl või vastavate soolade reageerimisel tugevama happega FeS+H 2SO4=FeSO4+H2S. Aluste moodustumine: aluseid võib saada oksiidide lahust veega Na2O+H2O=2NaOH. Raskesti lahustuvate aluste saamiseks
log(6,2 * 10-3) = 2,2; b) [H+] = 2,7 * 10-12 siis pH = -log(2,7 * 10-12) = 11,6 14. Millised ained on happed, millised alused? Hapete ja aluste moodustumine. Hape on osake, mis loovutab prootoneid (keemiline ühend, mis lahuses dissots vesinikiooniks ja ainooniks) H2SO42H++SO42-. Alus on aine, mis neutraliseerib hapet, võttes temalt vesikioone. Keemiliselt on ta happe vastand, (alus on osake, mis liidab prootoneid ja moodust vesi OH- +H+H2O). Hapete moodustumine: hapnikhappeid saab vastavate oksiidide reageerimisel N:H2O+SO3=H2SO4, vesiniksulfiidhape ja vesinik-halogeniidhapped on vastavate gaasiliste ainete vesilahused ja neid saadakse vesiniku reageerimisel veega H2 + Cl2 = 2HCl või vastavate soolade reageerimisel tugevama happega FeS+H2SO4=FeSO4+H2S. Aluste moodustumine: aluseid võib saada oksiidide lahust veega Na2O+H2O=2NaOH. Raskesti lahustuvate aluste saamiseks käsitsetakse soola lahuseid leelistega CuSO4+2NaOH = Cu(OH)2+Na2SO4
Tooge näited tugevatest ja nõrkadest hapetest ja alustest ! Millised on prootonite kontsentratsioonid järgmistes lahustes: a) pH = 2,7; b) pH = 8,8; c) pH = 12,8 ? Happed ained, mille pH on alla 6; osake (aine), mis loovutab prootoni H2SO4 2H+ + SO42-; HSO4- SO42- + H+ Alused ained, mille pH on üle 8; osake (aine), mis liidab prootoni OH- + H+ H2O. Hapete moodustumine: Happed moodustuvad, kui vesilahustes dissotsieerudes antakse lahusesse vesinikioone. a) hapnikhappeid saab vastavate oksiidide reageerimisel N: H2O + SO3 H2SO4, b) vesiniksulfiidhape ja vesinik-halogeniidhapped on vastavate gaasiliste ainete vesilahused ja neid saadakse vesiniku reageerimisel veega (N: H2 + Cl2 2HCl) või vastavate soolade reageerimisel tugevama happega (N: FeS + H2SO4 FeSO4 + H2S. Aluste moodustumine: aluseid võib saada oksiidide lahustest veega (N: Na 2O + H2O 2NaOH). Raskesti lahustuvate aluste saamiseks
alustes: a) pH = 2,7; b) pH = 8,8; c) pH = 12,8 ? Happed on ained, mille pH on alla 6 ( prootonid > hüdroksiidid); osake (aine), mis keemilise reaktsiooni käigus loovutab prootoni: H2SO4 2H+ + SO2-; HSO4- SO42- + H+ - dissotsieerudes annab lahusesse vesinikioone. Alused on ained, mille pH on üle 8 (prootonid < hüdroksiidioonid); osake (aine), mis keemilise reaktsiooni käigus liidab prootoni: OH- + H+ H2O dissotsieerudes annab lahusesse hüdroksiidioone. Hapete moodustumine: hapnikhappeid saab vastavate oksiidide reageerimisel, nt: H 2O + SO3 = H2SO4 ; vesiniksulfiidhape ja vesinikhologeenhapped on vastavate gaasiliste ainete vesilahused ja neid saadakse vesiniku reageerimisel vastava lihtainega, nt H 2 + Cl2 = 2HCl või vastavate soolade reageerimisel tugevama happega, nt FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S. Aluste moodustumine: aluseid võib saada oksiidide lahusest veega, nt Na 2O + H2O = 2NaOH.
Tooge näited tugevatest ja nõrkadest hapetest ja alustest! Millised on prootonite kontsentratsioonid järgmistes lahustes: a) pH = 2,7; b) pH = 8,8; c) pH = 12,8? Happed ained, mille pH on alla 6 (prootonid > hüdroksiidioonid); osake (aine), mis loovutab prootoni H2SO4 <->2H+ + SO42-; HSO4- <-> SO42- + H+ Alused ained, mille pH on üle 8 (prootonid < hüdroksiidioonid); osake (aine), mis liidab prootoni OH- + H+<-> H2O Hapete moodustumine: hapnikhappeid saab vastavate oksiidide reageerimisel Nt:H2O+SO3=H2SO4, vesiniksulfiidhape ja vesinik-halogeniidhapped on vastavate gaasiliste ainete vesilahused ja neid saadakse vesiniku reageerimisel veega H2 + Cl2 = 2HCl või vastavate soolade reageerimisel tugevama happega FeS+H2SO4=FeSO4+H2S. Aluste moodustumine: aluseid võib saada oksiidide lahustamisel veega Na2O+H2O=2NaOH. Raskesti lahustuvate aluste saamiseks käsitsetakse soola lahuseid leelistega CuSO4+2NaOH = Cu(OH)2+Na2SO4.
Tooge näited tugevatest ja nõrkadest hapetest ja alustest ! Millised on prootonite kontsentratsioonid järgmistes lahustes: a) pH = 2,7; b) pH = 8,8; c) pH = 12,8 ? Happed on ained, mille pH on alla 6; osake (aine), mis loovutab prootoni H2SO4 2H+ + SO42-; HSO4- SO42- + H+ Alused on ained, mille pH on üle 8; osake (aine), mis liidab prootoni OH- + H+ H2O. Happed moodustuvad, kui vesilahustes dissotsieerudes antakse lahusesse vesinikioone. Hapnikhappeid saab vastavate oksiidide reageerimisel N: H2O + SO3 H2SO4, vesiniksulfiidhape ja vesinik-halogeniidhapped on vastavate gaasiliste ainete vesilahused ja neid saadakse vesiniku reageerimisel veega (N: H2 + Cl2 2HCl) või vastavate soolade reageerimisel tugevama happega (N: FeS + H2SO4 FeSO4 + H2S). Aluseid võib saada oksiidide lahustest veega (N: Na2O + H2O 2NaOH). Raskesti lahustuvate aluste saamiseks käsitsetakse soola lahuseid leelistega (N: CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4)