(Priestley katse) 7.-8. sajand- Mao Hoa Esimesena kogus hapnikku ja kirjeldas selle omadusi Carl Wilhelm Scheele. Leidumine 47% maakoorest 88.8% vee massist atmosfääris 20.95 mahu% 16O (99.757%) 17O (0.038%) 18O (0.205%) monohapnik (O) dihapnik (O2) trihapnik e. osoon (O3). Hapniku saamine laboratooriumis Vee elektrolüüsil Vesinikperoksiidi katalüütilisel lagundamisel H2O2=2H2O + O2 Kaaliumpermanga- naadi kuumutamisel 2KMnO4=K2MnO4+ MnO2 + O2 Kasutamine Kõik elusoragnismid kasutavad hingamiseks. Operatsioonidel Balloonides Kosmoselaevades Allveelaevades Contuses põletamisel Keevitamisel Keemiatööstuses Hapnikumaskid Biofunktsioon ~98% hapnikust biomolekulide lõhustumiseks. 2-5% kulutatakse hapniku reaktiivsete vormide tekkeks (väga aktiivsed ja mõõdukas koguses vajalikud meie elutegevuseks). Tuntumad ühendid Elemendi o. a. Valem Nimetus o. a
Hapniku kasutamine Kõrge temperatuuriga leek Raketikütuse koostisosa Keemiatööstuses oksüdeerija Meditsiin Vesiniku kasutamine Redutseerija metallide tootmisel maakidest Kütuseelement Vesiniku saamine Laboris Tsingi reageerimisel hapetega Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 Tööstuses Vee elektrolüüsil 2H2O 2H2 + O2 Hapniku saamine Laboris Hapnikurikaste ainete lagunemisel 2KMnO4 O2 + K2MnO4+MnO2 Tööstuses Vee elektrolüüsil 2H2O 2H2 + O2 Looduses Fotosünteesil Paukgaas Vesiniku segu hapnikuga on plahvatusohtlik Paukgaas koosneb kahest ruumalaosast vesinikust ja ühes ruumalaosast hapnikust http://www.youtube.com/watch?v =wZ70gBxIrek
H D T Hapniku kasutamine Kõrge temperatuuriga leek Raketikütuse koostisosa Keemiatööstuses oksüdeerija Meditsiin Vesiniku kasutamine Redutseerija metallide tootmisel maakidest Kütuseelement Vesiniku saamine Laboris Tsingi reageerimisel hapetega Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 Tööstuses Vee elektrolüüsil 2H2O 2H2 + O2 Hapniku saamine Laboris Hapnikurikaste ainete lagunemisel 2KMnO4 O2 + K2MnO4+MnO2 Tööstuses Vee elektrolüüsil 2H2O 2H2 + O2 Looduses Fotosünteesil Paukgaas Vesiniku segu hapnikuga on plahvatusohtlik Paukgaas koosneb kahest ruumalaosast vesinikust ja ühes ruumalaosast hapnikust http://www.youtube.com/watch?v =wZ70gBxIrek
Kristiina Kahr Kadri Kalvik Mona Sikkar Hapniku avastamine Hapniku avastas esimesena Rootsi apteeker Carl Wilhelm Scheele 1770. aastatel Briti vaimulik Joseph Priestley avaldas avastuse enne Scheele't ning talle antakse tavaliselt eelisõigus Hapniku saamine Saadakse õhust ja mitmesuguste hapnikurikaste ühendite kuumutamisel (2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2) Vesinik peroksiidi lagunemisel katalüsaatori juuresolekul (H2O2=2H2O+O2) Vee elektrolüüsil (2H2O= 2H2+O2) (Joonis) Fotosünteesil (6CO2 + 12H2O + footonid = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O) Hapniku keemilised omadused Soodustab ja võimaldab paljude ainete põlemist (C+O2=CO2; S+O2=SO2) Tugev oksüdeerija Metallide oksüdeerumine 4Al + 3O2 = 2Al2O3 Mittemetallide oksüdeerumine S + O2 = SO2 Liitainete oksüdeerumine
Mn(OH)2 Mn(OH) 3 Mn(OH) 4 H2MnO4 HMnO4 aluseliste omaduste tugevnemine happeliste omaduste tugevnemine 5.4 Manganaadid (2) Naatriummanganaat (V) Na3MnO4 tekib MnO2 sulatamisel NaNO2 ja leelisega MnO2 + 2NaOH + NaNO2 Na3MnO4 + NO + H2O . Na3MnO4 * 10H2O on sinise värvusega kristalliline aine. Kaaliummanganaat (VI) K2MnO4 on rohelise värvusega kristalliline aine, tugev oksüdeerija, mis leelises keskkonnas redutseerub kergesti redutseerijate toimel kuni MnO2, happelises keskkonnas moodustavad Mn (II) soolad. Väga tugevad oksüdeerijad oksüdeerivad kaaliummanganaat(VI) kaaliummanganaat (VII) ks 2K2MnO4 + Cl2 2KCl + 2KMnO4. Kaaliummanganaat (VII) ehk kaaliumpermanganaat KMnO4 on tumelilla värvusega kristalliline aine, mda toodetakse K2MnO4 lahuse elektrolüüsil. Kuumutamisel KMnO4
Hapnik · Tugev oksüdeerija, reageerib peaaegu kõikide metallide ja mittemetallidega. Eranditeks väärismetallid (kulla ja plaatina rühm) ning väärisgaasid. · Reaktsioonid toimuvad eri temperatuuridel · Leelis ja leelismuldmetallidega tekivad ka peroksiidid ja superoksiidid Na + O2 Na2O2; K + O2 KO2 · Esineb nii täielikku kui mittetäielliku põlemist C + O2 CO2; 2C + O2 2CO Hapnik · Laboratoorselt saadakse hapnikurikaste ainete lagundamisel 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 2H2O2 2H2O + O2 2KClO3 2KCl + 3O2 2KNO3 2KNO2 + O2 · Töötuslikult saadakse fraktsioneerival destillatsioonil, vee elektrolüüsil ning molekulaarsõela kasutades. Hapnik Kasutusalad: ·Põlemise intensiivistamine (HNO3, H2SO4 tootmine, kõrgahjuprotsessid) ·Hapnikumaskid (lendur, tuuker, mägironija jt) ·Meditsiin (kopsuhaigused, gaasimürgitus) ·Lõhketööd ·Heitvete puhastamine ·Kangaste ja paberi pleegitamine LÄMMASTIK. N2
esineb õhkkonna ülemistes kihtides (tekid seal). Veel esinenb männimetsades, meres, pesu kuivatamisel tuule ja päikese käes. Väga tugev oksüdeerija, hävitab baktereid, hoiab ära ohtliku UV kiirguse. 4. Saamine: Tööstuses: peamiselt õhust ( kõrge rõhu ja madala temeperatuuri juures õhk veeldub ja soojendades aurustub esimesena lämmastik, saadakse peaaegu puhas hapnik), teine võimalus on saada vee elektrolüüsi käigus. Laboris: Hapnikurikaste ainete lagundamine: 2KMnO4 => K2MnO4 + MnO2 + O2 2KClO3 => 2KCl + 3O2 2H2O2 => 2H2O + O2 5. Füüsikalised omadused: värvuseta, lõhnata, maitseta, õhust natuke raskem gaasiline aine. Lahustub vees üsna hästi, veeldub väga madalal temperatuuril (-283). 6. Keemilised omadused: Ta on väga tugev oksüdeerija, temas põlevad väga paljud ained: C + O2 => CO2 S + O2 => SO2 4P + 5O2 => 2P2O5 Fe + 2O2 => Fe304 7. Kasutamine: Kõik elusoragnismid kasutavad hingamiseks.
Vee elektrolüüs (lagundamine elektrivooluga) 2H2O à 2H2 + O2 Hapnikku sisaldavate ainete lagundamine Vesinikperoksiidi lagundamine 2H2O2 2H2O + O2 Kaaliumpermanganaadi lagundamine 2KMnO4 O2 + MnO2 + K2MnO4 O3 trihapnik ehk osoon Kahvatusinine gaas, (veeldatult tumesinine vedelik, violetne tahke aine): Iseloomuliku terava lõhnaga. Mürgine lahustub O2 -st paremini vees ,O2 vähem püsiv St0C 192 , Kt0C 112 Tekib välgukanalis, elektrimasinate töötamisel, kosmilise
väike auk kuhu tilgutatakse 3 5 tilka glütserooli [7]. Joonis 5. Kaaljumpermanganaadi põlemine. Vaja mineva alumiiniumpulbri saab alumiinuim nõudest viilides millegi peale, et pulber kaduma ei läheks. Kaaljumpermanganaati ja glütserooli on võimalik osta apteegist, ilma et oleks vaja mingit retsepti. 4Al + 302 2Al2O3 Kaaliumpermanganaadi (KMnO4) kuumutamisel laguneb ta kaaliummanganaadiks (K2MnO4), mangaanoksiidiks (MnO2) ja hapnikuks (O2). Alumiinium süttib kaaliumpermanganaadi põlemisel. Katse ohutus kaugus on vähemalt 25 meetrit, sest reaktsioon on väga energiline. Segu süütamiseks peab kindlasti kasutama aegsütikut Katse ei ole teostatav vana alumiiniumpulbriga, sest alumiinium on siis oksuteerunud ja ei reageeri enam hapnikuga. 15 Puudutustundlik segu
Freoonid on tekitanud ohtlikke osooniauke. Hapniku saamine. Hapnikku sisaldavate ühendite lagundamisel: 1) Vesinikperoksiidi lagundamisel( katal. MnO2) 2 H2O2 = 2 H2O + O2 2) Vee elektrolüüsil: 2 H2O = katoodil 2H2 + anoodil O2 3) Kaaliumsalpeetri lagundamisel: 2 KNO3 =2 KNO2 + O2 4) Bertholle`t soola (kaaliumkloraadi) lagundamisel: 2 KClO3 = 2 KCl + 3 O2 5) Kaaliumpermanganaadi lagundamisel: 2 KMnO4 = K2MnO4 +MnO2 + O2 6) Vedela õhu fraktsioneerimisel saadakse gaasiline lämmastik (kt 0 -1960C) ja vedel hapnik (kt0 -1830C). Vesi. H2O Tähtsaim H ja O ühend. ¾ Maa pinnast kaetud veega. Vee erandlikud omadused on tingitud molekulidevahelistest vesiniksidemetest: kt0 =1000C, st0 = 00C (lisasidemete lõhkumiseks tuleb kulutada rohkem energiat) . = 1g/cm3=1kg/dm3=1000kg/m3 , Vee tihedus on maksimaalne +40C juures(dimeerid paiknevad kõige tihedamini).
K2Cr2O7 + HCl = KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O lahjendamisel 850 kg lahustiga? 87. FeSO4 + KClO3 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + KCl + H2O 60. Milline on lahustunud aine protsendiline sisaldus 500 grammis lahuses, kui selle lahuse 88. Al + HNO3 = Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O lahjendamisel 0,1 kg veega saadi 10%line lahus? 89. K2MnO4 + H2O = KMnO4 + KOH + MnO2 61. Mitu grammi ainet on tarvis võtta 40 kuupsentimeetri 25%-lise lahuse ( =1200 kg/m 3) 90. PbO2 + HCl = PbCl2 + Cl2 + H2O valmistamiseks? 91. Cl2 + NaOH = NaCl + NaClO3 + H2O 62. 30 kuupsentimeetrile 70%-lisele lahusele ( =1500 kg/m3) lisati 50 kuupsentimeetrit 92. MnO2 + HCl = MnCl2 + H2O + Cl2 lahust( =1100 kg/m3), mille tulemusena saadi 39,75%-line lahus
Ta on valge, vees hästi lahustuv kristalne aine. Vees hästi hüdrolüüsumise tagajärjel on ta kergelt aluselise keskkonnaga. Kaaliumkarbonaati sisaldub puutuhas. Kaaliumkarbonaati kasutatakse klaasi valmistamisel ja vedelseepides. 7) KMnO4 kaaliumpermanganaat Kaaliumpermanganaat on mustjasvioletse värvusega kristalne aine, mis lahustub nii vees kui ka orgaanilistes lahustites (metanool, atsetoon jm). Kuumutamisel laguneb ta intensiivselt. ºC 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 Ka viimast reaktsiooni kasutatakse koolikeemias edukalt hapniku saamiseks. Kaaliumpermanganaat on tugev oksüdeerija ja seetõttu tema segud fosfori, väävli, metallipulbrite ja mitmete orgaaniliste ainetega on plahvatusohtlikud. Kaaliumpermanganaati kasutatakse palju kloori asemel veepuhastusjaamades, lahusena gaaside puhastamisel, kangaste pleegitamisel, oksüdeerijana orgaanilises keemias, meditsiinis antiseptikuna, fotograafias, keemiatööstuses mitmete ainete tootmisel jne.
Tekkinud roosale lahusele lisage ühte katseklaasi 2 tilka tärpentiini ja teise 2 tilka tolueeni ning loksutage. Miks ja kuidas muutub lahuse värvus? Reaktsioon tärpentiiniga: CH3 HO CH3 HO + KMnO4 CH3 CH3 CH3 CH3 2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + 2H2O Mida märkate, kui katses asendate tärpentiini tolueeniga? Miks? CH3 Tolueen 2. FENOOLIDE VÄRVUSREAKTSIOONID RAUD(III)KLORIIDIGA Erinevaid fenoole on võimalik eristada iseloomuliku värvuse alusel, mis tekib reageerides raud(III)kloriidiga (FeCl3). Antud praktilises töös tutvume järgmiste fenoolidega: OH OH OH OH
annaabi.ee 
