Keemia Õpimapp (0)

Õpimapp
Keemias
2011
Sisukord
Skeem: Anorgaaniliste ainete põhiklassid.......................................3
Skeem: Aineklasside vahelise seosed.............................................5
Aineklasside tähtsamad keemilised omadused...............................8
Kõikide aineklasside saamisviis.....................................................10
Anorgaaniliste ainete põhiklassid
(skeem)
Alused on ained, mis annavad lahusesse hüdroksiidioone OH-.
Tüüpilised alused on hüdroksiidid.
Hüdroksiidid koosnevad metalliioonidest ja hüdroksiidioonidest (OH-).
Happed  on ained, mis annavad lahusesse vesinikioone (H+).
Happed koosnevad vesinikioonidest ja happeanioonidest (happejäägist). Happeaniooni laeng võrdub vesiniku aatomite arvuga happe molekulis.
 
Hapete liigitamine  vesiniku aatomite arvu järgi:
1.   Üheprootonilised happed  (näiteks HCl, HNO3 )
2.   Mitmeprootonilised happed  (näiteks H2SO4, H3PO4)
 
Hapete liigitamine hapniku sisalduse järgi:
1.   Hapnikku sisaldavad happed ehk hapnikhapped (näiteks HNO3, H2SO4)
 
Hapete liigitamine tugevuse järgi:
1.   Tugevad happed  (näiteks H2SO4, HNO3, HCl, HBr, HI)
2.   Nõrgad happed  (näiteks H2CO3, H2S)
 
Soolad  on kristalsed ained, mis koosnevad katioonidest ja anioonidest (näiteks Na2SO4).
 
Vesiniksoolad sisaldavad happeaniooni koostises vesinikku (näiteks NaHSO4).
 
Oksiidid  on ained, mis koosnevad kahest elemendist, millest üks on hapnik (oksüdatsiooniaste  -II).
Oksiid  on hapniku (o.-a.  –II) ja mingi teise keemilise elemendi ühend.
Oksiide liigitatakse keemiliste omaduste põhjal (aluselised, happelised , amfoteersed, neutraalsed).
 
 
Aineklasside tähtsamad keemilised omadused
(koos skeemidega)
Oksiidid on ühendid, mis koosnevad kahest elemendist, millest üks on hapnik.
Oksiide saadakse:
1) liht- või liitainete oksüdeerimisel (reageerimisel hapnikuga)
4Al + 3O2 = 2Al2O3
P4 + 5O2 = P4O10
4NH3 + 5O2 → 6H2O + 4NO
2) Hapete, aluste või soolade lagundamisel
H2SO4 = H2O + SO3
Cu(OH)2 = CuO + H2O
MgCO3 = MgO + CO
Happelised oksiidid reageerivad alati aluseliste oksiididega ja alustega ning
peaaegu alati veega.
SO2 + H2O = H2SO3 (väävlishape)
SO3 + H2O = H2SO4 (väävelhape)
CO2 + H2O = H2CO3 (süsihape)
P4O10 + 6H2O = 4H3PO4 (ortofosforhape)
2NO2 + H2O = HNO2 (lämmastikushape) + HNO3 (lämmastikhape)
CrO3 + H2O = H2CrO4 (kroomhape)
2CrO3 + H2O = H2Cr2O7 (dikroomhape)
Aluseliste oksiidide hulka kuuluvad metallioksiidid.
Nad reageerivad alati hapete ja happeliste oksiididega:
CaO + H2SO4 = CaSO4 + H2O
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O
CuO + 2 HCl = CuCl2 + H2O
Hapete keemilised omadused on tingitud vesinikioonide olemasolust.
Seetõttu on happed hapu maitsega ning vesilahused muudavad indikaatorite
värvust (lilla lakmus muutub punaseks).
Hapetele iseloomulikud reaktsioonid on järgmised:
Soolad on ühendid, milles metallioonid on mittekovalentselt seotud happeaniooniga.
Aineklasside tähtsamad omadused
Põlemine(täielik oksüdeerumine)
CH4+2O2CO2+2H2O
Pürolüüs( kuumutamine õhu juurdepääsuta)
 reag. leelismetallidega:
2 C2H5OH +2Na2 C2H5ONa + H2­
 dehüdraatimine (-H2O):
a,) C2H5OH CH2CH2+ H2O
b.) 2 C2H5OH C2H5 -O-C2H5+ H2O
 oksüdeerumine (C o.-a. suureneb)
 
redutseerumine( C o.-a. väheneb) alkaaniks:
C2H5OH+H2C2H6+ H2O
 reag. aldehüüdidega,tekivad
a.)poolatsetaalid
 C2H5OH+ CH3CHOCH3CH(OH)OC2H5
reag. vesinikhalogeniididega:
C2H5OH+HCl C2H5Cl+ H2O
reag. veega: C2H5ONa + H2O C2H5OH+ NaOH
reag. halogeenoalkaaniga:
 C2H5ONa+CH3Cl C2H5-O-CH3 + NaCl
liitumine HCl-ga:
CH2CHCH3+ HClCH3CHClCH3
 liitumine veega:
CH2CHCH3+H2OCH3CH(OH)CH3
liitumine H2-ga (hüdrogeenimine):
CH2CHCH3+H2CH3CH2CH3
liitumine Br2-ga:
CH2CHCH3+Br2CH2BrCHBrCH3
Kõikide aineklasside saamisviis
Oksiidide saamine

• Lihtainete põlemisel. 2H2 + O2 ®2H2O
  
• Liitainete põlemisel CH4 + O2 ® CO2 + 2H2O
  
• Liitainete lagunemisel H2SO4 ®H2O + SO3
  

2Al(OH)3 ®Al2O3 + 3H2O
CaCO3 ®CaO + CO2

Hapete saamine

• Hapnikhapped – vastavate oksiidide reageerimisel veega H2O + SO3 ®H2SO4
  
• Hapnikku mittesisaldavad happed – vastavate gaasiliste ainete vesilahused
  

– vesiniku reageerimisel vastava lihtainega H2 + Cl2 ® 2HCl
- vastavate soolade reageerimisel tugevama happega FeS + H2SO4 ® FeSO4 + H2S­

Hüdroksiidide saamine

• Leelised
  

– metalli reageerimisel veega 2Na + 2H2O ®2NaOH + H2­

• aluselise oksiidi reageerimisel veega Na2O + H2O ®2NaOH
  

• Lahustumatud hüdroksiidid
  

• vastava metalli lahustuva soola reageerimisel leelisega CuCl2 + 2NaOH ® Cu(OH)2¯ + 2NaCl
  

Soolade saamine

• hape + metall ®sool + H2­
  
• hape + aluseline oksiid ® sool + H2O
  
• hape + hüdroksiid ® sool + H2O
  
• hape + sool ® sool + hape
  
• hüdroksiid + happeline oksiid ® sool + H2O
  
• hüdroksiid + sool ® sool + hüdroksiid
  
• sool + metall ® sool + metall
  
• sool + sool ® sool + sool
  
• aluseline oksiid + happeline oksiid ® sool
  
• metall + mittemetall ® sool
  

Igal juhul toimuvad reaktsioonid

• alus + hape
  
• aluseline oksiid + hape
  
• happeline oksiid + alus
  
• aluseline oksiid + happeline oksiid
  

Teatud tingimustel toimuvad reaktsioonid

• sool + sool - mõlemad lähteained lahustuvad ja vähemalt üks saadus on sade
  
• sool + alus – mõlemad lähteained lahustuvad ja vähemalt üks saadus on sade
  
• sool + hape – tekib võetud happest nõrgem hape või sade
  
• metall + sool – sool lahustuv ja metall aktiivsem kui soola koostises olev metall
  
• metall + hape – metall pingereas vesinikust vasakul
  
• aluseline oksiid + vesi – reageerivad ainult IA ja IIA (alates Ca) oksiidid
  
• happeline oksiid + vesi – ei reageeri SiO2
  

13