Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Lämmastik ja lämmastikuühendid". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
lämmastik, lämmastikuühendid, lõhnatu, maitsetu, gaas, nitraadid, soolad, nitriidid, nitritid, kendra, kari, vikk, atmosfäärist, sulamistemperatuur, keemistemperatuur, soodusta, ammoniaak, lämmastikoksiidid, estrid, transpordis, keraamika, ravimid, documents, 4teemaLämmastikuühen did: plussid ja miinused Lämmastik Keemiline element järjenumbriga 7. Värvitu, lõhnatu, maitsetu gaas Moodustab maa atmosfäärist 78,09% Veeldub -196 kraadi juures Elektronide arv kihis on 2,5 Lämmastiku kasutamine Ammoniaagi tootmine Inertse keskkonna loomiseks Madala temp. saavutamiseks Tööstusvaldkondades Ajalugu Gaasi kujul avastati 1772.aastal Daniel Rutherfordi poolt Esimesed lämmastiku õhust eraldajad olid Carl Wilhelm Scheele, Joseph Priestley ja Henry Cavendish Prantsuse keemik Antoine Laurent de Lavoisier pakkus uue gaasi nimeks azote
Sisejuhatus Mis on Lämmastik?.................................................................................................. 2 Aatomi ja molekuli ehitus........................................................................................ 2 Lämmastiku kasutamine......................................................................................... 2 Lämmastik looduses................................................................................................ 3 Füüsikalised omadused ja lämmastiku saamine......................................................3 Keemilised omadused.............................................................................................. 4 Reageerib lämmastik.............................................................................................. 4 Tähtsamad lämmastiku ühendid...................
Ühendite koostises leidub lämmastikku erinevates mineraalides, eelkõige nitraatides ehk salpeetrites (NaNO3 tsiili salpeeter, KNO3 india salpeeter). Joonis NaNO3 Lämmastikku leidub ka valkudes ja nukleiinhapetes, olles seega kogu eluslooduse väga tähtis koostiselement. Lisaks esineb lämmastikku veel neutraalsete ja ioniseeritud aatomitena ning ühenditena Päikese ja teiste planeetide atmosfäärides, komeetide gaasipilvedes, udukogudes. Saamine Kuna lämmastiku keemistemperatuur (-196 °C) on veidi madalam kui hapnikul (-183 °C), siis sellel erinevusel põhineb ka lämmastiku ja ka hapniku tööstuslik saamine vedela õhu fraktsioneerival destillatsioonil. Laboratoorselt saadakse lämmastikku mitmete ainete, peamiselt ammooniumdikromaadi või ammooniumnitriti kuumutamisel: (NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + 4H2O NH4NO2 N2 + 2H2O Omadused Lämmastik on värvusetu, maitsetu, lõhnatu, vees vähe lahustuv, õhust veidi kergem gaas
Üldinformatsioon: Lämmastiku ladinakeelne nimetus on nitrogenium, mille võttis teaduses kasutusele Chaptal ning see tähendab salpeetri tekitaja. Lämmastiku avastas Daniel Rutherford 1772. aastal Edinburgh'is. Kuna lämmastikuga täidetud anumas hukkusid kõik hiired ning kustusid põlevad küünlad ja fosfor, siis nimetasid teadlased algul lämmastikku surnud ehk riknenud õhuks. 1787.a andis prantsuse keemik Antoine Lavoisier uuele gaasile nimetuse ,,lämmastik". Lämmastik on suuremas kontsentratsioonis lämmatava toimega, sellest ka nimi. Kõrgema rõhu all mõjub lämmastik iseenesest narkootiliselt, seda ka piisava hulga hapniku juuresolekul. Lämmastik on õhu peamine koostisosa , õhus on lämmastikku ligikaudu 78%. Lämmastiku kasutamine: Lämmastikku kasutatakse ammoniaagi tootmiseks, inertse keskkonna loomiseks (nt. kergesti süttivate ainete , puhaste metallide ja sulamite töötlemisel).
atmosfääris, kus õhu koostises on teda 78,1 %. Ühendite koostises leidub lämmastikku erinevates mineraalides, eelkõige nitraatides ehk salpeetrites (NaNO3 tsiili, KNO3 india). Lämmastikku leidub ka valkudes ja nukleiinhapetes, olles seega kogu eluslooduse väga tähtis koostiselement. Lisaks esineb lämmastikku veel neutraalsete ja ioniseeritud aatomitena ning ühenditena Päikese ja teiste planeetide atmosfäärides, komeetide gaasipilvedes, udukogudes. Saamine Kuna lämmastiku keemistemperatuur on veidi madalam kui hapnikul, siis sellel erinevusel põhineb ka lämmastiku ja ka hapniku tööstuslik saamine vedela õhu fraktsioneerival destillatsioonil. Laboratoorselt saadakse lämmastikku mitmete ainete, peamiselt ammooniumdikromaadi või ammooniumnitriti kuumutamisel: (NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + 4H2O NH4NO2 N2 + 2H2O Omadused Lämmastik on värvusetu, maitsetu, lõhnatu, vees vähe lahustuv, õhust veidi kergemgaas. Tema
Lämmastik Lämmastiku leidumine ja saamine Lihtainena leidub lämmastikku atmosfääris ja ka komeetide aatomitena ning udukogudes. Ühendite koostises leidub mineraalides ja nitraatides ehk salpeetrites. Eluslooduses leidub valkudes ja nukleiinhapetes. Lämmastiku kui lihtaine iseloomustus (omadused) Värvusetu, maitsetu, lõhnatu vees vähe lahustuv, õhust kergem gaas. Sulamistemp. On -210 ja keemistemp -195,8. Lämmastik on kõikidest molekulidest keemiliselt kõige püsivam, kuna tema molekulis on kahe lämmastiku aatomi vahel kolmikside, selletõttu on ta lihtainena keemiliselt passiivne ehk väheaktiivne gaas ja mittemetallidega toatemp. ei reageeri, ainult mõnede metallidega. Lämmastikku saab akiivseks muuta väga kõrgel temperatuuril, sel põhjusel tekib nt äikese ajal õhku lämmastikoksiidi. Väheaktiivsete metallide nitriidides on valitsev metalliline side, nad on kõvad ja keemiliselt inertsed
v Fosfori püsivaim o-a ühendites on V (nt H3PO4 ja fosfaadid) . v Põhiosa looduses leiduvast lämmastikust esineb lihtainetena atmosfääris( moodustades sellest 78%). v Fosfor on looduses küllaltki levinud keemiline element. Lihtainena fosforit looduses peaaegu ei leidu, ta esineb peamiselt kaltsiumfosfaati CA3(PO4)2 sisadavate mineraalide koostises ( fosforiit, apatiit jt) LÄMMASTIK LIHTAINENA . Lihtainena koosneb lämmastik kaheaatomilistest molekulidest N2. Kuigi lämmastik on üsna kõrge elektronegatiivsusega element ( võrreldav klooriga) on ta lihtainena keemiliselt väheaktiivne. Füüsikaliste omaduste poolest on lämmastik lähedane hapnikule: maitsetu,lõhnatu,värvuseta gaas, vees üsna vähe lahustuv. Laboratoorselt võib lämmastikku saada mitmete ainete,eelkõige ammoniumnitriti (NH4NO2) kuumutamisel. NH4NO2 -> N2+2H2O LÄMMASTIK LIHTAINENA
· Keemilistes reaktsioonides metallidega käituvad mittemetallid alati oksüdeerijatena 2Mg +O2 2MgO · Mittemetallide omavahelistes reaktsioonides on oksüdeerija (liidab elektrone) suurema elektronegatiivsusega mittemetall, see kelle väliskihil on enam elektrone H2 + S H2S Vesinik Omadused · Kerge · Maitsetu · Värvitu · Vees väga vähe lahustuv · Keemistemperatuur 253oC · Ioonid on üliväikesed · Käitub enamjaolt redutseerijana, · o-a -I · molekulaarselt väheaktiivne · atomaarselt (vahesaadus reaktsioonides) aga üsna aktiivne Moodustab isotoope: 1. Prootium ehk tavaline vesinik: tuumas 1 prootium 2. Deuteerium ehk raske vesinik: tuumas 1prootium ja 1 neutron 3
· Erinev aatomite paigutus kristallvõres(nt teemant ja grafiit) Vesinik VIIA rühmas sellepärast ka, et tal on halogeenidega sarnaseid omadusi. Hapniku ja räni järel üks levinumaid elemente. Lihtainena on teda suhteliselt vähe. Esineb looduses isotoopidena. Tavaline vesinik ehk prootium, raske vesinik ehk deuteerium(1 prooton, 1 neutron), üliraske vesinik ehk triitium( 1 prooton, 2 neutronit). Isotoop on radioaktiivne. Lihtainena: · Lõhnatu, maitsetu, värvusetu gaas · Kõige kergem · Vees väga vähe lahustuv · Keemistemperatuur -253 C, molekulivahelised jõud nõrgad, sellepärast on madal Keemilised omadused: · Suhteliselt väheaktiivne · Enamasti käitub redutseerijana, o.-a. I · Reageerimisel aktiivsete metallidega käitub oksüdeerijana, tekivad hüdriidid. O.-a. I. Saamine: · Tsingi reageerimisel väävel- või soolhappe lahusega.(tekib ZnCl ja vesinik)
väiksemateks osadeks. Hüdrolüüs - keemiline reaktsioon, kus keemiline ühend veega reageerides laguneb. Vesinik H:Viimasel kihil ainult 1 elektron, H:+1/1). Esineb ainult ühenditena (orgaanilised ained, elusloodus) Maal, kuna kergem kui õhk. Saamine elektrolüüs (vesi tavaliselt), laboris Metall + hape (va. konts. lämmastik- ja väävelhape) ja süsinikuga. O-a (siin ja edaspidi oksüdatsiooni aste) I..-I. Molekulaarne aine(H2), hästi väikese tihedusega, seetõttu ka kerge, lõhnatu, värvitu gaas, vähe lahustub vees, hästi madal keemistemperatuur. Molekulidevahelised jõud nõrgad. Peaaegu alati redutseerija (o-a I), aktiivsete metallide reageerides tekib aga hüdriid (o-a -I) 2Li + H2= 2LiH. Hüdriid on väga tugevad redutseerijad. Kasutatakse raketikütuse segudes, tootmistel ja oksiidide saamiseks, energeetikas. Halogeenid Hal2: p-orbitaali metallid, ns2np5 , viimasel kihil 7 elektroni. Molekulaarsed mittemetallid. Väga tugevad oksüdeerijad lihtainena. O-a -I..
asudes 2. perioodis. Lämmastiku aatomis on 7 prootonit, 7 elektroni ja 7 neutronit. Lämmastiku aatomi väliskihis on viis elektroni ning lämmastiku aatomid võivad elektrone nii liita kui ka loovutada. Seetõttu on lämmastiku oksüdatsiooniaste ühendites 3 kuni +5. Näiteks oksüdatsiooniaste -III : NH3, Ca2N2 - ühendites metallide ja vesinikuga, +I kuni+V : N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5, HNO3. Lämmastiku aatommass on 14,0067. Lihtainena koosneb lämmastik kaheaatomilistestest molekulidest N 2 .Lämmastiku aatomis on 3 paardumata elektroni ja molekulis on seetõttu kolmikside: NºN . Molekulide suure püsivuse tõttu on lämmastik keemiliselt väheaktiivne ja toatemperatuuril teiste ainetega praktiliselt ei reageeri. Kõrgel temperatuuril nõrgenevad lämmastiku aatomite vahelised sidemed ja lämmastik muutub keemiliselt mõnevõrra aktiivsemaks. Lämmastiku molekuli läbimõõt nanomeetrites on 0,32 Lämmastiku kasutamine:
Lämmastik ja tema ühendid Lämmastik Ladina keeles nitrogenium Tähis N Keemiline element järjenumbriga 7 Kaks stabiilset isotoopi Lämmastik on mittemetall Moodustab püsivaid kaheaatomilisi lihtaine molekule Ühendites on lämmastiku oksüdatsiooniaste 3 kuni +5 On õhu peamine koostisosa 78% Omadused Tavatingimustes on värvitu ja lõhnatu gaas kondenseerub temperatuuril 196° C värvituks vedelikuks moodustab 78 protsenti Maa atmosfäärist aeroobsed organismid ei saa lämmastikku hingamiseks kasutada suuremas kontsentratsioonis lämmatava toimega Kõrgema rõhu all mõjub narkootiliselt Väga kõrgel temperatuuril(üle 3000 OC) reageerib lämmastik : hapnikuga: N2 + O2 => 2NO vesinikuga: N2 + 3H2 => 2NH3 metallidega: N2 + 3Ca => Ca3N2 Lämmastik ei põle ega soodusta põlemist. Kasutamine: Kasutatakse ammoniaagi tootmiseks Inertse keskkonna loomiseks Ammoniaak on lämmastikhappe, väetiste, ravimite, lõhke ja
4. Näited molekulaarsetest ja mittemolekulaarsetest ainetest. SiO2 - mittepolaarne 5. Gaaside ja ainete kuivatamine CaO - H2SO4 – hügroskoopne aine – imab vett (konts. H 2SO4) Silikageel – adsorbent – tugeva vee siduva toime tõttu kasutatakse ainete kuivatamiseks NaOH – 6. Lihtainete omadused, esinemine ja kasutamine H2 – kõige kergem gaas, sulab ja keeb madalal temperatuuril, väheaktiivne, lõhnatu, maitsetu, värvitu, vees väga vähe lahustuv; kasutatakse kütuselemendina, vesinikpomm, keemiatööstuses O2 – Vees vähelahustuv, oksüdeerija, kuumutades aktiivne, vajalik hingamiseks, põlemiseks N2 – värvitu, lõhnatu, maitsetu, gaasilises olekus ohutu, õhus 78%, inertne gaas – püsiv, saadakse vedela õhu destilleerimisel; kasutatakse kustutamiseks hal2 – Cl2, I2, Br2, F2 – madala keemistemperatuuriga, vees vähelahustuvad, I 2
Lämmastik ja fosfor Kristi Kurvits ja Marten Lillemäe Tartu Kommertsgümnaasium 10a Lämmastik Lämmastik (ladina keeles nitrogenium; tähis N) on keemiline element järjenumbriga 7. Tal on kaks stabiilset isotoopi massiarvudega 14 ja 15. Lämmastik on mittemetall. Ta moodustab kaheaatomilisi lihtaine molekule, mis on keemiliselt väga püsivad. Tavatingimustes on lämmastik värvitu ja lõhnatu gaas, mis kondenseerub temperatuuril 196° Celsiust värvituks vedelikuks. Lämmastik moodustab mahu poolest 78 protsenti Maa atmosfäärist. Lihtainena koosneb lämmastik kaheaatomilistest molekulidest N2. Need on kõigist lihtaine molekulidest kõige püsivamad, sest lämmastiku molekulis on aatomite vahel kolmikside. Laboratoorselt võib lämmastikku saada mitmete ainete, eelkõige ammooniumnitriti kuumutamisel: NH4NO2 N2+ 2H2O
4 / 24 Levik looduses Lihtainena Liitainena ● Maa atmosfääris; ● Vee koostises; ● päikese massis. ● mineraalides; ● vulkaaniliste gaasiliste ● orgaanilistes ainetes. koostises; ● nafta gaaside koostises. 5 / 24 Füüsikalised omadused ● Lõhnatu, värvusetu ja maitsetu gaas. ● Väga tuleohtlik. ● Kergeim gaas. ( https://www.opiq.ee/kit/76/chapter/3794) ● Madal sulamis- ja keemistemperatuur . ● Hea soojusjuht. ● Ei lahustu vees. ● Läbib kergesti poorseid materjale ning õhukesi metalle. ● Saab hoida klaasnõudes. 6 / 24 Keemilised omadused ● H2 on suhteliset väheaktiivne metall. ● Kuumutamisel reageerib paljude ainetega. ● Reageerides mitemetallidega käitub H2
a elavhõbe) tahke või gaasiline(broom on ainuke vedelik) Elektrijuhtivus hea halb(v.a grafiit) Sepistatavus hea halb Venitatavus hea halb Sulamistemperatuur üldiselt kõrge üldiselt madal Keemistemperatuur üldiselt kõrge üldiselt madal 10. Allotroopia on nähtus, kus üks ja sama element esineb mitme erineva lihtainena. Neid elemendi erinevaid vorme nimetatakse allotroopideks. Allotroopsed teisendid erinevad üksteisest vaid aatomite paigutuse (struktuuri) või molekulis olevate aatomite arvu, mitte elementkoostise poolest. Näiteks süsiniku allotroobid on teemant ja grafiit. 11.
LÄMMASTIK ja FOSFOR · Rühmas ülevalt alla elementide aatomiraadiused kasvavad, mittemetallilisus tugevasti väheneb. · Selles rühmas on elementide aatomite väliskihis 5 elektoni (puudu 3 elektroni) · Maksimaalne oksüdatsiooniaste V ja madalaim oksüdatsiooniaste III. LIHTAINED · LÄMMASTIK koosneb kaheaatomilistest molekulidest. · LÄMMASTIKUL allotroope ei esine. · Tavatingimustes esineb värvusetuna ja on lõhnatu. · Vees peaaegu ei lahustugi. · Keemistemperatuur -196 kraadi. · FOSFORi põhiline allotroop on kihilise ehitusega punane fosfor. · Valge fosfor tugevalt mürgine tetraeedrilistest molekulidest koosnev fosfor on ebapüsiv ja keemiliselt aktiivsem. Kuumutamisel ühtlaselt inertses keskkonnas läheb see üle PUNASEKS FOSFORIKS. · Vees ei lahustu. · MÕLEMAD on väheaktiivsed ained. LÄMMASTIK VS FOSFOR
(asendusreaktsioonil) Kippi aparaadis: Zn+H2SO4=ZnSo4+H2 b) aktiivsete metallide (leelismetallide) ja vee reageerimisel: 2Na+2H2O=2NaOH+H2 c) vee elektrolüüsil: 2H2O=2H2+O2 Tööstuslikult toodetakse vesiniku 1) vee elektrolüüsil, 2) veegaasist C+H2O=CO+H2 d) loodusliku gaasi (metaani) konverteerimisel: 1400*C CH4+2H2O--------CO2+4H2 3. Füüsikalised omadused. Vesinik on värvuseta, lõhnata, maitseta gaas. Ta on kõige kergem gaas. Vees lahustub vesinik halvasti, hästi lahustub ta mõnedes metallides, näiteks pallaadiumis. Vesiniku suure soojusjuhituvuse tõttu jahtuvad kuumad kehad vesinikus 7 korda kiiremini kui õhus. 4. Keemilised omadused. a) Vesinik põleb õhus ja hapnikus veeauruks: 2H2+O2=2H2O Vesiniku ja hapniku segu plahvatab süütamisel. Gaasisegu, mis koosneb kahest mahuosast vesinikust ja ühest mahuosast hapnikust, nimetatakse paukgaasiks. b) Kõrgel tempeartuuril
LÄMMASTIK ja FOSFOR • Rühmas ülevalt alla elementide aatomiraadiused kasvavad, mittemetallilisus tugevasti väheneb. • Selles rühmas on elementide aatomite väliskihis 5 elektoni (puudu 3 elektroni) • Maksimaalne oksüdatsiooniaste V ja madalaim oksüdatsiooniaste –III. LIHTAINED • LÄMMASTIK koosneb kaheaatomilistest molekulidest. • LÄMMASTIKUL allotroope ei esine. • Tavatingimustes esineb värvusetuna ja on lõhnatu. • Vees peaaegu et ei lahustugi. • Keemistemperatuur -196 kraadi. • FOSFORi põhiline allotroop on kihilise ehitusea punane fosfor. • Valge fosfor – tugevalt mürgine tetraeedrilistest molekulidest koosnev fosfor on ebapüsiv ja keemiliselt aktiivsem. Kuumutamisel ühtlaselt inertses keskkonnas läheb see üle PUNASEKS FOSFORIKS. • Vees ei lahustu. • MÕLEMAD on väheaktiivsed ained. LÄMMASTIK VS FOSFOR
3) Väävli osa happevihmade tekkes. Vääveldioksiidi satub õhku kütuste põlemise ja metallurgiatööstuse tagajärjel, kus see oksüdeerub hapniku, niiskuse ja õhus olevate katalüsaatorite toimel väävelhappeks, mis põhjustab happevihmade teket. Lämmastik 1) Lämmastiku füüsikalised omadused. 2) Lämmastiku keemiline aktiivsus. Inertgaas. 3) Õhu koostis. 4) Lämmastiku leidumine maakoores ja elusorganismides. 1) Lämmastik on maitsetu, lõhnatu ja värvusetu gaasiline aine, vees lahustub hapnikust umbes kaks korda halvemini. Õhust on lämmastik veidi kergem, madalal temperatuuril (-196C) muutub lämmastik värvituks vedelikuks. Vees praktiliselt ei lahustu. 2) Tavatemperatuuril on lämmastik passiivne, väga kõrgel aga laguneb molekul aatomiteks. Liitumine vesinikuga toimub ainult kõrgel temperatuuril. Inertgaas on gaas, mis tavatingimustel mitte millegagi ei reageeri (keemiliselt passiivne, nt
positiivne o.a Metalliliste elementidega (vesinikuga) on negatiivne o.a Lämmastik Nitrogenium N 2 stabiilset isotoopi massiarvudega 14 ja 15 O.a III kuni V N+7| 2) 5) 1s²2s²2p³ Mittemetall Lämmastik Aatommass on 14,0067 N2 Molekuli läbimõõt on 0,32 nanomeetrit Inimeses on lämmastikku 1800 g / 70 kg kohta Sulamistemp on 210ºC Keemistemp on 196ºC Füüsikalised omadused Lõhnata, maitseta, värvuseta gaas 78% Maa atmosfäärist Oluline bioelement Kuulub valkude ja nukleiinhapete koostisesse Ammooniumnitriti lagndamisel NH4NO2 = N2 + 2H2O Keemilised omadused Toatemp mõne metalliga( Li , U) Kuumutamisel reageerib paljude metallidega, oksüdeerides neid nitriidideks 6Li + N2 = 2Li3N 3Ca + N2 = Ca3 N2 Lämmastik looduses Äikese ajal, mügarbakterid, tööstuslikult Lämmastikväetised Valkude ja ühendite süntees Happevihmade põhjustajaks Lämmastiku kasutamine
Lihtsaim võimalikum aatom. Universumis levinuim element (~89%). Sageli ei paigutata teda perioodilisustabelis kindlasse rühma (võiks olla 1. või 17./VIIA rühm). Maal on teda suhteliselt vähe: vesi, fossiilsed kütused. Suur vesiniku sisaldus päikeses ja psüsteemis. Planeetidest on kõige H-rikkam atmosfäär Jupiteril. Saamine laboratoorselt: metallid enne vesinikku reageerivad hapetega (Zn ja Fe)(HF, H2SO4) Zn(s) + 2H(aq)+ Zn2(aq) + H2(g) tööstuses vt slaidilt Vesinik on värvitu, lõhnatu ja maitsetu gaas.·Vesinik on väga väikese tihedusega 0,089 g/l · Kondenseerub alles 20 K juures. Vesiniku molekulil kõige väiksem aatom- ja molekulmass ning sellest tingitult ka kõige suurem liikumiskiirus (difusioonkiirus). Tavatingimustes ja madalal temp on väheaktiivne, toatemp reageerib vaid flouriga. Kasutusalad: õhupalli täitegaasina, aastas toodetakse 3·108 kg. Pool sellest kulub ammoniaagi sünteesiks.(ka vesinikkloriidi, süsivesinike, alkoholide sünteesis lähteaine)
7. Vesinik: leidumine, lihtaine saamine, omadused ja kasutamine. · Lihtsaim võimalik aatom. · Sageli ei paigutata teda perioodilisustabelis kindlasse rühma (võiks olla 1. või 17./VIIA rühm). · Universumis levinuim element (~89%). Maal on teda suhteliselt vähe: vesi, fossiilsed kütused. Saamine : laboratoorselt Zn (s) + 2H+ (aq) = Zn2+ (aq) + H2 (g) Tööstuses CH4(g) + H2O(g) =Ni CO(g) + 3H2(g) CO(g) + H2O(g) =Fe / Cu CO2(g) + H2(g) · Vesinik on värvitu, lõhnatu ja maitsetu gaas. · Vesinik on väga väikese tihedusega 0,089 g/l · Kondenseerub alles 20 K juures. · Kasutamine aastas toodetakse 3·108 kg. Pool sellest kulub ammoniaagi sünteesiks. Kolmandik metallide hüdrometallurgiliseks ekstraktsiooniks: Cu2+ (aq) + H2(g) Cu(s) + 2H+ (aq) Margariini tootmine jms. 8. Vesiniku olulisemad ühendid (hüdriidid ja oksiidid): kirjutage nende tasakaalustatud tekkereaktsioonid. · Vesinik annab nii katiooni (H+) kui aniooni (hüdriidioon H-).
1) elemendi sümbol on N. Järje ehk aatomnumber on 7, ta kuulub perioodilisustabeli VA rühma elementide hulka, asudes 2. perioodis. Lämmastiku aatomis on 7 prootonit, 7 elektroni ja 7 neutronit. Lämmastiku aatomi väliskihis on viis elektroni ning lämmastiku aatomid võivad elektrone nii liita kui ka loovutada. Seetõttu on lämmastiku oksüdatsiooniaste ühendites 3 kuni +5. Lämmastiku aatommass on 14,0067. Lihtainena koosneb lämmastik kaheaatomilistestest molekulidest N2 . Lämmastiku aatomis on 3 paardumata elektroni ja molekulis on seetõttu kolmikside: NºN . Molekulide suure püsivuse tõttu on lämmastik keemiliselt väheaktiivne ja toatemperatuuril teiste ainetega praktiliselt ei reageeri. Kõrgel temperatuuril nõrgenevad lämmastiku aatomite vahelised sidemed ja lämmastik muutub keemiliselt mõnevõrra aktiivsemaks. 2) Lämmastik on maitseta, lõhnata, värvuseta gaas. Ta on vees vähe lahustuv
veeslahustuvaid aineid, siis on ammoonium soolad väga head väetised. Kõik ammooniumsoolad on kergelt happelise keskkonnaga ja neil on kõik soolade keemilised omadused, näiteks reageerivad leelisega: (NH 4)2SO3 + NaOH Na2SO3 + NH3·H2O Lämmastikhape ja nitraadid: Lämmastikhape on värvuseta, kuid terava lõhnaga aine, mis on tugev oksüdeerija. Nahale sattudes tekitab söövitushaavu. Kui metallid reageerivad lahjendatud või kontsentreeritud lämmastik happega moodustuvad sool (nitraat), vesi ja lämmastiku ühend. Lämmastikhape reageerib ka metallidega, mis on pingereas H 2 taga. Näide: Ag + 2HNO3 AgNO3 + H2O + NO2 Nitraadid lahustuvad vees hästi ning neid tuntakse argielus salpeetrite nime all. Leiavad rakendust väetistena ning lõhkeainete valmistamisena. Hõbenitraati kasutatakse ka meditsiinis. Lämmastik on oluline bioelement, kuid
*Saamine: ELKTROLÜÜS VEE ELEKTROLÜÜS 2H2O 2H2 + O2 LABORIS Zn + H2SO4 = H2 + ZnSO4 VEEGAASIST C + H2O = CO + H2 Veegaas *Hapnik asub 2 perioodis ja VI A rühmas. On 8elektroni, molaarmass on 16. õhus on hapniku 21%. Lihtainena on ta O2, võib leiduda ka O3-na, see on osoonikihina. Normaalolek on gaasiline. O: +8| 2)6) oksüdatsiooni aste II Lihtainena O2 *Omadused: Maitseta, värvuseta ja lõhnatu gaas. Õhust veidi raskem Lahustub vees (0,01g/l)(kalad!) Välk, EL säde (3O2=2O3 osoon) Kõrgpingega saab hapnikus osooni tekitada. *Keemilised omadused Lihtained põlevad hapnikuks : CO2 SO4 P4O10 MgO Lihtained põlevad hapnikuks: CO2 ; H2O ( CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ) Fe2O3 ; SO2 ( 4HeS + 7O2 2Fe2O3 + 4SO2 ) Põlevad ära süsihappegaasiks ja veeauruks. *Saamine: 1. vee elektrolüüs 2H2O O2 + 2H2 2. vedela õhu lahutamine N2 + O2 3. fotosüntees taimedes
Esinevad nii gaasi, vedeliku kui ka tahkisena. Nad on suure elektronegatiivsusega elemendid, mis keemilistes reaktsioonides peamiselt liidavad elektrone. Mittemetallid on kõik p-elemendid, mis pole metallid ega poolmetallid. Neid on kokku 22. Tavaliselt on välisel elektronkihil võrdlemisi palju elektrone tavaliselt 4-8. Tahked mittemetallid on haprad ja ei ole sepistatavad, samuti puudub neil metalne läige (v.a jood). Mittemetallideks on näiteks vesinik, hapnik, boor, süsinik, lämmastik, fluor, räni, fosfor, väävel, kloor, selen, broom ja jood. Neid iseloomustab peamiselt see, et perioodilisustabelis asuvad nad pea-alarühmades ülal paremal, k.a. vesinik, mis asub kõige esimese elemendina ülal vasakul. Traditsiooniliselt VIIIA rühma elemente ehk väärisgaase mittemetallideks ei loeta, kuivõrd neile pole iseloomulik keemilistesse reaktsioonidesse astuda. Keemilistes reaktsioonides moodustavad nad teiste mittemetallidega
ja orgaanilised ühendid. Näiteks vesi H2O on ühend elementidest vesinik H (2 aatomit molekulis) ja hapnik O (1 aatom molekulis).Eri elemendid võivad moodustada ka segu, näiteks sulami. Keemilistel elementidel ja ühenditele on väga palju erinevaid omadusi ja see juures ka huvitavaid. Kõikidel ainetel on omamoodi omadused-elemendi keemilised omadused määrab ära väline elektronkiht. 3 Lämmastiku keemilised omadused Lämmastik on üks aine, millel on vägagi huvitavad omadused.Toatemperatuuril reageerib vaid mõne metalliga ( Li , U ). Kuumutamisel reageerib paljude metallidega, oksüdeerides neid nitriidideks : 6Li + N2 = 2Li3N ; 3Ca + N2 = Ca3 N2 Aktiivste metallide nitriidides on valitsev iooniline side ja vees nad hüdrolüüsuvad lõpuni, eraldades ammoniaaki: Ca3 N2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3 Vesinikuga reageerides on lämmastik samuti oksüdeerija ; tekib ammoniaak:
3 1.0 Mis On Hapnik? Hapnik on keemiline element järjenumbriga 8. Hapnik on keemiliselt aktiivne mittemetall, millel on kaks levinud allotroopset vormi: dihapnik ehk lihtsalt hapnik (O2) ja trihapnik ehk osoon ( O3). Dihapnik on iseenesest stabiilne gaas, mis on omapärane selle poolest, et kuigi molekulis on paarisarv elektrone, on ta paramagnetiline. Temperatuuril 183 Celsiust kondenseerub ta siniseks vedelikuks. Ta moodustab 21% Maa atmosfäärist. Õhu koostises sisalduvat molekulaarset hapnikku nimetatakse õhuhapnikuks. Dihapnik on keemiliselt aktiivne. Paljud liht- ja liitained reageerivad temaga kuumutamisel, tihti kaasneb sellega leegiga põlemine. Ka tavalisel temperatuuril reageerib hapnik aeglaselt paljude ainetega. Hapnik on fluori järel elektronegatiivseim element, seetõttu on ta oksüdatsiooniaste negatiivne kõigis ühendites peale fluoriidide. Valdavalt on hapniku oksüdatsiooniaste 2: suurema
· Paigutatakse erinevatesse rühmadesse. · Aatommass on 1,00797 · Elektronegatiivsus 2,1 · Elektronkonfiguratsioon 1s1 · Tavaliseim oksüdatsiooniaste on I, sest enamasti käitub redutseerijana loovutades ühe elektroni. · Isotoobid: · Prootium ehk tavaline vesinik. · Deuteerium ehk raske vesinik. · Triitium ehk üliraske vesinik. · Füüsikalised omadused: värvitu, lõhnatu, maitsetu gaas, väikseima tihedusega gaas, lahustub vees halvasti, keemistemperatuur -253°C, sulamistemperatuur -259°C. · Keemilised omadused: kergesti süttiv gaas, kuumutamisel reageerib paljude ainetega, vees vähelahustuv, väheaktiivne mittemetall, enamikes ühendites redutseerija, vaid aktiivsete metallidega reageerides käitub oksüdeerijana · Mõju inimesele: Inimese organism lihtainest vesinikku ei omasta. Suures
· Ühendid: Alumiinium oksiid Al O rhk korund. Peeneteraline korund ehk smirgel on kasutuses lihvimispulbri, puhastuspastade jms koostises. Läbipaistvad suured korundi kristallid on vääriskivid. Neis on lisandeid seega on nad värvilised. Punane korund =rubiin, sinine/kollane korund=safiir. Alumiinium hüdroksiid Al(OH) tegelikult polümeerne keeruka struktuuriga muutuva koostisega aine, mida väljendab tinglik valem Al O x nH O Alumiiniumi soolad. Alumiiniumkloriid AlCl ja alumiiniumsulfaat Al (SO ) Tina(IV)oksiid SnO kasutatkse värvipigmendina värvide ja emailide valmistamisel(valge) Oranz pliimennik Pb O kasutatakse korrosioonivastastes kruntvärvides Pruunika/musta värvusega plii(IV)oksiid PbO kasutatakse elektroodimaterjalina pliiakudes. Siirdemetallid · Siirdemetallid ehk d-elemendid asuvad perioodilisustabeli B-rühmades. Tähtsamad neist on: Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Hg. O.a:
2CH4 + O2 → 2CO + 4H2 CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2 3. Tööstuslikes vee elektrolüüsiprotsessides (kõrvalproduktina leeliste tootmisel jm.): katoodil - : 4H2O + 4e → 2H2 + 4OH- anoodil + : 2H2O - 4e → 4H+ + O2 4. Laboris kõige sagedamini: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 (sisaldab lisandina HCl ja happe aerosooli) 5) Välitingimustes mõnikord hüdriididest: CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2 1 mol = 42 g 2 . 22,4 l 2.1.3. Omadused Kergeim gaas (ja üldse aine), 14,5 korda õhust kergem Molekul kaheaatomiline: H2 Parim gaasiline soojusjuht Difundeerub kergesti läbi paljude materjalide, väga “liikuv” kõrgemal temp-l läbib ka metalle Lahustub halvasti vees ja org. lahustites, hästi mõnedes metallides (Pd, Pt) Aatomi H ja molekuli H2 mõõtmed väga väikesed, molekulis sidemeenergia kõrge: raskesti polariseeritav
fotosünteesi käigus juurde. Samas aga väheneb hapniku hulk atmosfääris, kuna ta osaleb paljudes keemilistes reaktsioonides. Hapnikku kasutavad hingamiseks kõik aeroobsed elusorganismid. Ta osaleb ka teistes looduslikes oksüdatsioonireaktsioonides: kõdunemis-, mädanemis- ja põlemisprotsessides, mille tulemusel eralduvad atmosfääri fotosünteesireaktsioonis kasutatav süsinikdioksiid ja veeaur. Hapnikku leidub väga paljudes ühendites (näiteks oksiidid, happed, alused, soolad, aga ka paljud orgaanilised ühendid). Lihtainena esineb hapnik kahe allotroopse teisendina: dihapnik ja trihapnik ehk osoon. Hapnik on värvitu, lõhnata, maitseta õhust raskem gaas.Hapniku tarvitatakse keemia-, metallurgia-, jm tööstusts, meditsiinis jm. Hapnikku leidub väga paljudes ühendites (näiteks oksiidid, happed, alused, soolad, aga ka paljud orgaanilised ühendid). Lihtainena esineb hapnik kahe allotroopse teisendina: dihapnik ja trihapnik ehk osoon. Hapniku üldiseloomustus
annaabi.ee 
