Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Lämmastikhappe ja konsentreeritud väävelhappe reageerimine metallidega". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
ioon, metall, hno3, vesinik, väävelonsentreeritud, reaktsioon, anioon, väävelhappeorruta, lämmastikhape, väävelhape, vesinikioonatioon, nitraat, lämmastikühend, sulfaatontsentratsiooniga, vesinikkloriidhape, redutseerumine, liitmine, happed, pingerida, cuso4, 4hno3, 2no2, oksiidikiht, oksiidne, elektronvõrrandid, arvudega, loovutatud............................................................................................6 Reaktsioonid metallidega........................................................................................................6 Redoksreaktsioonid.................................................................................................................6 H2SO4 (konts.)....................................................................................................................... 6 HNO3...................................................................................................................................... 6 Metallide reageerimine leeliste lahustega............................................................................... 7 Metallide reageerimine veega................................................................................................. 7 Redoksreaktsioonid.........................................................................................
Iooniline side mittemetalli ja metalli vahel. Metalliline side metallide vahel. Vesinikside on F H, N H või O H vahel. Mida rohkem molekulidevahelisi vesiniksidemeid, seda kõrgemad keemis- ja sulamistemperatuurid. Mida rohkem veega vesiniksidemeid moodustab, seda paremini lahustub vees. Reaktsiooni kiirenedavad tegurid on temperatuuri tõstmine, tahke aine peenestamine, gaaside puhul rõhu tõstmine, kontsentratsiooni suurendamine ja katalüsaatori kasutamine. Katalüüs Reaktsioon katalüsaatori toimel. Tasakaal nihkub: 1. Lähteainete kontsentratsiooni: Suurendamisel saaduste tekke suunas. Vähendamisel lähteainete tekke suunas. 2. Saaduse kontsentratsiooni: Suurendamisel lähteainete tekke suunas. Vähendamisel saaduste suunas. 3. Rõhu: Tõstmisel väiksema gaasi molekulide arvu suunas. Alandamisel suurema gaasi molekulide arvu suunas. 4. Temperatuuri: Tõstmisel endotermilise protsessi suunas. Alandamisel eksotermilise protsessi suunas.
redoksreaktsioonis, elemendi o.a- vähenemine sool: kristalne aine, mis koosneb aluse katioonidest ja happe anioonidest redutseerija: aine, mille osakesed loovutavad elektrone, ise oksudeerub oksüdeerumine: elektronide loovutamine redoksreaktsioonis, elemendi o.a- suurenemine leelismuldmetall: IIA rühma elemendid katioon: positiivse laenguga ioon korrosioon: metalli hävimine (oksüdeerumine) keskkonna toimel Metall oksüdeerub keskkonnas oleva oksüdeerija toimel metalliühendiks (loovutab elektrone) oksüdeerija: aine, mille osakesed liidavad elektrone (ise redutseerudes) redoksreaktsioon: keemiline reaktsioon, milles toimub elektronide üleminek ühtedelt osakestelt teisele, sellega kaasneb elementide o
2Na + 2H2O = 2 NaOH + H2 b) keskmise aktiisusega metallide (Al -- Fe) reageerimisel veeauruga tekivad oksiid ja H2O: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 c) väheaktiivsed metallid (Ni -- Au) ei reageeri veega 2. Reageerimine lahjendatud hapetega (v.a. HNO3) a) pingereas vesinikust vasakul olevad metallid reageerivad lahjendatud hapetega, tekivad sool ja vesi: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 b) pingereas vesinikust paremal olevad metallid ei reageeri lahjendatud hapetega NB! HNO3 ja kontsentreeritud H2SO4 reageerimisel metallidega on oksüdeerijaks happeanioon. Selliste reaktsioonide juures pole oluline metalli asukoht pingereas, ka ei eraldu kunagi vesinikku. Al ja Fe passiveeruvad külma konts. H2SO4 ja HNO3 toimel (ei reageeri): Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O Cu + 4HNO3 (konts.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3 (lahj.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 3. Reageerimine soolalahustega
2) Täida perioodilisussüteemi abil järgmine tabel: Element Prootonite arv Neutronite arv Elektronide koguarv Elektronkihtide arv Elektronide arv väliskihil P F Jätka tabelit: Na, Si, S, Ne, Fe, V, As, H. 2 Aine ehitus ja keemiline side. 2.5 Aineosakesed. Molekul koosneb aatomitest. Molekul on aine väikseim osake, millel on samad keemilised omadused kui ainel endal. Ioon on laenguga aatom või aatomirühmitus. Aatomist tekib ioon, kui aatom loovutab või liidab elektrone: Kui aatom loovutab elektrone, siis tekib positiivne ioon ehk katioon: Na - 1e ® Na+ Kui aatom liidab elektrone, siis tekib negatiivne ioon ehk anioon: S + 2e ® S-2 Erinevad elemendid seovad oma elektrone erineva jõuga. Mittemetalliaatomid seovad elektrone suhteliselt tugevalt ja seetõttu nad tavaliselt liidavad elektrone, kuid võivad ka loovutada. Metalliaatomid seovad elektrone nõrgalt ja seetõttu nad võivad elektrone ainult loovutada
Al2(SO3)3 (alumiiniumsulfit) SO42- -sulfaat H2SO4 (väävelhape) metall-SO4 näit. FeSO4 (raud(II)sulfaat) PO43- -fosfaat H3PO4 (fosforhape) metall-PO4 näit. K3PO4 (kaaliumfosfaat) CO32- -karbonaat H2CO3 (süsihape) metall-CO3 näit. Na2CO3 (naatriumkarbonaat) SiO32- -silikaat H2SiO3 (ränihape) metall-SiO3 näit. Al2(SiO3)3 (alumiiniumsilikaat) NO3- -nitraat HNO3 (lämmastikhape) metall-NO3 näit. KNO3 (kaaliumnitraat) NO2- -nitrit HNO2 (lämmastikushape) metall-NO2 näit. NaNO2 (naatriumnitrit) AATOMI EHITUS (I) AINE MOLEKUL AATOM TUUM PROOTON, ELEKTRON NEUTRON (TUUMA ÜMBER) AATOMI EHITUS (II)
Al2(SO3)3 (alumiiniumsulfit) SO42- -sulfaat H2SO4 (väävelhape) metall-SO4 näit. FeSO4 (raud(II)sulfaat) PO43- -fosfaat H3PO4 (fosforhape) metall-PO4 näit. K3PO4 (kaaliumfosfaat) CO32- -karbonaat H2CO3 (süsihape) metall-CO3 näit. Na2CO3 (naatriumkarbonaat) SiO32- -silikaat H2SiO3 (ränihape) metall-SiO3 näit. Al2(SiO3)3 (alumiiniumsilikaat) NO3- -nitraat HNO3 (lämmastikhape) metall-NO3 näit. KNO3 (kaaliumnitraat) NO2- -nitrit HNO2 (lämmastikushape) metall-NO2 näit. NaNO2 (naatriumnitrit) AATOMI EHITUS (I) AINE MOLEKUL AATOM TUUM PROOTON, ELEKTRON NEUTRON (TUUMA ÜMBER) AATOMI EHITUS (II)
Aatomi tuum aatomi keskosake, moodustab põhiosa aatomi massist, koosneb prootonitest ja neutronitest Ainete segu mitme aine segu, mis koosneb erinevate ainete osakestest Alus e. hüdroksiid on aine, mis annab lahusesse hüdroksiidioone (OH-), metalli katioonide+ ühend hüdroksiidiooniga - Aluseline keskkond ülekaalus on hüdrosiidioonid (OH-), pH>7 Aluseline oksiid metallioksiid, hapniku ühend metalliga Anioon negatiivse laenguga ioon Elementide rühm Mendelejevi perioodilisuse tabelis kohakuti üksteise all asuvate elementide rida, rühma elementidel väliskihis rühma numbrile vastav arv elektrone Elementide periood Mendelejevi perioodilisuse tabelis kõrvuti asuvate elemantide rida, perioodi elementidel perioodi numbrile vastav elektronkihtide arv Füüsikaline nähtus nähtus, milles muutuvad aine füüsikalised omadused Hape aine, mis annab lahusesse vesinikioone (H+)
Al2(SO3)3 (alumiiniumsulfit) SO4 2 sulfaat H2SO4 (väävelhape) metallSO4 näit. FeSO4 (raud(II)sulfaat) PO4 3 fosfaat H3PO4 (fosforhape) metallPO4 näit. K3PO4 (kaaliumfosfaat) CO3 2 karbonaat H2CO3 (süsihape) metallCO3 näit. Na2CO3 (naatriumkarbonaat) SiO3 2 silikaat H2SiO3 (ränihape) metallSiO3 näit. Al2(SiO3)3 (alumiiniumsilikaat) NO3 nitraat HNO3 (lämmastikhape) metallNO3 näit. KNO3 (kaaliumnitraat) NO2 nitrit HNO2 (lämmastikushape) metallNO2 näit. NaNO2 (naatriumnitrit) AATOMI EHITUS (I) AINE MOLEKUL AATOM TUUM PROOTON, ELEKTRON NEUTRON (TUUMA ÜMBER) AATOMI EHITUS (II)
Nimetuses on mitme võimaliku oksüdatsiooniastmega metallide korral o.a. 1. Metalli nimetus + aniooni (happejäägi) nimetus Li2SO4 liitiumsulfaat AlPO4 alumiiniumfosfaat 2. Metalli nimetus + (o.a.) + aniooni nimetus FeCl3 raud(III)kloriid ja FeCl2 raud(II)kloriid 3. Metalli nimetus + vesinik + aniooni nimetus KHPO4 kaaliumvesinikfosfaat 4. Metalli nimetus + hüdroksiid + aniooni nimetus MgOHCl Al(OH)SO4 alumiiniumhüdroksiidsulfaat Soolade saamisviisid 1) hape + alus à sool + vesi vahetus neutralisatsioonireaktsioon H2SO4 + 2LiOH à Li2SO4 + H2O
Jagunevad: · oksohapped · hapnikuta happed Jaotatakse happed ka 1,2 ja enam prootonilisteks (vesiniku aatomite arvu järgi) Happejäägi iooni laeng võrdub happes olevate vesinike arvuga. 2. nimetused: mittemetalli eestikeelne nimetus, millele lisandub sõna hape. Väävelhape H2SO4 ilma vesinikuta hapetes: HCl vesinikkloriidhape 3. saamisviisid: happeline oksiid + vesi: SO2 + H20 => H2SO3 sool + tugev hape (tugevam kui tekkiv hape) => nõrk hape + sool Tugevad happed on: H2SO4, HNO3, Hcl, HBr, HI, nad võivad reageerida ka lahustumatute sooladega. H2SO4 + Ca3PO4 => 3CaSO4 + H3PO4 4. Keemilised omadused: 1. reageerimine alustega => sool + vesi 2HCl + Mg(OH)2 => MgCl2 +2H2O 2. reageerimine aluseliste oksiididega => sool + vesi: Na2O + H2SO4 => N2SO4 + 2H2O 3. reageerimine sooladega: tekkiv hape nõrgem kui algne! H2SO4 + 2NaCl =>t NaSO4 + 2HCl 4. happed reageerivad metallidega, mis asuvad pingereas vesinikust vasakul, tekib sool ja eraldub vesinik. Zn + 2HCl => ZnCl2 + H2 5
Neid nimetatakse ferromagnetilisteks ja kasutatakse elektriaparaatide ja elektromagnetite valmistamisel. Vask ja tina ei magneetu. 9. Raud ja rauasulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). · tihedus 7,87 g/cm3 · sulamistemperatuur on 1535 Celsiuse kraadi · hea korrosioonikindlus Raud looduses · sisalduselt maakoores neljandal kohal · kosmoses levinud element Raua füüsikalised ja keemilised omadused · hõbevalge · keskmise kõvadusega metall · plastiline · hea soojus- ja elektrijuht · keskmise aktiivsusega metall · reageerib mittemetallidega (sulfiidide, fosfiidide jne. teke) · leelistega ei reageeri Rauasulamid (süsinikteras,malm, roostevabateras) Rauasulamid: teras (kuni 2% C), malm (2-5% C), roostevabateras (lisandiks Cr) Süsinik C-sisalduse suurenedes kasvab terase kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir ning vastupanu väsimuspurunemisele, vähenevad aga plastsus- ning sitkusnäitajad.
magneesiumi ja leelismuldmetallide ning tsingi oksüdatsiooniaste II, alumiiniumi oksüdatsiooniaste III. Halogeniidides on halogeenide oksüdatsiooniaste -I I II III II -I -I Na2O Ca(NO3)2 Al2O3 ZnSO4 KCl NaI 6. Soolades on happejäägi mittemetalli oksüdatsiooniaste sama, kui vastavates hapetes V V V V VI VI KNO3 HNO3 Ca3(PO4)2 2H3PO4 Fe2(SO4)3 3H2SO4 Kolme esimese perioodi elementide elektronegatiivsuste väärtused H 2,1 Li Be B C N O F 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Na Mg Al Si P S Cl 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,5 3,0 Näide 1. Arvutada elementide oksüdatsiooniastmed pliidikromaadis PbCr2O7. Pliidikromaat on dikroomhappe H2Cr2O7 sool. Mõlema ühendi täielikul
CaO + H2O = Ca(OH)2 [kustutamata lubja ,,kustutamine"] b) aluseline oksiid + hape = SOOL + VESI CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O c) aluseline oksiid + happeline oksiid = SOOL K2O + CO2 = K2CO3 d) aluseline oksiid + aluseline oksiid MgO + K2O alus K2O + Fe(OH)3 sool CaO + Na2SO4 metall Saamine: a) otseselt: 2Ca + O2 = 2CaO b) kaudselt: CaCO3 = CaO + CO2 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O 2. Happelised oksiidid Nomenklatuur Tõlgi indeks ladina (kr.) keelde! 1 mono Cl2O7 dikloorheptaoksiid 2 di 3 tri P4O10 tetrafosfordekaoksiid 4 tetra 5 penta SO3 vääveltrioksiid 6 heksa 7 hepta CrO3 kroomtrioksiid 8 okta 9 nona
muutus lahus lillakas-roosaks. Metüülpunase pöördeala on ph 4,2...6,3; järelikulr on lahuse pH 4,2. Lahus on happeline st lahuses on ülekaalus H+ ioonid. Fenoolftaleiini lisamisel muutus lahus lillakas-roosaks st. pH 9,9; järelikult on aluseline keskkond, sest ülekaalus on OH- ioonid. Anda selgitus, miks nende soolade vesilahused ei oleneutraalse reaktsiooniga. Soolade vesilahused ei ole neutraalse reaktsiooniga, kuna Al2(SO4)3 soolas on koos nõrk metall ja tugeva happe anioon ning Na2CO3 soolas on tugev metall ja nõrga happe anioon. Gaasi teke: Katse 5. CO32 ioone sisaldavale lahusele (1...2 ml) lisada mõni tilk indikaatori fenoolftaleiini lahust. Millise reaktsiooniga (happeline, aluseline) on lahus? Miks? Lisada tilkhaaval 1 M HCl vesilahust. Miks muudab indikaator värvust? Kas soolhappe lisamisel on näha eralduva gaasi mullikesi? Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H20 CO32- + 2H+ = CO2 + H20
Allotroopia - keemilise elemendi esinemine mitme lihtainena a) aatomite erineva arvu poolest molekulis (O2ja O3) b) Molekulide erinev paigutus kristallivõres ( S8 rombikujuline või pikad nõeljad kristallid) c) Aatomite erinev paigutus kristallivõres (teemant [tetraeeder] ja grafiit [kuusnurk]) Dissotsieerumine - mingi välisteguri mõjul molekulide lagunemist väiksematest molekulideks või teisteks 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
Na 2S (naatriumsulfiid) SO3 2- -sulfit H2SO3 (väävlishape) metall-SO3 näit. Al2(SO3)3 (alumiiniumsulfit) SO4 2- -sulfaat H2SO4 (väävelhape) metall-SO4 näit. FeSO4 (raud(II)sulfaat) PO4 3- -fosfaat H3PO4 (fosforhape) metall-PO4 näit. K3PO4 (kaaliumfosfaat) CO3 2- -karbonaat H2CO3 (süsihape) metall-CO3 näit. Na2CO3 (naatriumkarbonaat) SiO3 2- -silikaat H2SiO3 (ränihape) metall-SiO3 näit. Al2(SiO3)3 (alumiiniumsilikaat) NO3 - -nitraat HNO3 (lämmastikhape) metall-NO3 näit. KNO3 (kaaliumnitraat) NO2 - -nitrit HNO2 (lämmastikushape) metall-NO2 näit. NaNO2 (naatriumnitrit) REAKTSIOONIVÕRRANDITE KOOSTAMINE HAPE + ALUS → SOOL + VESI H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O + ALUSELINE OKSIID → SOOL + VESI 2HCl + MgO → MgCl2 + H2O + SOOL → UUS SOOL + UUS HAPE H2SO4 + Na2S → Na2SO4 + H2S↑ + METALL → SOOL + VESINIK 2HCl + Zn → ZnCl2 + H2↑ Cu + 4k. HNO3→ Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O ALUS + HAPE vaata HAPE + ALUS
HF) või gaasid (H2S, NH3, CH4). Mittemetallide ühendid hapnikuga on happelised või neutraalsed oksiidid (SO2, SO3, NO, NO2, CO, CO2, P4O10). VESINIK--HYDROGENIUM--H. 1s 1.Leidumine. Vesinikku leidub looduses peamiselt ühendite koostises (vesi, orgaanilised ühendid). Vabana (H2) esineb ta vulkaaniliste gaaside ja naftagaaside koostises ning tühisel määral atmosfääris (atmosfääri ülemistes kihtides). Kosmoses on vesinik levinumaks elemendiks. Ta moodustab umbes 75% Päikese ja tähtede massist. Looduses esineb kolm vesiniku isotoopi: prootium--H (harilik vesinik), deuteerium 21H ehk D (raskevesinik) ja triitium 31H ehk T (üliraske vesinik). T on radioaktiivne. 2.Saamine. Laboratoorselt saadakse vesinikku: a) tsingi reageerimisel hapetega (asendusreaktsioonil) Kippi aparaadis: Zn+H2SO4=ZnSo4+H2 b) aktiivsete metallide (leelismetallide) ja vee reageerimisel: 2Na+2H2O=2NaOH+H2 c) vee elektrolüüsil:
NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO3,Teist tüüpi reaktsioonides aga elementide oksüdatsiooniaste muutub, näiteks:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2.Selle reaktsiooni tulemusena suureneb tsingi oksüdatsiooniaste 0-lt II-le, vesiniku oksüdatsiooniaste väheneb I-lt 0-le. Oksüdatsiooniaste (o.a.) on elemendi aatomi laeng ühendis eeldusel, et ühend koosneb ioonidest ühe elemendi kaupa.Redoksreaktsioonides toimub samaaegselt kaks protsessi - oksüdeerumine ja redutseerumine.Protsessi, milles aatom voi ioon loovutab elektrone, nimetatakse oksüdeerumiseks. Protsessi, milles aatom või ioon omastab elektrone, nimetatakse redutseerumiseks. Elektronide ülekannet väljendatakse nn. elektronvõrranditega:Zn0 - 2e = ZnII (oksüdeerumine), I-I - e = I0 (oksüdeerumine), HI + e = H0 (redutseerumine), Cl0 + e = Cl-I (redutseerumine). Aineid (aatomeid või ioone), mis seovad endaga elektrone, nimetatakse oksüdeerijateks. Elektronide sidumise tulemusena oksüdeerija ise redutseerub
Cu2+ + 4NH4+ + 4OH- → [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O Redoksreaktsioonid Metallid, metallide pingerida Katse 7. Võtta ühte katseklaasi tükk metallilist tsinki ja teise vaske. Lisada katseklaasidesse lahjendatud vesinikkloriidhapet. Jälgida gaasilise vesiniku eraldumist metalli pinnal mullikestena. Kas reaktsioon toimub mõlemas katseklaasis? Põhjendada, lähtudes metallide pingereast. 1) Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ (reaktsioonis eraldus H2 metalli pinnal mullikestena, reaktsioon toimub, sest Zn asub vesinikust vasakul.) Zn + 2H+ + 2Cl- → Zn2+ + 2Cl- + H2↑ Zn – 2e- → Zn2+ (redutseeria – loovutab elektrone) 2H+ + 2e-→H2 (oksüdeeria – liidab elektrone) 2) Cu + HCl → reaktsiooni ei toimu Teist reaktsiooni ei toimu, kuna lähtudes metallide pingereast Cu on vähem aktiivne kui H. Katse 8. Katse viia läbi ja katseklaasid hoida ning tühjendada pärast reaktsiooni täielikku lõppemist tõmbe all
Metallid praktikas 1. Füüsikalised omadused (5) Läige, elektri ja soojusjuhtivus (sest neil on poolvabad elektronid), plastilisus (kihid võivad üksteise suhtes nihkuda ilma kristallvõre lagunemata), ei lahustu vees ega org. lahuses. NB! pole alati kõrge sulamistemp (nt elavhõbe, frantsium, gallium) Füüsikalised omadused on tingitud aatomiehitusest: 1) Metallielementide raadius on suurem kui mittemetalliliste. 2) Viimasel kahel kihil paardumata (valentseid) elektrone vähe. Ei suuda moodustada kov. sidemeid, nende suurte aatomite kohta vähe sidemeid, ainult paar > tekitavad metallilise sideme. 3) Ioonide vahel liiguvad elektronid (elektrongaas). 2. Keemilised omadused (5) Metallideks nim. elemente, mis alati loovutavad elektrone reaktsioonide käigus. 1. reageerimine mittemetallidega Aktiivsed metallid reageerivad halogeenide, hap
Ainet või iooni, mis seob elektrone, nimetatakse oksüdeerijaks, aine ise seejuures redutseerub (tema oksüdatsiooniaste kahaneb). Ainult redutseerija ja oksüdeerija olemasolu korral ühel ajal ühes ja samas süsteemis (näiteks katseklaasis), loob võimaluse redoksreaktsiooni toimumiseks. Lihtsad ja enam levinud redoksreaktsioonid on põlemine ja metallide reageerimine hapetega Tuntumatest ühenditest on oksüdeerijateks lämmastikhape ja tema soolad nitraadid, halogeenid (F2, Cl2), halogeenide hapnikhapped ja nende soolad (KClO 3 kaaliumkloraat), gaasiline hapnik ise, kaaliumpermanganaat, kaaliumdikromaat jt ühendid, milles sisalduvate elementide o-a saab kahaneda. Redutseerijateks on aktiivsed metallid, gaasiline vesinik, süsinikmonooksiid, süsinik (koks) jt ühendid, milles sisalduvate elementide o-a saab kasvada. Kasutatud töövahendid: Katseklaaside komplekt Katseandmed:
Hästi sepitsetav on N: kuld. 5.Metallide keemilised omadused: metallide reageerimine hapniku, väävli, kloori, lahjendatud hapete, leeliste, soolade vesilahustega ja veega Näited. Metallid reageerides hapnikuga tekivad oksiidid (NaO jne), reageerimisel väävliga tekivad sulfiidid(2Na + S Na2S), reageerimisel klooriga tekivad kloriidid (2Fe + 3Cl2 2FeCl3). Reageerimisel lahjendatud hapetega reageerivad ainult pingereas vesinikust vasakul olevad metallid, oksüdeerijaks on H2 ioon, leelistega reageerimisel on oksüdeerijaks OH (NaOH) ning tuleb vaadata aluste ja soolade lahustuvust vees(NaCl). Veega reageerivad aktiivsed metallid (K - Mg) tekivad hüdroksiid ja H2 - 2Na + 2H2O 2NaOH + H2; keskmised metallid (Al - Fe) reageerivad veeauruga (kõrgel to) - tekivad oksiid ja H2, Zn + H2O ZnO +H2; väheaktiivsed metallid (Ni-Au) ei reageeri veega. Hapnikuga reageerimisel tekivad oksiidid: 4Al+3O2=2Al2O3. Enamik metalle reageerib ka väävliga: Fe + S = FeS. Kloor on
Neid nimetatakse ferromagnetilisteks ja kasutatakse elektriaparaatide ja elektromagnetite valmistamisel. Vask ja tina ei magneetu. 9. Raud ja rauasulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). • tihedus 7,87 g/cm3• sulamistemperatuur on 1535 Celsiuse kraadi• hea korrosioonikindlus Raud looduses• sisalduselt maakoores neljandal kohal• kosmoses levinud element Raua füüsikalised ja keemilised omadused• hõbevalge• keskmise kõvadusega metall • plastiline• hea soojus- ja elektrijuht• keskmise aktiivsusega metall• reageerib mittemetallidega (sulfiidide, fosfiidide jne. teke)• leelistega ei reageeri Rauasulamid (süsinikteras,malm, roostevabateras) Rauasulamid: teras (kuni 2% C), malm (2-5% C), roostevabateras (lisandiks Cr) Süsinik C-sisalduse suurenedes kasvab terase kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir ning vastupanu väsimuspurunemisele, vähenevad aga plastsus- ning sitkusnäitajad.
Kompleksioonid on üldjuhul lahustes väga püsivad. Reaktsioonivõrrandeid võib esitada kahel viisil molekulaarkujul ja ioonvõrrandina. Molekulaarkujul võrrandis kajastuvad vaid ühendid 2NaOH(aq) + CuSO4(aq) Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq) Täpsemini kirjeldab toimuvat ioonvõrrand, sest elektrolüüdid on vesilahuses jagunenud ioonideks ja osa ioone mingisse vastastiktoimesse ei astu (selles näites SO42 ja Na+). Sama reaktsioon ioonvõrrandina 2OH(aq) + Cu2+(aq) Cu(OH)2(s) Et eristada erinevates agregaatolekutes olevaid ja lahustunud ühendeid, on korrektne märkida olek ühendi või iooni juurde. aq ühend lahuses, s tahke ühend või sade (vahel näidatakse ka noolega), l vedelik, g gaas (vahel märgitakse ka noolega). Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Kasutatud töövahendid: Katseklaaside komplekt. Kasutatud kemikaalid: H2SO4, BaCl2, 2
Keemia kordamine metallid Põhiklassid: Happed Soolad Alused e. Oksiidid metall+aniooni nim hüdroksiidid HCl- - + kloriid metall + OH- metall + O22- vesinikkloriidhape HBr- + bromiid -vesinikbromiidhape HI- - vesinikjodiidhape + jodiid Kui metall on B-rühmast, tuleb öelda nimetuses H2S2- - divesiniksulfiidhape + sulfiid tema o-a. Enamasti on see kas 2 või 3. Kui aine H2SO32- - väävlishape + sulfit on antud, tuleb leida metalli o-a ja siis anda H2SO42- - väävelhape + sulfaat nimetus. 3- H3PO4 - fosforhape + fosfaat Erand: Sn ja Pb on muidu A-rühmas, aga neil 2-
kõvaduse omadusi: tugevus näitab vastupidavust löögile, kõvadus näitab vastupidavust kriipimisele ja võimet kriipida. Metalle iseloomustatkse ka sulamis, keemis temperatuuri ja tiheduse järgi. Keemilised omadused:lihtainenea on redutseerijad, ei ole kunagi neg. Oks. Astet., reageerivad mittemetalliga. Reageerimine liitainetega: 1.Met+ H2O N: 2Na+H2O2NaOH+H2 Al kuni Fe N:3Fe+4H2OFe3O4+4H2 Alates N reaktsioon veega ei toimu 2.Met+Happe (kõik mis H2 st pingereas vasakul tõrjuvad vesiniku happest välja) Zn+2HClZnCl2+H2 3.Metal + soolalahus (aktiivsem metall tõrjub vähem aktiivsema välja) Teist metalli ei tõrju Canacaba metallid (Ia,IIa Ca,Sr,Ba) Fe+CuSO4Cu+FeSO4 4.Amofteersed(zn,Al) Reageerivad alustega 2NaOH+Al+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2 5.Met+kontsentreeritud happed(H2SO4,HNO3) Met. Pingerea algusest kuni Mg moodustavad sulfaadi, H2S-i ja vee Al,Fe,Cr passiveeruvad konst
Sel põhjusel on ammoniaagi vesilahustel iseloomulik ammoniaagi terav lõhn. NH3 + H2O NH3*H2O Ammoniaagi vees lahustumisel tekkinud ammoniaakhüdraat värvub aluselise keskkonna tõttu indikaatori fenoolftaleiini mõjul violetseks. Ammoniaak on nõrk alus, mis dissotseerub vähesel määral ammoonium- ja hüdroksiidioonideks: + - NH3*H2O NH4 + OH Ammooniaagi või ammoniaakhüdraadi reageerimisel hapetega tekivad ammooniumsoolad: 2NH3*H2O + H2SO4 (NH4)2SO4 + 2H2O // NH3 + HNO3 NH4NO3 // NH3 + HCl NH4Cl Ammoniaakhüdraadi ja kontsentreeritud vesinikkloriidhappe aurude omavahelise reageerimise tulemusena moodustunud ammooniumkloriidi valge pilv. Ammooniumsoolad on reeglina värvusetud, kristalsed ained, mis vees hästi lahustuvad, dissotseerudes ammooniumioonideks ja vastava happe anioonideks. Ammooniumioonid käituvad tüüpiliste positiivsete ioonidena nagu metallikatoonidki. Nõrga aluse sooladena on tema vesilahused happelised
METALLID Aktiivsed metallid(IjaII A rühm) reageerivad VIIA rühma metallidega(halogeenidega), hapniku ja väävliga energiliselt juba toatemperatuuril või nõrgal soojendamisel. Vähemaktiivsed metallid reageerivad mittemetallidega alles kuumutamisel. Väärismetallid on oksüdeerumise suhtes vastupidavad. Ei reageeri hapnikuga isegi kuumutamisel. (kuld ja plaatina) Õhu käes seismisel tekib metalli pinnale õhuke oksiidkiht, mistõttu metall muutub tuhmiks. METALLI aatomid loovutavad elektrone, muutudes metalli katioonideks. ON REDUTSEERIJAD. oksüdeerumine. MITTEMETALLI aatomid liidavad elektrone, muutudes anioonideks. ON OKSÜDEERIJAD. Metallide reageerimine teiste ühenditega on alati redoksreaktsioon, kus üks element liidab ja teine loovutab elektrone. Fe + O2 -> Fe3O4 rauatagi FeO . Fe2O3 kuumutades Fe + Cl2 -> FeCl3 sest on tugev oksüdeerija Metallide reageerimine hapetega
alused Amfoteersed alused NaOH, KOH, Ba(OH)2 enamus alustest( vt. lahustuvuse tabelit) Al(OH)3, Zn(OH)2, Fe(OH)3, Cr(OH)3 Keemilised omadused: Saamine: I leelis + HAPE = sool + vesi I Leeliseid saadakse: leelis + HAPPELINE OKSIID= sool+ vesi a) aktiivne metall+ vesi= leelis + vesinik leelis + SOOL = uss sool + uus alus ( üks neist sade) b) aktiivse metalli oksiid + vesi = leelis II lahustumatu alus + HAPE = sool + vesi II Lahustumatuid aluseid saadakse : lahustumatu alus+ HAPPELINE OKSIID= sool+ vesi Vastava metalli vees lahustuv sool+ leelis= lahustumatu alus = vastav oksiid + vesi =
* Kui element asub A-rühmas, siis tema elektronide arv viimasel kihil võrdub rühmanumbriga. * Kui element asub B-rühmas, siis tema viimasel elektronkihil on tavalsielt 2 elektroni. * Metallid annavad reaktsiooni käigus viimase kihi elektronid ära ja muutuvad positiivseks iooniks. * Mittemetallid võtavad reaktsiooni käigus niipalju elektrone juurde, et saaksid viimasele kihile 8 elektroni. Tekivad negatiivsed ioonid. * Nt: Na+11 /2)8)1) Na -1e -> Na+; S+16/2)8)6) S + 2e = S- * Ioon on laenguga aatom või aatomirühm. -) Kui aatom loovitab elektrone, siis tekib positiivne ioon ehk katioon. -) Kui aatom liidab elektrone, siis tekib negatiivne ioon ehk anioon. Aatomorbitaalid * Elektronkihig jagunevad alates teisest kihist alakihtidest, mida tähistatakse tähtedega s,p,d,f. -) Alakihtide arv mingil kihil võrdub kihi numbriga. * Kuna elektronide jaotuse aluseks on energia, siis oleks mõiste "kiht" asemel õigem
Läige Radioaktiivsus 8. Kuidas saab metallid liigitada lähtuvalt füüsikalistest omadustest (näided). Sulamistemeratuur: kergsulavad (Hg -39), rasksulavad (W 3400) Tiheduse järgi: kergmetallid (Li 0,53), raskmetallid (Au 19,3) 9. Raud ja rauasulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). tihedus 7,87 g/cm3 sulamistemperatuur on 1535 Celsiuse kraadi hea korrosioonikindlus sisalduselt maakoores neljandal kohal hõbevalge keskmise kõvadusega metall plastiline hea soojus- ja elektrijuht keskmise aktiivsusega metall reageerib mittemetallidega (sulfiidide, fosfiidide jne. teke) leelistega ei reageeri teras (kuni 2% C) malm (2-5% C) roostevaba teras (roostevaba kroomteras ja kroomnikkelteras) 10. Vask ja vasesulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). tihedus 8,9 g/cm3 sulamistemperatuur on 1083 Celsiuse kraadi värvus varieerub punasest kuldkollaseni plastiline väga hea korrosioonikindlus
SISSEJUHATUS Reaktsioonid elektrolüütide lahustes Reaktsioonivõrrandeid võib esitada kahel viisil – molekulaarkujul ja ioonvõrrandina. Molekulaarkujul võrrandis kajastuvad vaid ühendid 2NaOH(aq) + CuSO4(aq) →Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq) Täpsemini kirjeldab toimuvat ioonvõrrand, sest elektrolüüdid on vesilahuses jagunenud ioonideks ja osa ioone mingisse vastastiktoimesse ei astu (selles näites SO42–ja Na+). Sama reaktsioon ioonvõrrandina 2OH–(aq) + Cu2+(aq) →Cu(OH)2(s) Et eristada erinevates agregaatolekutes olevaid ja lahustunud ühendeid, on korrektne märkida olek ühendi või iooni juurde. aq– ühend lahuses, s– tahke ühend või sade (vahel näidatakse ka noolega ↓), l– vedelik, g– gaas (vahel märgitakse ka noolega ↑). Oksüdatsiooniastmete muutusega kulgevad ehk redoksreaktsioonid Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele,
annaabi.ee 
