ühendid on haruldasemad. Tähtsamateks leelismetallide esinemiskujudeks on looduses halogeniidid (peamiselt kloriidid), sulfaadid, silikaadid või fosfaadid. Kõige levinumaks leelismetalliks ongi naatrium, sest ta on elementide levikult maakoores kuuendal kohal, kuid metallide levikult merevees lausa esikohal. Loomulikult on viimane tingitud sellest, et meredes ja ookeanides sisaldub ohtralt naatriumi tuntumat ühendit naatriumkloriidi. Lihtainena saadakse leelismetalle neile vastavate soolade või leeliste elektrolüüsil sulatatud olekus. Leelismetallide füüsikalised omadused Leelismetallid on lihtainena kõige tüüpilisemad metallid. Leelismetallide elementide aatomitel on 1 2 6 väline (s ) ja eelviimaste elektronkihtide (s p ) konfiguratsioon ehk elektronide arv ja paigutus orbitaalidel (v.a. Li) ühesugune. Sel põhjusel on nende elementide ja ka lihtainete omadused ligikaudselt ühesugused.
KORDAMISKÜSIMUSED: I A rühma metallid 1)Selgita mõisteid: *Leelismetall I A rühma metallid. Neid nimetatakse leelismetallideks asjaolu tõttu, et nende vette asetades annavad nad saadusena leelise. *Aktiivne metall leelis ja leelismuldmetallid, metallid mis loovutavad kergelt elektrone *Leekreaktsioon reaktsioon, mille käigus on võimalik leelismetalle kindlaks teha leegi värvuse põhjal. *Leelis tugev alus, I ja II A rühma, alates Ca'st metallide hüdroksiidid *Seebikivi naatriumhüdroksiidi rahvapärane nimetus, sest naatriumihüdroksiidist ja rasvadest on võimalik keeta seepi. Valge värvusega vees hästi lahustuv, tahke kristalne ja väga sööbivate omadustega aine. *Antiseptiline omadus baktereid ja mikroobe hävitavad omadused *Must püssirohi õiges vahekorras võetud väävli, kaaliumnitraadi ja söe segu, mis oli pikka aega
1A Rühma metallide omadused : Hõbe värvus, Kerged, Pehmed, Head soojus-ja elektrijuhid, hoitakse õlis või petrooliumis. leelismetallid tuleneb sellest, et rühma kahe peamise esindaja naatriumi ja kaaliumi hüdroksiidid on iidsest ajast tuntud leeliste nime all. leelismetallide leidumine looduses : Ühenditenam(Nacl,Kcl). Leelismetalle hoitakse õlis või petrooleumis, sest nad on aktiivsed metallid. Süttimisel ei tohi kustuda veega, vaid tuleb takistada hapniku juurdepääs. Leelismetallide Leekreaktsioonid : Li roosa leek, Na kollane leek, K Lilla leek. Na on vajalik soolhappe moodustamiseks maomahlas, osaleb soola ja vee ainevahetuses. K on vajalik südametegevuseks, laiandab veresooni ja alandab vererõhku. Aeroon on alumiiniumi ja Liitiumi sulam, on kerge, tugev ja korrosioonikindel.
*Leelismetallid ja leelismuldmetallid. CaO-kustutamata lubi-gaaside või vedelike kuivatamiseks. NaOH- seep.CaOH-kustutatud lubi-ehitusmaterjalide valmistamisel. NaCl-keedusool- keemiatööstuse tähtsaim tooraine. NaHCO sõõgisooda- sõõgi eriti taigente valmistamine. NaCO sooda- põhitooraine klaasi valmistamisel. KNO väetis. *p-elemendid. 5. Ohutusnõuded leelis- ja leelismuldmetallidega töötamisel Tuleb alati kätte panna kindad ja ette prillid. Leelismetalle tuleb hoida kinnises anumas ja õlis või petrooliumis. katseid tuleb teha väikestes kogustes. 6. Ülesanded kristallhüdraatidega - moolsuhted, ühendist % koostise arvutamine, lahuse % koostise arvutamine (lahustumisel vee) vees* 7.Leelis- ja leelismuldmetallid on s-elemendid.
Leelismetallide ja nende ühendite mõjul on võimalik muuta põleti leegi värvust järgmiselt: Li - punane, Na kollane, K kahvatulilla, Rb, punakas-lilla, Cs- sinine. Li Na K Rb Cs Liitiumi, naatriumi, kaaliumi, rubiidiumi, tseesiumi leekreaktsioonid (Pildiallikas: http://flickr.com/photos/37388341@N00/sets/214153 ) Selliste leekreaktsioonide abil on võimalik leelismetalle küllaltki lihtsalt kindlaks teha. -10 Leekreaktsioon on väga tundlik, sest selle teostamiseks piisab juba 10 grammisest ainekogusest. Leegi värvuse muutumine on seletatav asjaoluga, et kuumutamisel ühendid lenduvad ja nende aatomid ergastuvad. Ergastumise tagajärjel lähevad aatomid taas madalama energiaga olekusse. Selle ülemineku momendil nad kiirgavadki iseloomuliku värvusega valgust.
parandavad tema omadusi. Samas kõrvaldatakse mittevajalikud lisandid (räni, väävel, fosfor). Süsinikku peab jääma alla 2%. 3. Metallide saamine elektrolüüsi abil. · Elektrolüüs keemiline protsess, mis toimub elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektrovoolu toimel. · Elektrolüüs on metallide saamis meetod, kus metallid redutseeritakse ühenditest elektrivoolu abiga. · Saadakse eelkõige mitmeid leelismetalle, aga ka teisi metalle (alumiinium). · Katood ühendatud vooluallika negatiivse poolusega. Seal toimub redutseerumisreaktsioon. · Anood ühendatud vooluallika positiivse poolusega. Seal toimub oksüdeerumisreaktsioon. katood anood elektrolüüsivann Naatriumi saamine elektrolüüsil
2) särdamine (kuumutamine õhuhapniku juuresolekul - ühenditest saadakse oksiidid) 3) redutseerimine (kasutatakse C, CO2, H2, aktiivsemaid metalle Al, Mg, Na). 3. Metallide saamine elektrolüüsi abil Elektrolüüs - keemiline protsess, mis toimub elektrolüüsi lahuses või sulas elektrolüüsis elektrovoolu toimel. Elektrolüüs on metallide saamis meetod, kus metallid redutseeritakse ühenditest elektrivoolu abiga. Saadakse eelkõige mitmeid leelismetalle, aga ka teisi metalle (alumiinium). Elektrolüüsi kasutatakse ka metallide katmisel teise metalli kihiga (kroomimine, kuldamine, hõbetamine) või hästi puhta metalli saamisel. 4. Füüsikalised ja keemilised omadused Metalli füüsikalised omadused: Värvuseks nimetatakse metalli võimet peegeldada kindla lainepikkusega valguskiirgust. Tiheduseks nimetatakse metalli ühe mahuühiku massi. Tiheduse järgi jaotatakse metallid kerg- ja raskmetallideks
parandavad tema omadusi. Samas kõrvaldatakse mittevajalikud lisandid (räni, väävel, fosfor). Süsinikku peab jääma alla 2%. 3. Metallide saamine elektrolüüsi abil. · Elektrolüüs keemiline protsess, mis toimub elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektrovoolu toimel. · Elektrolüüs on metallide saamis meetod, kus metallid redutseeritakse ühenditest elektrivoolu abiga. · Saadakse eelkõige mitmeid leelismetalle, aga ka teisi metalle (alumiinium). · Katood ühendatud vooluallika negatiivse poolusega. Seal toimub redutseerumisreaktsioon. · Anood ühendatud vooluallika positiivse poolusega. Seal toimub oksüdeerumisreaktsioon. katood anood elektrolüüsivann Naatriumi saamine elektrolüüsil
Hambaplomm-elavhõbeda amalgaan Kõige kauem inimese poolt tuntum sulam on pronks (Cu;tina):tugev;N:kujud;kiriku kellad MELHIOR(vask+nikel):N:mõni sent ALPAKA e . uushõbe: (Cu+Ni+Zn) tugev ,kulumiskindel N:lusikad,ehted,kellaosad, MESSING e. Valgevask (CU ja Zn) N:masinaosad,veekraanid Metallide saamine: Looduses leiduvad reeglina ühendina. Vabametallina kulda ja plaatina ning rauda (ka vahel meteoriidis). Fe,Al,Zn leidub põhiloiselt oksiididena. Pliid ja siirdemetalli-sulfiididena Leelismetalle e. IA rühma met. Kloriidiena Leelismuldmetall e. IIA karbonaatidena Metallide tootmisskeem: MaakrikastumineRikastatud maakSärdamineMetalli oksiidredutseerumine e. TaandamineMetall Rikastamine-maagist ebavajaliku välja sorteerimine Särdamine- kuumutamine(põletamine hapniku vooluga, saadakse oskiid) Metalli redutseerimine kõrgel temperatuuril Katoodil toimub katioonide redutseerimine Anoodil anioonid osküdeerumine N: katoodil: Na+1eNa Anoodil: 2Cl-2eCl2' 2NaCl2Na+Cl2
Kolmandaks on väheaktiivsete metallide puhastamiseks. Selle juures võib välja tuua selle, et Soomlased puhastavad vaske ja puhastusjääkidest saavad nad aastas 800 kilogrammi kulda ning sellest jätkub nende elektroonikatööstusele. Neljandaks saab elektrolüüsi abil toota naatriumhüdroksiidi ja vesinikperoksiidi. Eelkõige on elektrolüüs metallide saamise meetod, kus matallid redutseeritakse ühenditest elektrivoolu abiga. Eelkõige saadakse mitmeid leelismetalle, kuid ka teisi metalle nagu alumiinium. Katood on ühendatud vooluallika negatiivse poolusega. Seal toimub redutseerumisreaktsioon.Anood on ühendatud vooluallika positiivse poolusega. Seal toimub oksüdeerumisreaktsioon. Elektrolüüsi kasutatakse ka metallide katmisel teise metalli kihiga (kroomimine, kuldamine, hõbetamine) või hästi puhta metalli saamisel. anood katood
haprad. KÕVADUS-metallid on erineva kõvadusega. Kõige kõvem on kroom, millega võib lõigata isegi klaasi. Ka volfram ja mangaan on kõvad metallid. Leelismetallid K ja Na on nii pehmed, et neid saab lõigata noaga. TIHEDUS enamik metalle on veest raskemad. Erandiks on osa leelismetalle (Li,Na,K). Tiheduse järgi jaotatakse metallid kergeteks ja rasketeks. SULAMISTEMPERATUUR-väga erinevad. Tavatingimustes on tahked. ERAND: Hg-vedelik. KEEMILISED OMADUSED Seotud väliskihi elektronide loovutamisega. *mida kergemini aatom elektrone loovutab, seda aktiivsem ta on.
poolkõrbelised mullad.4)regosols,arensols-10,1%vähem kuivad mullad 5)luvisols9,9%6)gleysols,fluvisols-7,1% 7)cambisols-7,0% 8)chernozems-5,5% 9)podzols-3,6% 10)solonchaks 2,0% 11)histosols-1,8% MULDADE KASUTAMINE JA KAITSE Huumuse sisaldus väheneb mustkesa ja rühvelkultuuride all 2t/ha, teravili 1t/ha, 1a heina 0,7 t/ha. Suurendavad- libl+kõrrel segu 1,5 t/ha, kõrrel 1t/ha. Vaesunud mullad, erosioon, saaste- (tehnogeense saaste allikad, õhku paisatakse tolmu,C,Cl,N, raskmetalle, leelismetalle, mikroelemente- kantakse tuulega laiali, sademed kannavad maapinnale- mõjutab muldi, taimi ja toiduahelat), DEGRADATSIOON- viljaka mula, taimekoosluste ja tootmisvõimeliste ökosüsteemide hävitamine. *Ehitusd- vaadata kuhu ehitada, mulla koorimine. *Muldade ebaõige kasut- huumusesisaldus ja varu peavad jääma tasakaalu, väetamisel arvestada mulla neelamismahutavusega. *Masind- suurtraktorid, metsaveotehnika(muldade segipööramine, kinnitallamine, seisva pinnavee
elemendid (Ca ja järgnevad elemendid), nende oksüdatsiooniaste ühendites on II. Keemilised ja füüsikalised omadused värvivad leeki (erinevate metallide ühendid muudavad leegi värvust) pehmed, suhteliselt kergesti lõigatavad suhteliselt kerged (väikese tihedusega) suhteliselt madala sulamistemperatuuriga hea elektri- ja soojusjuhitavusega puhas metallipind on läikiv ja valdavalt hõbevalge värvusega leelismetalle tuleb hoida suletud nõus, õlikihi all tarbeesemeid valmistada ei saa: o reageerivad hapnikuga (oksüdeerub) 2Na+O2 → 2Na2O o reageerivad veega (tekib leelis) 2Na+2H2O → 2NaOH+H2 o reageerivad hapetega Na+HCl → 2NaOH+H2 o sooladega ei reageeri o reageerib teiste mittemetallidega 2Na+Cl2 →2NaCl Leelismetalli ühendid vihikus. 3
parandavad tema omadusi. Samas kõrvaldatakse mittevajalikud lisandid (räni, väävel, fosfor). Süsinikku peab jääma alla 2%. Elektrolüüs Elektrolüüs keemiline protsess, mis toimub elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektrovoolu toimel. Elektrolüüs on metallide saamis meetod, kus metallid redutseeritakse ühenditest elektrivoolu abiga. Saadakse eelkõige mitmeid leelismetalle, aga ka teisi metalle (alumiinium). Katood ühendatud vooluallika negatiivse poolusega. Seal toimub redutseerumisreaktsioon. Anood ühendatud vooluallika positiivse poolusega. Seal toimub oksüdeerumisreaktsioon. Katoodil: Na+ + e ® Na Anoodil: Cl e ® Cl; 2Cl ® Cl2 Kokkuvõttev reaktsioon: 2Na+ + 2Cl (elektrolüüs)®2Na + Cl2 (2NaCl®2Na+Cl2)
lehtedeks ja tõmmata traadiks. Elektri-ja soojusjuhtivus: suhteliselt vabade elektronide olemasolu tõttu on metallid head elektri-ja soojusjuhid. Kõvadus: metallid on erineva kõvadusega. Kõige kõvem metall on kroom, millega võib lõigata isegi klaasi. Ka volfram ja mangaan on kõvad metallid. Leelismetallid kaalium ja naatrium on niivõrd pehmed, et neid saab noaga lõigata. Tihedus: enamik metalle on veest raskemad. Erandiks on osa leelismetalle( Li, Na, K). Sulamistemperatuur: kõik metallid peale elavhõbeda on tavatingimustes tahked. Elavhõbeda sulamistemperatuur on -38,9°C, kõige kõrgema sulamistemperatuuriga metallil volframil aga 3410°C. 6. Aktiivsuse järgi jaotatakse metallid pingeritta. Pingeritta paigutatakse ka vesinik, sest vesinik on redutseerija ja võib esineda positiivselt laetud ioonina. Vesinik jaotab pingerea kaheks osaks: need elemendid, mis asuvad vesinikust vasakul ja need, mis asuvad vesinikust paremal
..40% madalamad. Maailmas erosiooni vastu mittekünni meetodil mullaharimine. Huumuskihi paksus keskmiselt 15 cm, taastumine väga aeglane, parasvöötmes 2,5 cm taastumiseks 200...1000 aastat. Saaste Tehnogeense saaste allikad (soojuselektrijaamad, katlamajad, metallurgia, tsemendi-, klaasi-, lubja-, turbabriketi-, keemiatööstus, transport). Atmosfääri paisatakse tolmu, süsinikku, väävlit, kloori, lämmastikku, fluori, rask-metalle, leelismetalle, mikroelemente, ka radioaktiivseid ühendeid. Tuulega kantakse laiali. Viimastel aastakümnetel ilmneb üha enam saaste kahjulik mõju. Sademeid vaadeldakse atmosfääri sanitarina, saast kantakse maapinnale, mõjutab muldi, taimi ja toiduahelat. Degradatsioon Viljaka mulla, taimekoosluste ja tootmisvõimeliste ökosüsteemide hävitamine. Ehitusdegradatsioon vaadata, kuhu ehitada, huumusmulla koorimine Muldade ebaõige kasutamine huumusesisaldus ja varu peavad jääma tasakaalu
keemistemperatuur ning kõvadus. 2.4 II A rühma metallide keemilised omadused Lihtainena on II A rühma metallid keemiliselt aktiivsed, kuid vähemaktiivsemad vastavatest leelismetallidest. II A rühma metallide keemiline aktiivsus suureneb rühmas ülevalt alla. Nendest väiksema keemilise aktiivusega on berüllium ja magneesium. Oluliselt keemiliselt aktiivsemad on leelismuldmetallid. Õhu käes need oksüdeerivad kiiresti, mistõttu tuleb neid hoida nagu ka leelismetalle oksüdeerumise vältimiseks inertses keskkonnas või õli ja petrooleumi sees. Ohtlikkuse tõttu peab leelismuldmetallidega töötamisel järgima samuti kõiki analoogseid ohutusnõudeid, mis leelismetallide puhulgi. 1) Reageerimine hapnikuga 1 Õhus kattub metallipind õhukese oksiidikihiga, mis annab neile mati välimuse. Berülliumi
Kvartsklaasi joonpaisumise tegur on kõige väiksem kõigist tuntud ainetest. Seetõttu võib teda valge hõõgumise temperatuurilt asetada vette ilma et ta praguneks. Ta on inertne peaaegu kõigi keemiliste reagentide ja ainete suhtes, v.a HF. Leelismetallide oksiidid alandavad klaasi sulamistemperatuuri (vahemikus 700 900 OC), kuid halvendavad ka isolatsiooniomadusi. Isolatsiooniomaduste parandamiseks lisatakse leelismetalle sisaldavatele klaasidele raskmetallide oksiide. Spetsiaalsed klaasisordid on sellised, mida saab kokku joota metallidega. Nad kannavad selle metalli nimetust, millega neil on võrdne joonpaisumistegur (metallidel on üldiselt suur joonpaisumistegur). Tuntumad on plaatinaklaas, molübdeenklaas ja volframklaas. Klaaskeraamika on kristalliseerunud klaas, mida saadakse kristallisatsioonitsentrite sisseviimisel klaasimassi. 3.2.6 Keraamilised materjalid
soojusjuhtivus (head) Ag, Cu, Al, Au, Fe (halvad) Hg, Pb Sulamis temp. kergsulavad 100°C [Hg, Fr] rasksulavad (üle 1000 °C ) [Ru, Li, Ca] Kõvadus on korrelatsioonis sulamistemp; rasksulavad on kõvemad; omadused seotud kristallvõre ehitusega. Metallide suhtelist kõvadust hinnatakse Mohsi skaala järgi Kõige kõvem metall on kroom, mis kriimustab klaasi,kõige pehmemad on leelismetallid - leelismetalle võib aga noaga lõigata. Kõvad (Cr, Os, W, Ta, Ir, Mn). Pehmed (Pb, Au, Sn). Tihedus 0,5 22,5 Li kõige kergem; Raskemad Ir, Os; Tihedus sõltub aatommassist ja kristallvõre ehitusest, aatomi raadiusest. kergmetallid [5] < 5 g/ cm3 raskmetallid [üle 5] > 5 g/ cm3 Magnetilised om. 1. ferromagnetilised magnetiseeruvad nõrgas magnetväljas (Fe, Co, Ni) 2
Fr – saadakse 238U kiiritamisel prootonitega püsivaima isotoobi poolestusaeg 20 min. nähtavates kogustes pole saadud Leegi värvus (avastamine leekreaktsiooniga) Li Na K Rb Cs karmiin- ere- violetne rubiin- taevas- punane kollane punane sinine 2.2.3. Saamine lihtainetena (metallidena) Esimesena eraldas “vabu” leelismetalle (Na, K, Li) H. Davy 19. saj. algul vastavate sulatatud leeliste elektrolüüsil. Praegu: eriti Na toodetakse väga suurtes kogustes (üle 300 tuh. t/a); ületab tunduvalt teised LM-d. Na saamine kõige lihtsam: peam. sulat. NaCl (ka NaOH) elektrolüüsil (Na Cl sisaldab lisandeid sulamistemp. alandamiseks) K toodetakse tunduvalt vähem Tööstuses saadakse peamiselt: vedel Na + KOH (380-450C) või N2 atmosfääris