Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Metalli saamine maakidest". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
nool, redutseerimine, katood, anood, metalle, elektrolüüs, elektroodid, katoodil, anoodil, maakidest, kloriidid, karbonaadid, sulfaadid, sulfiidid, karbotermia, fe2o3, 3co2, aluminotermia, cr2o3, sulas, elektrolüüdis, redoksreaktsioon, ühenditest, anum, oksüdeerumine(värvimine, lakkimine, kaitsva oksiidikihi tekitamine), 2) metalli kaitsmine teise metalli kihiga (nikeldamine, kroomimine, katmine tsingi või tinaga), 3) elektrokeemiline kaitse (kaitstava metalli ühendamine aktiivsema metalliga protektor, siis oksüdeerub aktiivsem metall), 4) korrosiooni aeglustite kasutamine. 2. Metallide saamine ühenditest · Vähesed metallid looduses ehedalt. Enamik metalle saadakse maakidest metalli ühend mingi teise elemendiga. Fe2O3 pruun ja punane rauamaak, Fe3O4 magnetiit, FeS2 püriit, Al2O3, SnO2, Cu2S, NaCl, KCl, CaCO3, MgCO3, BaSO4. · Maagi töötlemise põhietapid: 1) peenestamine ja rikastamine (maagis sisalduvate ainete füüsikaliste omaduste ärakasutamine kulla kättesaamine kullaliivast), 2) särdamine (kuumutamine õhuhapniku juuresolekul ühenditest
(värvimine, lakkimine, kaitsva oksiidikihi tekitamine), 2) metalli kaitsmine teise metalli kihiga (nikeldamine, kroomimine, katmine tsingi või tinaga), 3) elektrokeemiline kaitse (kaitstava metalli ühendamine aktiivsema metalliga protektor, siis oksüdeerub aktiivsem metall), 4) korrosiooni aeglustite kasutamine. 2. Metallide saamine ühenditest · Vähesed metallid looduses ehedalt. Enamik metalle saadakse maakidest metalli ühend mingi teise elemendiga. Fe2O3 pruun ja punane rauamaak, Fe3O4 magnetiit, FeS2 püriit, Al2O3, SnO2, Cu2S, NaCl, KCl, CaCO3, MgCO3, BaSO4. · Maagi töötlemise põhietapid: 1) peenestamine ja rikastamine (maagis sisalduvate ainete füüsikaliste omaduste ärakasutamine kulla kättesaamine kullaliivast), 2) särdamine (kuumutamine õhuhapniku juuresolekul ühenditest
metallurgia: metallide ja sulamite tootmine metallimaakidest särdamine: mitteoksiidsete maakide kuumutamine õhu juuresolekul, et saada oksiidne maak (metallide tootmisel maagist, pärast seda viiakse läbi redutseerimine) redutserimine: metalli saamine maagis sisalduva metalliühendi redutseerimisel (aluminotermia, karbotermia) maagi rikastamine: maak vabastatakse lisanditest, kasutades füüsikalise omaduste erinevust karbotermia: metalli redutseerimine maagist süsiniku või süsinikoksiidi abil kõrgel temperatuuril (kõrgahju protsess reageerimine CO-ga) Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO aluminotermia: metallide saamine ühendist alumiiniumiga redutseerimise teel Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3 kõrgahi: Kõrgahi on vastuvoolupõhimõttel töötav sahtahi, milles toodetakse malmi. koks: süsinikuühend eriteras: Fe ja mitmesugused legeerivad lisandid nt: Roostevaba teras (+
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
Lämmastikhappe ja väävelhappe reageerimisel metallidega vesinikku ei eraldu. Oksüdeerijatena käituvad hoopis nende hapete anioonid. Sulfaatioonide redutseerumisel tekib enamasti vääveldioksiid SO2, kuid mõnel juhul võib tekkida ka H2S. Lämmastikhape ja kontsentreeritud väävelhape (HNO3 ja H2SO4) ei reageeri kõige vähem aktiivsete metallidega. Ka ei reageeri veel mõned keskmise aktiivsusega metallid, nt. Ni,Cr,Al,Fe, sest H2S04 passiveerib neid metalle. tekib oksiidkiht, mis takistab korrosiooni. Kontsentreeritud lämmastikhappe reageerimisel metallidega tekib enamasti NO2. Lahjendatud lämmastikhappe reageerimisel vähemaktiivsete metallidega tekib NO. METALLIDE KORROSIOON metallide hävimine ümbritseva keskkonna toimel. Millise metalli korral tekib korrosiooni eest kaitsev oksiidkiht metalli pinnale? Al , Zn, Sn ja Cr. Metallide seisukohalt korrosiooni protsessis, annab metall elektrone ära. Hapnik võtab või vesinik
Keemiliste vooluallikate tähtsaimad iseloomustussuurused on elektromotoorjõud (tekitab ja säilitab suletud vooluringis, tööpinge, mahutavus (vooluallikast saadav elektrihulk) ja tööiga. Keemilised vooluallikad jagatakse kahte suurde liiki: ühekordse kasutusega (galvaanielemendid) ja mitmekordse kasutusega (akumulaatorid ehk akud). On olemas ka kütuseelemendid, mida võib käsitleda galvaanielementide erijuhtumina. 12. Metallide saamine ühenditest, elektrolüüs, korrosioon Metallide saamine ühenditest Vähesed metallid looduses ehedalt. Enamik metalle saadakse maakidest metalli ühend mingi teise elemendiga. Fe O pruun ja punane rauamaak, 2 3 3 Fe O magnetiit, FeS püriit, Al O , SnO , Cu S, NaCl, KCl, CaCO , MgCO , 4 2 2 3 2 2 3 3
Elektrolüüs-elektrivoolu läbijuhtimine lahusest või sulatatud elektrolüüdist elekroodidel kulgev reaktsioon. Korrosioon- metalli hävimine keskkonna toimel. Aluminotermia-lihtainete saamine ühenditest alumiiniumiga redutseerimise teel. Karbotermia-metalli redutseerimine maagist süsiniku või süsinikoksiidi abil kõrgel temperatuuril. Särdamine-maagi kuumutamine õhuhapniku juuresolekul, et viia nendes sisaldavad ühendid üle oksiidideks. Maagi rikastamine-maak vabastatakse lisanditest kasutades füüsikaliste omaduste erinevust. Akumulaator-korduvalt kasutatav keemiline vooluallikas (pliiaku). Keemiline vooluallikas-seade, milles keemilises reaktsioonis vabanev energia muudetakse vahetult elektrienergiaks.
Metall reageerib seda aktiivsemalt, mida metallilisem ta on a) Aktiivne metall 2Na + Cl2 -> 2NaCl b) Vähemaktiivne metall 2Al + 3S ->(temperatuur) Al2S3 c) Väärismetallid ei reageeri, sest elektronkihid täidetud NB! Kuld ei reageeri hapnikuga 3.Metallide tootmine Kivim- enamasti mitmest mineraalist koosnev looduslik materjal Maak- kivim või mineraal, mis on mingi lihtaine saamisel tooraineks/ mineraalne maavara, millest on otstarbekas toota metalle Mineraal- maakoores kulgevate protsesside ning elusorganismide elutegevuse tagajärjel tekkinud kindla koostisega keemiline ühend või lihtaine Saamise protsess on endotermiline 1. Redutseerimine süsinikuga ja vingugaasiga - odavaim, kuid ei teki puhtaid metalle Fe3O4 + 4C ->t 3Fe + 4CO Fe3O4 + 4CO -> 3Fe + 4CO2 2. Redutseerimine vesinikuga - kallis, kuid saadakse väga puhtaid metalle WO3 + 3H2 ->t W +3H2o 3. Redutseerimine aktiivse metalliga, nt Al
abiks.pri.ee Aluminotermia meetod, kus metalli redutseerimisel ühenditest kasutatakse redutseerijana alumiiniumi Duralumiinium koosneb alumiiniumist, vasest ja mangaanist on alumiiniumist veidi raskem, kuid vastupidav nagu teras Elektrokeemiline toimuvad redoksreaktsioonid metalli pinnal olevas elektrolüüdi korrosioon lahuses. Elektrolüüs metalli redutseerimine ühenditest elektrivoolu abil Keemiline korrosioon toimub eelkõige kuivade gaasiliste ainete reageerimisel metalliga. Intensiivsemalt kulgeb see kõrgemal temperatuuril. Keemilise korrosiooni korral reageerivad metalli aatomid oksüdeeriva aine molekulidega otseselt. Keemiline vooluallikas seade, milles keemilisel reaktsioonil vabanev energia muudetakse
Metallid Leidumine: 4/5 elementidest on metallid. Enamlevinud on Al, Fe, Ca, Na, K, Mg. Ehedana leidub väheaktiivseid metalle: Cu, Hg, Ag, Au, Pt, enamuses metallidest leiduvad ühenditena maakide koostises. Maagid võivad olla oksiidsed(Fe2O3, Al2O3), sulfiidsed( Cu2S, HgS, FeS2), kloriidsed ( NaCl, KCl), karbonaatsed, ... jt.sooladena. Aatomi ehitus ja paiknemine per. süsteemis: Per. süsteemis- vasakul all; väliskihis 1-3 elektroni, aatomiraadius suhteliselt suur; elektronegatiivsus suhteliselt väike; loovutavad elektrone; on redutseerijad; ühendites omandavad positiivse oksüdatsiooniastme. Metalliline side:
jaotuvad oksüdeerumius- ja redutseerumisreaktsioonid erinevate metallide vahel: aktiivsem metall(protektor) oksüdeerub ja läheb ioonidena pinnasesse või merevette. Vabanenud elektronid liiguvad juhtme kaudu kaitstavale metallseadele, millel kulgeb redutseerimisreaktsioon. Elektrokeemiline kaitse toimib kuni protektori täieliku oksüdeerumiseni. 3. Metalli tootmine energia kulub, osake oksüdeerub, metalliioon liidab elektrone 1. Raua(malmi) saaminekõrgahju protsessis = raua redutseerimine Fe 23+O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2 2. Aluminotermia alumiinium on aktiivne metall ja vähemaktiivsetest (kuumutamisel) tõrjub teise välja. Cr2O3 + 2Al ->t Al2O3 + 2Cr 3. Särdamine (tootmise üks etapp) enamasti sulfiidsed maagid kuumutatakse hapnikuga, viiakse metall oksiidiks ja eraldub SO2. 2PbS + 3O2 -> 2PbO + 2SO2 4. Elektrolüüs elektrivool juhitakse läbi, asi laguneb ära ja metall tuleb välja. 2Al 2O3 ->elektrol. 4Al + 3O2 5
metallide tootmiseks. Rauamaagid: magnetiit Fe3O4 , pruun ja punane rauamaak Fe2O3. Al on kõige levinum metalliline element, maak boksiit Al2O3. Teiste metallide levinumad looduslikud ühendid: NaCl, KCl, CaCO3 ZnS PbS HgS CaSO4 Galvaanielement on seade, milles keemilise reaktsiooni energia muudetakse vahetult elektrienergiaks. Sama tööpõhimõte on ka akudel ja patareidel. Korrosioon on metallide hävinemine ümbritseva keskkonna toimel. Metalle kaitstakse värvimise, lakkimise abil või kaetakse metall vähemkorrodeeruva metalliga. Elektrolüüs on aine lagunemine elektrivoolu toimel; elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektrivoolu toimel kulgev redoksreaktsioon. Elektrolüüsi kasutatakse aktiivsete metallide tootmiseks.
Elektrolüüs on redoksreaktsioon, mis toimub elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektroodide pinnal elektrivoolu. Elektrienergia muundub keemiliseks energiaks.Endotermiline protsess. Katood (-)Elektrood, millel toimub redutseerumine, tekitatud elektronide ülejääk. Anood (+)Elektrood millel toimub oksüdeerumine, tekitatud elektronid puudujääk . Elektrolüüs sulatatud soolades: Sulatatud elektrolüüdi korral - katoodil redutseeruvad metalliioonid + anoodil oksüdeeruvad anioonid tekivad vastavad lihtained Sulatatud naatriumkloriidi elektrolüüs Elektrolüüdi vesilahuses Katoodil (–) väheaktiivsed metallid redutseeruvad;aktiivsemad metallid ei redutseeru, redutseerub vesi: Anoodil (+) lihtanioonid oksüdeeruvad;püsivate hapnikhapete anioonid ei oksüdeeru, oksüdeerub vesi: Galvanosteegia – metalli elektrolüütiline katmine teise metalli õhukese kihiga (korrosioonikaitse, ilu pärast)
NaNO3 - tsiili salpeeter CaF2 sulapagu KNO3 - india salpeeter CuSO4 · 5H2O vaskvitriol AgNO3 põrgukivi FeSO4 · 7 H2O raudvitriol KMnO4 kaaliumpermanganaat FeS2 püriit KClO3 Berthollet`sool NH4NO3 - salmiaak Metallid Leidumine: 4/5 elementidest on metallid. Enamlevinud on Al, Fe, Ca, Na, K, Mg. Ehedana leidub väheaktiivseid metalle: Cu, Hg, Ag, Au, Pt, enamuses metallidest leiduvad ühenditena maakide koostises. Maagid võivad olla oksiidsed(Fe2O3, Al2O3), sulfiidsed( Cu2S, HgS, FeS2), kloriidsed ( NaCl, KCl), karbonaatsed, ...jt.sooladena. Aatomi ehitus ja paiknemine per. süsteemis: Per. süsteemis- vasakul all; väliskihis 1-3 elektroni, aatomiraadius suhteliselt suur; elektronegatiivsus suhteliselt väike; loovutavad elektrone; on redutseerijad; ühendites omandavad positiivse oksüdatsiooniastme. Metalliline side:
suurenemine . Redutseerija aine, mille osakesed loovutavad elektrone(ise oksüdeerides) . Redutseerumine elektronide liitmine redoksreaktsioonis, sellele vastab elemendi oa vähenemine. Korrosioon metalli hävimine(oksüdeerumine) keskkonna toimel. Maak kivim või mineraal, mis on mingi lihtaine saamisel tooraineks. Sulam mitmest metallist või mittemetallist ja metallist koosnev metalliliste omadustega materjal, tavaliselt saadakse koostisainete kokkusulatamise. Elektrolüüs elektrivoolu juhtimisel lahusest või sulatatud elektrolüüdist elektroodidel kulgev redoksreaktsioon. Metalliline side keemiline side metallide, tekib metalliaatomite vahel ühiste väliskihi elektronide abil. Kütuseelement keemiline vooluallikas, milles saadakse elektrienergiat kütuse oksüdatsioonil vabaneva energia arvel. Metallide iseloomulikud füüsikalised omadused(4): Enamik metallide iseloomulikke füüsikalisi omadusi on tingitud metallilisest sidemest
temperatuuri) 2Na + Cl2 = 2NaCl naatriumkloriid [ Na - 1e = Na+ ja Cl + 1e = Cl- ] 2Al + 3Br2 = 2AlBr3 alumiiniumbromiid [ Al - 3e = Al3+ ja Br +1e = Br-] Vesinik reageerib aktiivsemate metallidega andes hüdriide Ca + H2 = CaH2 kaltsiumhüdriid [Ca -2e = Ca2+ ja H + 1e = H- ] -I pole vesinikule just tavapärane oks.aste ] Hapnikuga reageerib valdav enamus metalle ( va väärismetallid) 4Al + 3O2 =2Al2O3 alumiiniumoksiid [ Al -3e = Al3+ ja O + 2e = O2-] Väävliga reageerib enamus metalle vaid kuumutamisel. Lihtainetevahelisel reaktsioonil oksüdeerib väävel, kui suhteliselt nõrk oksüdeerija, metalle madalamate oks.astmeteni Fe + S = FeS raud(II)sulfiif [ Fe - 2e = Fe2+ ja S + 2e = S2-] Väärisgaasidega ( 8 VIIIA: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) metallid ei reageeri Muude mittemetallidega reageerivad kõrgel temperatuuril Al + P = AlP alumiiniumfosfiid
KEEMIA KT Mõisted 1) Redutseerija on aine, mille osakesed loovutavad elektrone (ise oksüdeerudes). On metall. (KATOOD) 2) Oksüdeerija on aine, mille osakesed liidavad elektrone (ise redutseerudes). (ANOOD) 3) Metallid on kergesti töödeldavad, nad on plastilised. 4) Elektrolüüs on elektrivoolu toimel aine saamine. Aine lagundamine elektrivoolu toimel. Elektrolüüsi korral toimuvad redutseerumine ja oksüdeerumine eraldi elektroodidel. Elektroodi, millel toimub redutseerumine, nimetatakse katoodiks, elektroodi, millel toimub oksüdeerumine, nimetatakse anoodiks. 5) 6) Maagi rikastamine: rikastamisel eraldatakse maagist suurem osa kõrvalainetest. Maagis sisalduvate ainete üksteisest eraldamine
KEEMIA KT Mõisted 1) Redutseerija on aine, mille osakesed loovutavad elektrone (ise oksüdeerudes). On metall. (KATOOD) 2) Oksüdeerija on aine, mille osakesed liidavad elektrone (ise redutseerudes). (ANOOD) 3) Metallid on kergesti töödeldavad, nad on plastilised. 4) Elektrolüüs on elektrivoolu toimel aine saamine. Aine lagundamine elektrivoolu toimel. Elektrolüüsi korral toimuvad redutseerumine ja oksüdeerumine eraldi elektroodidel. Elektroodi, millel toimub redutseerumine, nimetatakse katoodiks, elektroodi, millel toimub oksüdeerumine, nimetatakse anoodiks. 5) 6) Maagi rikastamine: rikastamisel eraldatakse maagist suurem osa kõrvalainetest. Maagis sisalduvate ainete üksteisest eraldamine
Nt: metalli reag. kuivade gaasidega(O, Cl, SO2)ahjudes, automootoris. Elektrok. kor.- tingimuseks on metalli kokkupuude elektrolüüdilahusega. Reak. kulgeb kahe omavahel seotud reaktsioonina, mis võivad toimuda ka metalli erinevatel pinnaosal. Aluminotermia lihtainete saamine ühenditest alumiiniumiga redutseerimise teel. Selles eraldub palju soojust, paiskub üles kõrge tulesammas ja kogu protsess toimub mõne hetkega. Karbotermia üks levinumaid metalli saamine meetodeid; metalli redutseerimine maagist süsiniku või süsinikdioksiidi abil kõrgel temp. Amfotersus aine võime reag. nii hapete kui ka alustega(Al, Zn, Cl). 2Al+6HCl - 2AlCl3+3 H2 2Al+2NaOH+6 H2O - 2Na[Al(OH)4]+3 H2 Al(OH)3+NaOH - Na[Al(OH)4] Reag. veega: 1)akt. metallide reag. veega tekib leelis. 2Na+2H2O-2NaOH+H2 2)kesk. aktiivsusega metallid reag. veeauruga, tekib oksiid(Al-Fe) Zn+ H2O t.>ZnO+ H2 3)vähem aktiivsed ei reag. veega (alates Ni) Reag. lahjendatud hapetega
Korrosioon-metallide hävimine ümbritseva keskkonna toimel. Redoksprotsess,milles metallid oksüdeeruvad ümritsevas keskkonnas Leiduvate oksüdeerijate toimel. Keemiline korrusioon- metalli vahetu keemiline reaksioon keskkonnas leiduva oksüdeerijaga.nt.metalli reag .(hapnik,kloor) või (bensiin,õli). Intensiivsemalt toimub kõrgemal temp. Elektrokeemiline korrusioon-toimub ka tavatingimustes.Toimub, kui metal Puutub kokku elektrolüüdilahusega. Elektrokeemiline reaks. Kulgeb kahe omava hel seotud reaktsioonina,mis vqivad toimuda metalli erinevatel pinnaosadel. Levinumaks oksüdeerijaks tavaingimustes on õhuhapnik;hapniku redutseerimisel vesilahuses tekivad hüdroksiidioonid. Vesi sisaldamb mõnevõrra lahustunud hapnikku. Happelises lahused on peamiseks oksüdeerijaks vesinikkloriid Korrosiooni kiirust mõjutavad tegurid Metallic iseloomust,välistingimustest-temp,elektrplüüdilahuse koostis,õhuhapniku juuredepääs,metallic lisanditest jm.mida kiiremini pääseb mettalini õ
seente ja vetikate poolt eritatavate ainete toimel (nt rauabakterid ja väävlibakterid) metall: lihtaine, millel on metallidele iseloomulikud omadused, keemilistes reaktsioonides käitub redutseerijana. maak: kivim või mineraal, mis on mingi lihtaine saamisel tooraineks aluminotermia: metallide saamine ühendist alumiiniumiga redutseerimise teel karbotermia: metalli redutseerimine maagist süsiniku või süsinikoksiidi abil kõrgel temperatuuril särdamine: mitteoksiidsete maakide kuumutamine õhu juuresolekul, et saada oksiidne maak (metallide tootmisel maagist, pärast seda viiakse läbi redutseerimine) elektrongaas: metalli kristallivõres ioone ümbritsev väga liikuvelektronide kogum. metalliline side: keemiline side metallides, tekib metalliaatomite vahel ühiste väliskihi elektronide abil
Keemia kontrolltöö(151-200) Metallide hävimist ümbritseva keskkonna toimel nim. korrosiooniks.(al,zn,cr suhteliselt korrosioonikindlad kuna moodustavad enda kihile õhukese oksiidikihi, mis kaitseb neid edasise korrosiooni eest.) Korrosioon on redoksprotsess, milles metallid oksüdeeruvad. Korrosioon toimub sellepärast, et metallid liiguvad tagasi püsivamasse olekusse. Keemiline korrosioon metalli vahetu keemiline reaktsioon keskkonnad leiduva oksüdeerijaga.(N: metall + kuiv gaas) Elektrokeemiline korrosioon-metalli kokkupuude elektrolüüdilahusega,reaktsioon kulgeb kahe omavahel seotud reaktsioonina.[metall oksüdeerub,keskk. Oksüdeerijad redutseeruvad](veekiht metallil,puhas õhk). Metallide korrosiooni kiirendavad tegurid : · Metalli iseloom,välisting.(temp,õhuhapniku juurdepääsust,metallis olevatest lisanditest jne.) · Metall mis sisaldab lisandina vähemaaktiiivseid lisandeid(süsinik) korrudeerub
MÕISTED: aluminotermia-lihtaine(enamasti metallide) saamine ühenditest alumiiniumiga redutseerimise teel elektrolüüs-elektsivoolu läbijuhtimisel lahustest või sulatatud elektrolüüdist elektroodidel kulgev redokreaktsioon karbotermia-metalli redutseerimine maagist süsiniku või süsinikoksiidi abil kõrgel temperatuuril keemiline vooluallikas-saade, milles keemilises reaktsioonis vabanev energia muudetakse vahetult elektrienergiaks. korrosioon- metalli hävimine(oksüdeerumine) keskkonna toimel oksüdeerija-aine, mille osakesed liidavad elektrone(ise redutseerudes) oksüdeerumine-elektronide loovutamine redoksreaktsioonis;sellele vastab elemendi oksüdatsiooniastme suurenemine
sisalduvad vähemakt lisandid4)metalli kontakt vähemakt metaga Tõrje :M-i isoleerimine väliskk'st kaitsekihiga 1)m'i kaitsmine emaili-värvi-või lakikihi abil 2)m'i kaitsmine korrokindlamast m'st kaitsekihiga 3)katmine õhukese tina/tsingikihiga. Looduses 1)soolad2)oksiidsed mineraalid3)sulfiididena mineraalid&ühendi valem oks- al2o3,fe2o3,fe3o4,sno2,mno2 sulfiid-pbs,zns,fes2,cu2s,hgs kloriid-nacl,kcl karbo/sulfaat- mgco3,caco3,caso4,baso4 Karbotermia on kõrgel temperatuuril metalli redutseerimine maagist süsiniku või süsinikoksiidi abil. Fe2o3+cofe+co2 Alumiiniumoksiidi tekkimisel vabaneb palju soojust ja väljatõrjutud metall sulab 2Al + Cr2 O3 = Al2 O3 + 2Cr 2 Al + Fe2 O3 = Al2 O3 + 2Fe Aluminotermiat kasutatakse rasksulavate metallide (Cr, Mn jt.) tootmisel ning termiitkeevitusel Maagi töötlemine 1)rikastamine 2)särdamine (O2 tekivad m-oxid)3)redutseerimine Elektrolüüs - Elektrolüütide lahustes ja sulatistes, elektrivoolu toimel kulgev redoksprotsess.
* Elektronvalemi järgi saab kindlaks teha: perioodinumbrid (viimane number elektronvalemis), elektronide koguarv (liites astmed kokku), prootonite arv ehk tuumalaeng (p = e), väliskihi elektronide arv = A-rühma number (viimase astme kaudu), metallil on d- orbitaal (siis on B-rühma metall). * Isotoop sama prootonite arvu, kuid erineva neutronite arvuga aatomid kuuluvad samale keemilisele elemendile. * Ruutskeem iseloomustab elektronide täpsemat jaotumist orbitaalidel. -) nool elektron; kast orbitaal; noolega kast osaliselt täitundu orbitaal; nooltega kast elektronpaariga täitunud orbitaal. * Üht tüüpi (võrdse energiaga) orbitaalide täitumisel paigutub kõigepealt igale orbitaalile üks elektron ja alles siis teine. * Ruutskeem koostatakse elektronvalemi alusel. -) Si14/2)8)4); Li3/2)1); Sc21/2)8)9)2) -) Si14/1s22s22p63s13p3; Li3/1s22s1; Sc21/1s22s22p63s23p64s23d1 Perioodilisus tabel
(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 halogeen ( 7 A rühm) 2Na+Cl2=2NaCl. Lahjendatud hapetega reageerimine vastavalt elektrokeemilisele pingereale. Enne H2 tõrjub H2 välja ja peale vesinikku ei tõrju välja. Na + OH NaOH ???. Sooladega: Fe + CuSO4=FeSO4 + Cu. Veega 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 6.Metallide elektrokeemilise aktiivsuse rida ja selle kasutamine keemias Näited. Mida enam vasakul metall pingereas asub, seda:
oleva ainega nt O2. 3Fe + 2O2 -> Fe3O4 Elektrokeemiline korrosioon toimub metalli pinnal olevas elektrolüüdi lahuses. Neutraalne keskkond O2+2H2O + 4e- = 4OH- Fe-2e- = Fe2+ Happeline keskkond 2H++2e- = H2 Fe 2e- = Fe2+ Metallid (lihtainena) käituvad reaktsioonides alati redutseerijatena, seega neil on väike elektronegatiivsus ja positiivne laeng ühendites. Metallide saamine : enamasti saadakse metalle maakidest looduslik metalli sisaldav ühend. 1) Metalli rikastamine (lisanditest puhastamine) 2) Metalli redutseerimine maagist a) Koksiga(peamiselt CO või CO2) Fe2O3+3CO -> 2Fe + 3CO2 b) Vesinikuga-(puhaste metallide tootmisel) CuO+H2 -> Cu + H2O c) Aluminotermia-(rasksulavate metallide jaoks) Cr2O3+2Al -> 2Cr+ Al2O3
Metallide korrosioon Metallilisi elemente tunneme ja kasutame prantikas eelkõige lihtainetena- metallidena. Metallidel kui materjalidel on väga olulisi eeliseid võrreldes teiste materjalidega. Nad on kergesti töödeldavad, plastilised. Kuumutamisel saab metalle kergesti valtsida, venitada või painutada. Metallide hävimist ümbritseva keskkonna toimel nimetatakse korrosiooniks. Suuremat majanduslikku kahju tekitab raua ja tema sulamite korrusioon roostetamine. Raua korrosioonil tekkiv roostekiht on poorne ega kaitse rauda edasise korrosiooni eest. Mitmed rauast aktiivsemadki metallid (nt alumiinium) on õhu ja vee suhtes küllaltki vastupidavad tänu korrosiooni käigus metalli pinnale tekkivale õhukesele, kuid tihedale oksiidikihile.
a HNO3) a) Pingereas vesinikust vasakulolevadmetallid reageerivad lahjendatud hapetega ---> Sool ja vesi. Zn + 2HCl ---> ZnCl2 + H2 b) pingereas H-st paremal olevad metallid ei reageeri lahjendatud hapetega ( v.a H2SO4 ja HNO3 puhul) 3. Reageerimine soolade lahustega: Metall reageerib vees lahustuva soolaga, kui ta on aktiivsem, kui soola koostises olev metall ---> sool ja metall. Fe + CuSO4 ---> FeSO4 + Cu IA ja IIA(alates Ca) ei asenda soola koostises vähem aktiivseid metalle vaid reageerivad veega ja tekkinud leelis võib reageerida soolaga( kui tekib sade) 4. Reageerimine mittemetallidega Peaaegu kõik metallise reageerivad mittemetallidega. 2K + Cl2 ---> 2KCl Metallide saamine. 1. Maagi rikastamine (lisanditest puhastamine) 2. Metalli redutseerimine maagist 2) Koksiga Fe2O3 + 3CO ---> 2Fe + 3CO2 b) Vesinikuga Puhaste metallide tootmisel. CuO + H2 ---> Cu + H2O c) Alumiiniumiga rasksulavate metallide tootmisel Cr2O3 + 2Al ---> 2Cr + Al2O3
valemeid ning näitab reaktsioonis osalevate ainete moolide arvu N:2H2+O2=2H2O. Koostamise üldpõhimõtted: 1)võrrandi vasakule poole kirj lähteaine valemid, paremale saaduste valemid. Võrrandi pooli eraldab pöördumatu reakts korral =>või <=, pöörduva reakts korral ; 2)võrrand tuleb tasakaalustada, st elemendi aatomeid on võrrandi vasakul ja paremal pool võrdselt; on tavaks kirj gaasina eralduva aine valemi järele nool üles ja sademena eralduva aine järele nool alla. Praktikas kasutamine: fotokeemia valgustamine, kiirguskeemia kiiritamine, katalüüs. 5. Ainete ja materjalide isel. printsiibid: a)agregaatolek normaalrõhul ja toatemp-l; b)värvus; c)tahkete ainete puhul osakeste kuju, suurus ja pinna iseloomustus; d)vedelike puhul viskoossus erinevatel temp-l; e)tihedus; f)sulamis- ja keemistemp; g)koostiselementide või ainete ja lisandite sisald; h)lisainfo; Gaaside ja aurude korral: a) sulamis-, keemis-, tahkumis- ja
liitioonide valemid paneme seejuures sulgudesse Näited: III -II II -2 alumiiniumoksiid - Al 2 O 3 kaltsiumkarbonaat - CaCO3 III - II -3 raud(III)hüdroksiid - Fe(OH)3 tsinkfosfaat - Zn3(PO4)2 5.3 Reaktsioonivõrrandite koostamise üldpõhimõtted. Võrrandi vasakule poolele kirjutatakse lähteainete valemid, paremale poolele saaduste valemid. Võrrandi pooli eraldab pöördumatu reaktsiooni korral nool või võrdusmärk, pöörduva reaktsiooni korral kahesuunaline nool. Kõigis valemites, mis võrrandisse kirjutatakse, tuleb kontrollida indekseid oksüdatsiooniastmete järgi (v.a. mittemetallioksiidid eesliited! ja happed peast!). Võrrand tuleb tasakaalustada, s.t. iga elemendi aatomeid on võrrandi vasakul ja paremal poolel võrdselt (liitioone on tasakaalustamisel mõttekas vaadelda ühe tervikuna). On tavaks kirjutada gaasina eralduva aine valemi järele nool otsaga üles ja sademena eralduva aine valemi järele nool otsaga alla.
Met. mis reag. külma veega(IA ja IIA metallid alates Ca), ei asenda soola koostises vähem aktiivseid met. vaid reag. veega ja tekkinud leelis võib reag. soolaga- Na+CuCl2 1) 2Na+2NaOH+H2 2) 2NaOH+CuCl2®Cu(OH)2+ 2NaCl Summaarselt: 2Na+CuCl2+H2O®Cu(OH)2+2NaCl+H2 ·Reag. mittemet.(peaaegu kõik met. reag. mittemet. 2K+Cl2®2KCl) SAAMINE ·Maagid on kivimid, mis sisaldavad tootmisväärses koguses metallide looduslikke ühendeid. 1. Maagi rikastamine (lisanditest puhastamine) 2. Metalli redutseerimine maagist a) koksiga (kõige odavam) ( Fe2O3+3CO=>2Fe+3CO2 ) b) vesinikuga puhaste metallide tootmisel CuO+H2=>Cu+H2O c) alumiiniumiga (aluminotermia) rasksulavate metallide tootmisel ( Cr2O3+2Al=>2Cr+Al2O3 ) d) elektrivooluga (sulandi elektrolüüs) aktiivsemate metallide tootmisel ·NaCl-keedusool, Na2CO3-(pesu)sooda, NaHCO3-söögisooda, CaO-kustutamata e. põletatud lubi, Ca(OH)2-kustutatud lubi, CaCO2-lubjakivi(paas),kriit,marmor,
Vesilahuste pH väärtusi on võimalik määrata: a) indikaatorained (lihtsaim viis pH määramiseks on kasutada indikaatoreid, mis oma olemuselt kas alused või happed. Olenevalt prootonite kontsentratsioonist lahuses, nihkub nende dissotsiatsiooni tasakaal kas paremale või vasakule, mis avaldub aga indikaatori värvi muutuses) : * indikaatorite lahused lisatakse tilkadena; * indikaatorpaberid indikaa-torite lahusega immutatud ja kuivatatud filterpaber; b) ioonselektiivsed elektroodid vastava mõõtaparatuuriga(pH meetrid) täpsus kuni 1/100 pH; c) kodused vahendid: *piim (kui koalguleerub , siis happeline; kui näppude vahel libe, siis aluseline; *tee ekstrakt + lahus hele, siis on happeline. Lahuste pH väärtused: a) [H-] = 8,4 10-3 mol/L pH = - log( 8,4 10-3) = -log 8,4 + 3 = 2,0757; b)[H-]= 4,2 10-12 mol/L pH = - log( 4,2 10-12) = -log 4,2 + 12 = 11,3736 19. Millised ained on happed ja millised alused? Hapete ja aluste moodustumine, näited. Milles
annaabi.ee 
