Enamik metalle on suhteliselt plastilised ehk plastsed, üks plastilisemaid on kuld. Kuna metallid on plastilised, siis saab kuuma metalli kuju muuta – sepistada, traadiks tõmmata, valtsida. Seetõttu saab metallidest töödelda ja sepistada väga erineva kujuga esemeid. Plastilisuse vastand on haprus. Haprad kehad purunevad mehaaniliste jõudude mõjul. Haprad metallid on mangaan, ruteenium ja antimon. Sulamistemperatuur Sulamistemperatuuriks nimetatakse temperatuuri, mille juures metall sulab. Selle järgi jaotatakse metallid rasksulavaiks (volfram 3416°C, titaan 1725°C jt) ning kergsulavaiks (tina 232°C, tsink 419,5°C). Kergsulavuse piiriks loetakse mõnikord 100°C või 500°C, rasksulavuse piir on üle 1000°C. Sulamistemperatuurid võivad olla väga erinevad, näiteks elavhõbe -39°C, kuid tseesium ja gallium, mis sulavad inimkeha temperatuuril (ehk 37°C). Sulamistemperatuuril on suur tähtsus metalli valamisel, keevitamisel ja jootmisel. Tihedus
helk (Cr sinakas, Bi punakas, Ni - kollakas). Iseloomuliku värvusega on kuld kollane, vask punakas, tseesium kollakas. · Tihedused on väga erinevad. Enamik on veest raskemad välja arvatud leelismetallid liitium (Li) ja naatrium (Na). · Kõvadus on metallidel väga erinev. Leelismetallid (naatrium, kaalium, liitium) on väga pehmed (noaga lõigatavad). Kõige kõvem metall on kroom. Väga kõvad on ka paljude metallide sulamid. METALLILINE SIDE · Enamik metallide väliskihi elektronide arv on väike (1-3, tavaliselt 2). · Metalli aatomid on suhteliselt suurte mõõtmetega ja elektronid tuumast kaugel => väliskihi elektrone hoitakse nõrgalt kinni. · Metalli kristallvõres on aatomid üksteise lähedal ja välised elektronkihid kattuvad osaliselt => elektronid võivad kergesti liikuda ühe tuuma mõjualalt
· Esinevad nii gaasi (vesinik, fluor, hapnik, lämmastik, kloor, väärisgaasid), vedeliku (broom), kui ka tahkisena (seleen, väävel, boor, räni, jood, fosfor, süsinik) · Rabedad, ei ole sepistatavad · Valdavat värvi ei ole, nagu metallidel on hallikas. Sulamistemperatuur ehk sulamispunkt on aine temperatuur, mille saavutades hakkab aine sulama või tahkuma. Leelismetallid on perioodilisussüsteemi IA rühma kuuluvad metallilised elemendid: · liitium · naatrium · kaalium · rubiidium · tseesium · frantsium Lantanoidid on 15 keemilist elementi järjenumbritega 57...71. Nad on nime saanud neist esimese, lantaani järgi. Keemilistes omaduste poolest sarnanevad kõik lantaaniga. Lantanoide leidub maakoores rohkem kui näiteks kulda, kuid nad ei esine puhtalt ega isegi hästi kättesaadava maagina.
Metallidel on kristalne struktuur.Erinevatel metallidel on erinev krisatllkuju. Metallidel on metalne läige. Metallide värvus. Enamik metalle on hõbevalged, vask on roosakaspunane, kuld on kollane.Mitmetel hõbevalgetel on iseloomulik helk.Nikkel helgib kollalkalt, kroom sinakalt. Metallide kõvasus. Mineraalide, metallide jt materjalide suhtelist kõvadust võrreldakse Moshi kõvadusastmikust.Kõige kõvem metall on kroom..Argielus ettetulevatest metallidest on kõige pehmem elavhõbe , väga pehme plii, kuld. Metallid on plastilised. Plastilisuse tõttu saab metalli valtsida õhukeseks leheks või tõmmata traadiks ja sepistada. Mõned metallid(antimon, mangaan) on haprad, sepistamisel purunevad nad kildudeks nagu klaas. Metallidon head soojus- ja elektrijuhid.Kõige paremad elektrijuhid on hõbe ja vask. Tehnikas rakendadtakse elektrijuhtidena ja elektrijuhtmete valmistamisel alumiiniumit ja vaske
Tallium, Plii, Vismut, Poloonium, Rutherfordium, Dubnium, Seaborgium, Bohrium, Hassium, Meitneerium, Darmstadtium ja Röntgeenium. Poolmetallid on : Germaanium, Arseen, Antimon, Telluur ja Astaat. Leelismetallid on : Liitium, Naatrium, Kaalium, Rubiidium, Tseesium ja Frantsium. Leelismuldmetallid on : Kaltsium, Strontsium, Baarium ja Raadium. Sulamistemperatuur metallidel on väga erinevad sulamis temperatuurid. Madalaima sulamistemperatuuriga metall on elavhõbe (-39ºC). Naatrium sulab 98ºC juures, tina sulamistemperatuur on 232ºC. Zn - 420ºC, Al - 660ºC, Cu - 1085ºC, Fe - 1538ºC, W - 3422ºC. Metallide füüsikalised omadused: · Sarnased: tahked, läikivad, hea soojusjuhtivusega, hea elektrijuhtivusega, enamus on palstilised, hõbehalli värvi (va. Kuld, vask). · Erinevad: sulamistemperatuurid, tihedus, kõvadus (pehmed: plii, kuld, naatrium) · Mustmetallid raud ja tema sulamid, töötlemata olekus kaetud musta oksiidi kihiga
Katse 1: oksiidi saamine 2Mg + O2 tº 2MgO Pannes kõrgel temperatuuril magneesiumi (hall) reageerima hapnikuga, on saaduseks valge magneesiumoksiid. Tegemist on redoksreaktsiooniga, kus redutseerijaks on magneesium, saades laenguks II ning oksüdeerijaks hapnik, saades laengu II. Katse 2: soola saamine Fe + S FeS + Q (soojus) Pannes raua (hall) reageerima väävliga (kollane), tekib sool raud(II)oksiid ning eraldub soojus. Seega on reaktsioon eksotermiline. Tegemist on redoksreaktsiooniga, kus redutseerijaks on raud, saades laenguks II ning oksüdeerijaks väävel, saades laenguks II. Katse 3: soola ja happe vaheline reaktsioon FeS + H2SO4 FeSO4 + H2S Pannes omavahel reageerima raud(II)sulfiidi (sool) ning väävelhappe (hape), on reaktsiooni tulemuseks uus sool ning nõrgem hape, ehk raud(II)sulfaat ning lenduv divesiniksulfiid, mille lendumist tunneme eelkõige sellest tuleneva mädamuna lõhna järgi. Tegemist on
Need metallid asuvad I B rühmas. Metallid on ka head soojuse- ja elektrijuhid. Nendest kõige paremad on Ag, Au, Cu, Al. Metallidel on ka hea peegeldusvõime. Neile on iseloomulik metalne läige. Parima peegeldusvõimega on Ag(hõbe), sellest tehakse peegleid, ja teine väga heade peegeldusvõime omadustega on Al(alumiinium). Metallid on toatemperatuuril tahked, kuid Hg(elavhõbe) ei ole. Elavhõbeda sulamis temp. on -39oC. Madalama sulamistemperatuuriga metall on Hg, selle sulamis temp. On -39 C. Kõrgeima st. metall on W(Volfram, VI B rühm, element nr. 74), mille st. on 3410oC. Madalaim kt. on Hg ja kõrgeim kt. on W. Metallide üheks üldomaduseks on ka tihedus. Väikseim tihedus on Li 0,5g/cm3 ja kõige suurem on Os, Jr 22,5g/cm3. Metallid on ka hästi sepistavad. Parimad on Au(kuld, 1g 1m2), Ag(hõbe) ja Cu(vask). Osadel metallidel on ka magneetilised omadused. Magneetiliste omadustega metallid on
Metallide füsüsikalised omadused: · Tahked (v.a. Hg) · Hallika värvitooniga (v.a. Cu ja Au) · Metalne läige · Head soojusjuhid · Hästi sepistatavad · Plastilised Fakte Tahked metallid on kristalsed ained. Metalliaatomites mõjub tuuma külgetõmbejõud väliskihi elektronidele suhteliselt nõrgalt. Metalliaatomite vahel tekib erilist tüüpi keemiline sinde metalliline side. Elemendi metallilised omadused avalduvad seda tugevamini, mida kergemini tema aatomid loovutavad väliskihi elektrone, muutudes psitiivselt laetud ioonideks. Elementide metallilised omadused tugevnevad rühmas ülalt alla. Elementide metalliilised omadused tugevnevad perioodis paremalt vasakule. Metalli reageerimisel õhuhapnikuga tekib nende pinnale oksiidikiht. Tüüpiliste metalliliste elementide oksudatsiooniaste ühendites on reeglina võrdne .elemendi rühmanumbriga perioodilisustabelis
vastupidi. Aktiivsete metalliliste elementide oksiidid on tugevalt aluseliste omadustega, vähemaktiivsete metalliliste elementide oksiidid on enamasti nõrgalt aluseliste omadustega. Mittemetalliliste elementide oksiidid on enamasti happeliste omadustega (v.a üksikud erandid). Elementide metalliliste omaduste nõrgenedes ja mittemetalliliste omaduste tugevnedes oksiidide aluselised omadused nõrgenevad ja happelised omadused tugevnevad. Mida enam vasakul metall pingereas asub, seda: suurem on ta keemiline aktiivsus, seda kergemini ta oksüdeerub, loovutab elektrone. suurem on ta redutseerimisvõime; raskemini redutseeruvad metallioonid. Pingerea iga metall tõrjub kõik temast paremal asuvad metallid nende soolade lahustest välja. Näide: Zn + HCl ZnCl2+ H2 lahja H2SO4 ja sulfaadid väga nõrgad oksüdeerijad, oksüdeerimisvõime kasvab happesuse suurenemisega Metallid (aatomi väliskihil elektrone suht. vähe) käituvad keemilistes reaktsioonides
metall lihtaine, millel on metallidele iseloomulikud omadused. mittemetall lihtaine, millel puuduvad metallile iseloomulikud omadused. süsivesinik ühend, mis koosneb ainult süsinikust ja vesinikust. alkohol ühend, mis sisaldab hüdroksüülrühma (OH) karboksüülhape ühend, mis sisaldab karboksüülrühma (COOH) polümeer aine, mille väga suured molekulid koosnevad ühesugustest väikestest molekuli jäänustest. keemiline reaktsioon ainete muundumine teisteks aineteks. keemiline element kindla tuuma laenguga aatomite liik. keemiline side aatomite või ioonide vaheline vastasmõju, mis seaob nad molekuliks või kristalliks. redoksreaktsioon keemiline reaktsioon, millega kaasneb elektronide üleminek ja elementide oksüdatsiooniastme muutus. redutseerija aine, mille osakesed loovutavad elektrone (oksüdeerub, oksüdatsiooniaste suureneb)
Kuumutatult saab metalle kergesti valtsida ja venitada ning sepistada nendest vajaliku kujuga esemeid. Üks plastilisemaid metalle on puhas kuld.Metallid on head soojusjuhid. Metallide hea elektrijuhtivus võimaldab nendest valmistada elektrijuhtmeid ja- kontakte. Primad elektrijuhid on hõbe ja vask. Samuti on nad parimad soojusjuhid. Head soojus- ja elektrijuhid on ka alumiinium ja kuld. Füüsikalised omadused Metallide sulamistemperatuurid on väga erinevad. Madalaima sulamistemp. metall on elavhõbe (-39*C). Madal sulamistemp. metallide hulka kuuluvad ka leelismetallid. Argielu tähtsamatest metallidest sulavad suhteliselt madalal temp. tina ja tsink ning mõnevõrra kõrgemal alumiinium. Raud kuulub kõrge sulamistemp. metallide hulka(1538*C). Kõrgeim sulamistemp. on volframil. Metalli tihedus ón seda väiksem, mida väiksem on selle aatommass ja suurem aatomiraadius. Metalle ja metalli sulameid, mille tihedus on väiksem kui 5g/cm3, nim. tehnikas kergmetallideks.
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
Homoloogiline rida: 11.- 12. eteen C2H4 13. propeen C3H6 14. buteen C4H8 15. penteen C5H10 16. hekseen C6H12 17. hepteen C7H14 18. okteen C8H16 19. noneen C9H18 20. dekeen C10H20 V = n * Vm n = m/M = m/V M molaarmass Vm molaarruumala (22,4) m mass n moolide arv tihedus mol/mol; m/M; V/Vm (gaas); V/M (vedelik) Keemia - Alkoholid Alkoholid on ained, mille molekulis süsiniku aatomi juures asuv vesinik on asendatud hüdroksüülrühmaga ( -OH ). Alkoholide nimetused tuletatakse vastava süsivesiniku nimetusest, millele lisatakse sõnalõpp ool, kusjuures esialgne lõpp aan lüheneb. Alkoholi molekulis võib olla ka mitu hüdroksüülrühma. Selliseid alkohole nimetatakse mitmehüdroksüülseteks (mitmealuselised). Peaaegu mitte kunagi ei ole ühe C juures mitut hüdroksüülrühma, kuna sellised ühendid ei ole püsivad. Mitme hüdroksüülrühmaga ühendite lõpud on diool, -triool jne
1. ELEMENTIDE RÜHMITAMISE PÕHIMÕTTED 1.1. Elementide jaotus IUPAC’i süsteemis Reeglid ja põhimõtted, kohaldatuna eesti keelele: Karik, H., jt. (koost.) Inglise-eesti-vene keemia sõnaraamat Tallinn: Eesti Entsüklopeediakirjastus, 1998, lk. 24-28 Rühmitamine alanivoode täitumise põhjal 2. ELEMENDID Vesinik Lihtsaim, kergeim element Elektronvalem 1s1, 1 valentselektron, mille kergesti loovutab → H+-ioon (prooton, vesinik(1+)ioon) võib ka siduda elektroni → H- (hüdriidioon, esineb hüdriidides) Perioodilisusesüsteemis paigutatakse (tänapäeval) 1. rühma 2.1.1. Üldiseloomustus Gaasiline vesinik – sai esimesena Paracelsus XVI saj. – uuris põhjalikult H.Cavendish, 1776 – elementaarne loomus: A.Lavoisier, 1783 Elemendina: mõõduka aktiivsusega, o.-a
aatom ja kõige väiksemaga väärisgaasi aatom. Suure raadiuse tõttu, seovad nad elektrone nõrgalt ja metallid loovutavad elektrone ( on redutseerijad). Kõige väiksema aatomiga väärisgaasid peaks nagu elektrone liitma, kuid neil on väliskihid juba täidetud - praktiliselt on kõige aktiivsemad mittemetallid on halogeenid. Järgneval diagrammil on kujutatud aatomraadiuste muutumist, selgelt on näha leelismetallid Rühmas, ülevalt-alla aatomraadiused kasvavad ja seega on K aktiivsem metall, kui Na või Li Samuti on KOH tugevam alus, kui LiOH. B rühmades selline seaduspära paraku ei kehti, ei saa ju väita, et kuld on aktiivsem metall, kui hõbe või vask. B rühmade elementide tuumalaengud on väga erinevad, aatom- raadiused, aga suhteliselt lähedased. Füüsikast on teada, et laetud osakeste vahel mõjuv jõud on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Z r pikomeetrites
Koostanud: Janno Puks Tallinna Arte ja Kristiine Gümnaasium 3 1) Reageerimine hapnikuga Õhus ja eriti hapnikus oksüdeeduvad metallid väga kiiresti ja nagu eelpool kirjutatud võivad rubiidium ja tseesium õhus ja hapnikus põlema süttida. Hapnikuga reageerimisel peaks leelismetall moodustama oksiidi üldvalemiga E2O, kuid reaalselt moodustub selline oksiid ainult liitiumi reageerimisel hapnikuga. 4Li + O2 2Li2O Liitiumi põlemine õhus (Pildiallikas: http://flickr.com/photos/37388341@N00/590738787 ) Teised leelismetallid annavad hapnikuga reageerimisel kas peroksiide või hüper- ehk superoksiide. Peroksiidid ja superoksiidid on sellised ioonilised ühendid, mille struktuuris esinevad vastavalt perok-
Juhendas: Helgi Muoni Klass: 10a Tartu 2003 I AINE PÕHIKLASSID LIHTAINED LIITAINED Koosnevad ühe elemendi aatomitest Koosnevad mitme elemendi (~ 400) aatomitest Metallid Poolmet. Mittemet. Oksiid Hape Alus Sool ~90 5 19 CO2 HCl KOH KCl Cu, Ag Ge, As, S, P, O2 K2O H2SO4 Cu(OH)2 NaHCO3 Sb CO Cu(OH)2 Al2O3 KA(SO4)2 Lihtainete arvukust tõstab allotroopia Nähtus.
Viimane 7.periood on lõpetamata periood. Perioodi 32 elemendis ei ole kõikide tehiselementide sünteesi ja nimetusi I.U.P.A.C veel kinnitanud. Perioodis üleminek ühelt elemendilt järgmisele lisandub aatomi tuuma üks prooton ja elektronkattesse üks elektron. Rühm (ei viitsi ). 45. metallide asukoht keemiliste elementide perioodilisustabelis. Elementide metalliliste omaduste muutus rühmades ja perioodides. Porioodis on üleminek metall mittemetall. Üleminek tüüpiliselt metallidelt mittemetallidele ei toimu järsku. Perioodi ulatuses nõrgenevad metallilised ja tugevnevad mittemetallilised omadused. Seepärast toimub perioodis üleminek sujuvalt poolmetallide või siirdemetallide kaudu. Metallsiirdemetallpoolmetallmittemetall. Elektronide liitmise või loovutamise võime. Elemendid püüavad keemiliste reaktsioonide käigus omandada aatomi väliskihile 8- elektronilist kihti(oktetti).
suurima energiaga elektron Perioodis paremale liikudes suureneb väliskihil olevate elektronide arv, rühmas ülalt alla liikudes suureneb elektronkihtide arv. Paremale liikudes aatomi raadius väheneb, sest tuumalaeng kasvab, elektronid paikneva tuumale lähemal. Ülalt alla liikudes aatomi raadius kasvab, sest suureneb elektronkihtide arv. Vasakult paremale liikudes suurenevad mittemetallilised omadused, ülalt alla liikudes suurenevad metallilised omadused. Ülalt alla suureneb metallide puhul keemiline aktiivsus, sest reaktsioonis loovutatavad väliskihi elektronid on tuumast kaugemal ja sellega nõrgemini seotud. Mittemetallide aktiivsus ülalt alla väheneb, sest aatomi raadiuse kasvades väheneb võime liita elektrone 1. Elementide perioodilised omadused Perioodiliselt muutuvad elektronstruktuuriga seotud omadused: elementide aatomi- ja iooniraadiused ning nendest tulenevad omadused (red-oks).
positiivse laengu. Reageerimine mittemetallidega: Halogeenidega (tekivad fluoriidid, kloriidid, bromiidid jne.: Ca+Cl 2=CaCl2 (Ca0-2e-=Ca2+ ja 2Cl0+2e-=2Cl-) Hapnikuga (tekivad oksiidid): 2Ca+O2=2CaO Väävliga (tekivad sulfiidid): Ca+S=CaS Reageerimine veega: (vt. metallide aktiivsuse rida) Aktiivsed metallid (K-Mg) reag. külma veega, tekivad leelis ja H 2 Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2 Keskm. aktiivsusega metallid reag. veeauruga, tekivad oksiid ja H 2 Zn+H2O=ZnO+H2 Väheaktiivsed metallid (alates Ni-st) ei reageeri veega Reageerimine hapetega: (vt. metallide aktiivsuse rida) Vesinikust eespoololevad metallid tõrjuvad hapetest(v.a.HNO 3 ja kontsentreeritud H2SO4) vesiniku välja: Zn+2HCl=ZnCl2+H2 Reageerimine sooladega: (vt. metallide aktiivsuse rida) Metall reageerib vees lahustuva soolaga, kui ta on aktiivsem kui soola koostises olev metall: Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu
Looduses leidub ainult ühenditena, eelkõige karbonaatide, aga ka sulfaatide, silikaatide jt. Leegis annavad iseloomuliku värvuse. Mõnevõrra kõvemad ja kõrgema sulamistemperatuuriga kui leelismetallid. Alumiinium on keemiline element järjenumbriga 13. Tal on üks stabiilne looduslik isotoop massiarvuga 27. Radioaktiivne isotoop massiarvuga 26 tekib looduses kosmiliste kiirte mõjul. Alumiinium on hõbevalge metall tihedusega 2,7 g/cm³ ja sulamistemperatuuriga 660 °C. Alumiiniumi keemilise aktiivsuse tõttu teda looduses lihtainena ei esine. Alumiinium reageerib paljude lihtainete ja hapetega. Hapetest tõrjub ta välja vesinikku ning tekib sool. Amfoteersuse tõttu reageerib alumiinium ka leelistega, tõrjudes nende lahustest vesinikku välja ja moodustades aluminaate. Kõigis püsivamates ühendites on alumiiniumi oksüdatsiooniaste +3. Alumiiniumoksiid on amfoteerne oksiid.
vahane aine, mis helendab pimedas. 2. Kes ja kuidas avastas vesiniku. Kirjutage reaktsiooni võrrandit. Vesiniku avastajaks (1766) loetakse inglise füüsik ja keemik Henry Cavendishi, kes isoleeris metallidest ja hapetest saadud "põleva õhu" (divesiniku) ning kirjeldas ja uuris seda põhjalikult. Elavhõbeda ja happe segus tekkisid väikesed gaasimullid, mille koostist ei õnnestunud tal samastada ühegi tuntud gaasiga. Kuigi ta ekslikult arvas, et vesinik on elavhõbeda (mitte happe) koostisosa, suutis ta selle omadusi hästi kirjeldada. 2Na + 2H2O --> H2 + 2Na+ + 2OH 3. Keda peetakse kaasaegse keemia isaks ja miks? Kaasaegse keemia isaks peetakse Antoine Lavoisieri, kes uuris põlemisreaktsioone, kasutades hermeetiliselt suletavaid nõusid ning kaaludes reaktsiooni lähteained ja saadused. Nende abil näitas ta, et põlemine on ühinemine hapnikuga. 4
Mittemetalliliste elementide elementide maks oa võrdub rühma numbriga n, st väliskihi elektronide arvuga (nagu ka A- rühmade metallilistel elementidel). Minimaalne ehk madalaim oksüdatsiooniaste (kõige negatiivsem) on määratud elektronide arvuga, mida elemendi aatom saab keemilistes reaktsioonides oma väliskihti juurde võtta. Aautom saab väliskihti juurde võtta 8-n elektroni, madalaim oa on seega n-8 (n=rühma number). Erandiks on vesinik, mille aatom saab juurde võtta ainult 1 elektroni. Enamik mittemetallilisi elemente saab moodustada ühendeid ka vahepealsetse oksüdatsiooniastmetes. Paljudel nendest on küllaltki püsib rühma numbrist 2 võrra väiksem oa. Sel juhul on vastava elemendi aatom loovutanud ainult väliskihi p-elektronid, kuid s- alakihi elektronid on jäänud loovutamata. Minim oa esineb ühendites metallidega ja enamikel ühendis vesinikuga (va boor, räni,arseen vesinikust väiksem elektronegatiivsus)
Suurim leiukoht maailmas on Kurski oblast. Püriiti (FeS2) tavaliselt rauamaagina ei kasutata , sest väävel halvendab püriidist saadud rauasulamite kvaliteeti. Püriiti kasutatakse väävelhappe tootmisel. Sideriit kujutab endast raudkarbonaati (Fe CO3). Raudkarbonaat reageerib süsinikdioksiidi sisalava veega, muutudes lahustuvaks raudvesinikkarbonaadiks : FeCO3+H2O+CO2=Fe(HCO3)2 Raua füüsikalised ja keemilised omadused Raud on hõbevalge keskmise kõvadusega metall. Lisandid muudavad raua kõvemaks. Raua tihedus on 7874 kg/m3 ja sulamistemperatuur 1539 kraadi. Raud on plastiline , mistõttu teda on võimalik valtsida ning sepistada. Ta on hea soojus- ja elektrijuht. Raud on magnetiseeritav. Raua kristallvõre muutub erinevatel temperatuuridel. Raud on keskmise aktiivsusega metall(asub metallide pingerea keskel). Kuivas õhus ta hapnikuga ei reageeri, kuid niiskuses kattub kergesti roostekihiga. Mida lisanditevabam on metall, seda püsivam on
Portselantiigel ainete kuumutamiseks lahtisel leegil. Tiiglitangid kuumade asjade tõstmiseks. Spaatel tahkete ainete tõstmiseks Põleti ehk piirituslamp ainete kuumutamiseks. Füüsikalised nähtused ainetega toimuvad muutused, kuid aine koostis jääb samaks, nt purunemine, aine ruumala muutumine soojendamisel või rõhu tõstmisel, oleku muutumine näiteks tahke aine sulamsiel. Keemilised nähtused ühtedest ainetest tekivad teised ained s.t toimub keemiline reaktsioon, nt põlemine, raua roostetamine, fotosüntees. Füüsikaliste ja keemiliste nähtuste koosesinemine nt raua kuumutamine (raua temp. Tõusmine on füüsikaline- ja rauatagi tekkimine keemikaline nähtus) ja koogi küpsetamine(vee aurumine füüsikaline- aga taina kerkimine keemiline nähtus). Keemilise reaktsiooni tunnused: *Valgusefekt Reaktsioonide kulgemise tingimused: *Soojuse eraldumine *Kuumutamine
Segud saadakse mitme erineva aine mehaanilisel segamisel. Segud koosnevad erinevatest aineosakestest. 3.Füüsikalised omadused on omadused, mis ei mõjuta aine täitumist keemilises reaktsioonis. Füüsikalisi omadusi saab jagada kaheks: 1)kvalitatiivsed, need on õhk, värvus, olek. 2)kvantitatiivsed. Neid omadusi saab mõõta ja matemaatiliselt väljendada (sulamise ja keemistemperatuur, mass, tihedus, soojus- ja elektrijuhtivus jne). Keemilisi omadusi väljendab keemiline reaktsioon. See tähendab, kas aine reageerib mingi teise ainega või mitte ja milliseks uueks aineks ta muutub. Keemilistes reaktsioonides tekivad ühtedest ainetest (reaktsiooni lähteainetest) teised ained (reaktsiooni saadused). Keemilistel reaktsioonidel tekkinud uus aine on ka uute omadustega. Reaktsiooni tunnused: 1)sademe, st tahke aine teke või kadumine 2)gaasi eraldumine 3)värvuse teke, kadumine või muutus 4)lõhna teke või kadumine 5)valguse süttimine 6)soojuse teke või jahtumine
.................................23 11) Kristallhüdraadid.............................................................................................24 12) Kasutatud kirjandus.........................................................................................25 Mis on keemia? Kas sa oled kunagi imestanud miks küpsetamine muudab mõne toore ja vintske toiduaine maitsvaks söögiks? Küpsetamine on väga hea näide selle kohta, kuidas keemiline reaktsioon muudab ühe aine teiseks. Keemikud kasutavad keemilisi reaktsioone, selleks, et valmistada plaste, ravimeid, värve ja paljusid teisi igapäevaelus vajalikke materjale. Nad uurivad ka, kuidas olemasolevaid aineid kokku pannes uusi saada. Keemikud on valmistanud umbes 4 miljonit ainet, igapäevaelus kasutatakse neist umbes 35 000. Keemilisi aineid saadakse keemilisi elemente keemilisteks ühenditeks ühendades. Vanaaja keemikud arvasid, et on olemas ainult neli elementi: tuli, vesi, õhk ja maa
13. Valentselektronid ja nende osa keemilise sideme moodustamisel. Neid elektrone, mis osalevad keemilise sideme moodustamisel, nimetatakse valentselektronideks. Keemiline side moodustub aatomite vahel sel teel, et reageerivad aatomid loovutavad või liidavad elektrone 14. Elementide perioodiline süsteem. Selle ülesehituse põhimõtteid. 15. Metallid ja mittemetallid nende paigutus elementide perioodilises süsteemis. Perioodis on üleminek metall mittemetall. Üleminek tüüpiliselt metallidelt mittemetallidele ei toimu järsku. Perioodi ulatuses nõrgenevad metallilised ja tugevnevad mittemetallilised omadused. Seepärast toimub perioodis üleminek sujuvalt poolmetallide või siirdemetallide kaudu. Metallsiirdemetallpoolmetallmittemetall. Esimeses ja teises peaalarühma metallid on tüüpilised metallid. Kõrvalalarühma metallidel rühma suurenedes ei suurene mitte väliselektronkihi elektronide arv, vaid eelviimase kihi
elektronide arvud ja lahutame saadud summa elektronide koguarvust. Näited: Na+11| 2)8)1) Fe+26|2)8)14)2) 1.3 Omaduste muutumine perioodilisussüsteemis. Perioodilisusseadus elementide omadused on perioodilises sõltuvuses aatomite tuumalaengust (s.t. kui reastada elemendid tuumalaengu kasvu järjekorras, siis kordub kindla arvu elementide järel sarnaste omadustega element). Perioodilisussüsteemi perioodides vasakult paremale nõrgenevad elementide metallilised omadused ja tugevnevad mittemetallilised omadused, rühmades ülevalt alla tugevnevad metallilised omadused ja nõrgenevad mittemetallilised omadused. 1.4 Ülesandeid. 1) Koosta järgmiste elementide elektronskeemid: Li, Mg, Al, C, N, O, Cl, Ar, K, Ca, Mn, Ni, Ti, Sn. 2) Täida perioodilisussüteemi abil järgmine tabel: Element Prootonite arv Neutronite arv Elektronide koguarv Elektronkihtide arv Elektronide arv väliskihil P F
töötlemisel, keevitamisel) tekivad sellesse praod. Soojusjuhtivuse ühik on vatt meetri ja kelvini kraadi kohta(W/m.K). Keemiline aktiivsus - elemendi või ühendi rea- Aktiivsed – leelis- ja leelismulmetallid (IA ja IIA geerimisaktiivsust reaktsioonides. rühma metallid) N: Na, Mg, Ca Metallide keemilist aktiivsust saab kindlaks teha Keskmiselt aktiivsed N: Fe, Al metallide aktiivsuse rea abil, kus aktiivseim metall on Väheaktiivsed (väärismetallid) – Cu, Hg liitium (Li) ja kõige vähem aktiivne on kuld (Au). Elektrijuhtivus - hinnatakse metalli võimet juhtida Head elektrijuhid – valmistatakse elektrijuhtmeid elektrivoolu. Elektrijuhtivust mõõdetakse siimensites N: Cu, Al (S), erijuhtivust aga siimensites meetri kohta (S/m). Halvad elektrijuhid – elektriküttekehade valmis-
● Tihedus ● Magnetilised omadused NB! Mida suurem on aatomiraadius, seda väiksem on sulamistemperatuur, sest seda nõrgem side aatomite vahel 2. Metallide keemilised omadused - lihtaine metalli reaktsioonid on redoksreaktsioonid 1) Reageerivad leelistega ● Reageerivad ZN ja Al Zn + KOH + 2H2O -> K [Zn(OH)3] + H2 2Al + 2KOH + 6H2O -> 2K[Al(OH)4 ] + H2 OH järgi tuleb ühe võrra suurem oa, sest k on ka Alumiiniumi puhul reageerib enne oksiid, siis vesinikku ei eraldu, muu on sama. Ja alles siis reageerib metall ise 2) Reageerivad soolalahusega a) Aktiivne metall + soola vesilahus 2K + CuSO4 + 2H2O -> K2SO4 + Cu(OH)2 + H2 1. 2K + H2O -> 2KOH + H2 kõigepealt reageerib veega 2. KOH + CuSO4 -> K2SO4 +Cu(OH)2 b) Ülejäänud metallid alates Mg Aktiivssema metalli aatomid loovutavad oma elektronid vähemaktiivsema metalli katioonile Fe + CuSO4 -> FeSO4 + Cu Fe + Cu -> Fe + Cu NB
Kuidas saab metallid liigitada lähtuvalt füüsikalistest omadustest (näited). Sulamist°- Kerg- ja rasksulavad ↑ ↑ Hg Fe Tihedus – kerg- ja raskmetallid ↑ ↑ Na Hg 15. Raud ja rauasulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). Tihedus 7,87 g/cm3 Sulamistemperatuur on 1535 °C Hea korrosioonikindlus Raud on keskmise kõvadusega metall Plastiline Hea soojus- ja elektrijuht Keskmise aktiivsusega metall Reageerib mittemetallidega (sulfiidide, fosfiidide jne.. teke) Leelistega ei reageeri Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 (20-30%) = FeSO4 + H2 16. Vask ja vasesulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). Tihedus 8,9 g/cm3 Sulamistemperatuur on 1083 °C Värvus erineb punasest kuldkollaseni Plastiline Väga hea korrasioonikindlus
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: