III Metallid 6.1 metallide reageerimine mittemetalliga 6.2 metallide reageerimine hapete lahustega 6.3 metallide reageerimine veega Metalli reageerimisel veega on redutseerijaks metall ja oksüdeerijals vesi. Metallid, mis asuvad pingereas vesinikust vasakul, tõrjuvad hapete lahustest välja vesiniku. Tavatingimustes reageerivad aktiivselt veega ainult leelis- ja leelismuldmetallid ( vähesel määral ka magneesium), tõrjudes veest välja vesiniku. Saadusena tekib metalli hüdroksiid (leelis).
tuuma ümber · Kahe sama mittemetalli korral (H2) mittepolaarne · Kahe erineva mittemetalli korral (HCl) - polaarne Iooniline metall + mittemetall(id) · Kui aatomite elektronegatiivsused on väga erinevad (tugev metall ja mittemetall) TOIMUB ELEKTRONIDE ÜLEMINEK JA TEKIVAD IOONID · Mõjuvad elektrilised tõmbejõud, mis on ioonsidemete alus · Kui tegemist on nõrga metalli ja/või nõrga mittemetalliga, siis elektronide üleminekut ei toimu Metalne metallid · Metallide aatoimid paiknevad üksteisele nii lähedal, et väliskihtide orbitaalid osaliselt kattuvad · Väliskihi elektronid hakkavad liikuma kiiresti ühe tuuma mõjualast teise juurde ja nii üle kogu kristalli · elektrongaas Molekulide vahel: Vesinikside · vesinikku sisaldavate molekulide vahel, kus vesinik on ühendis flouri, hapniku või lämmastikuga
Aatomi muundumine aniooniks-võetakse elektrone juurde,raadius kasvab. A-rühmade keemiliste elementide oksüdatsiooniastmed. Maksimaalne(kõrgeim) o.a=rühma number Minimaalne(madalaim) o.a=rühma number -8 Metallilistel elementidel negatiivse o.a-ga ühendeid ei ole(madalaim o.a=0 lihtsaines) Mittemetallilised elemendid võivad esineda ühendites nii pos.kui ka neg. o.a-ga a)negatiivne o.a-ühendis metallilise elemendiga ja vähemaktiivse mittemetalliga b)positiivne o.a-ühendis aktiivsema mittemetalliga(elektronegatiivse elemendiga) Elektronegatiivsus näitab elektronide külgetõmbamise võimet-mida suurem,seda tugevam on mittemetall(O-3,5;Cl-3,0)->O on tugevam,tema peal -2. Perioodilisustabelis perioodis vasakult paremale elementide oksiidide happelisus tõuseb.Mittemetall-happeline.Metall-aluseline. Keemiline side-vastastiktoime aatomite või ioonide vahel molekulid või kristallis.
3) karbüün 4) fullereen Keemilised tavatingimustel teiste ainetega ei reageeri tavatingimustel teiste ainetega ei reageeri omadused C + O2 CO2 hapnikuga Si + O2 SiO2 C + Ca CaC2 (karbiid) metalliga Si + Ba Ba2Si (silitsiid) C + 2H2 CH4 vesinikuga Si + 2H2 SiH4 (praktiliselt ei toimu) C + 2Cl2 CCl4 mittemetalliga Si + 2F2 SiF4 C + ZnO Zn + CO aluselised Si + 4NaOH Na4SiO4 + 2H2 Ühendeid Mittemetalliühenditest tähtsaim HCN m · SiO2 · n · H2O vesiniktsüaniidhape e sinihape m=1 ; n=1 H2SiO3 (metaränihape) mõrumandli lõhnaga m=2 ; n=1 H4SiO4 (ortoränihape) värvuseta kvarts SiO2 vedel
Snasta perioodilisusseadus. $Kes ja millal selle avastas? -Dimitri Mendelejev; 1869 $ Millega algab iga periood? -Metallislise elemendiga $ Millega lpeb iga periood? -Mittemetalliga $ Mis on s-element? -s elemendid: vesinik, heelium ja kik IA ja IIA rhma metallid $ Mis on p-element? -p elemendid: -IIIA; VIIA elemendid. Lisaks vrisgaasid (VIIIA) v.a. heelium. $ Mis on d-element? d elemendid: aatomites tituvad elektronidega d-alakihid. Kik d-elemendid on lihtainena metallid. Neid nimetatakse siirdemetallideks. Rhmad IB-VIIIB. $ Mis on f-element? -f elemendid: lanktanoidid ja aktinoidid. Elektronidega tituvad 4f ja 5f alakihid. $ Mis on lantanoidid?
Metallid Metallide üldised keemilised omadused · reageeri mittemetalliga 1) metall+hapnik->oksiid 2Mg+O2 -> 2MgO 2)halogeen +metall->jodiid,kloriid,floriid 2Al+3J2 ->2AlI3 3)metall+väävel->sulfiid Zn+S->ZnS Fe+S-> FeS · reageerib liirainega 1)veega * IA ja II A Ca-Ba +H2 O->leelis+H2 2K+2H2O->2KOH+H2 *Mg-Fe+H2O->oksiid+H2 *Ni.....+H2O->ei reageeri · metall+lahjendatud hape->sool+H2
südamik tsingist. Tsinki kasutatakse ka patareides anoodina ja kaitsetoimelise anoodina paatidel ja laevadel, millel kasutatakse katoodilist pihustamist, et vältida korrosiooni. Tsinki kasutatakse tänapäevases oreliehituses tavapärase plii/tina sulamite asendamiseks, kuna see on tonaalselt peaaegu eristamatu pliist/tinast. Samuti on see praktilisem kokkuhoidlikkuse mõistes ning kergema massiga. VASK keskmise reageerimisvõimega: 1) Reageerib mittemetalliga 2) Reageerib happega 3) Reageerib veega 4) Reageerib soolaga Vaske kasutatakse laialdaselt elektrotehnikas, kaabli-, paljas- ja kontaktjuhtmete lattide, elektrigeneraatorite, telefoni- ning telegraafiseadmete ja raadioaparatuuri tootmiseks. Samuti ka soojusagregaatide valmistamiselt (näiteks : radiaator ). Vasesulameid kasutatakse masina-, auto-, ja traktoritööstuses ning keemiaaparatuuri valmistamiseks. Hea mehaanilise vastupidavuse ja
Saab kaar. defektid(kõverdumine, teha sügavaid ja kitsaid struktuuri muutused) keevitusi. Kasutatakse *Edasiarendus esinevad vähem näiteks autotööstuses. TIG-keevitusest. *On võimalik liita *Kõrge kvaliteediga erineva õmblused, suur sulamistemperatuuriga keevituskiirus. metalle, sh metalli mittemetalliga Puuduse *Joodised on *Kõrge tööjõu *Kallis ja keerukas d temperatuuri tundlikud, st kvalifikatsioon varustus, vaja et kuumus võib *Kallis, suure süsiniku kõrgemat tööjõu vähendada liite tugevust sisaldusega teraste kvalifikatsiooni. ja isegi õmbluse sulamist. puhul võib tekitada pragusid.
Seejuures sisaldab aur rohkem vääveltrioksiidi. ● Veest kaks korda raskem ● Vees hästi lahustuv, eraldub palju soojust ● Kontsentreeritud väävelhape on raske õlitaoline vedelik, mis seob tugevalt õhuniiskust. ● Värvitu ja lõhnatu. ● Tihedus 1.84 g/cm3 Reaktsioonid • Reageerib põhjadega, mis annavad vastava sulfaadi, nt: CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O H2SO4 + CH3COONa → • Reageerib metallidega, tekib sool + H2 • Reageerib mittemetalliga, nt: C + 2H2SO4 → CO2 + 2SO2 + 2H2O • Reageerib NaCl´iga Saamine Vääveldioksiid SO2 oksüdeerub õhuhapniku toimel pikkamööda vääveltrioksiidiks SO3 Väävlishappe oksüdeerumine lahuses kulgeb kergesti, saadusena tekib väävelhape. 2H2SO3 + O2 → 2H2SO4 SO3 on väga tugev oksüdeerija, paljud orgaanilised ained süttivad temaga kokkupuutel. Tugevalt happelise oksiidina reageerib SO3 tormiliselt veega, moodustades
Metallide reageerimine mittemetallidega Aktiivsed metallid reageerivad halogeenide, hapniku ja väävliga energiliselt juba toatemperatuuril või nõrgal soojendamisel. Vähemaktiivsed metallid reageerivad mittemetallidega enamasti alles kuumutamisel. Väärismetallid on oksüdeerumise suhtes eriti vastupidavad, kuigi reaktsioonid võivad siiski vähesel määral toimuda. Keemilistest reaktsioonides käituvad metallid alati redutseerijana. Metalli reaktsioon mittemetalliga kui redoksreaktsioon. - Liidetud elektronide arv on alati võrdne loovutatud elektronide arvuga. Kui metallilisel elemendil esineb ühendites mitu erinevat oksüdatsiooniastet, tekib metalli reageerimisel mittemetalliga enamasti selline saadus, milles metalliline element on oma kõige iseloomulikumas oksüdatsiooniastmes. 2. Metallide reageerimine hapete lahustega Metalli reageerimisel hapete lahustega on redutseerijaks metall ja oksüdeerijaks happe vesinikioonid.
Metalli hoiab koos metalliline side. Füüsikalised omadused:omavad metallilist läiget,head elektri ja soojusjuhid, tänu metallilisele sidemele iseloomustatkse tugevuse ja 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
H2SIO32- -ränihape + silikaat näidata. - HNO3 lämmastikhape + nitraat Zn on B-rühma element, aga tema o-a on alati 2 HNO2- - lämmastikushape + nitrit ja nimetuses pole vaja o-a'd 1.B rühma elementide o-a on 1 Metallid koosnevad alati 1 aatomist. Mittemetallid võivad olla 1-st (Si, B) või 2-st aatomist (N 2, O2) Metalli reageerimine: 1. Mittemetalliga Aktiivsed metallid reageerivad mittemetallidega toatemperatuuril või mõõdukal soojendamisel. Väiksema aktiivsusega metallid reageerivad mittemetallidega kuumutamisel ja mitteaktiivsed metallid reageerivad mittemetallidega väga aeglaselt isegi tugeval kuumutamisel. a) Metall + O2 -> oksiid b) Metall + halogeen -> soolad / metall + S -> sulfiid / metall + P -> fosfiid / metall + N -> nitride / metall + H -> hüdriid 2. Happelahusega
3) Reageerivad hapetega a) Kontsentreeritud hapetega (H2SO4 JA HNO3) Pingerida ei kehti! Hg + 2H2SO4(konts) -> HgSO4 + SO2 + 2H2O Hg + 4HNO3(konts) -> Hg(NO3)2 + NO2 +2H2O b) Lahjendatud hapetega - vaata pingerida 6Na + 2H3PO4 -> 2Na3PO4 + 3H2 NB! Erand lahja HNO3 2Hg + 8HNO3(lahj.) -> Hg(NO3)2 + 2NO + 4H2O 4) Reageerivad veega Aktiivselt reageerivad veega tavatingimustes leelis- ja leelismuldmetallid 2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2 Tina veega ei reageeri 5) Reageerivad mittemetalliga Tekivad binaarsed ühendid. 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,
See tähendab, et polaarsetes lahustites (nt vees) lahustuvad hästi polaarsed ained ja halvasti mittepolaarsed. Näiteks tugevalt polaarne HCl lahustub vees suurepäraselt, mittepolaarne süsihappegaas aga päris kehvasti! VI. Iooniline side Iooniline side on nö kovalentse sideme piirjuht puhast ioonilist sidet ei ole tegelikult olemas... Kui aatomite elektronegatiivsused on väga erinevad (>1,9), st on tegemist tugeva metalli ja tugeva mittemetalliga, siis tõmbab elektronegatiivsema elemendi aatom elektrone nii tugevasti, et toimub elektroni(de) üleminek ja tekivad ioonid. Nende ioonide vahel mõjuvad elektrilised tõmbejõud, mis ongi ioonilise sideme alus. VII. Metalliline side Metalli aatomid paiknevad üksteisele nii lähedal, et aatomite väliskihtide orbitaalid osaliselt kattuvad. Seega hakkavad väliskihi elektronid liikuma kiiresti ühe tuuma mõjualast teise juurde ja nii üle kogu kristalli elektrongaas
3 ei juhi elektrit. Mittemetallid loovutavad väliskihi elektrone palju raskemini kui metallid. Metallidega reageerimisel käituvad mittemetallid oksüdeerijatena, liites endaga metalli aatomite poolt loovutatud elektrone. Sel viisil saavutavad nad püsiva oleku elektronidega täidetud välise elektronkihi. Samas võivad nad loovutada elektrone reageerimisel mõne endast aktiivsema mittemetalliga, s.t. käituda redutseerijana. Seega erinevalt metallidest võib mittemetall elektrone nii liita kui ka loovutada, olles kas oksüdeerija või redutseerija, olenevalt reaktsioonipartnerist. Aatom on keemilise elemendi väikseim iseseisev osake ja molekuli koostisosa. Aatom koosneb tuumast ja elektronkattest. Tuuma mass moodustab valdava osa aatomi massist. Tuumas on prootonid ja neutronid. Esimesed neist on positiivse laenguga ja teised on laenguta ehk neutraalsed
· Hüperkonjugatsioon · Alküünide omadused Orgaaniline keemia · Orgaanilise keemia all mõistetakse üldiselt süsinikuühendite keemiat, kuigi täpse piiri tõmbamine on siin raske. Reeglina mõistetakse orgaaniliste ühendite all C, H, O, N ja halogeene sisaldavaid ühendeid. · Elementorgaanilise keemia all mõistetakse selliste ühendite keemiat, kus süsinik on seotud mõne metalli või eelpool nimetamata mittemetalliga. Süsivesinikud · Süsivesinikud on ühendid, mis koosnevad vaid süsiniku- ja vesinikuaatomitest. · Süsivesinikud moodustavad orgaanilise keemia aluse. Vahel ongi orgaaniline keemia defineeritud kui süsivesinike ja nende derivaatide keemia. 1 Süsivesinikud · Süsivesinikud jagatakse aromaatseteks ja alifaatseteks:
· Ei läigi · Ei ole plastilised · Ei juhi elektrit (v.a. grafiit) · Ei ole head soojusjuhid (v.a. teemant) · Ei ole kõvad (v.a. teemant, räni) · Sulamis- ja keemistemperatuur on madal (v.a. süsinik ja räni) Keemilised omadused · Nii oksüdeerija kui ka redutseerija o F alati liidab elektrone o Metalliga reageerimisel mittemetall alati liidab elektrone o H mittemetalliga reageerimisel alati annab elektrone · Süsinik C vt edasi · Vesinik H o Leidumine Vesi, Maal lihtainena ei leidu o Saamine Elektrolüüs, metall + hape o Füüsikalised omadused Värvitu, lõhnatu, maitsetu, kerge o Keemilised omadused H + metall H on oksüdeerija; H + mittemetall H on redutseerija · Hapnik O o Leidumine Õhk o Saamine Fotosüntees
2. Oksiidi tüüp: neutraalne (1) 3. Räni ei reageeri vee ega hapetega (v.a. HF), toateperatuuril reageerib leeliste ja fluoriga, kõrgemal temperatuuril teiste halogeenide, lämmastiku ja mõne metalliga (tekivad silitsiidid); vesinikuga otseselt ei reageeri. (15) hapnikuga Si + O2 SiO2 metalliga Si + Ba Ba2Si (silitsiid) Si + 2H2 SiH4 (praktiliselt ei toimu) vesinikuga mittemetalliga Si + 2F2 SiF4 aluselised Si + 4NaOH Na4SiO4 + 2H (4) 4.2 Füüsikalised omadused: 1. Aatommass: 28,0855 2. Sulamistemperatuur: 1410 °C 3. Keemistemperatuur: 3265 °C 4. Tihedus: 2,33 g/cm3 5. Värvus: tumehall sinaka varjundiga 6. Agregaatolek toatemperatuuril: tahke 7. Kõvadus Mohsi järgi: 7 väga kõva aine. 8. Ränil on palju isotoope : 28Si, 29Si, 30Si,31Si,32Si, ) 9. Kerge (2330 kg/m3 10
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+) Happeline keskkond ülekaalus on vesinikioonid (H+), pH<7 Happeline oksiid mittemetalli oksiid, hapniku ühend mittemetalliga Hüdroksiid - aine, mis annab lahusesse hüdroksiidioone (OH-), metalli katioonide+ ühend hüdroksiidiooniga - Indikaator aine, mis muudab värvust vastavalt keskkonna pH-le (aluseline, happeline, neutraalne) Ioon aine osake (aatom, või aatomite rühmitus), mis tekib elektronide liitmisel või loovutamisel, positiivse+ või negatiivse- laenguga Iooniline side keemiline side, mis on erinimeliste laengutega ioonide vahel Katioon positiivse laenguga ioon+
3Fe+2O2=Fe3O4 triraudtetraoksiid Selle ühendi koostist võime avaldada kaksikoksiidina: Fe3O4=FeO*Fe2O3 , sel juhul võiksime Fe3O4 nimetada raud(II,III)oksiidiks. 2. reageerimine veeauruga kõrgtemperatuuril 3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2 2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2 3. reageerimine hapetega reaktsioonil eraldub gaasiline vesinik ja lahusesse moodustub vastava happe sool Fe+2HCl=FeCl2+H2 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 4. reageerimine soolaga Fe3++3KCl=FeCl3+3K Fe2++3KCl=FeCl2+2K 5. reageerimine mittemetalliga Fe3++3Cl=FeCl3 Fe2++2Cl=FeCl2 6.roostetamine 4Fe+3O2+nH2O=2Fe2O3*nH2O ühendid: Looduses esineb umbes 500 rauamineraali, millest umbes 300 on leidnud kasutamist raua tootmiseks. Hematiiti nimetati rauamennikuks ja teda kasutati välispidiselt puudrina ning seespidiselt ravimullana. Ehedalt leidub rauda Maale langenud meteoriitides. Maakoores leidub rauda ainult ühenditena. Neid looduses esinevaid rauaühendeid, mida kasutatakse raua ja rauasulamite tootmiseks nimetatakse rauamaakideks
2 elektroni afiinsus - energia, mis eraldub siis, kui elektron E liitub aatomile ja moodustub negatiivse laenguga ioon Üldiselt: 1) kui suhteline elektronegatiivsus < 1,7 , on tegemist metalliga 2) kui suhteline elektronegatiivsus > 1,7 , on tegemist mittemetalliga Elektronegatiivsus kasvab perioodi piires vasakult paremale ning rühmades - ülevalt alla. Keemilistel sidemetel on omad kindlad karakteristikud: · sideme pikkus r 0 10 sidet moodustavate aatomite tsentrite vaheline kaugus suurusjärk 0,1 - 0,2 nm (väikseim H2 molekulis r 0 = 0, 074 nm) · valentsnurk O
Mg(OH)Cl 1.4 Liitsoolad KAl(SO4)2 * 12H2O AlK(SO4)2*12H2O KCr(SO4)2*12H2O Struktuurvlemid HON=O Al(NO3)3 O HNO3 Al H O N = O HON=O O HON=O O O Saamine 3.1 Metalli reageerimne mittemetalliga: Ca + S = CaS (kaltsiumsulfiid) 3.2 Aluselise ja happelise oksiidi reageerimine: CaO + SO3 = CaSO4 3.3 Aluse ja happe neutralisatsioon: Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O 3.4 Metalli reageerimne happega: Ca + H2SO4 = CaSO4 + H2 3.5 Aluselise oksiidi reageerimine happega: CaO + H2SO4 = CaSO4 + H2O 3.6 Aluse reageerimine happelise oksiidiga: Ca(OH)2 + SO3 = CaSO4 + H2O 3
side. Üks aatom tõmbab ühist elektronpaari tugevamini enda poole. Kokkuleppeliselt on C-H side sisuliselt mittepol. (... või ka nõrk metall + nõrk mittemetall (Al2S3), kus elektronide üleminekut ei toimu, sest kumbki pole piisavalt vägev.) Iooniline side Justkui kovalentse sideme piirjuht – puhast ioonilist sidet tegelikult pole... Kui aatomite elektronegatiivsused on väga erinevad (tegemist on tugeva metalli ja tugeva mittemetalliga), à toimub elektronide üleminek ja tekivad ioonid. Nende ioonide vahel mõjuvad elektrilised tõmbejõud, mis ongi ioonilise sideme alus. Aktiivne metall + aktiivne mittemetall (nt NaCl, KF) Elektronegatiivsus on elemendi aatomite võime tõmmata enda poole ühist elektronpaari. Kui on tegemist nõrga metall ja/või nõrga mittemetalliga (nt CaC2, Al2S3), siis elektronide üleminekut ei toimu, sest kumbki pole piisavalt vägev. Vaadeldav side on
annaabi.ee 
