57 Mn 0 57 1,45 minutit 4.2 Keemilised omadused: (9) · Elektronegatiivsus Paulingu järgi: 1.55 · Oksiidi tüüp: nõrkhappeline · Ühendid: Fluoriidid: MnF2, MnF3, MnF4 Kloriidid: MnCl2 · 4H2O, MnCl2, MnCl3 Bromiidid: MnBr2 Jodiidid: MnI2 · 4H2O, MnI2 Hüdriidid: - Oksiidid: MnO, MnO2, Mn2O3, Mn2O7, Mn3O4 Sulfiidid: MnS Seleniidid: MnSe Telluriidid: - Nitriidid: - 4.3 Lihtainete omadused: Et Mangaanil ja tema analoogidel on palju vabu valentsorbitaale, on nad lihtainetena tüüpilised metallid. Mn on keemiliselt üsna aktiivne. Täiesti puhas mangaan on võrdlemisi vastupidav õhu ja vee suhtes, kuid peene pulbrina on ta õhus isesüttiv. Vesi toimib
1415 °C. Kasutatakse mitmesuguste pooljuhtseadiste (dioodid, transistorid, türistorid, stabilisaatorid jne.) valmistamisel. Seleen (Se) on VI rühma element, hall kristalne aine sulamistemperatuuriga 221 °C. Kasutatakse peamiselt valgustundlike pooljuhtseadiste (fotoelemendid, fototakistid jne.) varemalt ka alaldite valmistamisel. Enamkasutatavad keemilised ühendid on oksiidid, karbiidid, sulfiidid, seleniidid jne. Oksiide Cu2O, CuO, Mn2O3, Co2O3 kasutatakse tänapäeval põhiliselt temperatuuritundlike takistite (termistoride) valmistamiseks. Tsinkoksiidist (ZnO) aga valmistatakse liigpingepiirikuid nii madalkui ka kõrgepingele. Karbiide (SiC) kasutatakse varistoride valmistamisel, varem ka ventiillahendite mittelineaarsete takistite valmistamisel. Sulfiide (PbS, Bi2S3, CdS, ZnS) kasutatakse fototakistite, fotoelementide ja luminofooride valmistamisel.
0000000000 1111111111 0000000000 1111111111 0000000000 1111111111 0000000000 1111111111 0000000000 1111111111 Katoodil (+): 0000000000 1111111111 NH 4Cl, 0000000000 1111111111 0000000000 1111111111 0000000000 1111111111 IV III 2 MnO2 + 2 NH+ - 0000000000 1111111111 0000000000 1111111111 C, MnO2 4 + 2e - Mn2O3 + 2 NH3 + H2O 0000000000 1111111111 0000000000 1111111111 Moodustuv ammoniaak (NH3) seotakse: Zn2+ + 4 NH3 - [Zn(NH3)4]2+ Sellise elemendi klemmipinge on umbes 1,5 volti. Eelised: lihtne toota; odav. Puudused: s¨ailivusaeg aasta-paar; v~oib lekkida; pinge langeb kasutamisel pide- valt. YKI0020 Keemia alused Toomas Tamm 2011
1. mangaani tähtsamad oksiidid, valem, värvus, lahustuvus vees, leelistes, hapetes jt omadused. Tuntakse järgnevaid stabiilseid mangaanoksiide: MnO (hallikas-roheline), Mn2O3 (pruunikas-must), MnO2 (pruunikas-must), Mn3O4 (pruunikas-must), Mn2O7 (rohekas või pruunikas vedelik). Leiduvad looduses mineraalidena v.a viimane neist. MnO2 ehk mangaandioksiid on praktikas tähtsaim mangaani oksiid ja levinuim Mn ühend looduses. MnO2 on tugev oksüdeerija, mis juba nõrgal kuumutamisel vesiniku atmosfääris redutseerub: MnO2 + H2 MnO + H2O. MnO2 oksüdeerib ka ammoniaaki:
4 P + 3(CaO ) 2 SiO2 +10CO FeS + CaO FeO + CaS MnS + CaO MnO + CaS Malmi tootmise lähtematrjalid Malmi toodetakse kõrgahjudes. Kõrgahju täidiseks ehk lähteaineteks on: 1) rauamaak: · punane rauamaak ehk hematiit Fe2O3 · magnetiit Fe3O4 · pruun rauamaak ehk limoniit n Fe2O3 . m H2O · raudpagu ehk sideriit FeCO2 2) mangaanimaak MnO2, Mn3O4, Mn2O3 3) räbustid : · lubjakivi CaCO3 · dolomiit 4) koks 5) kõrgahjugaas + õhk ( viimasel ajal O2 ) Kõrgahju materjalide bilanss Täidis Saadused Rauamaak 2030 kg Malm 1000 kg Mangaanimaak 146 kg Räbu (slakk) 755 kg Lubjakivi 598 kg Kõrgahju gaas 5217 kg
FeS CaO FeO CaS MnS CaO MnO CaS Malmi tootmise lähtematrjalid Malmi toodetakse kõrgahjudes. Kõrgahju täidiseks ehk lähteaineteks on: 1) rauamaak: punane rauamaak ehk hematiit Fe2O3 magnetiit Fe3O4 pruun rauamaak ehk limoniit n Fe2O3 . m H2O raudpagu ehk sideriit FeCO2 2) mangaanimaak MnO2, Mn3O4, Mn2O3 3) räbustid : lubjakivi CaCO3 dolomiit 4) koks 5) kõrgahjugaas + õhk ( viimasel ajal O2 ) Kõrgahju materjalide bilanss Täidis Saadused Rauamaak 2030 kg Malm 1000 kg Mangaanimaak 146 kg Räbu (šlakk) 755 kg Lubjakivi 598 kg Kõrgahju gaas 5217 kg
suhteline dielektriline läbitavus ε = 12,5. . Rauasulamite koostises suurendab elektrotehnilise terase elektrilist eritakistust. Kasutatakse dioodide, transistoride, türistoride, pinge stabilisaatorite jne. valmistamisel. Seleen (Se), hall kristalne aine sulamistemperatuuriga 221 °C. Kasutatakse peamiselt valgustundlike pooljuhtseadiste (fotoelemendid, fototakistid jne.), varemalt ka alaldite valmistamisel. Vask-, mangaan- ja koobaltoksiide (Cu2O, CuO, Mn2O3, Co2O3) kasutatakse põhiliselt temperatuuritundlike takistite (termistoride) valmistamiseks. Tsinkoksiidist (ZnO) aga valmistatakse liigpingepiirikuid nii madal- kui ka kõrgepinge seadmetele. Ränikarbiide (SiC) kasutatakse varistoride valmistamisel, varem ka ventiillahendite mittelineaarsete takistite valmistamisel ja ränikarbiidi baasil koostatud ainest siliitist valmistatakse kõrgetel temperatuuridel kuni 1500 oC töötavaid küttekehi.
Al2O3: 5,5-22,6 %, Fe2O3: 6,1-27,9 %, FeO: 0,8-8,6 %, 4 aste: pöörosmoosipadrun MgO: 2,4-4,5 %, SiO2: 47,6-52,9 %, H2O: 4,9-13,5 %. 5 aste: järelfiltreerimispadrun, mis annab veele loomuliku maitse. 4Fe(HCO3)2 +3MnO2 +2H2O =4Fe(OH)3 + MnO + Mn2O3 + 8CO2 6. Miniraliseeriv filterpadrun, mis lisab vette inimesele vajalikud mineraalid 25 26
Keemiliste omaduste poolest liigitatakse oksiide: aluselised- ehk metallilised-, happelised ehk mittemetallilised-, amfoteersed- ja inertsed oksiidid. 2.1. Aluselised ehk metalli oksiidid Nomenklatuur a) metalli o-a. püsiv Na2O naatriumoksiid BaO baariumoksiid b) metalli o-a. muutuv FeO raud(II)oksiid Fe2O3 raud(III)oksiid MnO mangaan(II) oksiid Mn2O3 mangaan(III)oksiid MnO2 mangaan(IV)oksiid CrO kroom(II)oksiid Struktuurvalemid K2O CaO Fe2O3 PbO2 2 Keemilised omadused a) aluseline oksiid + vesi = ALUS (B rühma metalli oksiidid üldiselt ei reageeri veega) CaO + H2O = Ca(OH)2 [kustutamata lubja ,,kustutamine"]
1415 °C. Kasutatakse mitmesuguste pooljuhtseadiste (dioodid, transistorid, türistorid, stabilisaatorid jne.) valmistamisel. Seleen (Se) on VI rühma element, hall kristalne aine sulamistemperatuuriga 221 °C. Kasutatakse peamiselt valgustundlike pooljuhtseadiste (fotoelemendid, fototakistid jne.), varemalt ka alaldite valmistamisel. Enamkasutatavad keemilised ühendid on oksiidid, karbiidid, sulfiidid, seleniidid jne. Oksiide Cu2O, CuO, Mn2O3, Co2O3 kasutatakse tänapäeval põhiliselt temperatuuritundlike takistite (termistoride) valmistamiseks. Tsinkoksiidist (ZnO) aga valmistatakse liigpingepiirikuid nii madal- kui ka kõrgepingele. Karbiide (SiC) kasutatakse varistoride valmistamisel, varem ka ventiillahendite mittelineaarsete takistite valmistamisel. Sulfiide (PbS, Bi2S3, CdS, ZnS) kasutatakse fototakistite, fotoelementide ja luminofooride valmis- tamisel.
potentsiaali määrava iooni aktiivsus. 113. Keemilised vooluallikad: kuivelement (tavaline, leelis ja Hg patareid), Pb aku, kütuseelement (vesinik-hapnik). Kuivelement: galvaani või leclanche element, mille vedel elektrolüüdilahus on muudetud voolamise vältimiseks pastaks või geeliks. anoodiks tsinkpurk; katoodiks süsinikvarras; elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segu tärklisekliistris; anood: Zn - 2e- ® Zn2+; katood: 2NH4+ + 2MnO2 + 2e- ® Mn2O3 + 2NH3 + H2O Hg patareid: kasutatakse kellades, kalkulaatorites Pb aku: suhteliselt väike energia ja massi, energia ja ruumala suhe, on suur võimalik voolutugevus ning suur võimsuse ja massi suhe. anoodiks Pb plaadid; katoodiks PbO2, pakitud metallplaadi sisse; elektrolüüdiks H2SO4 vesilahus (~40%) anoodil: Pb + SO42- -2e- ® PbSO4 katoodil: PbO2 + 4H+ + 2SO42- + 2e- ® PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 2H2SO4 ® 2PbSO4 + 2H2O Laadimisvoolu toimel kulgevad mõlemad reaktsioonid vastassuunas
n Elektrolüüsi kasutatakse metallesemete pinna katmiseks teise metalliga n anoodiks tsinkpurk n katoodiks süsinikvarras n elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segu tärklisekliistris n NaCl vesilahuses toimub katoodil mitte Na+ ioonide, vaid vee n anood: Zn - 2e- ® Zn2+ redutseerumine: n katood: 2NH4+ + 2MnO2 + 2e- ® Mn2O3 + 2NH3 + H2O 2H2O + 2e- ® H2 + 2OHn Hg patareid: kasutatakse kellades, kalkulaatorites anood: 2Cl- - 2e- ® Cl2 Pb aku: n katood: 2H2O + 2e- ® H2 + 2OH- n anoodiks Pb plaadid 2Cl- + 2H2O ® Cl2 + H2 + 2OHehk
n katoodiks süsinikvarras n Elektrolüüsi kasutatakse metallesemete pinna katmiseks teise metalliga n elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segu tärklisekliistris n anood: Zn 2e Zn2+ n NaCl vesilahuses toimub katoodil mitte Na + ioonide, vaid vee n katood: 2NH4+ + 2MnO2 + 2e Mn2O3 + 2NH3 + H2O redutseerumine: Hg patareid: kasutatakse kellades, kalkulaatorites 2H2O + 2e H2 + 2OHn Pb aku: anood: 2Cl 2e Cl2 n anoodiks Pb plaadid
O) Kuivelement - elektrokeemilised alalistoiteallikad, mille elektromotoorjõud (emj) on tavaliselt 1,5 V ja sisetakistus suurusjärgus 1 oom. Patareid on tavaliselt jadamisi ühendatud kuivelementide või akumulaatorite kogumid Mn-Zn element - · anoodiks tsink · katoodiks süsinikvarras ja MnO2 · elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segu tärklisekliistris · anood: Zn - 2e- = Zn2+ · katood: 2NH4 + + 2MnO2 +2e- = Mn2O3 + 2NH3 + H2O Hg-pataerei kasutatakse kellades, kalkulaatorites, väike patarei Sama kui Mn-Zn patarei kuid: · 1) sisaldab aluselist elektrolüüti KOH · 2) Zn pind kare = suurem pind, pikem kasutusiga, Emj E = 1,5 V Anoodil Zn + 2OH- = Zn(OH)2 + 2e- Katoodil 2MnO2 + 2H2O + 2e- = 2MnO(OH) + 2OH- Pliiaku anoodiks Pb, katoodiks PbO4, elektroodid asetsevad elektrolüüdis, milleks on väävelhappe (H2SO4) 33,6%-line vesilahus (ruumala järgi).
(vesinik-hapnik). Patarei on elektrokeemiline element (sageli järjestikku ühendatud mitu), mida võib kasutada konstantse pingega alalisvoolu saamiseks. Aku - korduvkasutusega alalisvooluallikas, reaktsioonid anoodil ja katoodil on pööratavad. - anoodiks tsinkpurk - katoodiks süsinikvarras - elektrolüüdiks NH4Cl, ZnCl2 ja MnO2 segu tärklisekliistris - anood: Zn - 2e- Æ Zn2+ - katood: 2NH4+ + 2MnO2 + 2e- -> Mn2O3 + 2NH3 + H2O Pliakumulaator - anoodiks Pb plaadid - katoodiks PbO2, pakitud metallplaadi sisse - elektrolüüdiks H2SO4 vesilahus (~40%) Anoodil (-): Pb + SO42- - 2e- -> PbSO4 Katoodil (+): PbO2 + 4H+ + 2SO42- + 2e- -> PbSO4 + 2H2O summaarselt: Pb + PbO2 + 2H2SO4 -> 2PbSO4 + 2H2O Laadimisvoolu toimel kulgevad mõlemad reaktsioonid vastassuunas. Järjestikku on tavaliselt ühendatud 6 elementi, iga elemendi emj E = 2 V, kokku 12V.
1,5 V). Konkreetse vooluallika klemmipinge on aga seotud temasse jäänud energiahulgaga. Seda seost kasutatakse näiteks mobiiltelefoni aku laetuse indikaatorites. Mangaan-tsinkelement (,,odav" taskulambipatarei) Leeliselement (,,alkaline" patarei) Konstruktsioon analoogne mangaantsinkelemendiga, ka oksüdeerija (MnO2) ja redutseerija (Zn) on samad. Erinevus on elektrolüüdis, milleks on tugev leelis, näiteks KOH: Anoodil: Zn + 2OH . ZnO + H2O + 2e Katoodil: 2MnO2 + H2O + 2e . Mn2O3 + 2OH Klemmipinge samuti umbes 1,5 V. Eelised: suurem erimahtuvus (ained kasutatakse täielikumalt ära), pikem säilivusaeg (leelis ei korrodeeri tsinki sama tugevasti kui happeline NH4Cl), ühtlasem klemmipinge kasutamisel (OH kontsentratsioon on püsiv). Puudused: keerukam toota (ranged nõuded lekkekindlusele), kallim kui mangaantsinkelement. Pliiaku (autoaku) Elektrolüüs Elektrolüüs on elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektrivoolu toimel kulgev
(fotoelemendid, fototakistid jne.), varemalt ka alal- ses ahelas on null. Kui aga temperatuurid on dite valmistamisel. erinevad, tekib termoeletromotoorne jõud. Seda Enamkasutatavad keemilised ühendid on nähtust rakendatakse temperatuuri mõõtmisel oksiidid, karbiidid, sulfiidid, seleniidid jne. termopaaride abil. Oksiide Cu2O, CuO, Mn2O3, Co2O3 kasuta- Hõbe (Ag) on valge läikiv metall väga hea takse tänapäeval põhiliselt temperatuuritundlike peegeldumisvõime, elektri- ja soojusjuhtivusega. takistite (termistoride) valmistamiseks. Tsinkoksiidist Puhtalt kasutatakse teda väiksemates kontaktides (ZnO) aga valmistatakse liigpingepiirikuid nii madal- ning ta on mitmete metallkeraamiliste kontaktide kui ka kõrgepingele
annaabi.ee 
