O2, teemant, klaasjas süsinik, CO, CO2 FLUORI AVASTAMINE Ühendite koostises tunti juba 18. sajandil. Mitmed keemikud said tervisekahjustusi või surid fluoriga tehtud katsete tagajärjel. Lihtainena eraldas esimesena fluori H. Moissan KHF2 ja HF segu elektrolüüsil 1886. aastal. LEIDMINE Looduses leidub Fluori ainult ühendeina Üks levinumaid halogeene maakoores (13. kohal) Tähtsamad mineraalid fluoriit CaF2, krüoliit Na3AlF6 ja fluorapatiit Ca5(PO4)F. Praktikas eraldatakse vaba fluor tavaliselt sulatise KH2F3 elektrolüüsil keskmistel temperatuuridel. ÜHENDID HF on kõige enam toodetav fluoriühend, mida saadakse: CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2HF ja KHF2 KF + HF Mõned fluoriidid lahustuvad HF-s piiramatult NaF on värvitu, mürgine gaas, väga stabiilne kristallaine, palju kasutusalasid, nt Al-tööstuses, metallide keevitamisel, ehituses, hambapastades.
Sulamistemperatuur: 219,6 oC Keemistemperatuur: 188,1 oC Tihedus: 1,516 g/cm3 (keemistemperatuuril) LEVIMUS, AVASTAMINE, SAAMINE Levinuim halogeen maakoores, üldse 13. kohal. Ühendite koostises tunti juba 18. sajandil. Mitmed keemikud said tervisekahjustusi või surid fluoriga tehtud katsete tagajärjel. Lihtainena eraldas esimesena fluori H. Moissan KHF2 ja HF segu elektrolüüsil 1886. aastal. Tähtsamad mineraalid fluoriit (sulapagu) CaF2, krüoliit Na3AlF6 ja fluorapatiit Ca5(PO4)F. Nimetus tuleneb ladinakeelsest sõnast fluere ("voolama"). Praktikas eraldatakse vaba fluor tavaliselt sulatise KH2F3 elektrolüüsil keskmistel temperatuuridel. OMADUSED Toatemperatuuril kahvatukollane, õhust raskem väga mürgine gaas. F on aktiivseim mittemetall, kõige elektronegatiivsem element. Reageerib paljude lihtainete ja ühenditega ülienergiliselt, sageli plahvatusega. Kokkupuutel vaba fluoriga süttivad ka vesi,
See oli ka suureks ajendiks uurimisel. Siiski see lugu tundub olevat rohkem ,,müüt", kui fakt. Tema esimeseks õppeallikaks oli õpik, mille ta sai oma isa kabineti riiulilt. Hiljem õppis ta kooli kõrvalt ka iseseisvalt oma kodus. Peale selle, et Jewett Hallile väljakutse tegi, ta muretses talle ka labori, materjalid ja andis kaasaegsed keemia teadmised. Oma kogemusest mineraloogias lähtudes võis Jewett anda üliolulise idee kasutamaks krüoliiti(haruldane mineraal-Na3AlF6), nagu üks kirjanik on soovitanud. Oberlini Kolledzis käies rääkis Hall oma tõsisest plaanist arendada viisi, kuidas alumiiniumit saada Jewett-ile. Hall ei osalenud ametlikul keemia kursusel koolis õppimise algusaastatel ja peale selle ei olnud ta aastatel 1883-84 kooli nimekirjas ning sai seega palju aega veeta koolilaboris, kus tal oli omanimeline kabinet, ja oma enda koduses laboris. Lisaks sellele, et Hall töötas välja uut moodust alumiiniumi tootmiseks, ta pidi
Kõrge aktiivsus välistab vaba elemendi esinemise looduses. Enamus fluorist leidub mitmesuguste kivimite ja mineraalide koostises. Vähem leidub teda ookeanides, järvedes, jõgedes, mineraalveeallikates ja teistes loodusliku vee vormides, luudes, hammastes, imetajate veres ja taimedes. Litosfääris Tuntakse üle 100 fluori sisaldava mineraali, millest tähtsaimad on fluoriit (vanemas kirjanduses ka sulapagu) CaF2 , krüoliit Na3AlF6 ja fluorapatiit Ca5(PO4)3F. Nendest on siiski vaid fluoriit ulatuslikult kasutusel vaba fluori ja fluoriühendite tööstuslikuks saamiseks. Selle lademeid leidub palju Euroopas, Venemaal, USA-s, Mehhikos ja Hiinas. Peamine fluoriidi kasutusvaldkond on terasetööstus, vesinikfluoriidhappe ja krüoliidi tootmine ning keraamikatööstus. Fori põhikogus maakoores esineb fluorapatiidi koostises, milles sisaldub fluoriidiga (49% F) võrreldes vähe, vaid 3,5% F
Füüsikalised omadused halogeenidel: 1) F2 ( Flour ) - helekollane mürgine gaas Leidumine ja saamine: Fluor on levinuim halogeen maakoores ja oli elemendina ühendite koostises tuntud juba 18. sajandil. Esimest korda saadi vaba fluori 1886. aastal vesinikfluoriidi elektrolüüsil Prantsusmaa keemiku Henry Moissani poolt. Fluori saadakse tavaliselt mitmevärvilisest fluoriidist ehk sulapaost CaF2 ja krüoliidist Na3AlF6. Omadused: Fluor on helekollane, õhust raskem, terava lõhnaga, mürgine gaas. Kui õhus on miljondik osa fluori, siis põhjustab sellise õhu sissehindamine inimesele surma. Keemiliselt on ta kõige aktiivsem mittemetall ja reageerib kõikide metallide ja mittemetallidega ( v.a. lämmastik, heelium ja argoon). Fluoris süttivad peale metallide ja mittemetallide veel põlema puit, paber, grafiit, väävel ning isegi ka sellised tulekindlad matrjalid nagu asbest ja tellis
FLUOR Leidumine ja saamine Fluor on levinuim halogeen maakoores ja oli elemendina ühendite koostises tuntud juba 18. sajandil. Esimest korda saadi vaba fluori 1886. aastal vesinikfluoriidi elektrolüüsil Prantsusmaa keemiku Henry Moissani poolt. Fluori saadakse tavaliselt mitmevärvilisest fluoriidist ehk sulapaost CaF2 ja krüoliidist Na3AlF6. Fluori ja fluoriühendite tootmiseks kasutatakse rohkem siiski fluoriiti, kuna krüoliit on haruldane mineraal, mille ainsad tööstuslikud varud asuvad Gröönimaal. Fluoriit Krüoliit Fluoriit oli tuntud juba vanadest aegadest muistsetele juveliiridele, metallurgidele ja klaasimeistritele oma erakordse ilu ja värvitoonidega. Igal mineraalitükil oli kordumatu muster. Fluorist tehti ehteid ja ilusasju, kaunistati losse ja templeid.
soojuskandjana, seoses fotaefektiga fotoelemendis, eriotstarbelistes gaasitorodes, Cs telekate elektronkiiretorudes, Pb-Na sulamid bensiinid ja kuullaagrites, na mettallurgias redutseerijana, Li keem vooluallikate anoodid, kõik Lm radioaktiivsete isotoopidena. Leidumine looduses: Na, K - väga levinud elemendid (6. ja 7. kohal) esinevad paljude mineraalide koostises; NaCl – kivisool; Na2SO4 . 10H2O – mirabiliit, glaubrisool; Na3AlF6 – krüoliit;Na2B4O7 . 10H2O – booraks; KCl – sülviin; K-Mg-kaksiksoolad – karnalliit, kainiit. Elusorganismides K-Na vahekord väga tähtis, esinevad veres, lümfis, seedemahlades K – eeskätt rakkude sisemuses;Na – rakkudevahelises vedelikus. Li – levikult järgmine, kuid juba üsna haruldane. Rb, Cs – haruldased elemendid. Ühendid – 1) Oksiidid – peroksiidid Lm2O2 või hüperoksiidid LmO2. , vaid Li2o on lihtoksiid. 2)
· Divesiniksulfiidi H2S saadakse kas elementide otsesel reaktsioonil 600 °C juures või sulfiidiooni protoneerimisel happe toimel: FeS(s) + 2HCl(aq) FeCl2(aq) + H2S(g) · Divesiniksulfiid lahustub vees, kus hapniku toimel oksüdeerub aeglaselt väävliks. · Divesiniksulfiid on nõrk hape. 52. VIIA rühma elemendid (F, Cl, Br, I): leidumine, lihtainete saamine, omadused ja kasutamine. · Fluor on maakoores levinuim halogeen, tema tähtsamad mineraalid on fluoriit CaF2, krüoliit Na3AlF6 ja fluorapatiit Ca5F(PO4)3. · Kuna fluor on elemendina kõige tugevam oksüdeerija, toodetakse seda sula KF ja HF segu elektrolüüsil 75 °C juures süsinikanoodil. · Fluor on väga reageerimisvõimeline, peaaegu värvusetu gaas. · Suurem osa toodetavast fluorist kasutatakse kergesti lenduva UF6 tootmiseks. · Tänu oma kõrgele elektronegatiivsusele, väikesele raadiusele ja d-orbitaalide puudumisele on tal rida omapärasid. · Fluori oksüdatsiooniaste on kõigis ühendites -I.
valmistamine, metallist katete eemaldamine detailidelt, detailide poleerimine)! a. Elektrokeemilisteks nim. protsesse, millede kulgemisel tekib elektrivool või, mis toimuvad elektrivoolu toimel. b. Metallide tootmine I ja II rühma metalle toodetakse sula halogeniitidest (NaCl2, CaCl2) ning Fe, Cd, Zn jt metalle vesilahustest. Al toodetakse sula boksiidi ja krüoliidi (Al 2O3·nH2O + Na3AlF6) segust temperatuuril üle 940ºC ning pingel 4,2-4,5V. c. Metallide rafineerimine Toodetakse Al, Cu, Ni, Sn jt metalle puhtusega kuni 99,99%. Selleks kasutatakse elektrolüüdina soola lahust (nt. Cu rafineerimisel CuSO4), anoodina puhastamata metalli (nt. puhastamata Cu) ja katoodina puhast metalli (nt. puhas Cu). d. Mõnede kemikaalide tootmine - KMnO4; HClO4; H2O2; Cl2 e
elektronegatiivsus (F kõige suurem). Flour- on maakoores levinuim (mõni sajandik protsenti maakoore massist) halogeen, tema tähtsamad mineraalid on fluoriit CaF2, krüoliit. Kõrge aktiivsuse tõttu leidub halogeene looduses ainult ühenditena. Saamine: saadakse lihtainena, praktikas elektrolüüsiga- una fluor on elemendina kõige tugevam oksüdeerija, toodetakse seda sula KF ja HF segu elektrolüüsil 75 °C juures süsinikanoodil. Na3AlF6 ja fluorapatiit Ca5F(PO4)3. Kahvatu-kollane gaas, madal sulamis- ja keemistemp (-219 ja -188C), väike tihedus. Kõige aktiivsem mittemetall üldse, moodustades ühendeid kõigi elementidega va He ja Ne. Vesinikuga reageerimisel tekivad vesinikhalogeniidid, seejuures ühinevad H2 ja F2 juba väga madalal temp plahvatusega. Lahustub vees väg hästi. Mürgine gaas. Suurem osa toodetavast fluorist kasutatakse kergesti lenduva UF6 tootmiseks. Kloor- maakoores levikult 20
magneesiumi, raudsulameid. Metallidele tekitatakse elektrolüütiliselt metallkatteid. Nendest ühenditest toimub metallide tootmine(vesilahuses või sulatatud olekus)-saab selliseid metalle nagu Naatrium, Kaalium, Magneesium ja Alumiinium. . Ülepinge: () on lagunemispinge ja süst-s moodust GE emj vahe (=Elag-EGE). Elektrolüüsi abil toodetakse: 1)H2, Cl ja Fl ning halogeemühendeid; 2)Me (Na, K, Mg, Al, Ni, Cu jne), nt Al toodetakse sulast A13O4*nH2O+Na3AlF6 (t°>940°C, pinge 4,2-4,5V) 3)leeliste ja raskevee tootmine 4)vesinikperoksiidide jt peroksoühendite saamine 5)õhukeste metst kattekihtide saamine (galvaanotehnika). 35. Faraday I seadus: elektrolüüsil eraldunud aine mass on võrdeline voolutugevusega (I) ja elektrolüüsi kestusega (t) seega elektrolüüti läbiva elektrihulgaga (It). Faraday II seadus: võrdsete elektrihulkade (It) mõjul elektrolüüsil eraldunud erinevate ainete masside (m1 ja m2) suhe
Li - veidi hiljem Rb, Cs - üsna haruldased avastati 1860-61 spektraalanalüüsiga Bunsen, Kirchhoff Fr - saadud kunstlikult (tuumareaktsioonil) 1939 looduses leidub väga vähe (mõni mg kogu maakoores) 2.2.2. Leidumine looduses Na, K - väga levinud elemendid (6. ja 7. kohal) esinevad paljude mineraalide koostises (kohati suured lademed) - eriti NaCl, KCl NaCl – kivisool Na2SO4 . 10H2O – mirabiliit, glaubrisool Na3AlF6 – krüoliit Na2B4O7 . 10H2O – booraks KCl – sülviin K-Mg-kaksiksoolad – karnalliit, kainiit looduslikes silikaatides eriti merevees (üldkogus suur, nii Na kui K) Elusorganismides K-Na vahekord väga tähtis esinevad veres, lümfis, seedemahlades K – eeskätt rakkude sisemuses Na – rakkudevahelises vedelikus Rakkudes ioonkanalid (reguleerivad K-Na tasakaalu); mõned mürgid blokeerivad neid
tugevus (A), t - aeg (sek), z -osakeste laeng; Printsipiaalne aparatuur - juhtmed, elektroodid, elektrolüüt, alalisvoolu allikas, vann. Lagunemispinge: (Elag) on elektroodidele antav pinge, mille juures algab elektrolüüs. Ülepinge: () on lagunemispinge ja süst-s moodust GE emj vahe (=Elag-EGE). Elektrolüüsi abil toodetakse: 1)H2, Cl ja Fl ning halogeemühendeid; 2)Me (Na, K, Mg, Al, Ni, Cu jne), nt Al toodetakse sulast A13O4*nH2O+Na3AlF6 (t°>940°C, pinge 4,2-4,5V) 3)leeliste ja raskevee tootmine 4)vesinikperoksiidide jt peroksoühendite saamine 5)õhukeste met- st kattekihtide saamine (galvaanotehnika). Mis eesmärkidel ja kuidas töödeldakse puitu kemikaalidega: Keemilise töötluse eesmärk on sisestada puitu seent surmav kogus kemikaali. Mõned ained suurendavad hüdrofoobsust. Pinnaviimistlusmaterjalid sisaldavad sideainet, lahustit,
Veel toodetakse elektrolüüsil oksüdeerijaid nagu Al, Mg, Fe-sulameid. Metallidele tekitatakse elektrolüütiliselt metallkatteid. Elektrolüüsi abil toodetakse näiteks NaOH-i, mida ongi võimalik ainult elektrtolüüsi teel saada. See protsess on energiamahukas: seetõttu on NaOH aine, millesse on kaudselt akumuleeritud energiat. Elektrolüüsi abil toodetakse: 1) H2, Cl ja Fl ning halogeenühendeid; 2) (liht)metalle (Na, K, Mg, Al, Ni, Cu jne), nt Al toodetakse sulamist A13O4 nH2O + Na3AlF6 (t° > 940°C, pinge 4,2-4,5V) 3) leeliste ja raskevee tootmine 4) vesinikperoksiidide jt peroksoühendite saamine 5) õhukeste metallist kattekihtide saamine (galvaanotehnika). 40. Mida käsitlevad ja formuleerige Faraday seadused? Kuidas viiakse läbi elektrokeemilist oksüdeerimist. Miks alumiiniumi kui materjali oksüdeeritakse ? Miks on enamikel juhtudel saadav oksiidikiht värviline ? Faraday seadused käsitlevad elektrolüüsi:
saab kasutada ka värvilist kihti värvaine pannakse elektrolüüdi lahusesse ja oksiid on kogu ulatuses ühe värvusega 6. Keemiliste ainete tootmine 7. Elektroforees laetud osakeste migratsioon elektroodil 8. Elektrodialüüs kolloidosakeste eemaldamine elektrolüüdist Elektrolüüsi abil toodetakse: 1)H2, Cl ja F ning halogeenühendeid; 2)Me (Na, K, Mg, Al, Ni, Cu jne), nt Al toodetakse sulast Al3O4*nH2O+Na3AlF6 (t°>940°C, pinge 4,2-4,5V) 3)leeliste ja raskevee tootmine 4)vesinikperoksiidide jt peroksoühendite saamine 40. Mida käsitlevad ja formuleerige Faraday seadused? Kuidas viiakse läbi elektrokeemilist oksüdeerimist. Miks alumiiniumi kui materjali oksüdeeritakse? Miks on enamikel juhtudel saadav oksiidikiht värviline? Faraday 1. seadus: Elektrolüüsil eraldunud aine mass on võrdeline voolutugevusega (I) ja elektrolüüsi kestvusega (t) st
alumiiniumoksiidiga, kaetav ese on anoodiks, saab kasutada ka värvilist kihti värvaine pannakse elektrolüüdi lahusesse ja oksiid on kogu ulatuses ühe värvusega, keemiliste ainete tootmine, elektroforees laetud osakeste migratsioon elektroodil, Elektrodialüüs kolloidosakeste eemaldamine elektrolüüdist Elektrolüüsi abil toodetakse: H2, Cl ja Fl ning halogeenühendeid; (liht)metalle (Na, K, Mg, Al, Ni, Cu jne), nt Al toodetakse sulamist A13O4 nH2O + Na3AlF6 (t° > 940°C, pinge 4,2-4,5V); leeliste ja raskevee tootmine; vesinikperoksiidide jt peroksoühendite saamine; õhukeste metallist kattekihtide saamine (galvaanotehnika). 41. Mida käsitlevad ja formuleerige Faraday seadused? Kuidas viiakse läbi elektrokeemilist oksüdeerimist. Miks alumiiniumi kui materjali oksüdeeritakse ? Miks on enamikel juhtudel saadav oksiidikiht värviline?