vKeemia praktiline töö Oksiidid 1. Oksiidide saamine. Olid antud NiSO4 lahus ning P, Zn ja Fe tahkel kujul. 1) Esiteks oli vaja tsink(II)oksiidi. Selleks puistasime piirituslambi leegi kohal tahket tsinki, mis seal põles. Et saada enam vähem puhast tsink(II)oksiidi kordasime eelmainitud katset mitu korda. 2Zn+ O2 2ZnO 2) Fe2O3 valmistamiseks toimisime samamoodi nagu ZnO valmistamisel. Puistasime kulbiga rauapuru piirituslambi leeki ja tekkis raud(III)oksiid. 4Fe + 3O2 2Fe2O3
5. Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs Võtsin vase ammiinkompleksi sisaldava lahusega katseklaasi pandud Zn graanuli pinnale ei tekkinud vasekihti, CuSO4 lahusesse pandud tsingi graanulile aga tekkis vasekiht. Järelikult ei toimunud tsingi pinnal reaktsiooni Zn ja [Cu(NH3)4]SO4 vahel. 6. Kokkuvõte või järeldused Vase ammiinkompleksi sisaldavasse lahusesse pandud tsingi graanulil ei toimunud reaktsiooni ning tsingi pinnale ei tekkinud vasekihti 2.3 Katsed 0,2 M NiSO4 lahusega a) 1. Töö eesmärk o Muutuste toimumise jälgimine. 2. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Töövahendid: Katseklaas. Kasutatud ained: 0,2 M NiSO4, 0,2 M NaOH. 3. Töö käik Valasin katseklaasi ~1 mL 0,2 M NiSO4 lahust. Tilkhaaval ja loksutades lisasin 0,2 M NaOH lahust kuni muutusi enam ei toimunud. 4. Katseandmed Lahusesse tekkis hägu. 5. Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs
Elemendi saamine: Elementide leidumisest maakoores on nikkel 25ndal kohal. Looduses leidub niklit ainult ühenditena.Tähtsamad mineraalid on nikeliin NiAs, pentlandtiin (Fe,Ni)9S8 ja milleriit NiS. Tuntakse mitmeid nikli maake, kuid peamiselt toodetakse niklit sulfiidsetest maakidest (NiS). Nende särdamisel saadakse NiO, millest metall redutseeritakse elektrikaarahjudes. Valmismetall granuleeritakse vette valamisel. Niiviisi saadud metall on väga lisanditerikas. Puhast niklit toodetakse NiSO4 elektrolüüsil. -2- Füüsikalised omadused: Aatommass: 58,69 Sulamistemperatuur: 1453 °C Keemistemperatuur: 2913 °C Tihedus: 8,91 g/cm3 Värvus: hõbevalge, kollaka läikega Agregaatolek toatemperatuuril: tahke Tihedus tavatingimusel: 8,9 g/cm3 Kõvadus Mohsi järgi: 4 Isotoobid: Nukliid Levimus % Mass Poolestusaeg 56 Ni 0 56 6,10 päeva 57
Atsiidokompleksid; Akvakompleksid; Hüdroksokomplekside saamine ja omadused Kompleksühendid, mis koosnevad komplekskatioonist ja kompleksanioonist; Tundumad kompleksioonide iseloomulikud reakstioonid; Komplekside püsivus. Kasutatavad ained ja katsevahendid FeNH4(SO4)2; 1 M H2SO4; NH4SCN; konts. NaOH; BaCl; K3[Fe(CN)6]; 0,25 M CuSO4; 0,5 M NH3H2O; 6M NH3 H2O; 0,2 M NaOH; 0,5 M NH4Cl ; Zn graanulid; 2 M NaOH; 0,2 M NiSO4; 0,2 M NaCl; AgNO; 3 2 küllastatud NaCl; Co(NO ) ·6H2O kristallid; atsetoon; 0,2 M 3 3 3 2 2 4 3 3 2 Bi(NO ) ; 0,25 M KI; tahke KI; 0,2 M Pb(NO ) ; Na SO ; CH COONa; 0,2 M Cd(CH COO) 2 3 4 4 3 3 6 4 4
Lisaks tuli jälgida ka heterogeense tasakaalu nihkumist ning sulfiidide sadenemist. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Töövahendid: katseklaaside komplekt, tsentrifuugiklaasid, väike keeduklaas, büretid, suurem keeduklaas, pliit, tsentrifuug, mõõtsilinder, klaaspulk. Kemikaalid: HCl, NaCl, CaCl2, AgNO3, H2SO4, Na2SO4, MgSO4, CuSO4, Na2S2O4, BaCl2, Pb(NO3)2, KI, K2CrO4, CH3CSNH2, NH4H2O, CH3COOH, NaOH, MgCl2, KOH, NH4Cl, MnSO4, NiSO4, CdSO4, Hg(NO3)2, SbCl3. Töö käik 1. Rasklahustuva ühendi sadenemine ja lahustumine Katse 1.1. Valasin katseklaasidesse 1 mL HCl, NaCl ja CaCl 2 lahust ning lisasin katseklaasi 2 tilka AgNO3 lahust. Valasin katseklaaside sisud kokku, et seda hiljem katses 3.1. kasutada. Katse 1.2. Valasin katseklaasidesse 1 mL H2SO4, Na2SO4, MgSO4, CuSO4 ja Na2S2O3 lahust ning lisasin igasse katseklaasi 2 tilka BaCl2 lahust. Katse 1.3.
Töö eesmärk Töö eesmärgiks oli erinevate kompleksühendite saamine laboris ning kompleksühenditega katsete tegemine. Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Töövahendid: katseklaaside komplekt, pipetid, elektripliit, keeduklaas Kemikaalid: FeNH4(SO4)2, NH4SCN, NaOH, BaCl2, K2[Fe(CN)6], Cd(CH3COO)2, CuSO4, NH3H2O, NH4Cl, Zn, NiSO4, NaCl, AgNO3, Co(NO3)26H2O, atsetoon, destilleeritud vesi, NaCl, Bi(NO3)3, KI, KI (tahke), Pb(NO3)2, Na2SO4, CH3COONa, Na2SO3, Al2(SO4)3, ZnSO4, K4[Fe(CN)6], FeCl3, FeSO4, H2SO4, Na2HPO4, HNO3, (NH4)2MoO4 Töö käik Kaksiksoola ja kompleksühendi dissotsiatsioon 1. Valasin kolme katseklaasi ~2 mL FeNH4(SO4)2 lahust. a) Esimesse katseklaasi lisasin mõned tilgad NH4SCN lahust. b) Teise katseklaasi lisasin mõned tilgad konts. NaOH lahust ja soojendasin
kahte katseklaasi. a) ühte katseklaasi lisada 10 tilka 2 M NaOH lahust. Kas kompleks laguneb ja tekib Cu(OH)2 sade? b) teise katseklaasi panna üks Zn graanul ja võrrelda katset ~ 20 min jooksul katsega 2.1.d. Kas tsingi pinnale tekib vasekiht mõlemas katseklaasis? Põhjendada. Kirjeldada, mis toimub ülalnimetatud kemikaalide lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel) ja kirjutada vastavad reaktsioonivõrrandid. 2.3 Kahte katseklaasi valada ~1 mL 0,2 M NiSO4 lahust. a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 0,2 M NaOH lahust kuni muutusi enam ei toimu; b) teise katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 6M NH3 H2O vesilahust. Kirjeldada, mis toimub ülalnimetatud kemikaalide lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel) ning kirjutada vastavad reaktsioonivõrrandid. Nikli ammiinkompleksis on nikli koordinatsiooniarv 6. Atsiidokompleksid 3.1 Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,2 M NaCl lahust ning lisada 1 tilk AgNO lahust. Loksutada
c) lisati 4-6 tilka 0,5M NH4Cl lahust d) katseklaasi pandi Zn graanul Zn pinnale tekkis vasekiht 2.2 Katses 2.1 saadud lahus jagati kahte katseklaasi a) lisati 10 tilka 2M NaOH lahust Kompleks lagunes, tekkis sade b) katseklaasi pandi Zn graanul Zn pinnale vasekihti ei tekkinud, kuna kompleksühendi püsivuse tõttu ei suutnud Zn vaske ühendist välja tõrjuda 2.3 Kahte katseklaasi valati ~1 ml 0,2M NiSO4 lahust a) lisati tilkhaaval 0,2M NaOH lahust b) lisati tilkhaaval 6M NH3H2O vesilahust Atsiidokompleksid 3.1 0,5 ml 0,2M NaCl lahusele lisati 1 tilk AgNO3 lahust Lisati ~3 ml küllastunud NaCl lahust 3.2 a) katseklaasi pandi mõned Co(NO3)26H2O kristallid, 2-3 ml atsetooni tekkis lillakas lahus b) lisati NaCl kristalle NaCl kristallide ümber olev sade värvus siniseks 2
katsega 2.1.d. Kas tsingi pinnale tekib vasekiht mõlemas katseklaasis? Põhjendada. Vasekiht tekkis mõlemas katseklaasis, kuid erinevate värvustena (1. katseklaasis vasekiht oli must (Zn on aktiivsem kui Cu ja ta tõrjub Cu lahusest välja)), sest tekkinud ühendite anioonid mõjutasid kompleksi/soola moodustumist. 1) CuSO4 + Zn → ZnSO4+ Cu↓ 2) [Cu(NH3)4](OH)2 +Zn → Zn(OH)2+ Cu↓ + 4NH3↑ 2.3 Kahte katseklaasi valada ~1 mL 0,2 M NiSO4 lahust. a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 0,2 M NaOH lahust kuni muutusi enam ei toimu. Kirjeldada, mis toimub NaOH lahuse lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel). Tekkis heleroheline sade. Kirjutada reaktsioonivõrrand. NiSO4 + 2NaOH Ni(OH)2 ↓+ Na2SO4 b) teise katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 6M NH 3 H2O vesilahust. Kirjeldada, mis toimub ammoniaagi vesilahuse lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel).
MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2 Ühte katseklaasi lisati HCl lahust Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O sade kadus Teise katseklaasi lisati NH4Cl lahust Mg(OH)2 + 2NH4Cl MgCl2 + 2NH3 H2O sade kadus 4. Sulfiidide sadestumine Katse 4 7 katseklaasi valati 1 ml CaCl2, MnSO4, NiSO4, CuSO4, CdSO4, Hg(NO3)2, SbCl3 lahust. Lisati 2-3 tilka HCl ning 1 ml tioatseetamiidi lahust. Katseklaase kuumutati vesivannis. Happelises keskkonnas tekkis sade CuSO4 + H2S CuS + H2SO4 Cu2+ + S2- CuS must sade CdSO4 + H2S CdS + H2SO4 Cd + S2- CdS 2+
Tihedus normaaltingimustel on 8,9 g/cm3 Sulamistemperatuur on 1455 °C ja keemistemperatuur 2913 °C. 5 Kasutamine Rõhuv enamus nikli toodangust kasutatakse ära nii raua kui ka värviliste metallide sulamite koostises Mõni protsent nikli toodangust kasutatakse katalüsaatorite saamiseks, mida rakendatakse sünteesikeemias ja toiduainetööstuses 6 Võrrandid 2Ni + 2NaOH 2NiO + 2Na + H2 NiCl2 + 6H2O NiO + NiSO4 + 7H2O 7 Huvitavat Nikkel on Eesti rahvastiku hulgas kõige enam levinud kontaktallergeen. Põhilised niklitootjad maailmas on Venemaa, Kanada, Uus Kaledoonia ja Austraalia. Nikli aastane toodang jääb umbes miljoni tonnini. Nikkel võib palaval suvel põhjustada allergilist nahapõletikku. Üldvarusid maismaal hinnatakse 70 miljonile tonnile. 8 9 10 Küsimus Nikkel on.. a) Leelismetall b) Metall c) Mittemetall
Aluste saamine – Leelise saamine metalli reageerimisel veega (Veega reageerivad ainult aktiivsed metallid. Se on redoksreaktsioon, mille käigus eraludb vesinik). 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (lendub) Leelise saamine tugevalt aluselise oksiidi reageerimisel veega. Siis saadakse leelis kui vesi reageerib metalliga, mis asub IA-s või IIA metallidega, mis on Ca,Sr,Ba BaO + H2O Ba(OH)2 Aluse(hüdroksiidi)kaudne saamine soola reageerimisel leelisega NiSO4 + 2NaOH Ni(OH)2 + Na2SO4 Aluste keemilised omadused Kõik alused reageerivad hapetega ning tekib sool ja vesi KOH + HCl KCl + H2O Kõik alused reageerivad happeliste oksiididega ning tekib sool ja vesi Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O Leelis reageerib vees lahustuva soolaga, kui vähemalt üks saadustest on sade Ba(OH)2 + CuCl BaCl2 + Cu(OH alus + hape Sool + Vesi (Neutralisatsioon) Tingimused: Toimub alati 3Mg(OH)2 + 2H3PO4 Mg3(PO4)2 + 6H2O Alus + oksiid Sool + vesi
kompleksi. Vaskammiin kompleks on liiga püsiv, lisaks on ta ümbritsetud ligandidest, mis takistavad tsingil ligi pääsemast ja lõppude lõpuks on tsingil ja vasel piisavalt erinev elektronkonfiguratsioon ja ta ei sobi samasugust ammiinkompleksi moodustama, ammiinligandid vajavad just sellist stabiilset sidet tühjade orbitaalide ja vabade elektronpaaride vahel, mitte aga paremat redutseerijat, kes loovutaks elektrone kergemini. 2.3 Kahte katseklaasi valada ~1 mL 0,2 M NiSO4 lahust. a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 0,2 M NaOH lahust kuni muutusi enam ei toimu; NiSO4 + 2NaOH Ni(OH)2 + Na2SO4 (sade on heleroheline, tuhmroheline) b) teise katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 6M NH 3 · H2O vesilahust. NiSO4 + 6NH3·H2O [Ni(NH3)6]SO4 + 6H2O Atsiidokompleksid 3.1 Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,2 M NaCl lahust ning lisada 1 tilk AgNO3 lahust. Loksutada ja lisada ~3 mL küllastatud NaCl lahust. Miks lahustub tekkinud hõbekloriidi sade
tumesiniseks. Kirjutada reaktsioonivõrrand. Cu(NH3)4 2+ + 2NaOH = Cu(OH)2 + NH3 H2O + 2Na+ b) teise katseklaasi panna üks Zn graanul ja võrrelda katset ~ 20 min jooksul katsega 2.1.d. Kas tsingi pinnale tekib vasekiht mõlemas katseklaasis? Põhjendada. Kompleksühendit ei lahustunud ja vasekiht tsingile ei teki, sest metall ei reageeri komplektsioonidega. 2.3 Kahte katseklaasi valada ~1 mL 0,2 M NiSO4 lahust. a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 0,2 M NaOH lahust kuni muutusi enam ei toimu. Kirjelda, mis toimub NaOH lahuse lisamisel ja lahuse loksutamisel. Lahus oli roheline, pärast tekkis heleroheline sade Ni(OH)2 Kirjuta reaktsioonivõrrand. NiSO4 + 2NaOH = Ni(OH)2 + Na2SO4 b) teise katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 6M NH3 H2O vesilahust.
Katse 3.4 Magneesiumhüdroksiidi saamine ja omadused Valasin kahte katseklaasi 1 ml MgSO4 lahust ja lisasin 0,05 ml (1 tilk) 2 M NaOH lahust. MgSO4+ NaOH-->Na2SO4 +Mg(OH)2 tekkis magneesiumhüdroksiidi sade. Nüüd lisasin ühte katseklaasi HCl lahust, teise NH 4Cl lahust kuni sademe lahustumiseni. Mg(OH)2 +2HCl-->MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2NH4Cl -->MgCl2 + 2NH3*H2O 4 . Sulfiidide sadestumine Katse 4 Valasin 7 katseklaasi 1 ml järgmiste soolade lahuseid: CaCl 2, MnSO4, NiSO4, CuSO4, CdSO4, Hg(NO3)2, SbCl3. Hapestasin lahused 2...3 tilga lahjendatud HCl lisamisega ning seejärel lisasin tõmbe all 1 ml tioatseetamiidi lahust. Katseklaase kuumutaain vesivannis kuni ühtlase sademe tekkeni. Soolade reageerimine H2S/ TAA ga Sool Keskkond Sulfiid Sulfiidi värv CaCl2 aluseline CaS valge MnSO4 aluseline MnS beez
ning sulamistemperatuuriks on 1455oC ja keemistemperatuuriks on 2913oC. Nikkel laiendab temperatuurivahemikku, milles ferriit on püsiv. Umbkaudselt on 10% niklit kulub katalüsaatorite valmistamisele. Nikli peamiseks kasutasalaks on kuuma- ja korrosioonikindlate, magnetiliste ja spetsiaalsete füüsikaliste-keemiliste omadustega sulamite valmistamine. Nikkeldimetüülglüooksitiivi kasutatakse värvainena huulepulkades. NiSO4 on tähtsaim nikli sool, mida kasutatakse galvanotehnikas nikeldamisvedeliku koostisosana. Nikli ühendeid kasutatakse ka keraamikatööstustest värviühenditena. Niklist valmistatakse ka münte. 2. Mangaan(Mn) on keemiline element järjenumbriga 25.Tal on üks stabiilne isotoop massiarvuga 55.Omadustelt on mangaan metall.Normaaltingimustel on ta tihedus 7,47 g/cm3. Tema sulamistemperatuur on 1244 Celsiuse kraadi.Mangaan laiendab austeniidi püsivusala kuni toatemperatuurini
Elementide leidumisest maakoores on nikkel 25ndal kohal. Looduses leidub niklit ainult ühenditena. Tähtsamad mineraalid on nikeliin NiAs, pentlandtiin (Fe,Ni)9S8 ja milleriit NiS. Tuntakse mitmeid nikli maake, kuid peamiselt toodetakse niklit sulfiidsetest maakidest (NiS). Nende särdamisel saadakse NiO, millest metall redutseeritakse elektrikaarahjudes. Valmismetall granuleeritakse vette valamisel. Niiviisi saadud metall on väga lisanditerikas. Puhast niklit toodetakse NiSO4 elektrolüüsil. Kõrge niklisisaldusega (5-20%) on raudmeteoriidid, tööstuslikult saadakse niklit niklimaakidest. Suured niklikaevandused on Kanadas Sudburys ja Venemaal Norilskis. Nikkel aatomi arv: 28 aatommass: 58,6934 sulamistemperatuur: 1455 ° C või 2651 ° F keemistemperatuur: 2913 ° C või 5275 ° F tihedus: 8,912 grammi kuupsentimeetri kohta värvus: hõbevalge, kollaka läikega toatemperatuuril: tahke element klassifikatsioon: metall
Nikkel tõstab terase struktuuriosa- ferriidi ja seega ka terase tõmbetugevust ja voolavuspiiri ja sеllega koos ka kõvadust. Umbes 10% Ni maailmatoodangust kulub katalüsaatorite valmistamisele. Ni pеаmiseks kasutusalaks on kuuma- ja korrosioonikindlate, magnetiliste ja spetsiaalsete füüsikalis- keemiliste omadustega sulamite valmistamine. Nikkeldimetüülglüooksitiivi kasutatakse värvainena huulepulkades. Nikli ühendeid kasutatakse ka keraamikatööstustest värviühenditena. NiSO4 on tähtsаim nikli sool, mida kasutatakse galvanotehnikas nikeldamisvedeliku koostisosana. Niklit kasutatakse ka müntide valmistamisel.
sademe lahustumiseni. Mis toimub sademega kummaski katseklaasis? Kirjeldada reaktsioonivõrrandiga (ioon- ja molekulaarkujul) vähedissotsieeruvate ühendite teket. Mg(OH)2 ↓ + 2HCl → MgCl2 + H2O sade lahustub Mg(OH)2 ↓ + 2H+ → Mg2+ + 2H2O Mg(OH)2 ↓ + 2NH4Cl → 2NH3⋅H2O + MgCl2 sade lahustub Mg(OH)2 ↓ + NH4+→ 2NH3⋅H2O + Mg2+ Katse 4 Valada 6 katseklaasi 1 mL järgmiste soolade lahuseid: MnSO 4, NiSO4, CuSO4, CdSO4, Hg(NO3)2, SbCl3. Hapestada lahused 2...3 tilga lahjendatud HCl lisamisega ning seejärel lisada tõmbe all 1 mL tioatseetamiidi lahust. Katseklaase kuumutada vesivannis kuni ühtlase sademe tekkeni. Katseklaasidesse, kus sadet ei tekkinud, lisada 2 M ammoniaakhüdraadi lahust, kuni pärast tugevat loksutamist jääb püsima tuntav ammoniaagi lõhn ning kuumutada veelkord vesivannis. Sool Keskkond Sulfiid Ks (sade)
Nikkel alandab martensiitmuutuse temperatuure. Tõstab KC, kasutatakse koos Cr-ga, soodustab austeniitstruktuuri teket. Konstruktsiooniterastes kuni 5%, roostevabadest terastes 8-10%. Umbes 10% Ni maailmatoodangust kulub katalüsaatorite valmistamisele. Ni peamiseks kasutusalaks on kuuma- ja korrosioonikindlate, magnetiliste ja spetsiaalsete füüsikalis- keemiliste omadustega sulamite valmistamine. Nikkeldimetüülglüooksitiivi kasutatakse värvainena huulepulkades. NiSO4 on tähtsaim nikli sool, mida kasutatakse galvanotehnikas nikeldamisvedeliku koostisosana. Nikli ühendeid kasutatakse ka keraamikatööstustest värviühenditena. Niklit kasutatakse ka müntide valmistamisel.
KEEMIA JA BIOTEHNOLOOGIA INSTITUUT KOORDINATIIVÜHENDID TALLINN 2020 TÖÖ EESMÄRK Töö eesmärgiks on tutvuda kompleksühendite reaktsioonidega ja kirjutada need reaktsioonivõrrandid molekulaarsel ja ioon-molekulaarsel kujul. KASUTATUD TÖÖVAHENDID JA KEMIKAALID Töövahendid: katseklaaside komplekt, klaaspulk Kasutatud ained: 0,2 M NaCl, CuSO4, FeNH4(SO4)2, KI, Pb(NO3)2, NH4SCN, FeCl3, K3[Fe(CN)6], K4[Fe(CN)6], ZnSO4, Al2(SO4)3, CoCl2, NiSO4, Na2SO4, BaCl2 ja Cd(CH3COO)2 lahused; 0,1M AgNO3, 0,1M NaOH ja konts. NaOH; 6M ja konts. NH3 ·H2O; 1M H2SO4; küll. NaCl, CH3COONa ja Na2SO3 lahused; tahked Co(NO3)2·6H2O, NaCl; etanool ja atsetoon. TÖÖ KÄIK Antud töö koosnes üheteistkümnest väiksemast katsest, mille käigus õpiti tundma koordinatiivühendite reaktsioone. Katses 1 ja 2 uurisime kaksiksoola ja kompleksühendi dissotsatsiooni, kolmandas katses aga ammiin-ja hüdroksokomplekside teket. 4.-7. katses
Aktiivsete metallide(leelis-ja leelismuldmetallide) oksiidid on tugevalt aluselised. Nendele vastavad hüdroksiidid on vees hästilahstuvad tugevad alused ehk leelised. Vähemaktiivsete metallide oksiidid on nõrgalt aluselise. Nõrgalt aluselistele oksiididele vastavad hüdroksiidi vees praktiliselt ei lahustu. Reageerimine hapetega Aluseliste oksiidide reageerimisel hapetega tekivad vastav sool ja vesi. Näide: CaO + 2HCl= CaCl2 + H2O NiO + H2SO4 = NiSO4 + H2O Reageerimine veega Tugevalt aluselised(1A ja 2A)oksiidid reageerivad aktiivselt veega. Nõrgalt aluselised oksiidid veega ei reageeri! Näide: Li2O + H2O= 2LiOH NiO + H2O Happelised oksiidid Happelisteks oksiidideks nimetatakse oksiide, mis reageerivad alustega. Enamik mittemetalliliste elementide oksiidid on happeliste omadustega. Rehgeerimine alustega Happeliste oksiidide reageerimisel alustega tekivad vastav sool ja vesi. Näide: SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
Fe(OH)2, Al(OH)3 Enamik hüdroksiide laguneb kuumutamisel vastava metalli oksiidiks ja veeks 2Fe(OH)3 (t) ---to--> Fe2O3 (t) + 3H2O(g) Aluste saamine: Leelise saamine metalli reageerimisel veega 2Na (t) + 2H2O(v) ---> 2NaOH(l) + H2 (nool üles) Leelise saamine tugevalt aluselise oksiidi reageerimisel veega BaO(t) + H2O(v) ---> Ba(OH)2 (l) Aluse (hüdroksiidi) kaudne saamine soola reageerimisel leelisega NiSO4 + 2NaOH(l) ---> Ni(OH)2(t) (nool alla) + Na2SO4 (l) SOOL - koosneb aluse katioonidest ja happe anioonidest Soolade saamine: Lihtainete(metalli ja mittemetalli) vahelisel reaktsioonil 2Al + 3Cl2 --> 2AlCl3 Aktiivsete ja keskmise aktiivsusega metallide ja lahjendatud happe vahelisel reaktsioonil Fe(t) + H2SO4(l) --> FeSO4(l) + H2(g) (nool üles) Aluse ja happe vahelisel reaktsioonil, s.t neutralisatsioonireaktsioonil
1.a tekkinud vase ammiinkompleksi sisaldav selge lahus jagada võrdselt kahte katseklaasi. a) ühte katseklaasi lisada 10 tilka 2 M NaOH lahust. Kompleks ei lagunenud ja ei tekkinud Cu(OH)2 sade, sest vask(II)hüdroksiid tekib tagasi. Tetraamiinvask(II) b) teise katseklaasi panna üks Zn graanul ja võrrelda katset ~ 20 min jooksul katsega 2.1.d. Tsingi pinnale ei teki vasekihti.Vask istub püsiva kompleksi sees. 2.3 Kahte katseklaasi valada ~1 mL 0,2 M NiSO4 lahust. a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 0,2 M NaOH lahust kuni muutusi enam ei toimu. Lisades muutus helerohkeas lahus ning tekkis sade. b) teise katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 6M NH3 H2O vesilahust. Lahus muutus rohelisest siniseks. heksaamiinnikkel Atsiidokompleksid 3.1 Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,2 M NaCl lahust ning lisada 1 tilk AgNO lahust. Loksutada
a) ühte katseklaasi lisada 10 tilka 2 M NaOH lahust. Kas kompleks laguneb ja tekib Cu(OH)2 sade? b) teise katseklaasi panna üks Zn graanul ja võrrelda katset ~ 20 min jooksul katsega 2.1.d. Kas tsingi pinnale tekib vasekiht mõlemas katseklaasis? Põhjendada. Kirjeldada, mis toimub ülalnimetatud kemikaalide lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel) ja kirjutada vastavad reaktsioonivõrrandid. 2.3 Kahte katseklaasi valada ~1 mL 0,2 M NiSO4 lahust. a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 0,2 M NaOH lahust kuni muutusi enam ei toimu; b) teise katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 6M NH 3 H2O vesilahust. Kirjeldada, mis toimub ülalnimetatud kemikaalide lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel) ning kirjutada vastavad reaktsioonivõrrandid. Nikli ammiinkompleksis on nikli koordinatsiooniarv 6. Atsiidokompleksid 3.1 Katseklaasi valada ~0,5 mL 0,2 M NaCl lahust ning lisada 1 tilk AgNO
a) ühte katseklaasi lisada 10 tilka 2 M NaOH lahust. Kas kompleks laguneb ja tekib Cu(OH)2 sade? b) teise katseklaasi panna üks Zn graanul ja võrrelda katset ~ 20 min jooksul katsega 2.1.d. Kas tsingi pinnale tekib vasekiht mõlemas katseklaasis? Põhjendada. Kirjeldada, mis toimub ülalnimetatud kemikaalide lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel) ja kirjutada vastavad reaktsioonivõrrandid. 2.3 Kahte katseklaasi valada ~1 mL 0,2 M NiSO4 lahust. a) ühte katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 0,2 M NaOH lahust kuni muutusi enam ei toimu; b) teise katseklaasi lisada tilkhaaval ja loksutades 6M NH3H2O vesilahust. Kirjeldada, mis toimub ülalnimetatud kemikaalide lisamisel ja lahuse loksutamisel (segamisel) ning kirjutada vastavad reaktsioonivõrrandid. Nikli ammiinkompleksis on nikli koordinatsiooniarv 6. Atsiidokompleksid 3
madalamal temperatuuril tekib oksiidide segu või Ni2O3. Hüdrooksiidid: Ni(OH)2, Ni(OH)3 * Ni(OH)2 tekib roheka värvusega sademena Ni (II) soolade reageerimisel leelisega. Õhus on Ni(OH)2 püsiv, tugevate oksüdeerijate mõjul leeliselises keskkonnas tekib Ni(OH)3. Ni(III) ühendid on ebapüsivad ja käituvad tugevate oksüdeerijatena. Ni(OH)2 oksüdatsioon võib toimuda ka elektrivoolu mõjul. Sellel põhineb raudnikkelaku laadimisprotsess. NiSO4 kristallub rohelise värvusega kristallhüdraadina NiSO4 4 * 7 H2O vesilahusest. Ni reageerimine hapnikuga agab temperatuuril umbes 500 C. Ni reageerimisel P-ga tekivad fosfiidid, millest temperatuurikindlaim on Ni2P. Toatemperatuuril on Ni vee ja õhu suhtes vastupidav. Vee, orgaaniliste hapete ja leeliste suhtes on Ni püsiv, aeglaselt kulgeb reaktsioon lahjendatud hapete HCl, HNO 3 ja H2 SO 4 -ga. Vesilahustest kristalluvad Ni-soolad kristallhüdraatidena
2K + 2H2O 2KOH + H2 Zn+ H2O ZnO+ H2 Kõik metallid reageerivad hapnikuga, tekivad oksiidid 4Al + 3O2 2Al2 O3 Metallid reageerivad väävliga (v.a. Au), tekivad sulfiidid Fe + S FeS Kõik metallid reageerivad halogeenidega, tekivad halogeniidid 2Na + Cl2 2NaCl Metall tõrjub temast vähemaktiivsed(pingeres paremal) metallid nende ühendist välja Zn + NiSO4 ZnSO4 + Ni Ni + ZnSO4 ei reageeri 4 Metallide korrosioon . www.npl.co.uk/lmm/schools/slides/03_corrosion Korrosiooni all mõistetakse metallide hävinemist ümbritseva väliskeskkonna toimel. Korrosioon on alumiiniumi tuhmumine, raua roostetamine, hõbeda kattumine tumeda kihiga, vase muutumine rohekaks jne. Miks metallid korrodeeruvad
Zn(OH) + 2NaOH Na [Zn(OH) ] Kompleksühendid, mis koosnevad komplekskatioonist ja kompleksanioonist 4 6 4 6. Katseklaasi valada ~2 mL vett, lisada kõigepealt 2 tilka K [Fe(CN) ] ja 4 tilka NiSO 3 2 lahust. Seejärel lisada tilkhaaval kontsentreeritud NH H O lahust kuni sademe kadumiseni. K4[Fe(CN6)] + NiSO4 Ni2[Fe(CN)6]-dinikkelheksatsüanoferraat Tekkis roheline sade Ni + 6NH3 * H2O [Ni(NH3)6] heksaamiinnikkel Ni2[Fe(CN6)] + [Ni(NH3)6] [Ni(NH3)6]2[Fe(CN6)] heksaamiinnikkel(II) heksatsüanoferraat(II) Tuntumaid kompleksioonidele iseloomulikke reaktsioone Katioonide tõestamine lahuses. Reaktsioone, mis toimuvad ainult ühe kindla iooni osavõtul nimetatakse spetsiifilisteks reaktsioonideks
Nikkel paikneb VIIIB rühmas. Aaatomimass Ar(Ni)=58,693 ja massiarv A=59. Järjenumber tabelis Z=28. Nikli aatomi tuumas on 28 prootonit ja 31 neutronit. füüsikalised omadused: Nikkel on hõbedase värvusega plastiline ja ferromagnetiline metall. Tema tihedus =8,908g/cm3. Nikkel on sulamistemperatuuriga 1455oC ja keemistemperatuuriga 2913oC. Tüüpolekuna on nikkel tahke 25oC juures. keemilised omadused: 1. metall+hapnik=oksiid 2Ni+O2=2NiO 2. metall+ hape=sool+vesinik Ni+H2SO4=NiSO4+H2 Ni+2HCl=NiCl2+H2 3. metall+sool=uus metall+uus sool Ni+2KCl=NiCl2+2K 4. metall+mittemetall=sool Ni+2Cl=NiCl2 ühendid: Vase-nikli-tsingi sulamit hakati kasutama hõbeda asemel. Ligi pool nikli maailmatoodangust kulub roostevaba kroomnikkelterase toomiseks. Nikli ja kroomi sulamist tehakse elektripliitide ja -ahjude küttekehasid. Nikli ja vase sulamit kasutatakse laeva- ja masinaehituses, elektrotehnikas ja keemiatööstuses, sest sulam on keemisele toimele ja korrosioonile vastupidav.
kondensatsioonireaktsioonides. Katalüsaatorina kasutatakse ka nn skelett-niklit, mida saadakse nn Raney nikli, sulami Ni + Al või Ni + Si töötlemisel leelise lahusega (Al või Si „lahustub“, jääb järele suure eripinnaga, aktiivne Ni). Nikli kõige laialdasemalt kasutatavad ühendid on veeslahustuvad Ni(II) soolad. Nad esinevad enamasti sinakasroheliste või roheliste kristallhüdraatidena, levinumad soolad on kloriid, sulfaat ja nitraat, vastavalt NiCl2•6H2O, NiSO4•7H2O ja Ni(NO3)2•6H2O. Soolade lahustumisel tekib sinakasroheline lahus (Ni2+-iooni värvus). Leeliste toimel Ni(II) soolade lahustele moodustub Ni(OH)2 roheka värvusega sade. Ni(OH)2 oksüdeerumisel (aeglaselt õhus, kiiremini oksüdeerijate, nt H2O2 või Br2 toimel) tekib must kristalne nikkel(III)oksiidhüdroksiid NiO(OH) Nikli binaarsetest oksiididest esineb vaid üks ühend – nikkelmonooksiid NiOx (x ~ 1). See aine
Pehmemetallid on Sn, Pb Raud, koobalt ja nikkel on kõige magnetiseeruvamad metallid 2.Metallide keemised omadused: (pingerida 668, 314lk) Plaatina ja kuld on ainsad metallid, mis ei kattu õus kelmega Kui oksiidi ruumala on suurem kui metalli morlaar ruumala siis tekib metallile katkematu kelme, ning see tekib Al, Zn, Ni, Cr jt Metallid vees lahustuvuse jätgi on vees lahustuvad ja mitte lahustuvad N:K, Na, Mg, ning mitte lahustuva on Cu, Hg jne N:ZnSO4+Ni=Zn+NiSO4 toimub Cu+FeSo4 ei toimu 3.Elemendid: Na, k, 182 Mg, Ca 185, Al 192, Cu 195, Fe 209 Leidumine looduses: Tähtsamad kasutus alad, sealhulgas tähtsamad sulamid Na Leidub ühenditena, Kasutatakse aatomi reaktsioonides soojus kandjana. moodustab tihedalt Naatrium karrbonaati kasutatakse soodana. pakse ühendeid vees Na2O, Na2O2
erineval viisil (akustiliselt, hüdrodünaamiliselt, optiliselt), kuigi ainult kaks esimest võivad tekitada lahustes keemiliste ühendite lagunemist. Ka selle protsessi puhul tekivad reaktsioonivõimelised vabad radikaalid. Helitöötluses kasutatakse ultraheli sagedusega 15 KHz-10 MHz, kuigi tavaliselt jääb ülemiseks piiriks 200 kHz. Protsessi efektiivsus sõltub reoainest, ultraheli sagedusest, aeratsioonist. Seda võib suurendada ka katalüsaatorite (TiO2, NiSO4, Fe2+/Fe3+, CuSO4 ning teiste oksüdantide lisamine (vesinikperoksiidi, osooni, jt) lisamine Teised kombineeritud meetodid Hüdrodünaamilist kavitatsiooni on kasutatud ka reovete töötlemiseks tööstuslikus mastaabis (CAV- OX®) Siinkasutatakse järjestikkust vesinikperoksiidi lisamist, hüdrodünaamilist kavitatsiooni ning UV-kiirgust. Sellist süsteemi võib edukalt kasutada trikloroetaani, benseeni, tolueeni, etüülbenseeni
Cu,) 1. Isomorfism ja polümorfism. Näited. Isomorfism nähtus kus lähedase keemilise koostisega ained moodustavad ühesuguse kristallvõrega kristalle (segakristalle), erinevad ühendid, sarnase kristallvõrega. Ainult lähedaste mõõtmetega aatomid, samade mõõtmete ja sama laenguga ioonid võivad kristallvõres üksteist vahetada. Näiteks: · KCl, KBr · MgSO4*7H2O, NiSO4*7H2O, ZnSO4*7H2O Ca5(PO4)3F, Sr5(PO4)3OH, · MgCO3 ja ZnCO3 Polümorfism - ühe aine esinemine erinevates kristallmodifikatsioonides st erineva sisestruktuuriga kristallivormides, nt. C - teemant, grafiit, fullereenid Aine kindel polümorfne modifikatsioon on püsiv ainult kindlatel tingimustel (rõhk, temperatuur). Üleminekul ühelt teisele toimub omaduste muutus (üleminek võib olla pöörduv või mittepöörduv) 1
119 oC CaCO3 –kaltsiit –heksagonaalne, aragoniit –rombiline (st. valgemad kristallid) Aragoniiti kasutatakse kõrgekvaliteetse paberi valmistamisel täitematerjalina. Fassaadivärv-sinine -> täitematerjal kaltsiit (40%) ka valge pigmendina. 81. Isomorfism-näited Isomorfism- erinevad ühendid, sarnase kristallvõrega. Ainult lähedaste ioonide mõõtmetega ained. MgSO4*7H2O, NiSO4*7H2O, ZnSO4*7H2O 82. Röntgenstruktuuranalüüs- kasutamine materjaliteaduses määratakse millised kristalsed ained on tahkes materjalis; kontrollitakse materjalide keevisliiteid; uuritakse materjalides varjatud pragusid; määratakse metallide sulamite elementkoostist (röntgenspektraalanalüüs) aparatuur on väga kallis 83. Pulbrid, näited.
) S (rombiline) -> 95,6 oC -> S (monokliinne) st. 119 oC *CaCO3 –kaltsiit –heksagonaalne, aragoniit –rombiline (st. valgemad kristallid) Aragoniiti kasutatakse kõrgekvaliteetse paberi valmistamisel täitematerjalina. Fassaadivärv-sinine -> täitematerjal kaltsiit (40%) ka valge pigmendina. 76. Isomorfism-näited Isomorfism- erinevad ühendid, sarnase kristallvõrega. Ainult lähedaste ioonide mõõtmetega ained. MgSO4*7H2O, NiSO4*7H2O, ZnSO4*7H2O 77. Röntgenstruktuuranalüüs- kasutamine materjaliteaduses määratakse millised kristalsed ained on tahkes materjalis; } kontrollitakse materjalide keevisliiteid; } uuritakse materjalides varjatud pragusid; } määratakse metallide sulamite elementkoostist (röntgenspektraalanalüüs) } aparatuur on väga kallis 78. Pulbrid, näited. Pulbrid - üks tahke aine ja materjalide eksisteerimise vormidest, kus osakeste suurus 100-500 mm; Pulbrilised kehad jagatakse:
Looduses, tehnikas; Hingamine, põlemine, mädanemine; Biokeemiline oksüdatsioon-aluseks raku ainevahetusele, ensüümreaktsioon, kulgeb madalal temperatuuril; Metallide tootmine maakidest; Keemiatööstuse põhiprotsessid, keemilised vooluallikad; Metallide korrosioon ja selle vastu võitlemine ja veel palju muud. 260 Metallide pingerida Fe + NiSO4 FeSO4 + Ni E(Fe2+/Fe) = 0.44 V E(Ni2+/Ni) = 0.25 V Metallide pingereas eespool asuv metall on galvaaniahelas anoodiks (-), tagapool asuv katoodiks (+). Li, Rb, Cs, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Sc, Be, Al, Ti, Mn, Nb, Ta, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Mo, Sn, Pb, H2, Bi, Cu, Ag, Rh, Hg, Os, Pd, Ir, Pt, Au Pingereas vesinikust eespool on aktiivsed metallid, mis tõrjuvad lahjendatud mitteoksüdeerivatest (HCl, HBr) või
annaabi.ee 
