5) keemistemperatuur 196°C 2. valge mürgine, tuleohtlik ja helendab sulamistemperatuur 44°C 1) tavalistel tingimustel väga inertne 1) keemiliselt aktiivne mittemetall Keemilised omadused N2 + O2 2NO (kõrge temp) hapnikuga P + O2 P4O10 N2 + 3Ca Ca3N2 (nitriid) metalliga 2P + 3Mg Mg3P2 (fosfiid) N2 + 3H2 2NH3 vesinikuga 2P + 3H2 2PH3 2P + 5Cl2 5PCl5 HNO3 lämmastikhape HPO3 metafosforhape Vastavad happed HNO2 lämmastikushape H3PO4 ortofosforhape 4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O P4O10 + 2nH2O
4. OMADUSED 4.1 Keemilised omadused Zr on väga püsiv ja korrosioonikindel. Õhus oksüdeerub madalatel temperatuuridel ainult pinnalt(tekib tihe kelme, mis katseb metalli). Peenpulbriline Zr on seevastu pürofoorne ja süttib õhus toatemperatuuril. 5 Kompaktne metall reageerib O 2-ga temperatuuril üle 400°C (tekib mitmete oksiidide segu) Lämmastikuga tekib kuumutamisel peamiselt kuldkollane tsirkoonium(III)nitriid ja pruun tsirkoonium(IV)nitriid. Hapete ja leelislahuste toimele on Zr üldiselt väga vastupidav. Reageerib sulatatud leeliste, kuningvee ja konts vesinikfluoriidhappega Booriga tekivad kuumutamisel peamieslt boriidid. Väävliga kuumutamisel tekivad tri- ja disulfiid, aga ka mittestöhhiomeetrilised ühendid. 4.2 Füüsikalised omadused Zr on hõbehall(pulbrina tumehall) läikiv, väga plastiline metall. Vastupidav ülitugevale
Lämmastiku sulamis temperatuur on 210 oC ja keemistemperatuur on 196oC Keemilised omadused: Lämmastik on väga püsiv, sest molekulis on tal aatomite vahel tugev kolmikside, mistõttu ta on keemiliselt väheaktiivne. Lämmastik reageerib kõrgel temperatuuril, mil side laguneb (~ 1500OC). Väga kõrgel temperatuuril(üle 3000 OC) reageerib lämmastik : a) hapnikuga: N2 + O2 => oksiid: N2 + O2 => 2NO b) vesinikuga: N2 + H2 => ammoniaak: N2 + 3H2 => 2NH3 c) metallidega: N2 + metall => nitriid: N2 + 3Ca => Ca3N2 Tähtsamad ühendid: NO2 lämmastikdioksiid ehk lämmastik(IV)oksiid on punakaspruuni värvusega, terava, lämmatava lõhnaga, väga mürgine gaas. NO - lämmastik(II)oksiid on värvuseta, õhust raskem, vees lahustumatu, veega mittereageeriv neutraalne oksiid ja mürgine gaas. NH3- ammoniaak on värvuseta, terava lõhnaga, õhust ligi kaks korda kergem, vees ülihästi lahustuv gaas. Väikestes kogustes mõjub ammoniaak ergutavalt. Sel põhjusel kasutatakse 10
3 Keemilised omadused Lämmastik on väga püsiv, sest molekulis on tal aatomite vahel tugev kolmikside NºN , mistõttu ta on keemiliselt väheaktiivne.Lämmastik reageerib kõrgel temperatuuril, mil side laguneb (~ 1500OC). Väga kõrgel temperatuuril(üle 3000 OC) Reageerib lämmastik hapnikuga: N2 + O2 => oksiid: N2 + O2 => 2NO vesinikuga: N2 + H2 => ammoniaak: N2 + 3H2 => 2NH3 metallidega: N2 + metall => nitriid: N2 + 3Ca => Ca3N2 Lämmastik ei põle ega soodusta põlemist. Tähtsamad lämmastiku ühendid N2O dilämmastikoksiid (naerugaas) NO lämmastikoksiid N2O3 dilämmastiktrioksiid NO2 lämmastikdioksiid N2O5 dilämmastikpentaoksiid NO ja NO2 kasutatakse lämmastikhappe saamiseks NH+4Cl- ammooniumkloriid NH+4NO-3 ammooniumnitraat (NH+4)2SO2-4 ammooniumsulfaat (NH+4)3PO3-4 ammoonimniufosfaat
1-3 põhiliselt. Elektronide loovutamine ja liitmine: loovutavad kergesti elektrone: Me - ne => M n+ Võivad loovutada ka eelviimase kihi elektrone rühmanumbri järgi. Praktiliselt elektronide liitmist ei ole, tekivad alati positiivsed ioonid. 2. Keemilised omadused: 1. Metallide reageerimine lihtainetega (mittemetallidega) · Metallid reageerivad enamiku mittemetallidega kuumutamisel, sealjuures moodustuvad nn binaarsed ühendid, mille nime lõpus on alati -iid. O oksiid, N nitriid, Cl kloriid, C carbiid. · Aktiivsemate mittemetallidega (Cl) reageerivad kõik metallid, hapniku ja väävliga ei reageeri mõned metallid (pingerea lõpus), neid nim väärismetallideks. · Aktiivsemad metallid võivad põleda hapnikus ja klooris. · Võrrandid: Mg+O2 => 2MgO; 2Al + 3S = Al2S3 · Need protsessid on redoksreaktsioonid ( ainete o.-a muutub) · Metallide reageerimisel mittemetallidega metall oksüdeerub ja mittemetall redutseerub.
H2SiO3 – ränihape, nõrk hape, silikageel - adsorbent H2S – nõrk, mürgine gaas, soolad – sulfiidid, põleb hästi, mädamuna hais 9. , Paukgaas – 2H2O, tekib, kui hapnikku pole piisavalt Hüdriidid – H- , kui vesinik on oksüdeerija (reageerides metalliga) Kloorivesi – Cl2 + H2O, kasutatakse bakterite eemaldamiseks Joodidinktuur – I2, haavade puhastamiseks Fosfaan – PH3, soo virvatuled Superfosfaat – Ca(H2PO4)2, väetis Kips- CaSO4, meditsiinis Nitriid – HNO2, ebapüsiv hape Karbiid – Ammoniaakhüdraat – NH3 * H2O; nuuskpiiritus Tahm – C, värvainetes, rehvide täiteks Süsi – C, adsorbent (imab endasse teisi aineid), filtrites Kvartsklaas – Na2O * CaO * 6SiO2, laseb läbi UV-kiirgust Klaas – Na2O * CaO * 6SiO2 Tsement – CaCO3 + savi, ehituses Betoon – tsement + vesi + liiv/kruus, ehituses Portselan – savi, keraamika, ehted Asbest – eterniit Kvarts – SiO2, klaasi tootmine 10
lämmasikuga nitriidi Li N, väävliga sulfiidi Li S, halogeenidega vastavalt fluoriidi LiF, kloriidi LiCl, bromiidi LiBr ja jodiidi LiI. Teatavasti on lämmastik suhteliselt väheaktiivne mittemetall, kuid reageerib liitiumiga aeglaselt juba toatemperatuuril, andes nitriidi Li N. Viimane reageerib kergesti veega. Li N + 3H O 3LiOH + NH Kuumutamisel nitriid laguneb 2Li N 6Li + N · Li reageerimine veega ei toimu nii aktiivselt kui teiste leelismetallide puhul, seejuures eraldub vesinik ja moodustub liitiumhüdroksiid: 2Li + 2H O 2LiOH + H · Reageerimisel hapetega moodustuvad soolad (LiCl, Li SO ,LiNO , Li CO , Li PO , Li S jt). 5 Ühendid LiOH liitiumhüdroksiid
NH4NO2 => N2 +2H2O Keemilised omadused: Lämmastik on väga püsiv, sest molekulis on tal aatomite vahel tugev kolmikside NºN , mistõttu ta on keemiliselt väheaktiivne.Lämmastik reageerib kõrgel temperatuuril, mil side laguneb (~ 1500 OC). Väga kõrgel temperatuuril(üle 3000 OC) reageerib lämmastik : a) hapnikuga: N2 + O2 => oksiid: N2 + O2 => 2NO b) vesinikuga: N2 + H2 => ammoniaak: N2 + 3H2 => 2NH3 c) metallidega: N2 + metall => nitriid: N2 + 3Ca => Ca3N2 Lämmastik ei põle ega soodusta põlemist. Tähtsamad lämmastiku ühendid: Lämmastikuoksiid N2O - dilämmastikoksiid (naerugaas) NO lämmastikoksiid N2O3 - dilämmastiktrioksiid NO2 lämmastikdioksiid N2O5 dilämmastikpentaoksiid NO ja NO2 kasutatakse lämmastikhappe saamiseks Ammoniaak NH3 Füüsikalised omadused: 1) terava lõhnaga 2) värvuseta 3) gaas 4) õhust ~2 korda kergem 5) vees väga hästi lahustuv
Reaktsiooni temp 700 ⁰C. Saab katta HSS. Protsess on küllalt kiire. ii. Keemilised 1. Protsess kus reaktsioonil gaas juhitakse kõrge temp. kambrisse. Keemilise reaktsiooni käigus kaetakse terikud õhukeste kõvade osakeste kihiga. Reaktsiooni temp 900 –1100 ⁰C. Katte suur sitkus b. Kattematerjalidena kasutatakse TiC, TiN, TiCN (titaan carbiid-nitriid) ja Al2O3 (Al oksiid) c. Katete tugevus on 2000 –3000 HV 10. Tooriku teema teada kus. 11. Erinevad treipingid a. Lihtsad i. Teostatakse mitmesuguseid treimistöid va keermestamine. ii. Tavaliselt väikegabariitsed pingid. iii. Kasut: aparasdiehituses ja hobipingid. b. Universaal i. Erinevalt lihtsatest treipinkidest on universaalsetel pinkidel võimalus lõigata keeret (käigukruvi)
Kontsentreeritud väävelhape lahustab teda ainult soojendamisel: Mn + 2H2SO4 MnSO4 + SO2 + 22 Mangaan lahustub lämmastikhappes, redutseerides viimast oksiidini või isegi dilämmastikoksiidini: 3Mn + 8HNO3 3Mn(NO3) 2 + 2NO + 4H2O 4Mn + 10HNO3 4Mn(NO3) 2 + N2O + 5H2O (4) Mn reageerib peenestatult hapnikuga, kuumutamisel ka lämmastikuga, väävliga ning süsinikuga: 3Mn(s) + 2O2(g) Mn3O4(s) 3Mn(s) + N2(g) Mn3N2(s) mangaan(II)nitriid Mangaan reageerib halogeenidega, tekivad Mn(II)halogeniidid Mn(s) + Cl2(g) MnCl2(s) Pingereas vesinikust eespool asuva metallina reageerib lahjendatud hapetega Mn(s) + H2SO4(aq) Mn2+(aq) + SO4 2(aq) + H2(g) (8) 5. Ühendid Ühendeis on Mangaani oksüdatsiooniaste kuni VII, neist püsivamad II ja VII. Madalaima o.- a.-ga Mn-ühendeis on mangaanil aluselised, kõrgematel happelised ning vahepealse o.-a.-ga ühendeil on amfoteersed omaused. (2) 5.1 Oksiidid (2)
* A-rühma metallidel on enamjaolt väliskihi elektronide arv võrdne rühma numbriga. * B-rühma metallidel on väliskihil 2 elektroni ning eelviimane kiht on see, mis täitub viimasena. * Metalli aatomid võivad elektrone ainult loovutada seega alati redutseerijad ja pos. o.a. * Pingerida: K,Ba,Ca,Na,Mg, Al,Mn,Zn,Cr,Fe,Ni,Sn,Pb,H,Cu,Hg,Ag,Pt,Au * Metall + -) Hapnik = oksiid -) Väävel = sulfiid -) Halogeen (7A) = Halogen -) Vesinik = hüdriid -) Lämmastik = nitriid -) Süsinik = karbiid -) Hape = sool + vesinik *) Erandid: Kontsentreeritud väävelhape ja lämmastikhape reageerivad metallidega, mis on vesinikust paremal. Saadusi on kolm: sool, oksiid ja vesi. Alumiiniumi ja raua puhul need passiveeruvad. -) Sool = metall + soom (metall peab olema aktiivsem kui soolas olev metalliioon + ei tohi olla I/II A rühma metall ja sool vees lahustuv) * Metalli saab enamjaolt maa seest maakidena:
kergesti lahj HNO3-ga; knots HNO3 toimel passiveerub. · Leeliste lahused ei toimi niklisse, kuid Ni reageerib NH 3 vesilahusega. Alles üle 550 C oksüdeerub Ni sulatatud NaOH toimel 2Ni + 2NaOH -> 2NiO + 2Na + H2 Vee ja õhuniiskuse suhtes on Ni püsiv. · Vesinikuga moodustab Ni tahkeid lahuseid. · Lämmastik lahustub niklis väga vähe. Pihusa nikli reageerimisel NH 3-ga moodustub nikkel(I)nitriid Ni3N. · Halogeenidega kuumutamisel tekivad nikkel(II) halogeniidid. Ni on üks püsivamaid metalle F2 suhtes. Sulatatud nikkel reageerib süsinikuga, tekib nikkelkarbiid Ni3C(jahtumisel laguneb, eraldub grafiit) · Räniga moodustab Ni silitsiide · Booriga tekivad nikli boriidid · Väävli reageerimisel nikliga tekivad sulfiidid · Fosforiga moodustuvad fosfiidid · Nikkel on kõrge katalüütilise aktiivsusega. Füüsikalised omadused:
juuresolekul) NH3 vesilahusega. Alles üle 550 °C oksüdeerub nikkel sulatatud NaOH toimel (viimane redutseerub seejuures vaba naatriumini): 2Ni + 2NaOH → 2NiO + 2Na + H2 . Vee ja õhuniiskuse suhtes on nikkel püsiv. Vesinikuga moodustab nikkel tahkeid lahuseid (hüdriide, millest püsivam on NiH, saadakse kaudselt). Lämmastik lahustub niklis väga vähe. Pihusa (peendispersse) nikli reageerimisel NH3-ga (300– 450 °C juures) moodustub nikkel(I)nitriid Ni3N. Halogeenidega kuumutamisel tekivad nikkel(II)halogeniidid. Nikkel on üks püsivamaid metalle F2 suhtes. Sulatatud nikkel reageerib süsinikuga, tekib nikkelkarbiid Ni3C (jahutamisel laguneb, eraldub grafiit). Räniga moodustub nikkel silitsiide (neist püsivam on Ni3Si) Booriga tekivad nikli boriidid (neist rasksulavaim NiB12). Väävli reageerimisel nikliga tekivad sulfiidid NiS, Ni2S3 jmt. Fosforiga moodustuvad fosfiidid Ni5P2, Ni2P jt. Nikkel on kõrge katalüütilise aktiivsusega
40) naftaleen ja selle ühendid (naftaleeniühendid valemiga CnH2n-12); 41) vinüülbenseen ja divinüülbenseen; 42) aromaatsete süsivesinike halogeenderivaadid; 43) fenoolid ja nende ühendid ning nende halogeenderivaadid; 44) naftoolid ja nende ühendid ning nende halogeenderivaadid; 45) alküülarüüloksiidide halogeenderivaadid; 46) alküülarüülsulfonaatide halogeenderivaadid; 47) bensokinoonid; 48) aromaatsed amiinid ja aromaatsed hüdrasiinid ning nende halogeen-, fenool-, nitriid-, nitraat- ja sulfoderivaadid; 49) alifaatsed amiinid ja nende halogeenderivaadid; 50) aromaatsete süsivesinike nitraatderivaadid; 51) fenoolide nitraatderivaadid ja nende ühendid; 6 Kutsehaigused ja tööõnnetused 52) antimon ja selle derivaadid; 53) lämmastikhappe estrid; 54) vesiniksulfiid;
..15% (v.a. kiirpihustuse korral). Pinnete paksus kuni 3,5 mm. Leekpihustatud pinnete kõvadus on tunduvalt suurem kui pealepihustatud pinnetel. Ka plasmapihustus annab väga kõvasid ja kulumiskindlaid katteid. Pihustuspinded saadakse järgmiste moodustega: kaarpihustamine, kõrgsageduskeevitus, leekpihustamine, plasmapihustamine, detonatsioonpihustamine. Pihustuspindamisel kasutatavad materjalid: metallid, intermetalliidid, mittemetallid, kõvamaterjalid, kermised, kõvad sulamid, karbiid- ja nitriid-keraamika: WC, TiN jt; sulamid. 22. Keevituse ohutusnõuded. Keevitustöödel tuleb kanda vastavaid tööriideid, kindaid ja spetsiaalset kaitseklaasiga varustatud näokatet või keevitusmaski. Enne töö alustamist tuleb kõik kergestisüttivad materjalid eemaldada keevitustsoonist. Kaarlahendust ei tohi tekitada gaasiballoonil või selle läheduses. Töötsoonis tuleb kasutada äratõmbega ventilatsiooni. Keevitamisel
spetsiaalklaasides (tavaliselt B2O3 kujul), mitmed teised tehnilised kasutusalad: pesemisvahendid, herbitsiidid, räbustid metallurgias, mikroväetistes (taval. H3BO3 kujul) Ühendid: boori ühendeid: booraks Na2B4O7 ·10H2O, boorhape H3BO3. Need on praktikas tähtsaimad boori ühendid, leidub sellisel kujul ka looduses. vesinikuga: boraanid - boor vesinikuga otseselt ei reageeri, seetõttu saadakse boraane. On mürgised, ebameeldiva terava lõhnaga värvitud ained. Lämmastikuga: nitriid bn – tule ja kuumuskindlad materjalid, oksiidid – värvitu kritallias või klaasias aine, karbiidid - musta värvi suure kõvadusega ained, kas liohvimismaterjalina, tuumaenergeetikas, pooljuhina, halogeniidid – värvitud, lämmatava lõhnaga gaasid, suitsevad niiskes õhus, lah vees ja seejuures hüdrolüüsuvad, boraadid – värvitud, soomusjad kristallid. Naatriumtetraboraatdekahüdraat Na2B4O7 · 10H2O (booraks) värvitu vees lah krist aline,
Alumiinium on juba metalli omadustega, kuigi tal on ka mittemetalli omadusi. Ta on amfoteerne, s.t reageerib hapetega, andes alumiiniumkatiooni, ja kuumade leelistega, andes aluminaatanioone. Alumiinium leiab kasutamist: lennuki- ja autotööstuses (kõvaduse lisamiseks kasutatakse tema sulameid vase ja räniga); elektrijuhtmetes; kütuseelementides. 21. Iseloomustage üldiselt booriühendeid. B olulisemad ühendid (H 3BO3, B2O3, karbiid, nitriid, halogeniidid, boraanid, boorhüdriidid): nende kasutamine ja kirjutage nende tasakaalustatud tekkereaktsioonid. Boorhape H3BO3 või B(OH)3 on valge tahke aine. Mürgine, kasutatakse antiseptiku ja pestitsiidina. Võib käituda Lewis'i happena. Lähteaineks booroksiidi B2O3 saamisel. B+3HNO3H3BO3+3NO2 või äkki HBO2+H2OH3BO3 Booroksiidi kasutatakse räbustina (lahustab metallioksiide) spetsiaalse klaasi valmistamisel. 2H3BO3B2O3+3H2O saadakse boorhappe kuumutamisel.
Oksiidikihiga katmist rakendatakse näiteks sageli alumiiniumi kaitsmisel. Rauapinna katmisel pliimennikuga Pb3O4 raua pind osaliselt oksüdeerub moodustades tiheda kihi, mis takistab edasist korrosiooni; K2Cr2O7 kui tugeva oksüdeerija lisamine jahutusvedelikesse tekitab passiveeriva oksiidikihi, samuti metalli kastmine hetkeks HNO3 lahusesse. 113.Pinna isoleerimine: Polümeerid (polüvinüülkloriid, fluoroplast, kumm jt.). Emailid. Keraamilised katted (TiC-karbiid, TiN-nitriid, Al 2O3, Cr2C3, Cr2O3, jne.). Biokile (ingl. biofilm)- uus katte vorm, kus kasutatakse teatud bakteriaalseid kilesid metallide pinnal. Kasut. Tugevalt korrodeeruvates keskkondades. Vähendab tunduvalt korrosiooni intensiivsust. 114. Elektrokeemiline kaitse: protektorkaitse: Raud roostetab siis kui ta osutub anoodiks. Seega kui ühendada raua külge mõni temast pingereas eespool oleva metalli tükk (Mg, Zn), saab anoodiks viimane: Mg 2e Mg2+ raud on aga
· Boori tootmine on üsna väike, kuigi tal on rida kasulikke omadusi (kõvadus, väike tihedus). · Boor eksisteerib lihtainena rea allotroopsete vormidena: hallikasmust, mittemetalliline, kõrge sulamistemperatuuriga vorm; tumepruun pulbriline vorm, mis baseerub ikosaeedrilisel (kakskümmendtahukalisel) 12 boori aatomi klastril. 21. Iseloomustage üldiselt booriühendeid. B olulisemad ühendid (H 3BO3, B2O3, karbiid, nitriid, halogeniidid, boraanid, boorhüdriidid): nende kasutamine ja kirjutage nende tasakaalustatud tekkereaktsioonid. · Boorhape H3BO3 või B(OH)3 on valge tahke aine. Mürgine, kasutatakse antiseptiku ja pestitsiidina. Võib käituda Lewis'i happena. Lähteaineks booroksiidi B2O3 saamisel. · Booroksiidi kasutatakse räbustina (lahustab metallioksiide) spetsiaalse klaasi valmistamisel. · Boorkarbiid - B12C3, 12B + 3C=B12C3 · Boornitriid B + N = BN (tuleb kuumutada)
oktaboraanid B8H12, B8H14, B8H16, B8H18. Mürgised, ebameeldiva terava lõhnaga värvitud ained B2H6, B4H10 - gaasid, n=5-9 vedelikud, n ›10 kristallilised. suurema praktilise tähtsusega: diboraan B2H6, mida kasut. kõrgpuhta B saamiseks, booriga legeerimiseks, boororgaanil. ühendite sünteesil. Saamismeetodeid on palju, näit. 450ºC 2BCl3 + 6H2 Cu - Al B2H6 + HCl 3.2.2.2. Lämmastikuga: NITRIID BN Taval. ting.-s püsiv grafiiditaoline (kuid valget värvi) α-BN, kõrg. to-del α-BN → ß-BN ja γ-BN (kõvaduselt lähedased teemantile). α-BN saadakse taval. 2000ºC B2O3 + 2NH3 2BN + 3H2O γ -BN saadakse α -vormist taval. lööklainelise survega rõhul p›13 GPa (1GPa = 109 Pa; taval. õhurõhk ca 1,01( 105 Pa). Sarnaneb protsessiga grafiit → teemant Kasut.: α -BN: kõrgtulekindlad materjalid
- kõrgehind Tehnokeraamika liigitus Tehnokeraamilisi materjale liigitatakse mitmeti. Enam kasutamist on leidnud liigitamine keemilise koostise ja kasutusalade järgi. Keemilise koostise järgi jaotatakse tehnokeraamika kolme gruppi: a)oksiidkeraamika b)mitteoksiidkeraamika: - karbiidid - nitriidid - boriidid - silitsiidid c)segakeraamika: - oksiidnitriidid - oksiidboriidid jt. Tehnokeraamika koosneb põhiliselt rasksulavaist ühendeist ( oksiidid, karbiidid, nitriid, boriidid jne), mille sulamistemperatuur on >1500°C. Rasksulavate ühendite omadused sõltuvad aatomivaheliste keemiliste sidemete tugevusest ja kristallvõre struktuurist. Rasksulavad ühendid jagatakse oksiidideks ja hapnikku mittesisaldavateks. Hapnikku mittesisaldavad rasksulavad ühendid, mida kasutatakse tehnokeraamikas, on karbiidid, boriidid, nitriidid, ja silitsiidid. Üleminekugrupi metallide (IV...VI grupp) baasil rasksulavail ühendeil karbiididel ja
annaabi.ee 
