Nimetatud tunnust kasutatakse alkeenide kindlakstegemisel. ) 2) Hüdrogeenimisel (liitumisel vesinikuga ) katalüsaatori(Ni, Pt) manulusel moodustuvad alkaanid. 3) Vesinikhalogeniididega liitumisel moodustuvad alkaani halogeenderivaadid.(nt kloroetaan) 4) Katalüsaatorite (H2SO4) manulusel reageerivad alkeenid veega, hüdrateeruvad , moodustades alkohole.elektrofiiliks on kaksiksidemele liituv prooton. Ebasümmeetriliste molekulide korral liitub vesinik enam hüdrogeenitud süsinikuga (markovnikovi reegel). 10. Aromaatsed ühendid. Benseen. Aromaatsed süsivesinikud ehk areenid on benseenituuma sisaldavad süsivesinikud. Lihtsaimaks areeniks on benseen C6H6. Jaotuvad ühetuumalisteks ja mitmetuumalisteks areenideks. Süstemaatiline nomenklatur käsitleb ainult ühte benseenituuma sisaldavad süsivesinikke benseeni derivaatidena. Aromaatsetes tuumades on tervet tsüklit hõlmav - elektronpilv
.. Metaani pürolüüs Kuumutamisel laguneb metaani molekul radikaalideks ( radikaal = osake, millel on paardumata elektrone, väga reaktsioonivõimeline) Jahtumisel radikaalid rekombineeruvad.(taasühinevad) . . . . CH4 H3C + H ja hiljem 2H3C H3C CH3 2H H2 jne. Põhilised pürolüüsi saadused on: tahm ( C- kummitõõstusele) ; etüün e atsetüleen ( C2H2 kasutatakse keevitamiseks ja mitmete ainete sünteesimiseks) ja vesinik ( ammoniaagi sünteesiks) Metaani halogeenimine Vesiniku aatomeid saab asendada halogeenide aatomitega. Jood praktiliselt ei reageeri metaaniga ja fluori toimel ta kipub lihtsalt põlema ( CH4 + 2F2 C + 4HF) Seega jäävad kloor ja broom.Reaktsioon kulgeb ahelreaktsioonina. I etapp ahela teke . sellel etapil tekivad aktiivsed osakesed, antud juhul radikaalid . Cl2 2 Cl Näiteks valguse toimel mõni kloori molekul laguneb II etapp ahela kasv
kaksiksidemele, kus pii-sideme asemel moodustub kaks sigma-sidet. *Halogeenimine: CH2=CH2 + Cl2Ch2Cl-Ch2Cl (elektrofiil tekib halogeeni molekuli polarisatsiooni tulemusena, teine halogeeniaatom liitub reeglina trans-asendisse Saamine: *saadakse tööstuslikult alkaanide dehüdrogeenimisel: CH3CH3(g) CH2=CH2(g)+H2(g) (2 naabersüsinike juures paiknevat rühma eemaldatakse molekulist nii,et tekib kaksikside) Aromaatsed ühendid. Benseen. Areenid ehk aromaatsed süsivesinikud on süsivesinikud, mis sisaldavad üht või mitut benseenituuma. Jaotuvad ühetuumalisteks ja mitmetuumalisteks areenideks. Süstemaatiline nomenklatuur käsitleb ainult ühte benseenituuma sisaldavaid süsivesi-nikke benseeni derivaatdena. Elektrofiilne asendusreaktsioon aromaatsetes süsivesinikes: Isomeeria. dissotseeru · Hargnevuse alusel jaotatakse süsinikuahelad hargnemata e
ORGAANILISE KEEMIA KONTROLLTÖÖ Nr 2 KONSPEKT · Süsivesinikud- org ühendid, mis koosnevad ainult C ja H aatomitest. · Alkoholaat- alkoholi kui happe sool, alkohol + leelismetall CH3CH2ONa- naatriumetanolaat · Fenool- hüdroksübenseen, tugevamad happed kui alkoholid · Bensiin- alkaanide segu C5-C12 · Diislikütus- alkaanide segu üle C12 · Isoamüülalkohol- · Kaaliumpermanganaat- KmnO4 · Tetraklorometaan: CCl4 · Triklorometaan: CHCl3 · Naatriumnitrit: NaNO2 · Tolueen: · m + mm = iooniline side mm + mm = kov polaarne side
ümberjaotumise tulemusena. +R lektrodonoorsed (-NH2; -OH; OCH3; -F, -Cl; -Br; -J; -CH3). R elekroakseptoorsed (COH; COOH, COOCH3; NO2; CN). +I elektrodonoorse induktsoonief rühmad (elektroneg tuuma poole). I elektronakseptoorne rühm (-H<-CH2Cl< -OH< -COR< COOR< -Hal< -NO2). Orto- parasuunajad +I ja +R (aktiveerijad), meta suunajad I, -R (desaktiverijad). Alkaanid: 1)+O2CO2+H2O 2)+[O]alkohol/ ketoon/ karb hape 3)+Hal 4)+ HNO3(nitreerimine)R-NO2 5)võib ära võtta H (Ru; Rh; Pd; Pt; ZnO; Cr2O toimel)alkeen Tsükloalkaanid: 1)+Cl2/ HNO3kloro-, nitrotsükloalkaanid. 2)+Hal/ Hal vesnikhape/ solfohae/ O2tsükl avamine ja lahtise ahelaga üh teke. Alkeenid: 1)+H2alkaanid 2)+H2Oalkohol 3)+Haogeenef liitumine haloheenühendid 4)+vesinikHalMarkovnikovi reegel! 5)põlemine 6)UV(hv) või perroxiidi juuresolekul mittepol lahustisanti markovnikovi reegel. 7)epoideerub vesinikperroxiidi või või perhappe
Created by Riho Rosin 6 13666324649407.doc.doc 1. Põlemine: Kõik põlevad. Madalamad alkaanid põlevad kahvatu, vähemärgatava leegiga. CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O Õhuga segatult moodustuvad nad plahvatava segu. 2. Termiline lagunemine. Kõrgel temperatuuril lagunevad. Tekivad reaktsioonisaadused olenevad temperatuuris, reaktsiooniajast ja katalüsaatorist. 1200°C juures süsinik ja vesinik. 1500°C juures etüün ja vesinik. 1200°C 1500°C CH4 C + 2H2 2CH4 C2H2 + 3H2 3. Asendusreaktsioon halogeenidega. Toimub valguse toimel. CH + Cl2 HCCl + HCl klorometaan, metüülkloriid 4. Isomerisatsioon. Toimub kõrgemal temperatuuril ja rõhul katalüsaatorite manulusel. Isomeerid esinevad alkaanidel alates butaanist. CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH3
Tsükloheksaani konformeerid, nende üleminekud: Stereoisomeeria, stereogeensed tsentrid, absoluutne konfiguratsioon ja selle määramine. Enantiomeerid, diastereoisomeerid, meso-ühendid. Enantiomeersete ühendite saamine diastereoisomeeride lahutamise teel: Karbonüülühendid Aldehüüdid, ketoonid: Nukleofiilne liitumine karbonüülühenditele: Alkoholide, amiinide liitumise mehhanism: Atsetaalide, enamiinide, imiinide hüdrolüüsi mehhanism: Wolff-Kishneri, Wittifi reaktsioon, liitumine -küllastamata karbonüülühenditele: Keto-enoolne tautomeeria: Alus- ja happekatalüütiline enooli moodustamine: Karbonüülühendite -asendus: halogeenimine, alküleerimine: Maloonsüntees: Karbonüülkondensatsioon: Aldoolkondensatsioon (mehhanism): esterkondensatsioon (mehhanism): Michaeli liitumine: Süsivesikud Süsivesikute klassifikatsiooni (D/L, aldoos/ketoos, C-aatomite arvu järgi): Tsüklilised vormid (furanoos, püranoos): Haworthi projektsioon:
O H d+ d+ d- F. CH3 CH2 C + HCN CH3 CH2 C CN H OH 1 7. Reaktsioon on mitmeastmeline, kuid summaarse võrrandi järgi astub karbonüülse hapniku aato- mi asemele lämmastiku aatom koos oma asendusrühmaga. Dialküül- või trialküülamiin ei saa nii- viisi reageerida, kuna nendes pole lämmastiku aatomi juures kahte vesinikku. O N a) CH3 C CH3 + NH2 CH3 C CH3 + H2 O
Keemilised omadused • Polaarne kovalentne side • Polaarse sideme katkemisel jaotuvad elektronid ebaühtlaselt, halogeen haarab terve elektronpaari ja saab neg. laengu (nukleofiil), teisele jääb tühi orbitaal ja pos. laeng (elektrofiil) • Nukleofiilne asendusreaktsioon – ründav osake on nukleofiil. Reaktsioonitsenter on elektrofiilne tsenter. Lahkuv rühm eraldub nukleofiilina. • N: R — Cl + NaOH → ROH + NaCl (ROH alkohol) Alkoholid • Alkohol – orgaaniline ühend, mille tetraeedrilise süsiniku aatomi juures on üks vesinik asendatud hüdroksüülrühmaga (—OH), see on funktsionaalseks rühmaks. • Alkoholidel on järelliide –ool. • CH3 — CH2 — CH2 — OH (propaan1ool), • HO — CH2 — CH2 — OH (etaan1,2diool) Omadused • Hapnik on nii C-st kui H-st elektronegatiivsem. • alkoholis on nukleofiilseks tsentriks hapnik ja elektrofiilseteks tsentriteks vesinik ja süsinik.
.. Metaani pürolüüs Kuumutamisel laguneb metaani molekul radikaalideks ( radikaal = osake, millel on paardumata elektrone, väga reaktsioonivõimeline) Jahtumisel radikaalid rekombineeruvad.(taasühinevad) . . . . CH4 à H3C + H ja hiljem 2H3C à H3C CH3 2H à H2 jne. Põhilised pürolüüsi saadused on: tahm ( C- kummitõõstusele) ; etüün e atsetüleen ( C 2H2 kasutatakse keevitamiseks ja mitmete ainete sünteesimiseks) ja vesinik ( ammoniaagi sünteesiks) Metaani halogeenimine Vesiniku aatomeid saab asendada halogeenide aatomitega. Jood praktiliselt ei reageeri metaaniga ja fluori toimel ta kipub lihtsalt põlema ( CH4 + 2F2 à C + 4HF) Seega jäävad kloor ja broom.Reaktsioon kulgeb ahelreaktsioonina. I etapp ahela teke . sellel etapil tekivad aktiivsed osakesed, antud juhul radikaalid . Cl2 à 2 Cl Näiteks valguse toimel mõni kloori molekul laguneb II etapp ahela kasv
elektrilaenguta (neutraalsetest) neutronitest. Prootoni ja neutroni mass on ligikaudu võrdsed. Prootonite arv tuumas määrab tuumalaengu ja ka elemendi. Neutronite arv antud elemendi tuumas võib varieeruda, põhjustades isotoopide olemasolu. Isotoopide keemilised omadused on väga sarnased. Kui aatomis on elektrone rohkem või vähem kui prootoneid, siis on tegemist iooniga. Liigse elektroniga on negatiivne ioon (anioon), puuduv elektron on aga positiivsel ioonil (katioon). Kui aatomis ei ole ühtegi elektroni, siis on tegemist täielikult ioniseeritud aatomiga. Seosed perioodilisustabeliga: Elemendid järjestatakse vastavalt aatomnumbrile, mis väljendab aatomituuma elektrilaengut ehk prootonite arvu tuumas – st, et neutraalse aatomi elektronkihi kogulaeng peaks olema sama, jagunedes vastavalt ehitusele ära elektronkihtidele, pidades silmas, et 1. elektronkihil võib olla kuni 2 elektroni, 2. kihil kuni 8 elektroni, 3
püüavad oma üksiku elektroni igal võimalusel ühendada teise osakese elektroniga, et tekiks elektronpaar, sest nii tekib stabiilne (madalama energiaga) osake. 10 Näide: CH3 -- CH2 -- CH2 -- CH3 CH3 -- CH2 -- CH2 · + CH3 · butaan propüülradikaal metüülradikaal Radikaal osake, millel on üksik paardumata elektron. On väga reaktsioonivõimeline. Ta on kõrge energiaga osake ja püüab igal võimalusel ühendada end teise elektroniga. Toatemperatuuril on alkaanid oksüdeerijate suhtes püsivad, ei reageeri ka enamike kontsentreeritud hapete ja leelistega. Tüüpilised reaktsioonid alkaanidele on: 1) oksüdeerumine 0
püüavad oma üksiku elektroni igal võimalusel ühendada teise osakese elektroniga, et tekiks elektronpaar, sest nii tekib stabiilne (madalama energiaga) osake. 10 Näide: CH3 -- CH2 -- CH2 -- CH3 CH3 -- CH2 -- CH2 · + CH3 · butaan propüülradikaal metüülradikaal Radikaal osake, millel on üksik paardumata elektron. On väga reaktsioonivõimeline. Ta on kõrge energiaga osake ja püüab igal võimalusel ühendada end teise elektroniga. Toatemperatuuril on alkaanid oksüdeerijate suhtes püsivad, ei reageeri ka enamike kontsentreeritud hapete ja leelistega. Tüüpilised reaktsioonid alkaanidele on: 1) oksüdeerumine 0
püüavad oma üksiku elektroni igal võimalusel ühendada teise osakese elektroniga, et tekiks elektronpaar, sest nii tekib stabiilne (madalama energiaga) osake. 10 Näide: CH3 -- CH2 -- CH2 -- CH3 CH3 -- CH2 -- CH2 · + CH3 · butaan propüülradikaal metüülradikaal Radikaal osake, millel on üksik paardumata elektron. On väga reaktsioonivõimeline. Ta on kõrge energiaga osake ja püüab igal võimalusel ühendada end teise elektroniga. Toatemperatuuril on alkaanid oksüdeerijate suhtes püsivad, ei reageeri ka enamike kontsentreeritud hapete ja leelistega. Tüüpilised reaktsioonid alkaanidele on: 1) oksüdeerumine 0
Süsinikuga seotud vesinikke tavaliselt ei märgita. Peamised funktsionaalrühmad: 1. Süsivesinikud Molekul koosneb vaid süsiniku ja vesiniku aatomitest. Jagatakse kahte peamisse klassi alifaatsed ja aromaatsedsüsivesinikud. 1.1. Aromaatsed süsivesinikud Molekulis sisaldub vähemalt üks benseenituum. Nimetatakse areenideks. Üldvalem CnH2n-6 Areenide nimetamisel kasutatakse väga palju mittesüstemaatilisi ehk triviaalnimetusi. Kõige tähtsam aromaatne süsivesinik on benseen: üldvalem C6H6. · Monoasendatud benseen kasutatakse alati lõppliidet -benseen (nt. nitrobenseen, klorobenseen). · Alküülasendatud benseeni derivaadid oleneb alküülahela pikkusest: o Kui ahelas rohkem kui 6 süsinikuaatomit, siis valitakse tüviühendiks alküülahel. o Kui ahelas on vähem kui 6 süsinikuaatomit, siis valitakse tüviühendiks areen. 6-fenüülhept-3-een
erinevate põhimõtete alusel. Kõige üldisem klassifikatsioon baseerub: • süsinikuahela (-skeleti) ehitusel; • funktsionaalse (-te) rühma (-de) olemasolu arvestamisel. Orgaaniliste ühendite klassifikatsioon süsinikuahela ehituse järgi (joon. 1): Joon.1 O R G AAN ILIS ED Ü H EN D ID (naturaalsed/sü nteetilised) Atsüklilised ehk alifaatsed T süklilised (avatud ahel) (suletud ahel) K arbotsüklilised H eterotsüklilised K üllastatud K üllastam ata (ainult C -aatom id) (C -aatom id ja
halogeenidel, madalam leelismetallidel. Rühma piires elektronegatiivsus üldreeglina järjenumbri kasvamisel kahaneb. Kõrgeim elektronegatiivsus on fluoril, madalaimntseesiumil ning madal teistel leelismetallidel. Redoksreaktsioonid jagunevad: · Molekulide/ioonide vahelised reaktsioonid oksüdeerija ja redutseerija on erinevates ainetes · Molekulisisesed reaktsioonid - oksüdeerija ja redutseerija samas ühendis · Disproportsioneerumisreaktsioon e autoredoksreaktsioon reaktsioon, milles osa sama elemendi aatomitest on oksüdeerijad, osa sama elemendi aatomitest on redutseerijad. Reaktsioonivõrrandite tasakaalustamine Vastavalt massi jäävuse seadusele peab reaktsioonivõrrandis paremal ja vasakul pool olema samapalju ühe ja sama elemendi aatomeid. Lihtsamaid reaktsioone tasakaalustatakse vaatluse teel, alustades keerulisematest ühenditest ja lõpetades lihtainetega. Redoksreaktsioonides peab
Aineklass Tunnus Näide Reaktsioon Ainult C-H +O2CO2+H2O Alkaanid üksiksidemed +hal2Hhal+halalkaan -aan +O2CO2+H2O +H2alkaan +hal2dihalogeenalkaan Ainult C-H
Homoloogiline rida: 11.- 12. eteen C2H4 13. propeen C3H6 14. buteen C4H8 15. penteen C5H10 16. hekseen C6H12 17. hepteen C7H14 18. okteen C8H16 19. noneen C9H18 20. dekeen C10H20 V = n * Vm n = m/M = m/V M molaarmass Vm molaarruumala (22,4) m mass n moolide arv tihedus mol/mol; m/M; V/Vm (gaas); V/M (vedelik) Keemia - Alkoholid Alkoholid on ained, mille molekulis süsiniku aatomi juures asuv vesinik on asendatud hüdroksüülrühmaga ( -OH ). Alkoholide nimetused tuletatakse vastava süsivesiniku nimetusest, millele lisatakse sõnalõpp ool, kusjuures esialgne lõpp aan lüheneb. Alkoholi molekulis võib olla ka mitu hüdroksüülrühma. Selliseid alkohole nimetatakse mitmehüdroksüülseteks (mitmealuselised). Peaaegu mitte kunagi ei ole ühe C juures mitut hüdroksüülrühma, kuna sellised ühendid ei ole püsivad. Mitme hüdroksüülrühmaga ühendite lõpud on diool, -triool jne
orgaanilised ühendid aatomite rühmitustest, mis seostuvad ühendi tuumaga (tuumaks võib olla 1 aatom). Aatomite laengud pole seejuures olulised. Klassifitseeris orgaanilised ained tüüpideks e peredeks. Ühte tüüpi ühenditel on samasugune tuum. Vee molekulist lähtuvates ühendites on tuumaks hapniku aatom, ammoniaagi molekulist lähtuvates ühenites aga N aatom. Ühe vesiniku aatomi asendamisel orgaanilise radikaaliga vee molekulis (metüül, etüül jne)saadakse alkohol ja ammoniaagi molekulist amiin jne. Tänapäeval on radikaali mõiste teine- 1 paardumata elektron orbitaalil. Ta koostas ka orgaaniliste ainete kolmemõõtmelised mudelid, mis aga ei äratanud tol ajal tähelepanu. Berzeliuse survel jäid Laurentile tähtsamad keemialaborid suletuks, ta jäi elulõpuni tööle provintsi. Liebig lõpuks tunnistas Laurenti ideid, kuid Wöhler jäi Berzeliusele kindlaks.
Suurema valentsusega sisendmetall lahustub põhimetallis paremini kui vastupidi. Näiteks kui tsink lahustub vases 38,4 %, siis vask tsingis ainult 2,3 %. Lahustuvus väheneb, kui elemendid asuvad perioodilises tabelis üksteise suhtes kaugemal. Näiteks vases lahustub 38,4 % Zn, 19,9 % Ga, 11,8 % Ge ja 6,9 % As. Sõlmpunktidevahelise lisandiga püsiv tahke lahus saadakse siis, kui lisandi ja põhimetalli aatomid erinevad suuruselt küllaldaselt. Niisuguseid lahuseid moodustavad tavaliselt vesinik, hapnik, lämmastik ja süsinik. Väikesed aatomid difundeeruvad oluliselt kiiremini kui suured. Näiteks terases süsiniku aatomid difundeeruvad vabalt, kuid suured raua aatomid difundeeruvad ainult vakantside kaudu. Metallide ja sulamite omadused on nende valatavus, survetöötlus(valtsimine, pressimine, stantsimine), keevitatavus, lõigatavus, sepitatavus jpm. Omaduste uurimisel on väga tähtis teada, millised
IV KEEMILISED OMADUSED Iseloomulikuks reaktsioonitüübiks on asendusreaktsioon. 1. Põlemine: Kõik põlevad. Madalamad alkaanid põlevad kahvatu, vähemärgatava leegiga. CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O Õhuga segatult moodustuvad nad plahvatava segu. 2. Termiline lagunemine. Kõrgel temperatuuril lagunevad. Tekivad reaktsioonisaadused olenevad temperatuuris, reaktsiooniajast ja katalüsaatorist. 1200°C juures süsinik ja vesinik. 1500°C juures etüün ja vesinik. 1200°C 1500°C CH4 C + 2H2 2CH4 C2H2 + 3H2 3. Asendusreaktsioon halogeenidega. Toimub valguse toimel. CH + Cl2 HCCl + HCl klorometaan, metüülkloriid 4. Isomerisatsioon. Toimub kõrgemal temperatuuril ja rõhul katalüsaatorite manulusel. Isomeerid esinevad alkaanidel alates butaanist. CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH3
Sulamite eelised võrreldes puhaste metallidega: _odavamad _kõvemad _tugevamad _madalama sulamistemperatuuriga _kuumakindlamad _vastupidavamad _korrosioonikindlamad Rauasulamid: teras (kuni 2% C), malm (2-5% C), roostevabateras (lisandiks Cr) Süsinik C-sisalduse suurenedes kasvab terase kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir ning vastupanu väsimuspurunemisele, vähenevad aga plastsus- ning sitkusnäitajad. Tavalisandid: Räni, mangaan,Väävel, fosfor, Lämmastik, hapnik ja vesinik. Peale süsiniku viiakse terastesse vajalike omaduste saamiseks mitmesuguseid spetsiaalseid lisandeid legeerivaid elemente - Cr, Ni, W, V, Mo, Co jt. Korrosioonikindlatest terastest on enam levinud kroomi (vähemalt 12%), niklit jt. legeerivaid elemente sisaldavad terased. Vasesulamid _messing ehk valgevask (Cu - Zn) _pronks (Cu - Sn) _melhior (Cu - Ni) _uushõbe ehk alpaka (Cu - Ni - Zn) Niklisulamid _ Parima korrosioonikindlusega on Ni-Cu-sulamitest tuntud monelmetall,
aldehüüd Järelliide –aal Madalamadkarbonüül- 1) Oksüdeerumine karboksüülhappeks 40%-line metanaali lahus on RCHO ühendid on kergesti lenduvad CH3CHO + Ag2O → CH3COOH + 2Ag formaliin, mis on desinfits.vahend HCHO ja vees lahustuvad vedelikud. Hõbepeegli reaktsioon. ketoonidega EI toimu! Metanaali kasut. polümeeride Metanaal Kõrgematel lahustuvus 2) Redutseerimine alkoholiks saamiseks. CH3CHO väheneb. (karb.rühm on küll CH3CHO + H2 → CH3CH2OH Etanaal tekib organismis etanooli Etanaal polaarne, aga H-side-meid ei 3) Reageerivad alkoholidega oksüdeerumisel olles peamiseks
1. ELEMENTIDE RÜHMITAMISE PÕHIMÕTTED 1.1. Elementide jaotus IUPAC’i süsteemis Reeglid ja põhimõtted, kohaldatuna eesti keelele: Karik, H., jt. (koost.) Inglise-eesti-vene keemia sõnaraamat Tallinn: Eesti Entsüklopeediakirjastus, 1998, lk. 24-28 Rühmitamine alanivoode täitumise põhjal 2. ELEMENDID Vesinik Lihtsaim, kergeim element Elektronvalem 1s1, 1 valentselektron, mille kergesti loovutab → H+-ioon (prooton, vesinik(1+)ioon) võib ka siduda elektroni → H- (hüdriidioon, esineb hüdriidides) Perioodilisusesüsteemis paigutatakse (tänapäeval) 1. rühma 2.1.1. Üldiseloomustus Gaasiline vesinik – sai esimesena Paracelsus XVI saj. – uuris põhjalikult H.Cavendish, 1776 – elementaarne loomus: A.Lavoisier, 1783 Elemendina: mõõduka aktiivsusega, o.-a
K * mida hargnenum U vähemalt üks C- lõppliide pent-1-üün süsivesinikahel, seda madalam -üün keemistemperatuur D C kolmikside CHCCH2CH2CH3 (molekulidevaheliste jõudude Areenid CnH2n-6 benseen C6H6 toime on häiritud, C&H (benseeni CH CCH 6H35- fenüül kokkupuutepind liibumiseks HC C homoloogid) tolueen (metüülbenseen) väiksem) HC CH delokaliseeritud CH C6H5CH3 -elektronsüsteem
vahane aine, mis helendab pimedas. 2. Kes ja kuidas avastas vesiniku. Kirjutage reaktsiooni võrrandit. Vesiniku avastajaks (1766) loetakse inglise füüsik ja keemik Henry Cavendishi, kes isoleeris metallidest ja hapetest saadud "põleva õhu" (divesiniku) ning kirjeldas ja uuris seda põhjalikult. Elavhõbeda ja happe segus tekkisid väikesed gaasimullid, mille koostist ei õnnestunud tal samastada ühegi tuntud gaasiga. Kuigi ta ekslikult arvas, et vesinik on elavhõbeda (mitte happe) koostisosa, suutis ta selle omadusi hästi kirjeldada. 2Na + 2H2O --> H2 + 2Na+ + 2OH 3. Keda peetakse kaasaegse keemia isaks ja miks? Kaasaegse keemia isaks peetakse Antoine Lavoisieri, kes uuris põlemisreaktsioone, kasutades hermeetiliselt suletavaid nõusid ning kaaludes reaktsiooni lähteained ja saadused. Nende abil näitas ta, et põlemine on ühinemine hapnikuga. 4
radikaalmehhanismiga. Oksüdeerumise all mõeldakse siin peamiselt alkaanide põlemist, mis on üheks inimkonna olulisemaks energiaallikaks: CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g) Alkaane on suures hulgas maagaasis ja naftas, nendest lähtudes sünteesitakse erinevaid ühendeid. Selleks tuleb kõigepealt tõsta molekuli reageerimisvõimet, reeglina halogeenimise teel, s.t vesiniku aatom asendatakse halogeeniga. Tüüpiliseks näiteks on reaktsioon metaani ja kloori vahel: CH4(g) + Cl2(g) CH3Cl(g) + HCl(g) Reaktsioon toimub valguse (või soojuse) toimel. Uurimised on näidanud, et asendusreaktsioonid alkaanides toimuvad radikaalmehhanismi järgi ehk ahelreaktsioonina. Ahela tekkereaktsiooniks on kloori dissotsiatsioon: Cl2 Cl· + Cl· Ahela edasikandumine toimub ühe paardumata elektroniga kloori aatomi reaktsioonil metaaniga ja tekkiva metüülradikaali reaktsioonil kloori molekuliga: Cl· + CH4 CH3· + HCl
umbritsev keskkond muudab laengute esialgset jaotust molekulis laengute jaotust molekulis saame muuta teiste aatomite (molekulide, katalusaatorite) lisamisega. · Elektronrikkad tsentrid voivad olla nukleofiilsed tsentrid/ osaliselt vabad elektronpaarid · elektrofiilsed tsentrid on elektronvaesed tsentrid, mis voivad votta vastu elektrone keemilise sideme moodustamiseks. Taiesti voi osaliselt vaba orbitaal · alused on prootoni aktseptorid, hape on prootoni doonor (Bronsted-Lowry happelisuse teooria) aluselisus on voime siduda prootonit · mida vaiksem/suurem on pKa, seda tugevam/norgem on hape · kuidas struktuur mojutab happelisust? Prootonit loovutava ja prootoni vahelise sideme tugevus prootonit loovutava aatomi elektronegatiivsus elektronide delokalisatsioon konjugeeritud aluses · sideme tugevus muutub perioodilisustabelis ulevalt alla norgemaks (vesinikhaliidide puhul: Hbr, Hcl, HI jne)
Materjalide keemia I eksamiküsimused 2015. Pilet 1 Materjali mõiste. Materjal on konkreetse omadustega aine või ainete kompleks, mida saab kasutada mingite ühiskonna vajaduste rahuldamiseks nüüd või tulevikus. Materjale saab liigitada mitut moodi, näiteks looduslik/sünteetiline, orgaaniline/anorgaaniline jne. Üldiselt liigitus: metallid, keraamika, polümeerid ja komposiidid, kõrgtehnoloogilised materjalid Materjalide keemia uurib mikrostruktuuri mõju makroskoopilistele omadustele. Tsemendi kõvastumine, selle võrdlus lubja kõvastumisega. Tsement on hüdrauliline sideaine, mis kõvastub ka vee all. Tähtsaim on portlandtsement, mis valmistatakse lubjakivi ja savi peenestatud segu kuumutamisel. Lubjakivi laguneb, eraldub CO2, ning CaO ja savi reageerivad paakumise käigus, reaktsiooni saadustena tekivad kaltsiumsilikaadid 3CaO*SiO2. Kui saadus jahvatada ja seejärel segada veega, kõvastub segu kiiresti, sest tekivad kaltsiumhüdraatsilikaadid. 3CaO*SiO2 + H2O = 3CaO*Si
16. Mida väljendab lahuse molaarne kontsentratsioon? Kas molaarne kontsentratsioon on mõõdetav või arvutatav suurus? Selgitage. Molaarne kontsentratsioon ehk molaarsus iseloomustab lahuse kontsentratsiooni ning näitab, mitu mooli ainet on lahustatud 1 liitris lahuses. Molaarse kontsentratsiooni mõõtühik on: 1M= 1mol/l --> ühe molaarne lahus ehk üks mool ainet/ühes liitris lahuses. Arvutatav suurus, sest on vaja arvutada moolide arv. C m=n/V 17. Mis on keemiline reaktsioon? Reaktsioonitüübid (näided). Keemilist reaktsiooni kirjeldatakse reaktsiooni võrrandiga, mis näitab protsessis osalevaid lähteaineid ja lõppprodukte. Looduses, keemiatööstuses ja bioloogilistes protsessides kulgevad keemilised reaktsioonid jaotatakse kaheks: reaktsioonid, milles reageerivate ainete aatomite oksüdatsiooniaste ei muutu reaktsioonid, milles aatomite oksüdatsiooniaste muutub (redoksreaktsioon) 1
alusteks ja sooladeks. Oksiidid Oksiidid on sellised liitained, mis koosnevad kahest elemendist, millest üks on hapnik. Oksiidid tekivad: 1) lihtaine ühinemisel hapnikuga (C+O2 -> CO2; S+O2 -> SO2; 4Al+3O2 -> 2Al2+O3) 2) lagunemisreaktsiooni käigus (CaCO3 -> CaO + CO2) Oksiidid jagunevad aluselisteks, amfoteerseteks ja happelisteks oksiidideks. Aluselised oksiidid on metallioksiidid, happelised aga mittemetallioksiidid. Happelise oksiidi reageerimisel veega tekib hape (CO2+H2O -> H2CO3), aluselise oksiidi reageerimisel veega tekib alus (MgO+H2O -> Mg(OH)2). Amfoteersed oksiidid reagreerivad nii aluste kui hapetega. Tuua näiteid õhus, vees ja maakoores leiduvatest oksiididest. Õhus: Süsinikdioksiid e. Süsihappegaas (CO2), 0,03% Vees: Vesi (H2O), 75% Maa pinnast Maakoores: Liiva põhiline koostisosa ränidioksiid (SiO2), rauaoksiidid (Fe2O3; Fe3O4), alumiiniumoksiid (Al2O3) ja vasemaak kupriit vaskoksiid (Cu2O).
Võttes 8 enamlevinut keemilist elementi maakoorest ja inimese kehast, näeme, et 3 neist langevad kokku: - O (mk 47%, ik 25,5%); Ca (mk 3,5%, ik 0,31%);K (mk 2,5%, ik 0,06%). Maakoor: I O-47%; II Si- 28%; III Al - 7,9% Inimese keha: I H-63; IIO O - 25,5%; III C - 9,5% 3. H,O, C, N kui peamised keemilsed elemendid, millest koosnevad elusad rakud: Hapnik - osaleb oksüdatsiooniprotsessides, millel põhineb kogu bioenergeetika. Vesinik - Valkude ja nukleotiinhapete struktuuri stabiliseerija . Vabade vesinikioonide kontsentratsioon keskkonnas määrab selle aktiivse reaktsiooni - aluselisuse/happelisuse Lämmastik - kuulub aminohapete, valkude, nukleotiidide ja nukleiinhapete koostisse. Süsinik - biomolekulide peamine koostisosa, kuna selle elemendi aatomite omadus moodustada ühiste elektronpaaride kaudu kovalentseid sidemeid nii omavahel kui ka teiste elementide aatomitega. Iga süsiniku