Leidumine looduses Süsinikku leidub looduses nii lihtaine kui ka paljude ühendite koostises. Ta kuulub kõikide orgaaniliste ühendite seega ka taim- ja loomorgnanismide koostisesse. Süsinik on kivisöes ja naftas esinevate ühendite peamine koostisosa. Lubjakivi, marmori ja kriidi põhiosaks on kaltsiumkarbonaat. Õhus ja looduslikes vetes esineb süsinik süsinikdioksiidina. Lihtaine leidub süsinikku teemandi ja grafiidina. Allotroopsed teisendid Teemant Läbipaistev, värvuseta kristalliline aine. Ta on kõige kõvem looduslik mineraal. Teemandi kristallivõres on süsiniku aatomid üksteisest võrdsel kaugusel ja iga aatom on seotud nelja kovalentse sidemega. Niisugune struktuur põhjustabki teemanti erandliku kõvaduse. Teemanti kasutatakse klaaside
V Eluslooduse ilu aluseks on süsinikuühendid SÜSINIK. SÜSINIKUÜHENDID 32 V. SÜSINIK. SÜSINIKUÜHENDID 14. SÜSINIK LIHTAINENA 14.1. Süsiniku levik looduses Süsinik (C) on keemiliste elementide perioodilisustabelis IVA rühma +3 2. perioodi esimene element. Süsinik on mittemetalliline element. Kõik tema lähemad naabrid tabelis boor (B), räni (Si) ja lämmastik (N) on samuti mittemetallilised. Süsiniku aatomnumber on 6 ja aatom- liitium (Li) leelismetall mass 12. Kuna süsinik on tabelis perioodi keskel, ei moodusta ta posi- IA rühm tiivse laenguga ioone (nagu leelismetallid tabeli vasakul serval) ega
jpg http://www.crystalclassics.co.uk/UserFiles/Image/articles/diamonds/641_002_crop.jpg Teemant kõige kõvem looduslik mineraal ja seepärast kasutakse teda lõikeinstrumentide valmistamisel. Teemanti lihvimisel saadakse kõige hinnalisem vääriskivi- briljant. 9 http://www.bradleygoughdiamonds.com/pictures/diamond.jpg Grafiit on hallika värvusega väga pehme kristalne aine. On seepärast pehme, et kristallis paiknevad süsiniku aatomid kihiti ning kihtidevaheline kaugus on suurem kui aatomite vaheline kaugus kihis. Erinevalt teemandist juhib grafiit elektrit. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/50/Graphit_gitter.png/180px- Graphit_gitter.png http://upload.wikimedia.org/wikipedia/et/thumb/7/75/Grafiit.jpg/120px-Grafiit.jpg Grafiidi kristallidest koosnevad tahm, nõgi ja süsi. Grafiidi mõjutamisel kõrge temperatuuri ja rõhuga tekivad (tehis)teemandid
Peaaegu kõik metallid reageerivad kontsentreeritud väävelhappega. Seejuures ei eraldu vesiniku, vaid vääveldioksiidi, vesiniksulfiidi või vaba väävllit, olenevalt metallist ja katsetemperatuurist: 2H2SO4+Cu=CuSO4+2H2O+SO2 Toatemperatuuril ei toimi kontsentreeritud H2SO4 rauasse, seepärast kasutatakse väävelhappe säilitamiseks ja transportimiseks rauast terast. Väävelhape õtab orgaanilistelt ainetelt vee koostiselemendid, süsinik oksüdeerub osaliselt CO2ks, osaliselt eraldub söena: H2SO4 C6H12O6(glükoos)----------6C+6H2O Püsiva ja raskesti lenduva happena tõrjub väävelhape teisi happeid nende sooladest välja: NaCl+H2SO4=NaHSO4+HCl KNO3+H2SO4=KHSO4+HNO3 Kahealuselise happena moodustab väävelhape 2 rida soolasid: sulfaate (Na2SO4, CuSO4) ja vesiniksulfaate (NaHSO4). Väävelhappe ja sulfaatide lahustes sulfaatiooni kindlakstegemiseks kasutatakse baariumkloriidi lahust
· Osooni kasutatakse kliimaseadmete, paberi- ning toiduainetetööstuses, toitainete säilitamisel ja meditsiinis. · Osoonikiht ehk osnosfäär asub 10-50 km kõrgusel maapinnast. · Osonosfääri lagunemine tõttu jõuab maale rohkem UV-kiirgust. · Osooni tekkimine: O + O2 = O3 Süsinik Allotroopsed teisendid Teemant Läbipaistev, värvuseta kristalliline aine. Ta on kõige kõvem looduslik mineraal. Teemandi kristallivõres on süsiniku aatomid üksteisest võrdsel kaugusel ja iga aatom on seotud nelja kovalentse sidemega. Niisugune struktuur põhjustabki teemanti erandliku kõvaduse. Teemanti kasutatakse klaaside lõikamiseks, kivimite puurimiseks, tema pulbriga lihvitakse metalle, vääriskive ning teemandit ennast. Lihvitud, korrapärase kujuga teemante nimetatakse briljantideks. Teemante on looduses harva. Neid leidub Lõuna-Aafrikas, Indias ning Jakuutias. Teemante toodetakse
vees lahustunud Mg- ja Ca sooladest, eemald. vee pehmendamisega. Keetmisel ei lagune ega sadestu. Mittemetallid 1) Nimetada gaasilisi, tahkeid ja vedelaid mittemetalle. 2) Mittemetallide üldised omadused. 3) Selgitada allotroopia nähtust ja tuua näide. 1) Gaasilised on nt. Cl, N, O, He, Xe jne. Tahked C, Si, P, S, I jne. Vedel mittemetall on Br. 2) Enamik mittemetalle ei juhi elektrit ega soojust (v.a. süsiniku allotroop grafiit ja ka teemant). Paljud mittemetallid on värvitud (v.a. kloor, kollakasroheline ja broom, punakaspruun). Sulamistemperatuurid on väga erinevad, samuti on osad mittemetallid pehmed, teised aga väga kõvad. 3) Allotroopia on nähtus, kus üks ja sama element esineb mitme erineva lihtainena. Neid struktuurilt või molekulis paiknevate aatomite arvult erinevaid lihtaineid nim. allotroopseteks
Võimalik on ka boornitriidi teemandisarnane struktuur. Spetsiaalsete võtete abil saab sünteesida ka boornitriidi nanotorusid, mis on pooljuhid. Halogeniidid- Boori halogeniide saadakse kas elementide otsesel reaktsioonil või lähtudes B2O3-st. Tähtsaim boori halogeniid on BF3, mida saadakse B2O3 reaktsioonil kaltsiumfluoriidi ja väävelhappega: B2O3(s)+3CaF2(s) +3H2SO4(l) 2BF3(g)+3CaSO4(s)+3H2O(l) Boortrikloriidi BCl3 saadakse kloori reaktsioonil süsiniku ja B2O3-ga: B2O3(s)+ 3C(s)+ 3Cl2(g) 2BCl3(g)+ 3CO(g) BF3 ja BCl3 kasutatakse laialdaselt katalüsaatoritena. Boraanid- Boor moodustab vesinikuga rea hüdriide, mida tuntakse boraanidena. Anioonsetest boori hüdriididest on tuntuim BH4, mis esineb näiteks naatriumboorhüdriidis NaBH4. NaBH4 on valge kristalne aine, mida saadakse naatriumhüdriidi reaktsioonil BCl3-ga mittevesilahuses: 4NaH + BCl3 NaBH4 + 3NaCl. Naatriumboorhüdriid
happeliste omadustega: Al(H2O)6 3+(aq) + H2O(l) = H3O+ (aq) + Al(OH)(H2O)5 2+ (aq) · Tähtsaim alumiiniumoksiidist toodetav sool on alumiiniumsulfaat, mida kasutatakse paberitööstuses ja koos naatriumaluminaadiga veepuhastuses: Al3+ (aq) + 3Al(OH)4 - (aq) 4Al(OH)3(s) · Alumiinumkloriid AlCl3 on samuti tähtis katalüsaator, mida toodetakse kloori reaktsioonil kas alumiiniumi või alumiiniumoksiidiga süsiniku juuresolekul: 2Al(s) + 3Cl2(g) 2AlCl3(s) Al2O3(s) + 3C(s) + 3Cl2(g) 2AlCl3(s) + 3CO(g) · AlCl3 on iooniline tahkis, kus iga Al3+ ioon on ümbritsetud kuue Cl- iooniga. · AlCl3 sublimeerub temperatuuril 192 °C dimeerina Al2Cl6. · AlCl3 heksahüdraadi kuumutamisel tekib HCl ja Al2O3: 2AlCl3·6H2O(s) Al2O3(s) + 6HCl(g) + 9H2O(g) 24. Miks erineb süsinik oma omadustelt märgatavalt teistest IVA rühma elementidest? · 14
Kõik kommentaarid