Leidsid 23 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Väävel". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
väävel, metall, saades, astmeks, rombiline, sulfiidid, perioodilisus, üleval, kalkogeenid, elektronskeem, kristalne, soojusjuht, rabe, sulamistemperatuur, oksüdeerijana, püriit, sulfaadid, gaasilised, allotroopsed, teisendid, väävelhappe, akudes, nafta, taimekasvatuses, saadake, väetisi, lakke, sulfit, ehedal, tekitaja, happevihmad, õhkubVäävel Aatomi ehitus Elektronskeem: S:+16|2)8)6) Elektronvalem: 1s22s22p63s23p4 Väliskihi ruutskeem: Leidumine looduses Väävlit leidub looduses nii ehedalt kui ka ühendite koostises ( FeS2 , PbS) Õhku saastavaid gaasilisi väävliühendeid (H2S, SO2) võib eralduda vulkaanipurskel Väävel on oluline bioelement, ta kuulub valkude koostisesse Väävli füüsikalised omadused Väävel on kollase värvusega rabe kristallaine Vees praktiliselt ei lahustu Väävli allotroopsed teisendid Rombiline väävel (püsivaim) (a) Monokliinne väävel (b) Plastiline väävel (c, d) Väävli keemilised omadused Enamiku metallidega reageerib väävel alles kuumutamisel Käitub nii redutseerija kui ka oksüdeerijana Väävli reageerimisel metallidega tekivad sulfiidid : Al+S= ......... Zn+S= .......... Väävli keemilised omadused
Väävel (S) Väävel on mittemetall, mille minimaalne oksüdatsiooniaste on -II ja maksimaalne oksüdatsiooniaste VI. Väävli peamised ühendid on väävelhape, vääveldioksiid, väävlishape, divesiniksulfiidhape, sulfaadid, sulfitid ja sulfiidid. Kontsentreeritud väävelhape reageerib ka passiivsemate metallidega nagu Cu, Ag, Hg. Vääveldioksiid põhjustab veeauruga reageerides happevihmade teket. Väävlit toodetakse maa seest sula väävli pumpamise teel. Enamus väävlist kulub väävelhappe(üks olulisemaid väävliühendeid) tootmisele, kuid seda kulub ka ravimitööstuses, kummitööstustes ja ka taimekaitsevahenditööstuses. Ehe väävel võib esineda näiteks vulkaanilistes piirkondades. Väävlit leidub ka maakoores
Kordamisküsimused: VÄÄVEL 1.Väävli leidumine looduses, allotroopia (allotroobi nimi, aatomite kuju ja paiknemine, omadused erinevatel temperatuuridel Leidumine: Ehedalt võib väävlit leida maapinna lähedal vulkaanilistes piirkondades. Tuntumatest väävliühenditest leidub looduses kõige enam sulfiide (FeS2 püriit, PbS- galeniit , HgS kinaver jt) ja sulfaate ( CaSO4*2H2O kips jt) Väävel kuulub elemendina ka kivisöe, põlevkivi, nafta ja teiste fosiilsete kütuste koostisse. Väävel on tähtis element ka eluslooduses. Ta on mitme aminohappe ja valkude koostises. Keskmisest enam on väävlit juustes, karvades, küüntes, sarvedes ja sulgedes. Allotroopia-1)rombiline väävel- 2.Väävli füüsikalised omadused, väävli oksüdatsiooniastmed, oksüdatsiooniastmete arvutamine. Väävel on kollane, rabe, elektrit mittejuhtiv kristalne aine tihedusega 2,07 g/cm³
jpg , http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c7/Cinnabar.jpg/200px- Cinnabar.jpg , http://www.ut.ee/BGGM/miner/kips9.jpg ) Väävel kuulub elemendina ka kivisöe, põlevkivi, nafta ja teiste fosiilsete kütuste koostisse. Väävel on tähtis element ka eluslooduses. Ta on mitme aminohappe ja valkude koostises. Keskmisest enam on väävlit juustes, karvades, küüntes, sarvedes ja sulgedes. Väävlit tunti juba ürgajal. Väävel arvati olevat põlevuse ja muutuvuse kandja ja elavhõbe metallilisuse kandja. Peamisteks keemilisteks nähtusteks olid põlemine ja sulamine. Nende kahe elemendi ühinemisel saadi kõik teised metallid, kõik vaid olenes sellest, millises vahekorras nad ühinesid. Seega kui võtta neid alkeemilisi algeid õiges vahekorras, siis tekibki kuld. Lisaks arvati, et mida rohkem on metallis väävlit, seda kollasem ta on. Niisiis pidid kõige väävlirikkamad olema kuld ja väävel ise. Seepärast
Väävel Omadused Väävlil on 4 stabiilset isotoopi, massiarvudega 32, 33, 34 ja 36. Väävel on mittemetall. Tal on rohkelt allotroopseid vorme. See on kollane, rabe, elektrit ja soojust mittejuhtiv kristallne aine. Vees kristallne väävel ei lahustu, vähesel määral lahustub orgaanilistes lahustites nagu benseen ja etanool. Keemiliselt on väävel aktiivne element. Reageerib normaaltingimustel leelismetallide, leelismuldmetallide, elavhõbeda, vase ja hõbedaga. Soojendamisel kulgevad reaktsioonid ka alumiiniumi raua, tsingi ja pliiga. Veidi suurem on aktivatsioonienergia väävli reageerimiseks mittemetallidega, mistõttu toimuvad sellised reaktsioonid kõrgematel temperatuuridel. Väävel ei reageeri kulla, plaatina, joodi, lämmastiku ja väärisgaasidega. Väävli stabiilsemad oksüdatsiooniastmed on -2, 0, 4 ja 6
Mittemetallid Omadused · Mittemetallilised omadused tugenevad vasakult paremale ja alt üles · Perioodilisustabelis paiknevad paremal ja üleval · Väliskihil on palju elektrone · Enamasti liidavad elektrone · Maksimaalne o-a on väliskihi elektronide arv ehk rühma number · Minimaalne o-a saadakse arvutamisel: väliskihi el arv 8 Erandid hapnik II ja flour I · Mittemetalli aatomid hoiavad elektrone tugevaltkinni seega on neil suur elektronegatiivsus ja raadius väike · Võivad esineda igas olekus · Ei juhi elektrit ega ka soojust · Erinevat värvi · Erinevad sulamistemperatuurid
11.B KLASS LIHTAINE OMADUSED • VÄRVUSELT KOLLANE • RABE • KRISTALNE • AKTIIVNE MITTEMTALL • EI JUHI ELEKTRIT • HALB SOOJUSJUHT • VEES HALVASTI LAHUSTUV • SULAMISTEMPERATUUR +119 C • KEEMISTEMPERATUUR +445 C • KEEMILINE SÜMBOL : S (SULFUR) • JÄRJENUMBER/AATOMNUMBER: 16 (TUUMAS16 PROOTONIT JA ELEKTRONKATTES16 ELEKTRONI) • ASUB 3. PERIOODIS (ELEKTRONKATTES 3 KIHTI) • ASUB VIA RÜHMAS (VÄLISELEKTRONE 6) • ELEKTRONSKEEM: S: +16|2)8)6) • VÄHESEL MÄÄRAL LAHUSTUB ORGAANILISTES LAHUSTITES NAGU BENSEEN JA ETANOOL • REAGEERIB NORMAALTINGIMUSTEL LEELISMETALLIDE , LEELISMULDMETALLIDE, ELAVHÕBEDA, VASE JA HÕBEDAGA. • SOOJENDAMISEL KULGEVAD REAKTSIOONID KA ALUMIINIUMI RAUA, TSINGI JA PLIIGA VÄÄVLI ÜHENDID JA KASUTUSALAD • VÄÄVELDIOKSIID SO2 – VÄRVUSETU TERAVA LÕHNAGA MÜRGINE GAAS, MIDA MÜRGISUSE TÕTTU KASUTATAKSE KELDRITE, LADUDE JT HOIDLATE
KEEMIA Halogeenid Halogeenid on VII a rühma elemendid. Nimetus halogeenid tähendab tõlkes soolatekitajad st et nad reageerivad metallidaga toimub ühinemis reaktsioon ja tekib sool. Sool on metall ja F2 Cl2 Br2 happeanioon halogeenid esinevad lihtainetena järgmisel kujul: J 2 F Cl Br Happeanioodides aga järgmiselt J Ja nimetustega- fluoriid
Trihapnik on dihapnikust tugevam oksüdeerija, tema lagunemisel tekkiv monohapnik on väga aktiivne: O3=O2+O Trihapnikku kasutatakse vee puhastamiseks (kloori asemel) ja õhu värskedamiseks. 6. Tetrahapnik. O4 tekib hapnikust madala temperatuuril. Vedel ja tahke hapnik koosnevad umbes 50% ulatuses tetrahapniku molekulidest. See on muu hulgas ka üheks põhjuseks, miks hapnik vedelas ja tahkes olekus on sinaka värvusega. VÄÄVEL--SULFUR--S. 1s22s22p63s23p4 Väävel paikneb perioodilisuse süsteemi VI rühmas. Tema elektronilisest valemist järeldub, et aatom võib loovutada 4 p-elektroni ja 2 s-elektroni või liita 2 elektroni 3p6 elektronkonfiguratsiooni moodustamiseks. Ühendeis on väävli oksüdatsiooni aste II kuni VIII, peamiselt aga II, IV ja VI 1. Leidumine. Väävlit leidub looduses nii ehedalt kui ka rohkearvulistes ühendites. Mõnes paigas on väävlilademed võrdlemisi maapinna lähedal. Tähtsamateks väävli looduslikeks
Teistsuguse värvusega on kuld(kollane) ja vask(punane). Plastilisus: enamik metalle on plastilised: välisjõudude mõjul võib muuta nende kuju ja see kuju säilib ka pärast jõu mõju lakkamist. Plastilisuse tõttu saab neid sepistada, valtsida õhukesteks lehtedeks ja tõmmata traadiks. Elektri-ja soojusjuhtivus: suhteliselt vabade elektronide olemasolu tõttu on metallid head elektri-ja soojusjuhid. Kõvadus: metallid on erineva kõvadusega. Kõige kõvem metall on kroom, millega võib lõigata isegi klaasi. Ka volfram ja mangaan on kõvad metallid. Leelismetallid kaalium ja naatrium on niivõrd pehmed, et neid saab noaga lõigata. Tihedus: enamik metalle on veest raskemad. Erandiks on osa leelismetalle( Li, Na, K). Sulamistemperatuur: kõik metallid peale elavhõbeda on tavatingimustes tahked. Elavhõbeda sulamistemperatuur on -38,9°C, kõige kõrgema sulamistemperatuuriga metallil volframil aga 3410°C. 6
Hapnikku sisaldavad happed: Lämmastikhape HNO3 Väävelhape H2SO4 Süsihape H2CO3 Ränihape H4SiO4 Fosforhape H3PO4 Hapnikku mittesisaldavad happed: Vesinikkloriidhape (soolhape) HCl Divesiniksulfiidhape H2S Happed on liitained, mis koosnevad ühest või mitmest vesinikuaatomist ja happeanioonist. H2SO4 : H2 vesinikuaatomid; SO4 happeanioon Hapete keemilised omadused Happed reageerivad: 1. Metallidega Vt. pingerida. Kui metall asub pingereas vesinikust vasakul, siis ta tõrjub happest vesiniku välja. (vih. valem 1) 2. Veega (vih. valem 1.2) 3. Alustega Neutraliseerivad teineteist, tulemuseks on sool ja vesi. (vih. harjutus) 2HCl + CuO -> CuCl2 + H2O H2SO4 + CuO -> CuSO4 + H2O (vih. valem 1.3) (vih. harjutus) Alused ja hüdroksiidid 1. Ettevaatusabinõud leelistega töötamisel 2. Aluste mõiste (hüdroksiidid ja leelised) 3
ühenditega, tekivad toksilised ained. Happevihmad Tekib fosiilsete kütuste põlemise tagajärjel. SO2 oksüdeerub väävelhappeks, kus väävelhape astub reaktsioon kaltsimkarbonaadiga, mille tõttu ka marmorimst ja paekivi hoonetel tekivad suured kahjustused. H2SO4+CaCO3+H2O->CO2+CaSO4*H2O lubjakivi kips Väävel Väävlil on 4 stabiilset isotoopi, massiarvudega 32, 33, 34 ja 36. Väävel on mittemetall. Tal on rohkelt allotroopseid vorme. Tavatingimustes on stabiilne rombiline väävel. See on kollane, rabe, elektrit mittejuhtiv kristalne aine tihedusega 1,96 g/cm³. Vees kristalne väävel ei lahustu, vähesel määral lahustub orgaanilistes lahustites nagu benseen ja etanool. Lisaks halvale elektrijuhtivusele on väävel ka halb soojusjuht. Väävli hõõrumisel naha vastu omandab ta negatiivse elektrilaengu. Keemiliselt on väävel aktiivne element. Reageerib
vastupidi. Aktiivsete metalliliste elementide oksiidid on tugevalt aluseliste omadustega, vähemaktiivsete metalliliste elementide oksiidid on enamasti nõrgalt aluseliste omadustega. Mittemetalliliste elementide oksiidid on enamasti happeliste omadustega (v.a üksikud erandid). Elementide metalliliste omaduste nõrgenedes ja mittemetalliliste omaduste tugevnedes oksiidide aluselised omadused nõrgenevad ja happelised omadused tugevnevad. Mida enam vasakul metall pingereas asub, seda: suurem on ta keemiline aktiivsus, seda kergemini ta oksüdeerub, loovutab elektrone. suurem on ta redutseerimisvõime; raskemini redutseeruvad metallioonid. Pingerea iga metall tõrjub kõik temast paremal asuvad metallid nende soolade lahustest välja. Näide: Zn + HCl ZnCl2+ H2 lahja H2SO4 ja sulfaadid väga nõrgad oksüdeerijad, oksüdeerimisvõime kasvab happesuse suurenemisega Metallid (aatomi väliskihil elektrone suht. vähe) käituvad keemilistes reaktsioonides
(plahvatusohtlikeks rakendusteks). Magneesium : · Metallilist magneesiumit toodetakse tema ühendite keemilise või elektrolüütilise redutseerimise teel. Keemilise redutseerimise korral saadakse dolomiidi lagundamisel MgO, mis pannakse 1200 ºC juures reageerima raua ja räni sulamiga. Elektrolüütilise meetodi korral sadestatakse mereveest Mg(OH)2, mis lahustatakse seejärel soolhappe toimel ja elektrolüüsitakse. · Magneesium on hõbevalge metall, mille pind kattub õhus õhukese, kuid tiheda kaitsva oksiidikihiga. · Magneesium on väikese tihedusega ja väga pehme. Tema sulamid seevastu on sageli kõvad ja tugevad ning leiavad laialdast rakendust lennukitööstuses ja ka autode juures. · Magneesium põleb õhu käes energiliselt, kõrvuti hapnikuga toimuvad reaktsioonid ka lämmastiku ja CO2-ga. Põlevat magneesiumi ei tohi kustutada veega või süsihappegaasi kustutiga. Kaltsium, baarium :
2. keskmised H2SO3, H3PO4, HNO2 3. nõrgad H2S, H2CO3 2. vesinike arvu järgi 1. üheprootonilised HNO3, HCl 2. mitmeprootonilised H2SO3, H3PO4 3. hapniku sisaldavuse järgi 1. hapnikku sisaldavad happed H2SO3, H3PO4 4. hapnikku mitte sisaldavad happed HCl, HBr, HI Keemilised omadused: 1. hape + ALUS = sool + vesi 2HCl + Mg(OH)2 = MgCl2 + 2H2O 2. hape + ALUSELINE OKSIID = sool + vesi 2HCl + MgO = MgCl2 + H2O 3. hape + METALL = sool + vesinik (vt. pingerida) (va. HNO3 ja konts. H2SO4 puhul ei redutseeru vesinikioon) 2HCl + Mg = MgCl2 + H2 4. hape + SOOL = uus sool + nõrgem või lenduvam hape 2HCl + Na2S = 2NaCl + H2S 5. hapnikhape = vastav oksiid + vesi H2CO3 = CO2 + H2O Saamine: 1. hapnikhappeid saadakse vastava happelise oksiidi reageerimisel veega. (va. Ränihapet) N: SO3 + H2O = H2SO4 2. hapnikku mittesisaldavaid happeid saadakse 5
Biotoime: Kõik LM (peale Fr) on eraldatud 19. sajandil. Osa neist (K,Na) on tavalised, kõikjal looduses väga levinud elemendid. Lihtainena on nad kõik väga aktiivsed (kõige aktiivsemad metallid üldse), säilitatakse org. lahustite kihi all, parafiinis või inertgaasi atmosfääris. Metallide pingereas kõige vasakpoolsemad. Järjestus: Li, Cs, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Be Seega üldse kõige negatiivsema elektroodipotentsiaaliga H suhtes – Li(-3,0 V). Kõige vähemaktiivne metall – Au. Vähemalt 3 kõige kergemat LM (Li, Na, K) on eluslooduses väga olulise tähtsusega, organismide vältimatud koostisosad (Li biol. funktsioon pole päris selge) Na, K – väga olulised kõigi rakkude elutegevuses. Li – väga mitmekülgne biotoime, kuid tema eluline tähtsus tõestati alles 1980.a. Suuremates kogustes mürgine, mõjub ka psüühikale (Li 2CO3 kasutatakse vaimuhaiguste raviks). Rb ja Cs osa eluprotsessides pole selge. Na ja K
KEEMIA EKSAMI KÜSIMUSED JA VASTUSED 1.Keemiliste elementide perioodilisus seadus, perioodilisus tabel ja selle rakendus keemiliste elementide iseloomustamisel. Keemiliste elementide, ning neist moodustunud liht- ja liitainete omadused on perioodilises sõltuvuses aatommassist. Perioodilises süsteemi ahela koostas Mendelev, kus igale elemendile on oma lahter, koos aatomi numbriga, selle aatommassiga, nimega ja sümboliga. Iseloomustamisel saab tabeli perioodi numbrist teada aatoni elektronkihi arvu,
molekulis sidemeenergia kõrge: raskesti polariseeritav Neist omadustest tingitud vähene lahustuvus, madal keemis- ja sulamistemp. Atomaarne vesinik Protsess H2 → 2H (väga endotermil.) algab alles üle 2000C; täielikult atomaarne u. 5000C juures (elektrikaares) protsessid 2H → H2 ; H2 + ½O2 → H2O – äärmiselt eksotermil. Kuid atomaarne vesinik võib in statu nascendi vähesel määral tekkida paljudes protsessides (hape + metall, vabanemine metalli (Pd, Pt) pinnalt jmt.). Atomaarne vesinik – paljudes protsessides väga aktiivne redutseerimisreaktsioonid (Marshi reaktsioon) 2.1.4. Kasutamine ¤ peam. keemiatööstuses, eriti NH3, HCl, CH3OH sünteesil vedelate rasvade hüdrogeenimisel (sh. → margariin) vedel vesinik: raketikütus deuteerium ja raske vesi: tuumaenergeetikas, termotuumapommis vesiniku H2 või H (monovesinik) põlemine – metallide lõikamine, keevitamine 2.1.5. Ühendid
Avastamine Na, K (sodium, potassium) H. Davy (elektrolüüsiga); 1807 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) Lihtainetena läikivad hõbevalged (Cs kuldkollane): pehmed metallid; Li, Na, K veest kergemad; (Li on kõige kergem metall üldse); Head elektri- ja soojusjuhid; Kõik LM oksüdeeruvad õhus väga kiiresti. K ja Na sulam, Li kasutatakse tuumareaktoris soojuskandjana. LM-le on omased peroksiidid(Na2O2) ja hüperoksiidid(KO2, RbO2, CsO22). Paljud orgaanilised ained süttivad kokkupuutel peroksiidiga. LmOH - värvitud, tahked, väga hügroskoopsed ained; lahustuvad hästi vees, väga tugevad alused (leelised). NaOH toodetakse ja kasutatakse tohututes kogustes
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) Alumiinium on üks tuntumaid p-metalle ning kõige levinum metalliline element maakoores (Al (13): 1s²2s²2p 3s²3p ). Füüsikalised omadused: hõbevalge, läikiv, suhteliselt väikese tihedusega, suhteliselt sulav, plastne, mehhaaniliselt hästi töödeldav, kerge ja küllaltki pehme hea elektri- ja soojusjuhtivusega metall. Tavatingimustes tänu kaitsvale oksiidikihile vastupidav õhu ja vee suhtes. Looduses ei leidu vabalt, savide, päevakivide ja mineraalide koostises. Tuntuimateks mineraalideks on boksiit (Al2O3; valge, tahke, kristalne, reageerib hapete ja leelistega) ning kaoliin. Küllaltki aktiivne metall, loovutab kõik väliskihi elektronid. Saab loovutada paadunud väliskihi elektrone s-alakihilt. Oksiididel ja hüdrooksiididel avalduvad aluseliste omaduste kõrval ka happelised omadused
pE iseloomustab mulla/vee süsteemi redokstingimusi. Metallide korrosioon Korrosiooniks nim metallide keemilist hävinemist väliskeskonna toimel. See on mistahes reaktsioon teise ainega. Korrosiooni põhjustavad keskkonna füüsikalised ja keemilised mõjutused. Korrosioon toimub õhus, looduslikes vetes ja pinnases. Metallidekorrosioon on iseeneslikult kulgev oksüdatsioon. Korrosioon on alati redoksreaktsioon. Keemiline korrosioon Keemilise korrosiooni puhul hävib metall ümbritseva keskkonna mõjul iseenesest, kusjuures metall reageerib keemiliste ainetega osaliselt. Keemiline korrosioon esineb mitteelektrolüütide (bensiin, nafta, õlid) kokkupuutel metalliga. Elektrokeemiline korrosioon (metall + elektrolüüt) Elektrokeemilist korrosiooni iseloomustavad järgmised kaks tingimust:Kokkupuutes peavad olema kaks metalli või metall ja mittemetall või metall ja keemiline ühend. Keskkond peab olema elektrolüüt (ka nõrk elektrolüüt)
1. Elemendi ja lihtaine mõisted ja nimetused ning nende mõistete õige kasutamine praktikas. Süsteemsuse olemus ja süsteemse töötamise vajalikkus inseneritöös. Näiteid praktikast. Milline on süsteemne materjalide korrosioonitõrje? Keemiline element ehk element on aatomituumas sama arvu prootoneid omavate (ehk sama aatomnumbriga) aatomite klass. Lihtaine on keemiline aine, milles esinevad ainult ühe elemendi aatomid, keemilises reaktsioonis ei saa seda lõhkuda lihtsamateks aineteks. Lihtaine valemina kasutatakse vastavate elementide sümboleid (üheaatomilised: Fe, Au, Ag, C, S; kaheaatomilised: H2, O2, F2, Cl2, Br2). Enamik elementidele vastavaid lihtaineid on toatemperatuuril tahked ained või gaasid. Mõistete kasutamine: Segadust tekitavad mitmed asjaolud:1) Aatomite liigil ja nendest moodustunud lihtainetel on enamikel juhtudel ühesugune nimi! (Erandid
KESKKONNAKAITSE JA KORRALDUS 1. loodus- ja keskkonnakaitse üldküsimused Keskkonnakaitse: atmosfääri, maavarade, hüdrosfääri ratsionaalse kasutamise ja kaitse, jäätmete taaskasutamise või ladustamise, kaitse müra, ioniseeriva kiirguse ja elektriväljade eest. Keskkonnakaitse on looduskaitse olulisim valdkond. Looduskaitse : looduse kaitsmist (mitmekesisuse säilitamist, looduslike elupaikade ning loodusliku loomastiku, taimestiku ja seenestiku liikide soodsa seisundi tagamine), kultuurilooliselt ja esteetiliselt väärtusliku looduskeskkonna või selle elementide säilitamine, loodusvarade kasutamise säästlikkusele kaasaaitamine 2. loodus- ja keskkonnakaitse mõiste Keskkonnakaitse- rahvusvahelised, riiklikud, poliitilis-administratiivsed, ühiskondlikud ja majanduslikud abinõud inimese elukeskkonna saastamise vähendamiseks ja vältimiseks ning l