4 / 24 Levik looduses Lihtainena Liitainena ● Maa atmosfääris; ● Vee koostises; ● päikese massis. ● mineraalides; ● vulkaaniliste gaasiliste ● orgaanilistes ainetes. koostises; ● nafta gaaside koostises. 5 / 24 Füüsikalised omadused ● Lõhnatu, värvusetu ja maitsetu gaas. ● Väga tuleohtlik. ● Kergeim gaas. ( https://www.opiq.ee/kit/76/chapter/3794) ● Madal sulamis- ja keemistemperatuur . ● Hea soojusjuht. ● Ei lahustu vees. ● Läbib kergesti poorseid materjale ning õhukesi metalle. ● Saab hoida klaasnõudes. 6 / 24 Keemilised omadused ● H2 on suhteliset väheaktiivne metall. ● Kuumutamisel reageerib paljude ainetega. ● Reageerides mitemetallidega käitub H2 redutseerijana.
alused Amfoteersed alused NaOH, KOH, Ba(OH)2 enamus alustest( vt. lahustuvuse tabelit) Al(OH)3, Zn(OH)2, Fe(OH)3, Cr(OH)3 Keemilised omadused: Saamine: I leelis + HAPE = sool + vesi I Leeliseid saadakse: leelis + HAPPELINE OKSIID= sool+ vesi a) aktiivne metall+ vesi= leelis + vesinik leelis + SOOL = uss sool + uus alus ( üks neist sade) b) aktiivse metalli oksiid + vesi = leelis II lahustumatu alus + HAPE = sool + vesi II Lahustumatuid aluseid saadakse : lahustumatu alus+ HAPPELINE OKSIID= sool+ vesi Vastava metalli vees lahustuv sool+ leelis= lahustumatu alus = vastav oksiid + vesi =
ALLOROOPIA nähtus kus üks element moodustab, mitu lihtainet · Keemilistes reaktsioonides metallidega käituvad mittemetallid alati oksüdeerijatena 2Mg +O2 2MgO · Mittemetallide omavahelistes reaktsioonides on oksüdeerija (liidab elektrone) suurema elektronegatiivsusega mittemetall, see kelle väliskihil on enam elektrone H2 + S H2S Vesinik Omadused · Kerge · Maitsetu · Värvitu · Vees väga vähe lahustuv · Keemistemperatuur 253oC · Ioonid on üliväikesed · Käitub enamjaolt redutseerijana, · o-a -I · molekulaarselt väheaktiivne · atomaarselt (vahesaadus reaktsioonides) aga üsna aktiivne Moodustab isotoope: 1. Prootium ehk tavaline vesinik: tuumas 1 prootium 2. Deuteerium ehk raske vesinik: tuumas 1prootium ja 1 neutron 3
HF) või gaasid (H2S, NH3, CH4). Mittemetallide ühendid hapnikuga on happelised või neutraalsed oksiidid (SO2, SO3, NO, NO2, CO, CO2, P4O10). VESINIK--HYDROGENIUM--H. 1s 1.Leidumine. Vesinikku leidub looduses peamiselt ühendite koostises (vesi, orgaanilised ühendid). Vabana (H2) esineb ta vulkaaniliste gaaside ja naftagaaside koostises ning tühisel määral atmosfääris (atmosfääri ülemistes kihtides). Kosmoses on vesinik levinumaks elemendiks. Ta moodustab umbes 75% Päikese ja tähtede massist. Looduses esineb kolm vesiniku isotoopi: prootium--H (harilik vesinik), deuteerium 21H ehk D (raskevesinik) ja triitium 31H ehk T (üliraske vesinik). T on radioaktiivne. 2.Saamine. Laboratoorselt saadakse vesinikku: a) tsingi reageerimisel hapetega (asendusreaktsioonil) Kippi aparaadis: Zn+H2SO4=ZnSo4+H2 b) aktiivsete metallide (leelismetallide) ja vee reageerimisel: 2Na+2H2O=2NaOH+H2 c) vee elektrolüüsil:
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
kokkupuude toiduainetega on lubatud. Vedelate alkaanide veekogudesse sattumisel on paljudele organismidele kahjulikud (naftareostus). Õnneks leidub looduslikes veekogudes mikroorganisme, mis suudavad alkaane oksüdeerida. See puhastusprotsess toimub aga üpris aeglaselt. Pürolüüs on aine lagunemine kõrge temperatuuri toimel (krakkimine, isomeerimine). Alkaane kasutatakse nende suure põlemissoojuse tõttu kütusena. CH4 on peamine loodusliku gaasi koostisosa ning peamine gaas majapidamisgaasis. Propaani (C3H8) ja butaani (C4H10) isomeere kasutatakse vedelgaasis ehk balloonigaasis, mida saadakse nafta töötlemise kõrvalsaadusena. Triklorometaan e. kloroform (CHCl3) on narkoosivahend meditsiinis. Tetraklorometaani (CCl4) kasutatakse tulekustutites, ta on hea lahusti rasvadele ja vaikudele. Diklorodifluorometaani e. freooni (CCl2F2) kasutatakse külmikutes ning aerosoolides pihustusainena. Kloroetaani e
Kuidas saab metallid liigitada lähtuvalt füüsikalistest omadustest (näited). Sulamist°- Kerg- ja rasksulavad ↑ ↑ Hg Fe Tihedus – kerg- ja raskmetallid ↑ ↑ Na Hg 15. Raud ja rauasulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). Tihedus 7,87 g/cm3 Sulamistemperatuur on 1535 °C Hea korrosioonikindlus Raud on keskmise kõvadusega metall Plastiline Hea soojus- ja elektrijuht Keskmise aktiivsusega metall Reageerib mittemetallidega (sulfiidide, fosfiidide jne.. teke) Leelistega ei reageeri Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 (20-30%) = FeSO4 + H2 16. Vask ja vasesulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). Tihedus 8,9 g/cm3 Sulamistemperatuur on 1083 °C Värvus erineb punasest kuldkollaseni Plastiline Väga hea korrasioonikindlus
Või alumiiniumil ja berüllioumil on mõlemad amfoteerseid? 5. Selgitage perioodilisi seoseid näidete abil hüdriidide omadustes. Kirjeldage soolataolisi, metallilisi ja molekulaarseid hüdriide ning kirjutage nende tasakaalustatud tekkereaktsioonid. · Kõik elemendid (v.a väärisgaasid) moodustavad vesinikuga binaarseid ühendeid. Hüdriidi valem on seotud pea-alarühma numbriga. · Tugevalt elektropositiivsed leelis- ja leelismuldmetallid moodustavad soolataolisi hüdriide, kus vesinik esineb hüdriidioonina (H-). 2K(s) + H2(g) =t 2KH(s) t temp, juuresolek. · Soolataolised hüdriidid on valged, kõrge sulamistemperatuuriga kristalsed ained. · Metallilised hüdriidid moodustuvad mõnede delementide kuumutamisel vesinikus. Nad on mustad, pulbrilised ja elektrit juhtivad. Kuumutamisel või happe toimel hüdriid laguneb ja eraldub vesinik. · Metallilisi hüdriide uuritakse vesiniku transpordi ja säilitamise eesmärgil.
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
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
Näiteks looduses muundub vesi veeauruks, raud roostetab jne. 3. Nende koostise ja keemiliste omaduste järgi. 4. Lihtained koosnevad ainult ühe aine elementidest, jagunevad metallideks ja mittemetallideks. 5. Liitained koosnevad mitme erineva aine elementidest, jagunevad oksiidideks, hapeteks, 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.
NORMAALTINGIMUSI ( 0C (270K), 760 mmHg (1 at.=101325 Pa)) 1 mooli gaasilise aine ruumala normaaltingimustel on 22,4 l. 1.8 Aatom ja molekul. Süsinikuühik. Aatommass. Molekulmass AATOM-elemendi väikseim osake, millel säilivad elemendi omadused ja millisena element esineb liht- või liitainete molekulis. LIHTAINE koosneb ühe ja sama elemendi aatomitest. NT: Fe, O2 jne LIITAINE koosneb erinevate elementide aatomitest. NT: H2O, HCl jt. MOLEKUL lihtaine või ühendi väikseim osake, mis eksisteerib iseseisvalt säilitades selle aine keemilised omadused. Ühe ja sama elemendi aatomid võivad moodustada mitmeid lihtaineid. NT: võib süsinik esineda mitmesuguses kristallvormis /grafiit, teemant, karbiin). Seda nim. ALLOTROOPIAKS Aatomite mõõtmed ja mass on väga väikesed (1,674*10 -27 kg) Arvutuste hõlbustamiseks on kasutusele võetud SÜSINIKUÜHIK, mis on 1/12 12/6 C aatommassist ja tema väärtus on 1,6*10-27 kg
rühma. Keemilise inertsuse tõttu on omamoodi erandiks väärismetallid. Metallide keemilist aktiivsust väljendab nn pingerida, ning enamik metalle tõrjuvad lahjendatud hapetest vesinikku välja. 6. Mis on mittemetallid? Nimeta mittemetallide põhiomadused! Mittemetallid on suure elektronegatiivsusega elemendid, mis keemilistes reaktsioonides peamiselt liidavad elektrone. Aatomite vahel kovalentne side. Perioodilisustabelis asuvad nad pea-alarühmades ülal paremal, k.a. vesinik, mis asub tavaliselt kõige esimese elemendina ülal vasakul. Mittemetallide hulka kuuluvad ka väärisgaasid, kuigi need ei liida elektrone, sest nende väline elektronkiht on maksimaalselt täitunud. Põhiomadused: ·Võivad looduses esineda mitmete allotroopidena. Allotroopia keemilise elemendi esinemine mitme lihtainena. Näiteks:süsinik teemant, grafiit. ·Enamik mittemetalle on halvad elektri- ja soojusjuhid.
Keemilise sideme energia - molekuli moodustumisel aatomitest vabanev energia Aatomitevahelise sideme lõhkumiseks on vaja kulutada energiat. sideme energia, ühik kJ/mol Näide: H molekuli tekkimisel eraldub energiat DH = -431,7 kJ/mol Üksikute H-aatomite eraldamiseks molekulist vajaminev energia ei ole sama (ühe H aatomi eraldamise järel orbitaalide ümberpaiknemine, valentsnurga muutus Sideme energia on kahe aatomi ühinemisel eralduv energia, mitte kahe lihtaine molekuli reageerimisel eralduv energia. Mitme sidemega ühendites (CH4) on kõik 4 sidet võrdväärsed 1. Keemilise sideme suunalisus sõltub molekuli moodustavate aatomite arvust, aatomorbitaalide tüübist ja nende asendist ruumis. Kovalentne side tekib aatomorbitaalide kattumise suunas. Kaheaatomilised molekulid moodustuvad kahest samast aatomist AA (H2, Cl2) või kahest erinevast aatomist AB (HCl) molekul on lineaarse ehitusega (nurk 1800)
väliskihil elektrone jagama nii omavahel kui ka teiste kovalentsete sidemetega ainete vahel. Olek toatemperatuuril Tahke Vedelik või gaas Polaarsus Kõrge Madal Kuju Kindel kuju puudub Konkreetse kujuga Sulamistemperatuur Kõrge Madal Keemistemperatuur Kõrge Madal
Aine olekud erinevad molekulide paigutuse poolest, mitte molekulide struktuuri poolest: Puhas aine ja segu Puhas aine ehk aine kitsamas mõistes - süsteem (objekt, ese), mis koosneb ainult ühe aine molekulidest või kindlas vahekorras olevatest erinevatest ioonidest. Puhta aine koostist saab väljendada keemilise valemiga. Lihtaine on reeglina ühe elemendi omavahel seotud aatomite kogum. Koosneb ühe ja sama elemendi aatomitest (H2, O2, Fe, Ar). Enamik elementidest moodustavad ühe lihtaine. Kuid esineb allotroope, kus üks element võib esineda mitme lihtainena, näiteks väävli allotroopsed teisendid on tingitud erinevast väävli aatomite arvust molekulis (S...S8) ja kristalli erinevast geomeetrilisest kujust (rombiline, monokliine). Liitaine e keemiline ühend on aine, mis koosneb erinevate keemiliste elementide aatomitest või ioonidest (H2O, CO2, NaCl). Segu on kombinatsioon kahest või enamast puhtast ainest,
2 4 2 3 2 3 4 9) REAKTSIOONID ELEKTROLÜÜTIDE LAHUSTES · ELEKTROLÜÜDID on ained, mille vesilahused juhivad elektrit, sest need ained on lagunenud ioonideks. · REAKTSIOONID ELEKTROLÜÜTIDE LAHUSTES on vahetusreaktsioonid, mille käigus vahetatakse ioone. Vahetusreaktsioon kulgeb lõpuni, kui 1) tekib sade (ml) 2) eraldub gaas 3) tekib nõrgem el.l (alus, hape) l + l -> ml + l 5 l + l <- -> l + l molekulaarvõrrand ioonvõrrand taandatud ioonvõrrand nt: AgNO3 + NaCl -> AgCl + NaNO3 Ag + NO3 + Na + Cl -> AgCl (ml) + Na + NO3 Ag + Cl -> AgCl 10) SOOLA HÜDROLÜÜS Soolade hüdrolüüsiks nimetatakse soola ja vee vahelist vahetusreaktsiooni.Kõik ioonireaktsioonid kulgevad
b) struktuurvalem lisaks elementide ja elementide gruppide näitab ka kuidas need on omavahel seotud. O=C=O 3)Tähtede ja numbrite kombinatsioon: saab identifitseerida käsiraamatute abil (nt: roostevaba teras, 301, 302, 304, CT.3, CT.45) (E 100-199 toiduvärvid). 4)Nomenklatuurnimetused: kokkulepitud on puhaste ainete nimetused. Välja on need töötatud organisatsiooni JUPAC poolt (nt: H2SO4- tetraoksasulfaat(VI)vesinik, ,,väävelhape" on lubatud)(jooonis) 3) Lihtaine hapnik O2, osoon, raud Fe, süsinik (ühe sama elemendi). Liitaine- ühendid, mitu erinevat elementi. H2O, NaCl. Puhas aine- põhiainet on 99,9999% (lisandeid on 0,0001%). Puhas aine põhiainet on 95%. Materjal- aine, mille töötlemisel (kasutamisel) ei esine arvestatvaid keemilisi muutusi (nt: alumiinium pottidena, metallid, looduslikud ja sünteetilised kivimid, pooljuhid). Homogeenses segus või
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? Element Keemiline element ehk element on aatomituumas sama arvu prootoneid omavate (ehk sama aatomnumbriga) aatomite klass.Teise definitsiooni järgi on keemiline element aine, milles esinevad ainult ainult ühe ja sama aatomnumbriga aatomid. Lihtaine - Lihtaine on keemiline aine, mis koosneb ainult ühe keemilise elemendi aatomitest. Lihtaines võivad elemendi aatomid olla isoleeritud või moodustada mitmest ühesugusest aatomist koosnevad molekulid. Näiteks kloor ja fluor esinevad ainetena Cl2 ja F2, Süsteemsus Kõik keemilised tehis- ja looduslikud protsessid kujutavad endast süsteemi, milles on ained, kemikaalid, seadmed, keskkond ja mõjutegurid. Näited: Etanooli valmistamine. Koosneb tooraine (kartul, teravili) kasvatamisest,
1 Keemia ja materjaliõpetus loetelus. CAS reg nr omistatakse ainele kui see lisatakse andmebaasi, igale CAS nr vastab üks ja ainult üks aine. CAS nr järgi saab Interneti kaudu kätte ka selle kemikaali ohutuskaardi. 3. Liht- ja liitaine, puhta aine, materjali, homogeense ja heterogeense segu mõisted. Lihtaine: Lihtaine koosn ühe elemendi aatomitest, keemilises reakts ei saa seda lõhkuda lihtsamateks aineteks. Lihtaine valemina kasut vastavate elementide sümboleid (üheaatomilised: Fe, Au, Ag, C, S; kaheaatomilised: H2, O2, F2, C12, Br2). Enamik elementidele vastavaid lihtaineid on toatemp-l tahked ained või gaasid. Ühend ehk liitaine: koosn kahe või enama elemendi omavahel seotud aatomitest (H2O, H2SO4, CO2, NaCl)
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
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
