1 / 24

Keemilised elemendid – kõrvalalarühmad

Keemilised elemendid – kõrvalalarühmad. Loeng 4 09 .03. 07. Vase alarühm. 64 29 Cu (4-s periood) (Ar)4s 1 3d 10 OA +1, +2, +3 108 47 Ag (5-s periood) (Kr)5s 1 4d 10 OA +1, +2, +3 197 79 Au (6-s periood) (Xe)6s 1 4f 14 5d 10 OA +1, +3

ataret
Download Presentation

Keemilised elemendid – kõrvalalarühmad

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Keemilised elemendid – kõrvalalarühmad Loeng 4 09.03.07

  2. Vase alarühm 6429Cu (4-s periood) (Ar)4s13d10OA +1, +2, +3 10847Ag (5-s periood)(Kr)5s14d10OA +1, +2, +3 19779Au (6-s periood) (Xe)6s14f145d10OA +1, +3 Kullast ehted on Au+Ag sulamid ja sisaldavad 37,5 kuni 75,0% kulda. Proov 375 (37,5%), proov 583 (58,3%), proov 750 (75,0%) Sulamid:Cu+Zn sulam on valgevask Cu+Ni on melhior, uushõbe, nikeliin sõltuvalt %-dest Cu+Sn, Cu+Al, Cu+Si on pronksid AgNO3 – “põrgukivi” – söövitusvahend meditsiinis Ag-nõud, “püha” vesi, Ag+ tapab baktereid, arvatakse, et Ag+ sidudes OH– on vesilahuses negatiivse laengu kandja, mis organismile vajalik.

  3. Tsingi alarühm 6530Zn (4-s periood)(Ar)4s23d10OA +2 11248Cd (5-s periood) (Kr)5s24d10OA +2 20180Hg (6-s periood) (Xe)6s24f145d10OA +1, +2 ZnO on tsinkvalge, värvipigment ZnS – luminofooride alus (helendavad ekraanid) CdS – kollane pigment, aga Cd joogivees võib põhjustada vähktõve HgS – punane pigment, aga Hg-ühendid väga mürgised Hg2Cl2– kalomel; Hg-sulamid on amalgaamid Hg on raskeim vedelik , 13,5 g/cm3

  4. Skandiumi alarühm 4521Sc (4-s periood) (Ar)4s23d1OA +3 8939Y (5-s periood)(Kr)5s24d1OA +3 13957La (6-s periood) (Xe)6s24f145d1OA +3 Haruldased muldmetallid ehklantanoidid jrk nr-d 57-71 (15) La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 22789Ac (7-s periood) (Rn)7s26d1OA +3 Aktinoidid jrk nr-d 89-103 (15) Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr Ütriumi isotoopi Y-90 kasutatakse vähk-kasvaja raviks, β-kiirguse allikas Pu-94 kasutatakse tuumakütuseks Sc kasutatakse tuumaenergeetikas, on soojus neutronite neelaja

  5. Titaani alarühm 4822Ti (4-s periood)(Ar)4s23d2OA -1 kuni +4 9140Zr (5-s periood)(Kr)5s24d2OA +2 kuni +4 17872Hf (6-s periood) (Xe)6s24f145d2OA +3, +4 TiO2 – titaanvalge, pigment Titaan on kerge metal <5,0 g/cm3, 4,5g/cm3 Titaani ja tsirkooniumilisamine raua sulamitesse tõsteb eluiga Hafnium on raske metal >5,0 g/cm3 13,36g/cm3

  6. Vanaadiumi alarühm 5123V (4-s periood)(Ar)4s23d3OA -1 kuni +5 9341Nb (5-s periood)(Kr)5s14d4OA -1, +1, +2, +3, +4, +5 10173Ta (6-s periood) (Xe)6s24f145d3OA -1, +1, +2, +3, +4, +5 V2O3on katalüsaator, nt väävelhappe tööstuslikul saamisel Vanaadium lisab tugevust ja kuumakindlust raua sulamitele Nioobium ja tantaal on “kaksikvennad” – kuuma- ja korrosioonikindlad, kõvad, tugevad ja plastilised metallid Nb-sulameid kasutatakse aatomireaktorites Ta-sulameid elektripirni hõõgniitideks (enne W) Ta neelab kõrgel temperatuuril gaase

  7. Kroomi alarühm 5224Cr (4-s periood) (Ar)4s13d5OA -2 kuni +6 9642Mo (5-s periood) (Kr)5s14d5OA -2, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 18474W (6-s periood) (Xe)6s24f145d4OA -2, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 W, volfram on kõige kõrgemasulamistemperatuuriga metal 3390º C WC- volframi karbiit on teemandi kõvadusega Cr on kõige kõvem metal (9 Mohri järgi) Kroom-roheline on Cr2O3

  8. Raua triaad 5626Fe (4-s periood)(Ar)4s23d6OA 0, +2, +3, +6 5927Co (4-s periood)(Ar)4s23d7OA 0, +2 ,+3 5928Ni (4-s periood) (Ar)4s23d8OA 0, +1, +2, +3, +4 Rauasulamid - malm või teras sõltuvalt süsiniku % Koobalt-sulamid on korrosioonikindlad, kulumiskindlad, kõvad Niklit kasutatakse katalüsaatorina; nikeldamisel nikkelsulfaati Ar = 1s22s22p63s23p6 3-nda perioodi viimane element, väärisgaas, väliskiht (3-s) täidetud 8 elektroniga

  9. Mangaani alarühm 5525Mn (4-s periood)(Ar)4s23d5OA +2 kuni +7 9943Tc (5-s periood)(Kr)5s24d5OA +2, +3, +4, +5, +6, +7 18675Re (6-s periood) (Xe)6s24f145d5OA +3, +4, +5, +6, +7 9943Tc (tehneetsium) on esimene tehiselement, saadi molübdeenist 1937.a.. reaktorite konstruktsioonielement Reenium Re on kõige kõrgema keemistemperatuuriga (5900º C) metall

  10. Plaatinametallid(I) 10144Ru (5-s periood)(Kr)5s14d7OA 0 kuni+ 8, -2 10345Rh (5-s periood)(Kr)5s14d8OA 0 kuni+8, -1 10646Pd (5-s periood)(Kr)4d10OA 0 kuni +8 Väärismetallid Roodiumil Rh on väga hea peegeldusvõime, ei tuhmu Pallaadium Pd on väga hea vesiniku H2absorber (850:1) Kr = 1s22s22p63s23p64s23d104p6 4-nda perioodi viimane element, täidetud aatomi väliskihiga 8e

  11. Plaatinametallid(II) 19076Os (6-s periood) (Xe)6s24f145d6OA 0 kuni +8 19277Ir (6-s periood) (Xe)6s24f145d7OA 0 kuni +8 19578Pt (6-s periood) (Xe)6s14f145d9OA 0 kuni +8 Osmium on suurimatihedusega metal 22,48 g/cm3 Irridium on samuti väga raske 22,4 g/cm3 Xe = 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p6 5-nda perioodi viimane element, väärisgaas täidetud väliskihiga 8e

  12. Happedjaalused • Arrheniuse vesilahuste teooria (1887) Vesi H2O oluliseim võtmesõna Svante Arrhenius (1859-1927) rootsi keemik, elektrolüütilise dissotsiatsiooni teoorija rajaja 1883-1887; 1889 keemilise reaktsiooni kiiruse ja temperatuuri vahelise sõltuvuse võrrand k= A exp(-E0/RT) • Brønsted-Lowry prootonteooria (1923) Prooton H+ oluliseim võtmesõna Johannes Brønsted (1879-1947) taani keemik Thomas Lowry (1874-1936) inglise keemik • Lewise hapete ja aluste elektronteooria (1923) Elektronpaar, aktseptor,doonorkeskseteks sõnadeks Gilbert Newton Lewis (1875-1946) ameerika keemik . Aine ehitus, Lewise sümbolid – valentselektronid punktidena Na• - okteti reegel

  13. Vesilahuste teooria HAPE on aine, mis vesilahuses (aqua = aq) annab vesinikioone (H+) HClaq = H+aq + Claq, Kui aine annab vette palju H+ ioone, on ta tugev hape (väävelhape), kui vähe, siis nõrk (äädikhape).Ainete erinev dissotsiatsioonivõime vees. CH3COOH = H+ + CH3COOKdis = [H+][CH3COO]/[CH3COOH] = 1,8.105 ALUS on aine, mis vesilahuses annab hüdroksüülioone(OH) NaOHaq = Na+aq + OHaq Kui aga aine annab vette palju OH–ioone, on ta tugev alus, kui vähe, siis nõrk [Ca(OH)2]. pH = - lg [H+] pOH = - lg [OH]

  14. Prootonteooria Aine, mis annab ära prootoni on hape, mis võtab juurde on alus. NH3 + H2O = NH4+ + OH Vesi on siin hape, ammoniaakon alus(PANH3 > PAH2O) Vesi dissotsieerub: H2O = H+ + OH Paljud ühendid, nagu negatiivsed ioonid, võivad liita prootoni kui positiivse osakese CO32 + H+ = HCO3 PO43 + H+ = HPO42 HCO3 + H+ = H2CO3, kui pH <7 (happeline keskkond) – siisHCO3on alus HCO3 = H+ + CO32kui pH > 7 (aluseline keskkond)– siisHCO3on hape NH4+ on hape, sest annab H+ äraNH4+ = NH3 + H+ H3O+ (hüdrooniumioon) on ka hape, annab H+ ära H3O+ = H+ + H2O. PA muutub: NH3 > N2H2 > H2O > HCN > H2S > CH3COOH > H3PO4 > HF > HNO3 > HCl > H2SO4 > HBr > HClO4 H2O + HBr = H3O++ Br(vesi on alus)

  15. Prootonteooria puudusi On reaktsioone, happe-aluselisi, mis ei sisalda prootonit: Na2O + CO2 = Na2CO3 CO2 kui hape, kui aprotoonne hape MgO + SO3 = MgSO4 Üldiselt võib happeid jagada: 1) prootonit sisaldavateks, ehk H-hapeteks, (Brønstedi happed) 2) aprotoonseteks ehk L-hapeteks(Lewise happed).

  16. Lewise happed Lewis oli üks kovalentse keemilise sideme kontseptsiooni loojatest, seletas keemilist sidet kui ühise elektronpaari teket BF3 + NH3 = F3BNH3 Boorfluoriid on elektroonpaari haaraja – aktseptor, onhape HAPE on suure afiinsusega elektronpaari suhtes. Ammoniaak on elektronpaari äraandja – doonor,on alus NH3 + HCl = NH4Cl = NH4+ + Clsiin ühine e-paar läheb kloorile

  17. HAPPELISUS ja ALUSELISUS … lahustes näidatakse pH või pOH kaudu

  18. Vee molekul Molekuli teke kahest vesiniku ja ühest hapniku aatomist

  19. Andmeid vee molekuli kohta Vee molekulis on hapnikul O suhteline negatiivne laeng ~-0,74 Mõlemal vesinikul H suhteline positiivne laeng a' +0,37 Hapniku ja vesiniku elektronegatiivsusesd on erinevad: ENO > ENH (3,5 ja 2,1 vastavalt) Vee dipoolmoment on μ = δ.l = 1,84 D δ on efektiivne laeng, lkaugus efektiivsete laengute keskmete vahel, D on debai - dipoolmomendi mõõteühik 1 D = 3,338.10-30C.m (kulon korda meeter). 1 elementaarlaeng ee = 1,6.10-19C

  20. Vee klastrid (I) Vee molekul moodustab vesiniksidemete kaudu klastri viiest molekulist (H2O)5

  21. Vee klastrid (II) Vee suurem klaster 280-st molekulist (H2O)280

  22. Vee anomaaliast (I) Vee keemistemperatuur ilma vesinik sidemeteta oleks ~-90° C

  23. Vee anomaaliast (II) Vee tihedus, 1 grammi vee ruumala cm3-tes sõltuvalt t°-st

  24. Elektolüütiline dissotsiatsioon Elektrolüüton aine, mis vees lahustudes annab ioone ja seoses sellega lahuse elektrijuhtivus kasvab. Elektrolüüdid on happed, alused, soolad NaCl lahustumine vees

More Related