Download
1 / 13
130 likes | 138 Views
Mittemetallid. Loeng 1 4. Leidumine. Mittemetallid on suure elektronegatiivsusega elemendid, mis keemilistes reaktsioonides peamiselt liidavad elektrone. Perioodilisustabelis asuvad need pea-alarühmades ülal paremal
E N D
Mittemetallid Loeng14
Leidumine • Mittemetallidon suure elektronegatiivsusega elemendid, mis keemilistes reaktsioonides peamiselt liidavad elektrone. • Perioodilisustabelis asuvad need pea-alarühmades ülal paremal • Mittemetallide hulka kuuluvad ka väärisgaasid, kuigi need ei liida elektrone, sest nende väline elektronkiht on maksimaalselt täitunud • Keemilistes reaktsioonides moodustavad nad teiste: • mittemetallidega tavaliselt kovalentse sideme • metallidega tavaliseltioonilisesideme
Mittemetallide lihtainete omadused • Ei juhi elektrit ja juhivad halvasti soojust • Neil puudub metallidele iseloomulik läige • Esinevad nii gaasi (vesinik, fluor, hapnik, lämmastik, kloor, väärisgaasid), vedeliku (broom) kui ka tahkisena(seleen, väävel, boor, räni, jood, fosfor, süsinik);
Tähtsamaid mittemetallid. Vesinik H2 • Universumis väga levinud (75% massist) • Maal esineb peaaegu ainult ühendites • Vähesel määral esineb lihtainena atmosfääri kõrgemates kihtides • Mõnikord võib eralduda ka vulkaanipursetel või nafta puurimisel • Füüsilised omadused: värvuseta, maitseta, lõhnata, kergeim gaas, vähelahustuv
Keemilised omadused ja saamine • Keemilised omadused • Tavatingimustes ja madalal temperatuuril väheaktiivne • Halogeenidega ühinedes moodustab vesinikhalogeniide, mille vees lahustamisel saab vastavaid happeid: Cl2+ H2 = 2HCl • Põleb õhus ja hapnikus: 2H2 + O2 = 2H2O • Reageerib redutseerijana metallioksiididega CuO + H2 = Cu + H2O • Saamine • Laboris saadakse tavaliselt lahjendatud sool- või väävelhappe reageerimisel tsingi või rauaga – Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 • Tööstuslikult toodetakse põhiliselt veeauru juhtimisel üle hõõguva söe –C + H2O = CO + H2 • Nii laboratoorseks kui tööstuslikuks saamiseks kasutatakse tihtipeale ka vee elektrolüüsi – 2H2O → 2H2 + O2
Tähtsamaid mittemetallid. Hapnik O2 • Universumis levimuselt kolmas element • Maal levinuim element, esinedes nii lihtainena (21 mahuprotsenti atmosfääris) kui ka hulgalistes ühendites • 3 allotroopi: O (monohapnik), O2 (tavaline hapnik), O3 (osoon) • Füüsikalised omadused: maitseta, värvuseta, lõhnata, õhust veidi raskem, vähelahustuv
Keemilised omadused ja saamine • Keemilised omadused • Tugev oksüdeerija, reageerib peaaegu kõikide metallide ja mittemetallidega. Eranditeks väärismetallid (kulla ja plaatina rühm) ning väärisgaasid. • Leelis ja leelismuldmetallidega tekivad ka peroksiidid ja superoksiidid – Na + O2 → Na2O2; K + O2 → KO2 • Esineb nii täielikku kui mittetäielliku põlemist– C + O2 → CO2; 2C + O2 → 2CO • Saamine • Laboratoorselt saadakse hapnikurikaste ainete lagundamisel –2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O22H2O2 → 2H2O + O22KClO3 → 2KCl + 3O22KNO3 → 2KNO2 + O2
Tähtsamaid mittemetallid. Lämmastik N2 • Universumis levimuselt 7. kohal • Maal esineb peamiselt lihtainena atmosfääris (78 mahuprotsenti) • Anorgaaniliste ühendite hulk väike, peamiselt salpeetrites – NaNO3, KNO3 • Valkude koostises – vajalik eluks • Füüsikalised omadused: värvuseta, lõhnata, maitseta, õhust veidi kergem gaas, vähelahustuv
Keemilised omadused ja saamine • Keemilised omadused • Tavatemperatuuril ja -rõhul on lämmastikul kolmiksideme tõttu suur inertsus • Reageerib vaid liitiumi ja raadiumiga – 6Li + N2 → 2Li3N; 3Ra + N2 → Ra3N2 • Kõrgemal temperatuuril - 3Mg + N2 → Mg3N2; 3Ca + N2 → Ca3N2; 2Ti + N2 → 2TiN • Väga kõrgel temp. – N2 + 3H2 → 2NH3; N2+ O2 → 2NO • Koksiga – 2C + N2 → (CN)2 • Saamine • Laboris saadakse ammooniumdikromaadi või ammooniumnitriti termilisel dissotsiatsioonil– (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4H2O; NH4NO2→ N2 + H2O • Samuti ammoniaagi NH3 reageerimisel broomiveega või juhtimisel üle hõõguva vask(II)oksiidi - 8NH3 + 3Br2 → N2 + 6NH4Br; 2NH3+ 3CuO → N2 + 3Cu + 3H2O • Tööstuslikult saadakse paralleelselt hapnikuga fraktsioneerival destillatsioonil
Tähtsamaid mittemetallid. Süsinik C • Universumis levimuselt 4. kohal • Maal levimuselt 12. kohal, leidudes peamiselt lihtainena grafiidi ja teemandi kujul • Mineraalide koostises karbonaatide näol, nt lubjakivi CaCO3, dolomiit CaMg(CO3)2 • Oluline element kütustes, nt maagaasis CH4 • Kõikide orgaaniliste ühendite koostises
Keemilised omadused ja saamine • Keemilised omadused • Põleb hapnikus (täielikult ja mittetäielikult) – C + O2 → CO2; 2C + O2 → CO • Reageerib vesinikuga (grafiit, süsi ~1200°C) – C + 2H2 →CH4 • Halogeenidega reageerimisel tekivad kiilühendid (halogeen tungib süsiniku aatomite vahele, grafiit pundub) – CF, C4F, C8Cl • Koksi või söega reageerimisel metallioksiidiga reduseerib metalle välja –Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO; CuO + C → Cu + CO • Saamine • Grafiiti saadakse peamiselt loodusest, teemanditsaadakse samuti loodusest
Ülesanded • Kirjuta ja tasakaalusta reaktsioonivõrrandid järgmiste üleminekute kohta • N2→ NH3 → NO → NO2 → HNO3 • C → CO → CO2 → CaCO3 →CO2 • H2S → SO2→ SO3 → NaHSO4→ Na2SO4 • S → SO2 → SO3 → H2SO4 → FeSO4 →BaSO4 • NH3→ (NH4)2SO4→ Na2SO4
