Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Szervetlen kémia Hidrogén 1. oszlop (alkálifémek), 1. sor – nem minden tulajdonsága illik az alkálifémekhez Elektronszerkezet: 1s 1 ; rendszám: 1; atomtömeg:

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Szervetlen kémia Hidrogén 1. oszlop (alkálifémek), 1. sor – nem minden tulajdonsága illik az alkálifémekhez Elektronszerkezet: 1s 1 ; rendszám: 1; atomtömeg:"— Előadás másolata:

1 Szervetlen kémia Hidrogén 1. oszlop (alkálifémek), 1. sor – nem minden tulajdonsága illik az alkálifémekhez Elektronszerkezet: 1s 1 ; rendszám: 1; atomtömeg: 1 Előfordulás: 93% a világegyetemben; 61% az emberi testben Vegyérték: 1; oxidációs szám: +1, -1 Elektronegativitás: 2.1 Természetes körülmények között kétatomos molekulákat alkot, kötési energia: -436 kJ/mol Természetes körülmények között gáz, legkönnyebb, 14,4-szer könnyebb a levegőnél Könnyen ad le elektront (oxidációs szám: +1), de szabad proton természetes körülmények között nem marad meg önállóan (H 3 O +, NH 4 + ). Ez a gyakoribb ionos formája. EN<1 fémekkel sószerű hidrideket képez (oxidációs szám: -1). H - -ion csak kristályban létezik, vízben oldva: H - + H 3 O + = H 2 + H 2 O Hasonló elektronegativitású elemekkel (nemfémes elemek) kovalens kötésű molekulákat képez (elsősorban a C: szerves vegyületek) Redukálószer: oxidokat, halidokat Előállítás: labor: Zn + HCl; ipari méretben: földgáz + vízgőz reakciójával Felhasználás: ammóniagyártás, hidrogénezés (pl. folyékony olajokat szilárd zsírokká), redukálószer (pl. ásványokból nyert oxidokat fémmé) Hidrogén alapú gazdaság: energiatermelés (gépjárműmotor, fúziós reaktor) !!!drága előállítás, oxigén jelenlétében robbanékony!!!

2 Szervetlen kémia Hidrogén Nemzetközi Kísérleti Termonukleáris Reaktor (ITER) Cadarache (Franciaország) Építés: Kísérleti üzemeltetés: 20 év Hőmérséklet: 150 millió ºC Elektromos fűtés+mágneses térrel való összenyomás → plazma állapot Teljesítmény: 500 MW 400 s-on keresztül Ezalatt fél gramm deutérium/trícium keverék fúzionál.

3 Szervetlen kémia Alkálifémek 1. oszlop Elektronszerkezet: ns 1 Vegyérték: 1; oxidációs szám: +1 Elektronegativitás: (ionvegyületeket képeznek, +1 töltésű ionjaik elektronszerkezete nemesgázszerű, nagyon stabil, ionizációs energia kicsi) Természetes körülmények között szilárd halmazállapotúak, térközepes kockarácsot alkotnak Oxigénnel, vízzel azonnal reagálnak, védőfolyadék (pl. petróleum) alatt tartják Sűrűségük, keménységük kicsi Nátrium Nagyon reaktív: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 Természetben fő előfordulási formája: NaCl, Na 2 CO 3 Előállítás: NaCl olvadék elektrolízisével Felhasználás: redukálószer, nátriumgőzlámpa Nátrium-hidroxid (NaOH) Fehér kristály (vizes oldata színtelen), nagyon erős bázis Kristályos állapotban rendkívül higroszkópos, levegőből H 2 O-t, CO 2 -t megköti Előállítás: NaCl-oldat elektrolízisével Felhasználás: textil- és papíriparban, szappan és mosószergyártás

4 Szervetlen kémia Na fontosabb vegyületei Nátrium-klorid (NaCl) Színtelen kristály Előfordulás: tengervízben (2.7%), kősótelepeken, állati szervezetben (emberi vérben 0.85%) Előállítás: sóbányákból Felhasználás: fémnátrium, nátriumvegyületek, klór, klórvegyületek előállítására Olvadékelektrolízis: 2NaCl = 2Na + Cl 2 (T< 700 ºC) Oldatelektrolízis: 2NaCl + 2H 2 O = 2NaOH + Cl 2 + H 2 Nátrium-hipoklorit (NaOCl, Hypo) Fertőtlenítő- tisztító-, illetve mosószer Előállítás: NaCl-oldat elektrolízisével: 2NaOH + Cl 2 = NaOCl + NaCl + H 2 O Diszproporcionálódás: olyan redoxireakció, melyben egy elem adott oxidációs számú formája két különböző oxidációs számú formává alakul A fenti reakcióban: Cl 2 = OCl - + Cl - Szinproporcionálódás: két különböző oxidációs formából lesz egy IO I - = 3I 2 + 3O 2-

5 Szervetlen kémia Na fontosabb vegyületei Nátrium-karbonát (Na 2 CO 3. 10H 2 O) Színtelen kristály → 100ºC-on hevítve fehér por (kristályvíz elvesztés) Előfordulás: talajban (sziksó); ha túl sok, terméketlenné teszi a talajt Felhasználás: szappan-, mosószer-, üveggyártás, vízlágyítás Oldata lúgos kémhatású: Na 2 CO 3 + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 CO 3 (hidrolízis) Nátrium-hidrogén-karbonát (NaHCO 3, szódabikarbóna) Fehér kristály Felhasználás: gyógyászatban fölös gyomorsav lekötésére Oldata enyhén lúgos kémhatású: NaHCO 3 + H 2 O = NaOH + H 2 CO 3 (hidrolízis) Nátrium-foszfát (Na 3 PO 4, trisó) Fehér kristály Vizes oldata lúgos: Na 3 PO 4 + 3H 2 O = 3 NaOH + H 3 PO 4 (hidrolízis) Felhasználás: mosószerek, vízlágyítás Nátrium-tioszulfát (Na 2 S 2 O 3. 5H 2 O, fixírsó) Színtelen kristály Felhasználás: analitikában jodometriában: 2Na 2 S 2 O 3 + I 2 = Na 2 S 4 O 6 + 2NaI ill. kép rögzítésére fényképészetben: AgBr + Na 2 S 2 O 3 = Na 3 [Ag(S 2 O 3 ) 2 ] + NaBr

6 Szervetlen kémia K és fontosabb vegyületei Kálium Nátriumhoz hasonló, de nála reakcióképesebb (kisebb EN miatt) Természetben fő előfordulási formája: KCl kősótelepeken NaCl kísérőjeként Előállítás: KCl, KOH vagy K 2 CO 3 olvadék elektrolízisével Felhasználás: műtrágyagyártás, pirotechnika, robbanóanyag-gyártás Kálium-klorid (KCl) Jelentőség: növényi szervezetben Felhasználás: műtrágyagyártás, K és KOH előállítás, méreginjekció, gyógyászat:mániákus depresszió kezelése Kálium-nitrát (KNO 3 ) Felhasználás: műtrágya, feketelőpor, füstbomba, élelmiszer tartósítószer (E252) Kálium-hidroxid (KOH) Fehér kristály (vizes oldata színtelen), NaOH-nál is erős bázis Kristályos állapotban rendkívül higroszkópos, levegőből H 2 O-t, CO 2 -t megköti Oldja az üveget. Előállítás: KCl-oldat elektrolízisével Felhasználás: textil- és papíriparban, szappan és mosószergyártás, élelmiszer- iparban gyümölcs héjának eltávolítása

7 Szervetlen kémia Alkáliföldfémek 2. oszlop Elektronszerkezet: ns 2 Vegyérték: 2; oxidációs szám: +2 Elektronegativitás: (Mg-tól lefelé ionvegyületeket képeznek, +2 töltésű ionjaiknak nemesgáz elektronszerkezete van, ionizációs energia kicsi) Berillium nagyobb elektronegativitása (1.5) miatt inkább kovalens vegyületet képez, bizonyos esetekben a Mg is Természetes körülmények között szilárd halmazállapotúak Oxigénnel, vízzel reagálnak (kevésbé intenzíven mint az alkálifémek), aktivitásuk a rendszámmal nő (ahogy EN csökken) Sűrűségük, keménységük kicsi (nagyobb mint az alkálifémeké) Redukálószerek (gyengébbek mint az alkálifémek)

8 Szervetlen kémia Mg és fontosabb vegyületei Magnézium ötvözetek: kis sűrűségű, de nagy szilárdságúak Magnálium: Al % Mg + nyomokban egyéb elemek kevés Mg: szilárd: repülőgép és autó alkatrészek sok Mg: törékeny, a por gyúlékony: pirotechnikában csillagszóró Duralumínium: Al + 4,5% Cu + 0,5% Mg + 0,6% Mn repülőgépek szerkezeti anyagának nagy része Magnézium Ezüstfehér, könnyű fém. Természetben csak vegyületben fordul elő: magnezit (MgCO 3 ), a dolomit (CaCO 3. MgCO 3 ), Felületén védő oxidréteg (MgO) képződik Jellegzetes az égése, vakító fehér fényt bocsát ki (égéshő -603 kJ/mol) Előállítás: MgCl 2 olvadék elektrolízisével, karbonát hevítésével kapott oxid redukciójával Felhasználás: villanófény, víz alatti fáklya, ötvözetek előállítása repülőgépekhez

9 Szervetlen kémia Mg és fontosabb vegyületei Magnézium-hidroxid (Mg(OH) 2 ) Gyenge lúg, vízben rosszul oldódik (Mg-O kötés erősen kovalens jellegű) Előállítás: természetben ásvány formájában előfordul Felhasználás: gyomorsav megkötő, konzerv gyümölcsök, zöldségek színének tartósítása (E528) Magnézium-klorid (MgCl 2 ) Gyenge sav (savasan hidrolizál) Előfordulás: természetben ásvány formájában Felhasználás: Mg illetve Mg vegyületek előállítására, cementgyártás, USA-ban utak jégtelenítésére Hidrogéntárolás egy formája: Mg(NH 3 ) 6 Cl 2 formájában sok ammóniát köt meg, mely hevítés hatására könnyen távozik Magnézium-szulfát (MgSO 4 ) keserűsó, Epson-só Előállítás: természetben heptahidrát formájában (MgSO 4. 7H 2 O) előfordul Felhasználás: nagy magnézium-igényű növények (burgonya, bors, rózsa) trágyázása, gyógyászatban bélmozgás elősegítő, hashajtó

10 Szervetlen kémia Ca és fontosabb vegyületei Kalcium Ezüstfehér színű, könnyű fém. Lángfestés: téglavörös Természetben csak vegyületben fordul elő: mészkő, kalcit, márvány (CaCO 3 ), dolomit (CaCO 3. MgCO 3 ), fluorit (CaF 2 ) Előállítás: CaCl 2 ill. CaCl 2 +CaF 2 olvadék elektrolízisével Felhasználás: redukálószer, ötvözetek (csapágyfémben 0.7 %) fluorit kalcit kristályon

11 Szervetlen kémia Ca és fontosabb vegyületei Állandó keménységet okozó sók: CaCl 2, Ca(NO 3 ) 2, CaSO 4, MgCl 2, Mg(NO 3 ) 2, MgSO 4 Megszüntetés (vízlágyítás): Ca 2+ és Mg 2+ ionokat csapadék formájában leválasztani, majd szűréssel eltávolítani: Ca 2+ + Na 2 CO 3 = CaCO 3 + 2Na + 3Ca Na 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6Na + Ioncserélővel: lágyvíz: lecserélni a Ca 2+ és Mg 2+ -ionokat Na + -ionokra ionmentes víz: a víz összes idegen ionját lecserélni H 3 O + illetve OH — ionokra. Kalcium-karbonát (CaCO 3 ) Természetben leggyakrabban előforduló Ca-vegyület Felhasználás: építőipar, csiszolópor, tisztítószer CO 2 -t tartalmazó vízben hidrokarbonát képződése formájában oldódik, az analóg módon képződő Mg(HCO 3 ) 2 -vel együtt a víz változó keménységét okozva. CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Ca(HCO 3 ) 2 változó: forralással megszüntethető (visszaalakulás, CO 2 gáz eltávozik)

12 Szervetlen kémia Ca és fontosabb vegyületei Kalcium-szulfát (CaSO 4. 2H 2 O) = gipsz Természetben gipsz 1 ill. evaporit 2 ásványok formájában Felhasználás: építőipar (cement), iskolai kréta, gyógyászat (gipszelés), tűzálló fal ºC-ra hevítve a kristályvíz 75%-a távozik (cement, orvosi gipsz): CaSO 4. 2H 2 O → CaSO 4.½H 2 O + 1½H 2 O (tűzálló falban lassan melegszik, mert előbb a kristályvíz távozására fordítódik a hő) teljesen kiégetett gipsz már nem tud vizet felvenni Kalcium-hidroxid Ca(OH) 2 CaCO 3 → CO 2 + CaO (égetett mész) Égetett mészből vízzel (mészoltás): CaO + H 2 O → Ca(OH) 2 (oltott mész) Felhasználás: építőiparban habarcs készítésre: Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O (megkötés a csapadékként kiváló CaCO 3 miatt) 1 2

13 Szervetlen kémia Ba és Ra Bárium (Ba) és fontosabb vegyületei: Természetben BaSO 4 (barit) ill. BaCO 3 formájában Lángfestés: sárgászöld Előállítás: BaCl 2 elektrolízisével Felhasználás: kontrasztanyagként BaSO 4 formájában (jól elnyeli a Röntgen sugarakat) és tűzijátékban. Rádium (Ra) és fontosabb vegyületei Ritka elem, urán és tóriumásványok mellett, mint azok radioaktív bomlásának terméke 28 izotópja van, mind radioaktív A szervezetbe került rádium a csontokba beépül Felhasználás: régebben sugárterápiára, ma már vannak olcsóbb sugárforrások neutronforrás: Be +  -sugárzás → neutronok


Letölteni ppt "Szervetlen kémia Hidrogén 1. oszlop (alkálifémek), 1. sor – nem minden tulajdonsága illik az alkálifémekhez Elektronszerkezet: 1s 1 ; rendszám: 1; atomtömeg:"

Hasonló előadás


Google Hirdetések