Vegyészeti-élelmiszeripari Középiskola CSÓKA SZERVETLEN KÉMIA Vegyészeti-élelmiszeripari Középiskola CSÓKA Készítette: Varga István

BEVEZETŐ

A szervetlen kémia tárgyköre A szervetlen kémia tárgykörébe tartoznak a periódusos rendszer elemei és azok vegyületei, kivéve a szerves vegyületeket. Az elemek és vegyületek egymás közötti kölcsönhatásainak felderítése. A kémiai elemek és vegyületeik tulajdonságainak megismerése. Új vegyületek előállítása és azok szerkezetének kivizsgálása. A kémiai elemek olyan tiszta anyagok, amelyek vagy azonos atomok halmazai (pl. hélium, vas), vagy azonos atomok összekapcsolódásából keletkezett azonos molekulák halmazai (pl. hidrogén, oxigén).

A szervetlen kémia szorosan kapcsolódik az: általános kémiához, fizikai kémiához, analitikai kémiához, szervetlen kémiai technológiához. A többi természettudománnyal: fizikával, biológiával, matematikával is szoros kapcsolatban áll, felhasználva fejlődéséhez az e területeken felderített törvényszerűségeket.

Az elemek csoportosítása és gyakorisága Az elemeket a következő szempontok alapján csoportosítjuk: Eredetük Halmazállapotuk Kémiai tulajdonságaik szerint.

Eredetük szerint az elemek lehetnek: természetesek (92 elem) és mesterségesek (eddig 25 elem). Halmazállapotukat figyelembe véve normál feltételek mellett a legtöbb elem szilárd, kettő cseppfolyós (bróm és a higany), 11 pedig gáz halmazállapotú (hidrogén, nitrogén, oxigén, fluor, klór, hélium, neon, argon, kripton, xenon és a radon). 0°C-on és 101,325 kPa nyomáson.

A fémek a földkéreg tömegének csak kb. 24%- át alkotják. Kémiai tulajdonságaik alapján: fémek (67 elem), nemfémek (17 elem) és félfémek vagy metalloidok (8 elem). A fémek a földkéreg tömegének csak kb. 24%- át alkotják.

A vegyértékhéj alapján megkülönböztetünk: s-elemeket (a periódusos rendszer 1. és 2. csoportjának elemei) ns1-2 p-elemeket (a 13.–18. csoportok elemei) ns2 np1-6 d-elemeket (a 3.–12. csoportok elemei) (n-1)d1-8 ns2 f-elemeket (lantanoidák és aktionidák) (n-2)f1-14 ns2 elektronszerkezettel.

Az elemek száma periódusonként:   1. periódus 2 elem 2. periódus 8 elem 3. periódus 8 elem 4. periódus 18 elem 5. periódus 18 elem 6. periódus 32 elem 7. periódus 18 elem (ez a periódus nem teljes!)

Az azonos periódusban levő elemek atomjainak átmérője az elsőtől a hetedikig csökken. Mert a rendszám növekedésével erősödik a Coulomb-féle vonzóerő a mag és az elektronok között.

Az elemek gyakorisága a Földön, figyelembe véve az atmoszférát, hidroszférát és a litoszféra kb. 20 km-es felső rétegét együttesen Elem Tömeg % Oxigén 49,4 Titán 0,58 Fluor 0,027 Szilícium 25,75 Klór 0,19 Cirkónium 0,023 Alumínium 7,51 Foszfor 0,12 Cink 0,02 Vas 4,7 Szén 0,087 Nikkel 0,018 Kalcium 3,39 Mangán 0,085 Stroncium 0,017 Nátrium 2,64 Kén 0,048 Vanádium 0,016 Kálium 2,4 Bárium 0,047 Réz 0,01 Magnézium 1,94 Króm 0,033 Hidrogén 0,88 Nitrogén 0,03 Összesen: 99,96%

Az elemek gyakorisága atomszázalékban kifejezve Oxigén 52,32 Vas 1,5 Szén 0,14 Hidrogén 16,95 Kalcium 1,48 Foszfor 0,04 Szilícium 16,67 Magnézium 1,39 Nitrogén 0,03 Alumínium 5,53 Kálium 1,08 Mangán Nátrium 1,95 Titán 0,22 Kén

Az s- és p-mező elemeinek jellemét és fontosabb tulajdonságai S Ű R Ű S É G Csökken Csökken 1 18 H Li Na K Rb Cs Fr 2 13 14 15 16 17 He Be B C N O F Ne Mg Al Si P S Cl Ar Ca Ga Ge As Se Br Kr Sr In Sn Sb Te I Xe Ba Tl Pb Bi Po At Rn Ra NEMFÉMES JELLEM CSÖKKEN FÉMES JELLEM CSÖKKEN FÉMES JELLEM CSÖKKEN

A főcsoportok elnevezése: 1. csoport (IA) alkálifémek 2. csoport (IIA) alkáliföldfémek 13. csoport (IIIA) földfémek 14. csoport (IVA) széncsoport 15. csoport (VA) nitrogéncsoport 16. csoport (VIA) oxigéncsoport 17. csoport (VIIA) halogének 18. csoport (VIIIA) nemesgázok

Az atomok elektronegativitása egy perióduson belül balról jobbra haladva növekszik, mert az atommag pozitív magtöltése egyre nagyobb lesz, míg egy csoporton belül fentről lefele haladva csökken, mert az atommag vonzó hatása a távolabbi elektronokra gyengébb. Elektronegativitás Az a szám, amely a kémiai kötésben levő atomok elektronvonzó képességét jellemzi. Jele: EN.  

Az azonos periódusban levő elemek atomjainak átmérője az elsőtől a hetedikig csökken. A rendszám növekedésével ugyanis erősödik a Coulomb-féle vonzóerő a mag és az elektronok között. Ennek az a következménye, hogy az azonos főkvantumszámú atompályák (atomorbitálok), a protonok számának növekedésével mindinkább összehúzódnak.