Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

EO-kemia > Alkuaineiden kemiaa > Flashcards

Alkuaineiden kemiaa Flashcards

1
Q

Mistä ionin ominaisuuksista vesimolekyylin ja ionin vuorovaikutuksen suuruus ja hydrataatiopiirin koko riipppuu?

A

Ionin varauksesta ja ionin säteestä

z2/r

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Mitä tarkoittaa hydratoitumisenergia?

A

Kuvitteellinen energia reaktiolle

Mz+(g) → Mz+(aq)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Miten metallin elektronegatiivisuus vaikuttaa sen hydratoimisenergiaan?

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Mitkä kaksi yllättävää asiaa seuraa hydrataatiosta?

A
  1. ionien kyky läpäistä solumembraani heikkenee
    Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+
    (kun polarisointikyky kasvaa eli suurempi hydrataatiopiiri)
  2. Saostusreaktioissa entropia kasvaa vapautuvien vesimolekyylien ansiosta
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Mitä tapahtuu, kun vesimolekyyli dissosioituu kationin vaikutuksesta?

A

Muodostuu hydroksokationi, kun hydratoitunut kationi toimii Brönstedin happona

[M(H2O)6]z+ + H2O → [M(H2O)5(OH)](z-1)+

kationi vetää hapen e-paria
happi vetää OH:n e-paria
vety saa positiivisen varauksen
ja muistuttaa protonia
ja lopulta dissosioituu
ja sitoutuu liuotin vesimolekyyliin

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Miten hydroksidikationi voi reagoida (3 erilaista)?

A

Polymeroituminen:

  • 2 [M(aq)(OH)](z-1)+ ⇔ [(aq)M-O-M(aq)](2z-2)+ + H2O

Oksokationin muodostuminen:

  • [M(aq)(OH)2](z-2)+ ⇔ [M(aq)O](z-2)+ + H2O

Metallihydroksin muodostuminen:

  • z [M(aq)(OH)](z-1)+ ⇔ M(OH)z(s) + (z-1)[M(aq)]z+
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Mikä on oksokationi ja miten se muodostuu?

A

Oksokationi on muotoa [MO(aq)](z-2)+

Se muodostuu, kun hydroksidikationi menettää kaksi OH-ryhmäänsä.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Mikä on hydroksidikationi ja miten se muodostuu?

A

Hydroksidikationi on muotoa [M(aq)OH](z-1)+

Se muodostuu, kun yksi tai useampi metallisin hydrataatiopiirin vesistä dissosioituu. Hydratoitunut metallikationi toimii silloin Brönstedin happona:

  • HA + H2O ⇔ A- + H3O+
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Mikä on metallihydroksidi ja miten se muodostuu?

A

Metallihydroksidi on muotoa M(OH)z ja yleensä kiinteä.

Se muodostuu, kun metallihydroksidikationi sakkautuu sopivassa (korkeassa) pH:ssa.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Millainen pH tulee olla, kun metallihydroksidi muodostuu?

A

Tarpeeksi korkea, reaktio tapahtuu, kun pH = pKa

missä pKa on (kai) metallikationin happovakio.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Miten metallihydroksidi voi reagoida (3 tapaa)?

A
  1. Dehydraatio oksidiksi

M(OH)z(s) ⇔ MOz/2(s) + z/2 H2O

  1. Liukeneminen hydroksianionina

M(OH)z(s) + OH-(aq) ⇔ [M(OH)(z+1)]- (aq)

  1. Oksohappona toimiminen ja dissosioituminen oksoanioniksi

M(OH)z(s) ⇔ MOz-z(aq) + z H3O+(aq)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Miten kationin happamuus riippuu sen varauksesta, säteestä ja elektronegatiivisuudesta?

A

Mitä suurempi varaus, pienempi säde ja suurempi elektronegatiivisuus,

sitä happamampi kationi

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Miksi halidit eivät hydrolisoidu?

A

Halideja siis ovat Fluoridi, Kloridi, Bromidi, Jodidi.

Suuri anioni eli halidi peittää pienen kationin, jolloin vesimolekyylit eivät mahdu vuorovaikuttaa kationin kanssa.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Mikä on halidiryhmä?

A

Suurikokoiset anionit Fluori, Kloori, Bromi, Jodi

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Miten metallien esiintymismuodot ja happamuus liittyvät toisiinsa?

A

Ei happamat esiintyvät ioneina

Happamat esiintyvät hydroksideina

Erittäin happamat esiintyvät oksideina

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Esimerkkejä metallikationien esiintymismuodoista ja happamuudesta

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Mikä on oksoanioni ja miten se muodostuu?

A

Oksoanioni on muotoa MOxy-

Epämetallit ja korkean hapetusasteen metallit ovat vesiliuoksessa hydroksideina ja oksideina, jolloin ne voivat toimia oksohappoina ja muodostaa oksoanioneja.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Mikä on oksoanionien hydrolyysi ja mitä siinä tapahtuu?

A

MOxy-(aq) + H2O ⇔ [MOx-1OH](1-y)-(aq) + OH-(aq)

Oksoionin varaus vetää veden protoneja puoleensa

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Millaiset oksoanionit hydrolysoituvat useita kertoja?

A

Hyvin emäksiset oksoanionit

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Mikä on hydroksoanioni ja miten se syntyy (3 tapaa)?

A

Hydroksoanioni on esimerkiksi muotoa M(OH)x(x-y)-

  1. Oksoanionin hydrolyysissä voi jäädä jäljelle,

jos y > x muodossa MOxy-

  1. Emäksisissä liuoksissa heikosti happamat kationit voivat liueta hydroksoanionia, koska hydroksoanionit ovat heikommin emäksisiä kuin vastaavat oksoanionit
  2. Amfoteeriset hydroksidit ja oksidit voivat myös muodostaa
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Mistä tekijöistä (3kpl) oksoanionin emäksisyys riippuu ja miten?

A
  1. Keskusatomin elektronegatiivisuus:

Emäksisyys kasvaa, kun EN pienenee, jolloin hapen varaus kasvaa

  1. Oksoryhmien määrä:

Emäksisyys on suurempi, mitä vähemmän oksoryhmiä

  1. Oksoanionin varaus:

Emäksisyys on suurempi, mitä suurempi varaus on

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Miten nimetään oksoanionit?

A

IUPAC:
lkm(oksoryhmät)+Keskusatomi+aatti+(keskusatomin hapetusaste/ionin varaus)

esim. NO2- dioksonitraatti(III)ioni

Perinteinen:

hypo-…-iitti

…-iitti (alempi)

…-aatti (yleisin hapetusaste)

per-…-aatti (ylempi)

Yleisin hapetusaste yleensä ryhmä numeroa vastaava, paitsi 6 -> 4 ja siirtymämetalleilla n-1

esim. NO2- hyponitriitti

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Miten voidaan päätellä oksoanionin kaava?

A
  1. kokonaiskoortinaatioluvun mukainen määrä paikkoja oksoryhmille ja vapaille elketronipareille
  2. Vapaiden elektroniparien sijoittaminen ( d- ja f- elektroneja ei huomioida)
  3. O2- - ionit sijoitetaan vapapiksi jääneisiin paikkoihin ja lasketaan varaus
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Mistä riippuu oksoanionin oksoryhmien määrä?

A

Keskusatomin koosta ja hapetusasteesta.

(kun p-ryhmän hapetusaste on ryhmän numero - 2, niillä on tilaa vievä elektronipari)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Miten lasketaan oksoanionin kokonaiskoordinaatioluku?

A

Koordinoitujen atomien lukumäärä + vapaiden elektronien lukumäärä

huom.

  1. jakso p-ryhmä 3
  2. ja 4. jakso p-ryhmät ja 6.jakson siirtymämetallit 6
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Mikä on oksohappo?

A

Oksohappo on muotoa HyMOx

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

Miten oksohappoja muodostuu?

A

a) Oksoanionia protonoimalla tai antamalla hydrolyysin edistyä

MOx-y(OH)y

b) protonoimalla hydroksianionia ja eliminoimalla vesimolekyylejä M(OH)y
esim: M(OH)3- + H+ ⇔ M(OH)2 + H2O

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

Miten oksohappojen happamuus lasketaan ja arvioidaan?

A

HyMOx + H2O ⇔ Hy-1MOx- + H3O+

pKa on laskettavissa konjugaattiemäksen Hy-1MOx- emäsvakiosta pKa = 14 - pKb

tai

arvioitavissa oksoryhmien lukumäärän perusteella

pKa = 8,5 - 5,7(x-y)

> Mitä enemmän oksoryhmiä, sitä voimakkaampi happo

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

Miten oksohapot nimetään?

A

Johdetaan konjugaattiemäksestä

hypo-…-iitti > ali-…-hapoke

  • iitti > -hapoke
  • aatti > happo

per-…-aatti > per-…-happo

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

Mikä on oksidi?

A

muotoa MOx

31
Q

Mitkä ovat oksidien happoemäsreaktiot?

A
  1. Hapan oksidi + emäksinen oksidi ⇒ vesi
  2. Hapan oksidi + emäs ⇒ suola + vesi
  3. Emäksinen oksidi ja happo ⇒ suola + vesi
32
Q

Milloin oksidi on hapan ja emäksinen ja mikä asia sen määrää?

A

E-O-H

on emäksinen, jos E on metalli

on hapan, jos E on epämetalli

Elektronegatiivisuusero määrää kumpi sidos E-O vai O-H on polaarisempi ja alttiimpi veden hyökkäykselle

33
Q

Mitä oksideille tapahtuu vesiliuoksessa?

A

Monet oksidit ovat ainakin muodollisesti emästen tai happojen anhydreja: ne ovat muodostuneet poistamalla vettä vastaavasta emäksestä tai haposta.

Tällöin vedessä tapahtuu käänteinen reaktio.

Esim:

CO2 + H2O ⇒ H2CO3

SO3 + H2O ⇒ H2SO4

CaO + H2O ⇒ Ca(OH)2

34
Q

Mitä ovat amfoteeriset oksidit ja miten ne reagoivat vedessä?

A

Amfoteeriset oksidit ovat puolimetallien oksideja ja toimivat sekä happoina ja emäksinä.

Ovat veteen niukkaliukoisia

35
Q

Miten epämetallioksidit reagoivat vedessä?

A

Epämetallioksidit reagoivat veden kanssa, jolloin muodostuu oksohappoja NM-O-H, jotka dissosioituvat anioniksi ja hydroniumiksi.

Esim Liitä kuva

36
Q

Mikä on emäksen ja hapon anhydri ja miten se liittyy oksideihin?

A

Emäksen/hapon anhydri on muodostunut emäksestä/haposta poistamalla vettä.

Useat oksidit ovat anhyrejä ja veteen liutessaan tapahtuu käänteinen reaktio.

37
Q

Miten ioninen oksidi reagoi veden kanssa?

A

Oksidi voi reagoida hydroksidi-ioniksi esim.

Na2O(s) + H2O ⇒ 2Na(OH)(aq) ⇒ 2Na+(aq) + 2OH-(aq)

Happamassa vedessä

Na2O(s) + 2 H3O+ ⇒ 2 Na+ + 2 H2O

38
Q

Millaisia ovat epämetallioksidien sidokset?

A

Elektronegatiivisuusero on pieni, jolloin polaariset kovalenttisidokset

39
Q

Mitkä ja miten jaksolliset ominaisuudet vaikuttavat oksideihin?

A
  1. Ainutlaatuisuusperiaate
    1. Kovalenttinen luonne
    2. taipumus piisidoksiin
  2. Inertti pari -efekti
    1. Esim. Sn Pb esiintyvät myös hapetusasteella (ryhmän numero - 2)
  3. metalli-epämetalli raja
    1. Happo-emäs ominaisuudet
    2. Kiderakenne
      1. haihtuvuus ja sulaminen
      2. molekyyli (epämetalli) vai jatkuva (metalli)
40
Q

Mitkä asiat vaikuttavat alkuaineiden esiintymismuotoihin vedessä?

A

Ionien hydrolyysi

pH

Suolojen saostuminen

Kompleksoituminen

REDOX-reaktiot

Hydrolyysiominaisuuksien tunteminen auttaa dominoivien spesiesten ennustamisessa

41
Q

Miten yksiatomisten ionien emaksisyys kasvaa?

A

Voimistuu anionin varauksen kasvaessa ja koon pienetessä

korrelointi z2/r

42
Q

Mikä on Lewisin happo ja Lewisin emäs?

A

Happo vastaanottaa elektroniparin

Emäs luovuttaa elektroniparin

Reaktiossa syntyy kompleksi

A + :B ⇒ A-B

Esimerkkejä

H+ + :NH3 ⇒ NH4

H+ + :OH2 ⇒ H3O+

43
Q

Mitkä ovat Lewisin happoemäs-reaktioita?

A
  1. Kompleksin muodostuminen
  2. Adduktin muodostuminen
  3. Molekyyli tai ioni kasvattaa koordinaatiolukuaan
  4. Molekyyli/ioni täydellä oktetilla uudelleen järjestää valenssielektroninsa ja vastaanottaa elektroniparin
  5. Emäksen ja hapon korvaus
  6. Saostus- ja liukenemisreaktiot
44
Q

Mitkä ovat emäksen ja hapon korvausreaktiot?

A

Emäksen korvaus

A-B + :B’ ⇒ :B + B’-A

Hapon korvaus

A-B + A’ ⇒ A + A’-B

Metaasireaktio

A-B + A’-B’ ⇒ A’-B + A-B’

45
Q

Mitkä ovat saostus- ja liukenemisreaktiot Lewinsin hapoilla ja emäksillä?

A

n Mz+(aq) + n :Xz-(aq) ⇔ (MX)n(s)

Tai täydellisemmin:

n [M(OH2)a]z+ + n [:X(H2O)b]z- ⇔ (MX)n(s) + n (a+b) H2O

46
Q

Mitä tarkoittaa adduktin muodostus?

A

Molekyyli täydentää vajaan oktenttinsa vastaanottamalla elektroniparin.

Esim.

BF3 + :NH3 ⇒ [B(NH3)F3]

trifluoroammineboron(III)

47
Q

Mitä Lewisin happoemäsreaktiossa syntyy?

A

Komplekseja

48
Q

Miten booriryhmän ominaisuuksia ja sovelluksia voidaan ymmärtää Lewisin happo-ominaisuuksilla?

A

Ryhmän 13 kemialliset ominaisuudet

  1. Tyhjä p-orbitaali > sp2 - hybridisaatio
    1. esim. AlCl3 on kaasufaasissa dimeeri, eli Al-atomit vastaanottavat elektroniparin toiselta AlCl3 -molekyylin Cl-atomilta
  2. Katalyytit
    1. AlCl3 , BF3
  3. Boorihalidien happovoimakkuus
    1. Kompleksin X3B:N(CH3)3 stabiilisuus kasvaa BF3 < BCl3 < BBr3 , joten BF3 on vahvin happo
    2. Elektronegatiivisuuden perusteella pitäisi olla toisinpäin, mutta piisidos on vahvin pienimmän fluorin tapauksessa
49
Q

Mitä tarkoittaa HSAB-periaate?

A

Reaktiot etenevät suuntaan, jossa

kova happo sitoutuu kovaan emäkseen ja pehmeä happo sitoutuu pehmeään emäkseen.

Polaariset kovalenttiyhdisteet pyrkivät reagoimaan niin, että syntyy ioniyhdiste tai vain heikosti polaarinen kovalenttiyhdiste.

HSAB-periaate auttaa ennustamaan reaktion suotuisuutta.

HSAB-periaatteesta seuraa liukoisuusasioita: kovakova ja pehmeäpehmeä ovat niukkaliukoisia sekä veteen niukkaliuokoinen saadaan liukenemaan valitsemalla sopiva ligandi

50
Q

Miten hapot lajitellaan HSAB-periaatteen mukaan?

A

Kovat

  • Useimmat metalli-ionit ja myös H+, B3+ ja C4+
  • Pieni EN ja suuri varaustiheys, sitoutuvat ionisesti

Pehmeät

  • Jaksollisesssa järjestelmässä alhaalla oikealla

Puolikovat

  • Hapetusaste tärkeä, isompi, niin kova
51
Q

Miten emäkset jaotellaan HSAB-periaatteen mukaan?

A

Kovat

  • F- ja hapen kautta sitoutuvat ligandit sekä amiinit

Pehmeät

  • Vähemmän elektronegatiivisia epämetalleja sekä suuria ja helposti polaroituvia
52
Q

Mikä on REDOX-reaktio?

A

REDOX-reaktiossa alkuaineiden hapetusluku muuttuu:
Pelkistyy, kun hapetusluku pienenee, vastaanottaa elektroneja ja toimii hapettimena

Hapeettuu, kun hapetusluku kasvaa, luovuttaa elektroneja ja toimii pelkistimenä

53
Q

Milloin REDOX tapahtuu?

A

Reaktio on suotuisa, kun Gibbsin energian muutos on negatiivinen

dG = dH - TdS

Elektrokennopotentiaalien avulla

dG = -nFE

Nernstin yhtälö

E = E0 - RT/(nF) ln Q

54
Q

Mikä on standardipelkityspotentiaali?

A

Tasapainopotentiaali, kun kaikki redox-reaktioon osallistuvat spesiekset ovat standarditilassaan:

Kaasut 1 atm, nesteet ja kiinteät puhtaita, liuenneet: c = 1 M

Potentiaalia verrataan vedyn osareaktioon

2 H+(aktiivisuus 1) + 2e- ⇔ H2 (1 atm), E0 = 0,0 V

55
Q

Minkä asian kanssa metallien standardipelkityspotentiaali korreloi?

A

Elektronegatiivisuuden,

mitä suurempi EN sitä suurempi standardipelkistyspotentiaali (normaalipotentiaali)

56
Q

Mitä standardipelkistyspotentiaali kertoo spesieksestä?

A

Mitä positiivisempi E0 on, sitä helpommin spesies pelkistyy.

57
Q

Mikä on sähkökemiallinen sarja?

A

Sähkökemiallisessa sarjassa metallit on asetettu järjestykseen standardipelkistyspotentiaalien mukaan eli hapettumiskyvyn mukaan.

Vedyn normaalipotentiaalia pienemmän normaalipotentiaalin omaavat metallit ovat epäjaloja ja suuremman normaalipotentiaalin omaavat metallit jaloja.

Epäjalot ovat pelkistimiä ja jalot hapettimia.

Sanotaan myös sähkökemiallinen jännitesarja.

58
Q

Mitä sähkökemiaalisesta sarjasta seuraa?

A

Epäjalot metallit liukenevat happoihin, sillä vety pystyy hapettamaan niitä.

59
Q

Mitä anodilla tapahtuu ja minkä merkkinen sen napa on

Galvaanisessa kennossa

ja

Elektrolyysikennossa?

A

Galvaanisessa kennossa anodilla on - napa ja siinä tapahtuu hapettuminen

Elektrolyysikennossa anodi on + napa ja siinä tapahtuu hapettuminen

60
Q

Mikä on Latimerin diagrammi?

A

Standardipotentiaalit eivät ole additiivisia, mutta Gibbsin energiat ovat.

Kuva

61
Q

Miten Latimerin diagrammilla voidaan laskea reaktion standardipotentiaali?

A

Lasketaan se osareaktioiden gibsiin energioita summaamalla

62
Q

Mikä on disproportionoituminen?

A

Sama alkuaine hapettuu ja pelkistyy.

Esim.

H2O2 → H2O + O2

63
Q

Mikä on Frostin diagrammi?

A

Visualisoi eri hapetusasteiden stabiilisuuden:

Stabiilisuutta verrataan alkuaineeseen hapetusasteella 0.

Stabiilein hapetusaste on alinna.

Pystyakselilla NE0 / V

Vaaka-akselilla hapetusluku.

Punainen on hapan ja sininen on emäksinen.

Kuva

64
Q

Mikä on kompronoituminen?

A

Eri hapetusastetta olevat alkuaineet hapettuvat ja pelkistyvät samalle hapetusasteelle.

M + M2+ → M+

65
Q

Mitä Frostin diagrammista voi päätellä?

A

Stabiilein spesies on alinna

Kahden spesieksen välinen kulmakerroin on standardipelkistyspotentiaali E0 ►mitä suurempi positiivisempi kulmakerroin, sitä helpommin suuremman hapetusluvun spesies pelkistyy.

Jos spesies on ylempanä viereisiä spesieksiä, sillä on tapana disproportinoitua.

Jos spesies on alempana viereisiä spesieksiä, sillä on tapana kompronoitua.

66
Q

Mitä REDOX-reaktioiden kinetiikasta tulisi tietää?

A

Redox-reaktion tasapainopotentiaali ei kerro mitään reaktion nopeudesta, ainoastaan sen, että onke reaktio mahdollinen.

Redox-reaktiot tarvitsevat tietyn ylipotentiaalin, jotta ne etenesivät merkittävällä nopeudella.

Ylipotentiaali riippuu monesta tekijästä, mutta karkeasti ylipotentiaali on suuri silloin, kun reaktio on monivaiheinen:

kuluu tai muodostuu 2-atomisia kaasuja

hapettuvan ja pelkistyvän spesieksen hapetusluvut muuttuvat eri verran

koordinaatiopiirissä tapahtuu muutos:

nopea ulomman koordinaatiopiirin redox

hidas sisemmän koordinaatiopiirin redox

Oksoanioneilla tyypillisiä sisemmän koordinaatiopiirin redox:

Oksoanionin keksusatomin on havaittu pelkistyvän sitä hitaammin, mitä korkeampi keskusatomin hapetusluku on ja mitä pienempi keskusatomi on.

67
Q

Mikä on syklinen voltametri?

A
68
Q

Miten ilmakehän happi toimii hapettimena?

A
69
Q

Mikä on Pourbaix-diagrammi?

A
70
Q

Mikä on kompleksointi?

A
71
Q

Miten kompleksointi vaikuttaa tasapainopotentiaaleihin?

A
72
Q

Mitä on metallien hapettuminen ja mitä siitä seuraa?

A
73
Q

Mitä veden REDOX-reaktioiden kinetiikasta tulisi tietää?

A

EO-kemia (4 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions