KEMIJA - nemetali Flashcards
HALOGENI ELEMENTI
F, Cl (plinovi), Br (tekućina), I (krutina), At
- agregatna stanja ovise o jačini VDW sila -> rastu of F prema I
- dolaze kao dvoatomne molekule, nepolarne
- najelektronegativniji elementi, najveći elektronski afinitet
SVOJSTVA KLORA
- plin žuto-zelena boje
- oštrog, bockajućeg mirisa
- izrazito otrovan
- u manjim količinama nadražuje sluznice dišnih organa
- p(Cl)=0.1% = smrtonosan
- 2.5 puta gušći od zraka
DOBIVANJE KLORA
- reakcija kalijeva pemanganata i koncentrirane klorovodične kiseline
UPOTREBA KLORA
- dezinfekcija vode za piće (0.1mg/l vode)
- vode u bazenu (0.3mg/l vode)
- uvođenjem klora u vodu nastaje klorna voda koja sadrži klorovodičnu kiselinu i hipoklorastu kiselinu koja je slaba i nestabilna i raspada se uz oslobađanje nascetnog ili atomnog kisika koji ima baktericidno djelovanje
- izbjeljivanje odjeće od lana i pamuka, ne od svile i vune jer će ih nascentni kisik uništiti
NAUČIT SPOJEVE IZ BILJEŽNICE 20.3.’24.
RASPROSTRANJENOST KISIKA
- volumni udio u atmosferi = 21%
- spojevi: silikati, karbonati, oksidi
- u ljudskom tijelu uz C, H, N
SVOJSTVA KISIKA
- otkriće na kaju 18.st.
- u elementarnom stanju je dvoatomna molekula
- struktura: dvostruka kvalentna veza sa sparenim elektronima
- PARAMAGNETIČNA SVOJSTVA: nespareni elektroni, djeluje slabo magnetsko polje
- plin bez boje, okusa i mirisa
- ne gori ali podržava gorenje
- jako oksidirajuće sredstvo
- reagira s metalima i nemetalima
DOBIVANJE KISIKA
- LABARATORIJSKI = zagrijavanjem spojeva koji ga sadrže i lako otpuštaju
a) zagrijavanje kalijeva permanganata
b) zagrijavanje kalcijeva krlorata - INDUSTRIJSKI = sirovine: zrak i voda
a) iz zraka: frakcijska destilacija tekućeg zraka -> zrak hladimo na -200C, izdvajaju se plinovi (kisik -183C)
b) elektoliza vode
PRIMJENA KISIKA
- biokemijski procesi u ljudskom organizmu
- čist kisik nije pogodan za život
- prilagođavanje na promjene -21kPa
- naprave za disanje
- industrija čelika i stakla
- rezanje i zavarivanje metala
- reaktno gorivo u smjesi s vodikom
SUMPOR
NAME?
SVOJSTVA SUMPORA
- čvrsta tvar žuta boje
- ne topljiv u vodi, topljiv u organskim otapalima
- kristal prstenaste strukture
- pri povišenoj temperaturi je reaktivan -> reagira s metalima i nemetalima
- biogeni element
- preko 30 alotopskih modifikacija
- stabilne: rompski i monoklinski
- manje stabilne: plastični ili amorfni sumpor -> nastaje zagrijavanjem i naglim hlađenjem
DOBIVANJE SUMPORA
Frachov postupak
SPOJEVI SUMPORA
- sumporovodik H2S(g)
- sumporovodična kiselika ili sulfidna kiselina H2S => soli sulfidi
- sumporov dioksid ili sumporov (IV) oksid SO2(g)
- sumporasta ili sulfidna kiselina H2SO3(aq) => soli sulfiti
- sumporov trioksid ili sumporov (VI) oksid SO3(g)
- simporna ili sulfatna kiselina H2SO4(aq) => soli sulfati
SUMPOROVODIK
- DOBIVANJE: kippov aparat reakcijom željeznog (III) sulflida i HCl
FeS(s) + 2HCl(aq) -> H2S(g) + FeCl2(aq) - SVOJSTVA: - plin bez boje
- neugodnog mirisa
(pokvarena jaja)
- izrazito otrovan
- mol. slične građe mol. vode
- maja polarnost jer je sumpor
manje elektronegativan od
kisika
- ne postoje vodikove veze
između mol. i zato je plin
SUMPOROVODIČNA KISELINA
NAME?
SUMPOROV DIOKSID
- DOBIVANJE: 1) gorenje sumpora S + O2- >SO2
2) prženjem sulfidne rude 4FeS2 + 11O2 -> 2Fe2O3 + 8O2 - SVOJSTVA: - bezbojan plin
- neugodnog, oštrog,
bockajućeg mirisa
- izaziva kašalj
- struktura se prikazuje
rezonancijskom strukturom - UPORABA: - konzervans u prehrambenoj
industriji
- u pivovarama i vinarijama za
regulaciju vrenja
- sterilizacija bačvi
- za izbjeljivanje osjetljivih
materijala
SUMPORASTA KISELINA
- nastaje otapanjem sumporova dioksida u vodi
SO2(g) + H2O(l) <–> H2SO3(aq)
SUMPOROV TRIOKSID
- DOBIVANJE: katalitičkom oksidacijom SO2
SO2(g) + O2(g) <–> 2SO3(g) - SVOJSTVA: - lako hlapljiva tekućina
- kristalizira na temperaturi - nižoj od 16.8C
- s vlagom iz zraka stvara - sumpornu kiselinu
- u industriji se koristi za - dobivanje sumporne kiseline
SVOJSTVA SUMPORNE KISELINE
- W(koncentrirane H2SO2) = 98%
- gusta, uljasta, higroskopna tekućina
- ionizira u 2 stupnja
- NE VUK -> oslobađa se toplina i dolazi do prskanja
DJELOVANJE SUMPORNE KISELINE
- DEHIDRACIJSKO
- koncentrirana sumporna kiselina oduzima vodu organskim tvarima (papir, drvo, šećer) tvari pougljuju i karboniziraju - HIDROSKOPNO
- koncentrirana sumporna kiselina veže na sebe vodu i koristi se u organskim sintezama za isušivanje plinova
UPOTREBA SUMPORNE KISELINE
NAME?
SVOJSTVA ELEMENATA 15. SKUPINE
- N, P (nemetali), As, Sb (polumetali), Bi (metal)
- svi elementi osim Bi su višeatomne molekule
- krutine zbog jačih VDW sila
s vodikom pri sobnoj temperaturi stvaraju otrovne plinove: - NH3 = amonijak
- AsH3 = arsin
- BiH3 = biz,utin
- PH3 = fosfin
- SbH3 = stibin
- s kisikom stvaraju okside
DUŠIK
- N2 -> dvoatomna molekula
- plin zbog slabih VDW sila
DOBIVANJE DUŠIKA
- industrijsko: frakcijskom destilacijom tekućeg zraka u kojoj se dušik izdvaja pri -196C
SVOJSTVA DUŠIKA U ATMOSFERI
- dijamagnetičan -> na njega ne djeluje magnetsko polje, zbog sparenih elektrona
- atomi su povezani trostrukom kovalentnom vezom
SVOJSTVA DUŠIKA U ZEMLJUNOJ KORI
- u sastavu minerala - NaNO3 (čilska salitra)
- biogeni element
- inertan (ne reagira) plin pri sobnoj temperaturi
- bez boje okusa i mirisa
- slabo topljiv u vodi
- ne gori i ne podržava gorenje
- W(u zraku) = 78%
SPOJEVI DUŠIKA
NH3 - amonijak
NH4OH(aq) - amonijeva lužina
HNO3 (aq) - dušićna kiselina (nitratna)
HNO2(aq) - dušikasta kiselina (nitritna)
soli
dušikovi oksidi
AMONIJAK (dobivanje)
- laboratorijsko dobivanje: reakcijom amonijeva klorida i kalcijeva oksida
2NH4Cl + CaO -> 2NH3 + CaCl2 + H2O
-industrijsko dobivanje: Haber-Boschov postupak -> katalistička sinteza iz elemenata
N2(g) + 3H2 <–> 2NH3(g)
- delta rH manja od 0 = egzoterma reakcija
SVOJSTVA AMONIJAKA
- bezbojni plin
- lakši od zraka
- oštar miris
- dobro topljiv u vodi
- upotreba: proizvodnja mineralnih gnojiva, sredstvo za čišćenje, rashladno sredstvo u uređajima
NATRIJEVA LUŽINA
- NH4OH(aq)
- amonijak se otapa u vodi i nastaje lužina
NH3(g) + H2O(l) <–> NH4(aq) + OH(aq) - slaba lužina
DUŠIČNA KISELINA
- jaka kiselina
- reagira s metalima osim zlata, platine, iridija i rodija
- zlato se otapa u ZLATOTOPKI / carskoj vodi -> smjesa dušične i klorovodične kiseline (1:3)
UPOTREBA: - proizvodnja umjetnih gnojiva
- proizvodnja eksploziva
- graviranje
- otapanje metala
- ekstrakcija zlata
AMONIJEVE SOLI
- s kiselinama amonijak daje soli:
NH4Cl -> amonijev klorid
NH4NO3 -> amonijev nitrat
(NH4)2SO4 -> amonijev sulfat
DUŠIKOVI OKSIDI
- uglavnom otrovni spojevi
N2O -> dušikov (I) oksid
N2O3 -> dušikov (III) oksid
N2O5 -> dušikov (V) oksid
NO -> dušikov (II) oksid
NO2 -> dušikov (IV) oksid - nitratni iomi (NO3-) dokazuju se otopinom željezova (III) sulfata i koncentrirane sumporne kiseline pri čemu nastaje smeđi presten između 2 sloja koji je dokaz nitratnih iona
DIJAMANT
- najtvrđi prirodni mineral
- bezbojan poput vode, proziran
- velik indeks loma
- velika moć refleksije
- visoko talište i vrelište
- najveća toplinska vodljivost
- najbolji izolator
- tetraedarska struktura
- velika tvrdoća zbog čvrstih veza u slojevima i između sloja
- izrada bušilica, pisanje po staklu, obrada tvrdih materijala
PRIRODNI UGLJIK
- smjesa 2 stabilna izotopa 12C, 13C, i nestabilan 14C
- važnost 14C -> njegovo radioaktivno raspadanje nastavlja i nakon uginuća biljaka i životinja pa se određivanjem udjela izotopa 14C u pojedinim uzorcima može odrediti njihova starost
ALOTROPSKE MODIFIKACIJE UGLJIKA
NAME?
GRAFIT
- mekan mineral
- siva-srebrna do crna boja s kovinskim spojem
- dobar vodič električne struje i topline
- pri visokim temperaturama i atmosferskom tlaku sublimira
- za pisanje -> slojevi nasjedaju 1 na drugi i zato ostavlja trag na papiru
- čvrste kovalentne veze u sloju, a slabe VDW sile između slojeva
- atomi unutar sloja čine šesterokut
FULEREN
- crveno-ljubičaste boje
- 12 peteročlanih i 20 šesteročlanih prstena => kuglasti oblik
- čist ne provodi električnu struju -> provodi pri temperaturama nižim od -200C, uz K, Rb, Cs postaje supravodljiv
- SUPRAVODLJIVOST -> stanje pojedinih tvari da na niskim temperaturama provode električnu struju bez otpora iako na sobnoj temperaturi nisu dobri vodiči
AMORFNI UGLJIK
- zasebna alotropska modifikacija
- sitne čestice grafita
- nije čist ugljik, nego sadrži različite količine drugih elemenata
- prirodni ugljen, čađa, aktivni ugljen, koks, drveni ugljen
ANORGANSKI SPOJEVI UGLJIKA
ugljikov monoksid CO
ugljikov dioksid CO2
UGLJIKOV (II) OKSID / MONOKSID
DOBIVANJE: nepotpuno izgaranje ugljika iz fosilnih goriva
2C(s) + O2(g) -> 2CO(g)
- plin bez boje i mirisa
- slabo topljiv u vodi, neutralan oksid
- plavičasti plamen kod izgaranja
- manja gustoća od zraka = ide prema gore
- jak krvni otrov -> sposobnost vezanja hemoglobina u krvi 200-300 puta veća od kisika
- onemogućuje vezanje kisika na hemoglobin
- 0.4% u zraku = smrtonosno
- opasnost od gušenja
NASTAJE: kao ispušni plin automobila, u slučaju kvara bojlera ili plinskih instalacija te gorenjem plinskih peći ili štednjaka
UGLJIKOV (IV) OKSID / DIOKSID
LABARATORIJSKO DOBIVANJE: reakcijom kalcijeva karbonata i klorovodične kiseline u kippovom aparatu
CaCO3(s) + 2HCl(aq) -> CO2(g) + CaCl(aq) + H2O(l)
- nastaje kao produkt disanja, truljenjem organskih tvari, vrenjem šećera,izgaranjem ugljikovih spojeva uz dovoljno kisika
- prirodno nastajanje: C(s) + O2 (g) -> CO2
- vapnena voda -> reagens za ugljikov dioksid
CO2(g) + Ca(OH)2(aq) -> CaCO3(s) + H2O(l) - vapnena voda se zamuti zbog nastalog taloga kalcijeva karbonata koji je teško topljiv
- plin bez boje i mirisa
- stalni sastojak zraka (0.033%)
- -78.9% -> sublimira = SUHI LED -> hlađenje namirnica
- teži od zraka
- plin zagušljivac => ‘nije otrovan, ali ubija’ -> skuplja se na dnu posuda/prostorija
- stvara se CO2, a O2 se troši te postoji opasnost od gušenja
- ne gori i ne podržava gorenje
UGLJIČNA KISELINA
- nastaje otapanjem CO2 u vodi
CO2 + H2O -> H2CO3 - slaba kiselina
- nije otrovna za ljude
- koristi se u izradi pjenušavih pića -> daje osvježavajući okus
OKSIDI
- spojevi kisika s metalima i nemetalima u kojima je oksidacijski broj kisika -2
OKSIDI PRIJELAZNIH ELEMENATA
- 3.-11.
- nižeg oksidacijskog broja -> ionski karakter i bazična svojstva
- višeg oksidacijskog broja -> kovalentni karakter i kisela svojstva
VRSTE OKSIDA
1) KISELI
- oksidi nemetala
- u reakciji s H2O stvaraju kiseline
- O2 se s nemetalnom spaja kovalentnom vezom
2) NEUTRALNI
- oksidi nemetala
- ne reagiraju s H2O, kiselinama i lužinama
3) BAZIČNI
- oksidi metala
- reagiraju s kiselinama i kiselim oksidima pri čemu nastaju soli
4) AMFOTERNI
- pretežito ne reagiraju s vodom, ali reagiraju s kiselinama i lužinama
- oksidi i kiselih i bazičnih svojstava
KLORIDI
- soli klorovodične kiseline
- nastanak: metalnim oksidom i kiselinom, neutralizacijom, sintezom iz elementarnih tvari, reakcijom HCl i oksida, hidroksida ili karbonata
HIDRIDI
- spojevi vodika s metalima 1. ili 2. skupine i nekim nemetalima
- oksidacijski broj vodika u spojevima s metalima je -1
HIDRIDI METALA
- IONSKI
- reagiraju s H2O uz oslobađanje H2, a vodene otopine postaju bazične
- ionska veza između atoma H2 i metala
- bijele čvrste tvari i jaka redukcijska sredstva - KOVALENTNI
- atom H2 vezan kovalentnom vezom za drugi atom
HIDRITI NEMETALA
kiseli, bazični, neutralni, amfoterni
