KEMIJA - svojstva metala i nemetala Flashcards
FIZIKALNA I KEMIJSKA SVOJSTVA (općenito)
FIZIKALNA: talište, vrelište, gustoća, električna vodljivost, agregacijsko stanje, topljivost, boja, okus, miris..
KEMIJSKA: reaktivnost gorenje
FIZIKALNA SVOJSTVA METALA
- neprozirni su i metalnog sjaja
- većinom bijele i sive boje
- većinom velike gustoće
- visoko talište i vrelište (ovise o jakosti metalne veze)
- rastezljivi su i lako se izvlače
- dobri vodiči topline i elektriciteta
- otapaju se u talima drugih metala i daju LEGURE ili SLITINE
- imaju mali afinitet prema elektronima
- niska energija ionizacije
- male vrijednosti elektro negativnosti
KEMIJSKA SVOSTVA METALA
- lako otpuštaju elektrone i tvore katione
- većinom imaju negativan standardni redukcijski potencijal = dobre redukacijska sredstva za nemetale
- u reakciji s kisikom tvore okside metala koji s vodom stvaraju hidrokside
- metali s negativnom redukcijskim potencijalom u reakciji s kisikom daju sol i vodik
- s vodikom tvoje metalne hidrite
FIZIKALNA SVOJSTVA NEMETALA
- pri normalnim uvjetima su plinovi ili čvrste tvari niskog tališta (brom = tekućina)
- 18.skupina + vodik, kisik, dušik, fluor, klor = plinovto stanje
- svi nemetali osim grafita su slabe toplinske i električne vodljivosti
- čvrsto stanje = fosfor, sumpor, ugljik
- nisu sjajni
- mala gustoća
- pretežito mekani i lomljivi
- s porastom atomskog broja u periodi povećava im se afinitet prema elektronu, eletkro negativnost i energija ionizacije
- dobro su topljivi u nepolarnim otapalima
KEMIJSKA SVOSTVA NEMETALA
- najreaktivnija je 17. skupina
- oksidiraju metale i nemetale manje relativne elektro negativnosti
- spajaju se s kisikom tvoreći okside koji u reakciji s vodom mogu tvoriti kiselinu
- atomi nemaju stabilnu elektronsku konfiguraciju jer u valentnoj ljusci imaju 4-7 elektrona
- stabilnosti postižu spajanjem s metalima i nemetalima
- s metalima pretežno grade spojeve s ionskim, a nemetalnima s kovalentnom vezom
NATRIJEV KLORID
DOBIVANJE: - industrijski = isparavanjem morske vode
- laboratorijski = sinteza iz elemenata
SVOJSTVA: - bezbojna čista tvar
- slan okus
- kristalizacija u kubičnom sustavu
- koordinacijski broj 6
- talište 801
- topljiv polarnom otapali, topljivost ovisi o temperaturi
- otopina neutralna zbog djelovanja kloridnih iona
- nije hidroskopan (postaje zbog Mg, Cl2, MgSO4)
VAŽNOST: - industrija kože, sapuna, stakla, porculana
- kemijska industrija -> proizvodnja klora
- prehrana (začini i konzervansi)
- medicina (fiz. otopina, 0.9% otopina NaCl)
REAKCIJE NATRIJA
- nepostojanost na zraku
4Na+O2+4CO2+2H2O -> 4NaHCO3 - gorenje
2Na+O2 -> Na2O2 - reakcija s vodom
2Na+2H2O -> 2Na+(aq) + 2OH-(aq) + H2 (g) - reakcija je burna, egzotermna, oslobađa se toplina. ‘Na’ se zapali zbog oslobađanja vodika, plamen je žute boje zbog specifičnih svojstava, nastaje natrijeva lužina koja se može dokazati fenolftaleinom
NATRIJEV HIDROKSID
- bijeli prah
- čvrsta i neprozirna tvar
- higroskopan -> privlači vodu
- otapa se u vodi i nastaje natrijeva lužina
NaOH(s) –(H2O)–> NaOH(ag)
NATRIJEVA LUŽINA
- jaka lužina
- velika promjena u industriji
- čuva se u staklenim bocama s gumenim ili plastičnim čepom, ne staklenim jer reagira sa sastojcima stakla
- natrijeva lužina + SiO2 -> Na2SiO3 = čepovi se zapeku i boca se ne može otvoriti
NATRIJEV KARBONAT
- soda
- bijela čvrsta tvar u obliku praha
- proizvodnja: amonijačni Sclowayev postupak = proces je ekonomičan jer se najskuplje sirovine vraćaju u proces
NATRIJEV HIDROGENKARBONAT
- soda bikarbona (NaHCO3)
- bijela čvrsta tvar u obliku praha
- slabo topljiva u vodi
- uporaba: prašak za pecivo, protiv žgaravice, za proizvodnju pjenušavih pića
ZEMNOALKALIJSKI METALI
- metali 2. skupine
- teže otpuštaju elektrone (zbog 2 valentna elektrona i 2 energije ionizacije)
- Be, Mg, Ca, Ba, Ra
- vežu se ionskim i metalnim kemijskim vezama
- laki metali <5g/cm3 (gustoća)
- Be i Mg kristaliziraju u heksagonskom sustavu
- Ca i Sr u kubičnom (plošna ćelija)
- Ba u kubičnom (prostorna)
- specifično svojstvo = bojanje plamena
KALCIJ
- najrasprostranjeniji zemnoalkalijski metal
- maseni udio = 3.4%
- dolazi u rudama i spojevima:
- kalcijev karbonat / vapnenac CaCO3
- gips ili sadra CaSO42H2O
- dolomit CaCO3MgCO3 - reagira s kisikom, vodom i klorovodičnom kiselinom
2Ca+O2 -> 2CaO
Ca+2H2O -> Ca2+H2
Ca+2HCl -> CaCl2+H2
KALCIJEV KARBONAT
- u prirodi u 2 kristalna oblika (kalcit i aragonit)
- u svakodnevnom životu: vapnenac, kreda, mramor
CaCo3+H2O+CO2 <-> Ca+2HCO3 - reagira s prirodnom vodom bogatom CO2, nastaje topljivi kalcijev hidrogen karbonat pri povišenoj temperaturi reakcija je povratna, nastaje netopljivi kalijev karbonat
- posljedica je nastajanje stalagmita i stalaktita te kamaneca
KALCIJEV OKSID
- živo vapnu
- za žbuku
- nastaje žarenjem CaCO3
CaCO3 -> CaO+CO2
KALCIJEV HIDROKSID
- gašeno vapno
CA(OH)2
CaO+H2O - Ca(OH)2
KALCIJEVA LUŽINA
- profiltrirana otopina kalcijeva hidroksida
- CaO + malo vode -> Ca(OH)2 -> vapneno mlijeko -> filtriranje -> vapnena voda + talog
ŽBUKA
- smjesa gašenog vapna, pijeska i vode
- stvrdnjavanje žbuke: Ca(OH)2+CO2 -> CaCO3 + H2O
KALCIJEV SULFAT DIHIDRAT
CaSO4*2H2O
- upotreba: imobilizacija lomova, kiparstvo, građevina
TEHNIČKI VAŽNI METALI
željezo, bakar, aluminij
ŽELJEZNE RUDE
- vrlo rijetko dolaze same na zemlji -> spojevi
- najčešće: -hematit
- limonit
- magnetit
- siderit
- pirit
DOBIVANJE ŽELJEZA
- upotreba karbonatnih ili oksidnih ruda
- redukcija roda koksom u visokim pećima
SVOJSTVA ŽELJEZA
- srebrne boje
- mekan i kovak metal
- visoko talište = 1538
- feromagnetičan -> zadržava magnetska svojstva i nakon prestanka djelovanja magnetskog polja
- dobar vodič topline i elektriciteta
- reaktivan -> reagira s nemetalima i kiselinama
- stvara hrđu
UPOTREBA I VAŽNOST ŽELJEZA
- najčešća uporaba čelika manje kao sirovog ili lijevanog željeza
- konstrukcijski materijal, izrada alata, izragnja strojeva
- prehrana
VAŽNOST
- biogeni element
- nalazi se u sastavu hemoglobina u krvi
- omogućuje prijenos kisika -> nedostatak izaziva anemiju
- nalazi se u jetri, koštanoj srži i slazeni
- mikronutrijent -> potrebne manje količine u organizmu
- cikla, jaja, mahunarke, riba, školjke, crveno meso, listano povrće
REAKCIJE ŽELJEZA
- reagira s nemetalima = kisik, klor, sumpor
- reagira s neoksidirajućim kiselinama = nastaju soli i vodik, koncentrirana i razrjeđena HCl, razrjeđena H2SO4
BAKAR (dobivanje)
- dobivamo iz ruda: halkopirit, halkozin, kuprit, kevelin
- dobivanje: redukcija oksidne ili sulfidne rude pomoću koksa pri visokoj temperaturi
SVOJSTVA BAKRA
- prijelazni metal
- dobar vodič topline i elektriciteta
- crvenkaste boje
- žilav, rastezljiv, mekan, kovak
- postojan na zraku -> ne hrđa, ima zaštitni sloj barkoba (1) oksida
- talište = 1085C
REAKCIJE BAKRA
- reagira s kiselinama koje imaju jako oksidirajuće djelove
ALUMINIJ
- rude: boksit, smjesa minerala bermita i hidragilita
- dobivanje: elektrolizna rafinacija -> složen i skup proces
SVOJSTVA ALUMIJIJA
- srebrno-bijeli sjajan metal
- mala gustoća
- jako rastezljiv = može se lako izvući u tanke folije
- otporan na koroziju jer tvoji tanki prozirni okaidni sloj Al2O3
- odličan vodič topline i elektriciteta
- 3.najzastupljeniji element u Zemljinoj kori
REAKCIJE ALUMINIJA
- u normalnim uvjetima ne reagira s vodom i s oksidirajućim kiselinama zbog oksidnog sloja
- gori u kisiku izrazito svijetlim plamenom
- aluminij i njegovi spojevi su amfoterni ( reagiraju s kiselinama i lužinama)
UPOTREBA ALUMIJIJA
- industrijska ambalaža
- pirotehnika
- automobilska i avio industrija
- graditeljstvo
- prijenos električne struje