Kisikova skupina Flashcards

1
Q

Koliki je postotak kisika u zraku, a koliki u ljudskom tijelu?

A

U zraku je 21% kisika, a u ljudskom tijelu 60%

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

Koje je poznato svojstvo kisika po kojem se razlikuje od svih ostalih elemenata u skupini?

A

Reaktivnost (egzotermne reakcije) -> zbog slabe veze

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

Kako se može dobiti kisik u laboratoriju?

A

Katalitičkim raspadom vodikovog peroksida
2 H2O2(l) -> O2(g) + H2O(l)
MnO2 ili Pt kao katalizator

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

Kako se kisik dobiva u industrijskim pogonima?

A

Frakcijskom destilacijom ukapljenog zraka

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

Koje sve alotropske modifikacije kisika postoje?

A

O2, O3, O4, O8
O3 - dijamagnetičan, topljiviji u vodi od O2
O8 - dobiven pri 10GPa

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

Kakva su svojstva kisika u tekućem i krutom stanju?

A

U tim stanjima je kisik plave boje -> zbog 2 nesparena elektrona

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Koji su poznati kisikovi ioni?

A

O(2-) - oksidni anion
O2(+) - dioksigenilni kation
O2(-) - superoksidni anion
O2(2-) - peroksidni anion

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

Koje su vrijednosti i kako se mijenja red veze za kisikove vrste?

A

O2 - 2
O3 - 1.5
O2(+) - 2.5
O2(-) - 1.5
O2(2-) - 1
Što je veći broj elektron u sustavu, to je red veze manji -> što je red veze veći, to je veza jača -> manja udaljenost među atomima

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Koji je razlog paramagnetičnosti kod kisika?

A

Kisik je paramagnetičan zbog dva nesparena elektrona

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

Kakve su prva i druga energija primanja elektrona za molekulu kisika?

A

Prva energija je negativna (egzotermna reakcija) -> reakcija nastajanja superoksidnog iona
Druga energija je pozitivna (endotermna reakcija) -> reakcija nastajanja peroksidnog iona

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

Kako je moguće nastajanje dioksigenilnog kationa O2(+)

A

Iako je energija potrebna za nastajanje takve vrste jako velika
O2->O2(+)+e- E=1186kJ/mol
To je moguće jer se događa istovremeno s nastajanjem kristalne rešetke spoja [O2(+)][PtF6(-)] te je nastajanje takvih kristala jako povoljna te ta energija kompenziranje nepovoljno nastajanje dioksigenilnog kationa
To otkriće je bilo važno jer je energija nastajanja tog kationa slično energiji nastajanja Xe(+) te je tako došlo do otkrića u kemiji plemenitih plinova

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

Kako nastaju ionski oksidi?

A

M+O2 - pri povišenoj temperaturi
Termički raspad MCO3
Žarenje MS ili MAs uz prisustvo kisika

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

Kako ovisi bazičnost/kiselost ionskog oksida o oksidacijskom stanju metala?

A

Što je metal u višem oksidacijskom stanju, to će oksid bit kiseliji, a što je niže oksidacijsko stanje metala, to je oksid bazičniji. Ako je metal u “srednjem” oksidacijskom stanju, oksid će biti amfoteran

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

Kako ionski oksidi reagiraju s vodom?

A

Ionski oksidi 1. i 2. skupine metala daju bazične vodene otopine, a ostali oksidi (i hidroksidi) nisu topljivi u vodi

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

Koji je razlog stabilnosti ionskih oksida?

A

Imaju veliku energiju ionske rešetke -> komepnzira energiju ionizacije kisika i metala

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

Navedi primjer oksida metala s značajnim udjelom kovalentnog karaktera

A

BeO -> zato što je energija kristalne rešetke nedovoljna da kompenzira gubitak energije prilikom nastajanja ionskih vrsta berilija i kisika

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

Kovalentni oksidi su zapravo koji spojevi?

A

To su anhidridi kiselina -> većinom ili plinovi (npr. CO2) ili hlapljive tekućine, ali npr P4O10 je krutina
npr.
P4O10(s) + 6 H2O(l) →4
H3PO4(aq)
N2O5(g) + H2O(l) →2 HNO3(aq)
SO3(g) + H2O(l) →H2SO4(aq)
Kiseline nekih nemetalnih oksida ne postoje - npr. CO i NO

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

Kako se mogu dobiti kovalentni oksidi?

A

Ili reakcijom nemetala i kisika
npr. C(s) + O2(g) →CO2(g)

Ili reakcijom kovalentnog spoja i kisika
npr. H2S(g) + O2 (g) -> SO2(g) + H2O(g)

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

Koji su neki primjeri amfoternih oksida i navedi specifične reakcije

A

Al2O3, BeO, ZnO

Al2O3(s) + 6 H+(aq) →2 Al(3+) (aq) + 3 H2O
Al2O3(s) + 2 OH–(aq) + 3 H2O →2 [Al(OH)4]–(aq)

isto tako reagira i ZnO

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

Zašto je kisik često prisutan kao centralni atom u metalnim ionima?

A

Često se nalazi u središtu oktaedra metalnih iona jer ima 6e- na raspolaganju za stvaranje veza

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Koja su neka svojstva vodikova peroksida?

A

Jak oksidans i reducens
Disproporcionira u prisustvu kiselina, baza, iona prijelaznih metala…

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

Kako se može dobiti vodikov peroksid?

A

BaO2(s) + 2 H+(aq) + SO4(2-)(aq) →H2O2(aq) + BaSO4(s)

S2O8(2–)(aq) + H2O(l) →H2O2(aq) + 2 HSO4(-)(aq)
S2O8(2-) - peroksidisulfat

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

Koji je moderan način za dobivanje vodikovog peroksida?

A

Antrakinonski postupak -> puno jeftiniji od klasičnog peroksidnog postupka

Oksidacijom 2-etilantrakinola nastaje H2O2, a hidriranjem nastalog produkta se može dobiti prvotni reaktant koji se dalje oksidira za dobivanje H2O2

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Kada je H2O2 oksidans, a kada reducens?

A

Uvijek je oksidans, osim s KMnO4 -> zbog oksidacijske moći MnO4- iona

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Kako nastaju ozonidi?
Izgaranjem K, Rb i Cs u ozonu ili reakcijom metalnih hidroksida s ozonom
26
Navedi svojstva ozonida
Tamnocrvene nestabilne krutine -> sklone detonaciji Stabilni u inerntnoj atmosferi pri niskim temperaturama
27
Koji je jedini poznati stabilni ozonid?
Tetrametilamonijev ozonid je stabilan do 75°C CsO3(am) + [(CH3)4N][O2](am) →CsO2(am) + [(CH3)4N][O3](s)
28
Koja su dva svojstva sumpora vezana uz njegovu strukturu
Alotropija - S2...S20 -> najpoznatiji S8 - kruna sumpor Enantiotropija - npr. rompski sumpor prelazi u monokilinski sumpor pri 106,8°C, a daljnjim zagrijavanjem dolazi do dodatnih promjena strukture/forme sumpora Do velikog broja alotropskih modifikacija dolazi zbog male energijske razlike između različitih formi
29
Koja je razlika između alotropije i enantiotropije?
Enantiotropija je podvrsta alotropije Alotropija - prisutnost elementa u više različitih formi Enantiotropija - ima više različitih formi koji su stabilni pri određenim uvjetima tlaka i temperature -> npr. ugljik je monotropan jer je grafit jedina stabilna modifikacija ugljika, dijamant uvijek prelazi u grafit samo jako jako sporo Kod enantiotropija je važna promjena temperature za prelazak u drugu formu
30
Koji su najpoznatiji primjeri spojeva iz kojih se dobiva sumpor?
PbS, FeCuS2, FeS2, FeAsS, ZnS, MoS2 (miješao se s grafitom zbog sličnih fizikalnih svojstava - crna boja i mazivost -> koristi se u vulkanizaciji)
31
Gdje se može naći elementarni sumpor?
U blizini vulkana ili termalnih izvora
32
Kakva je reaktivnost sumpora?
Može reagirati i pri sobnoj temperaturi, ali su reakcije pretežito pri povišenim temperaturama
33
Što je katenacija?
Pojava spajanja atoma u lance
34
Što su polisulfidi?
Spojevi koji nastaju spajanjem atoma sumpora u lance
35
Što su sulfani
Polisulfidi molekulske formule H2Sx -> x može biti i 120
36
Od čega dolazi plava boja nekih minerala?
Od S3(-) iona
37
Koji su neki primjeri kationa elemenata kisikove skupine - osim kisika
S8(2+) - ljubičaste boje, Se8(2+), Te6(4+), S4(2+), S16(2+) - crvene boje
38
Kako nastaje S8(2+) kation
Reakcijom sumpora i arsenovog pentafluorida (jak fluorirajući agens) S8+ 3 AsF5→ [S8(2+)] [(AsF6(-))2] + AsF3
39
Kako nastaje S4(2+) ion
Reakcijom sumpora, sumporne kiseline i SO2 S8 + H2SO4+ SO3→ S4(2+)
40
Što je specifično kod S4(2+) iona
To je kvaziaromatski sustav -> svaka S-S veza (ima ih 4) ima jedan e-, a 2e- su raspoređena preko četiri veze Izgleda kao kvadrat sa sumporom na svakom vrhu
41
Kako se mijenja jakost kiselina kod halkogenih elemenata?
Raste od sumpora do telurija
42
Pri kojim uvjetima je prisutna S(2-) vrsta?
Samo pri izrazito lužnatim uvjetima -> potrebno je deprotonirati H2S i HS(-)
43
Kako se mijenjaju fizikalna svojstva spojeva halkogenih elemenata s vodikom?
Niz skupinu se povećava temp. vrelišta i smanjuje se kut između dva vodika (H2X općenita formula) Voda je iznimka kod temp. vrelišta zbog vodikovih veza
44
Kako se mogu dobiti spojevi halkogenih elemenata s vodikom?
Izravna sinteza iz elemenata Reakcija kiselina i sulfida/selenida/telurida
45
Koja je razlika između otrovnih svojstava H2S i HCN
H2S je otrovniji, ali je ljudima puno lakše ga osjetiti nego HCN pa je lakše i zaštititi se i otkloniti opasne supstance
46
Koji su najvažniji oksidi sumpora?
SO2 i SO3 -> koriste se za dobivanje komercijalnih spojeva
47
U kojem su agregacijskom stanju najčešće oksidi sumpora?
U plinovitom, ali ovisno o uvjetima mogu biti krutine i tekućine
48
Koja je razlika između strukture plinovitog i krutog SO3?
Plinoviti SO3 -> planarna molekula - tri S=O veze - kut 120° Kruti SO3 -> šesteročlani prsten u kojem se izmjenjuju S i O - svaki S na sebi ima još dvije S=O veze
49
Koja su kiselinsko bazna svojstva SO2 i SO3?
SO2 -> Lewisova kiselina, ali i Lewisova baza SO3 -> Jaka Lewisova kiselina
50
Navedi ime za sumpornu kiselinu po vodikovoj nomenklaturi
Divodikovtetraoksosulfat (2-)
51
Za što se koristi koncentrirana sumporna kiselina?
Kao dehidratacijsko sredstvo -> npr. u eksikatoru, u reakcijama... U ispiralicama
52
Što je oleum i kako nastaje?
To je dimeća "sumporna kiselina" - H2S2O7 -> nastaje reakcijom SO3 i H2SO4 SO3 + H2SO4→H2S2O7 H2S2O7 + H2O →2 H2SO4
53
Opiši autoprotolizu sumporne kiseline
2 H2SO4(l) →H3SO4(+) + HSO4(-)
54
Kako se može dobiti sumporna kiselina?
1. Kontaktni postupak - preko nastajanja oleuma 2 SO2(g)+ O2(g) ⇌2 SO3(g) -> katalizirano vanadijevim(V) oksidom i pri visokoj T i p H2SO4(l) + SO3(g) →H2S2O7(l) H2S2O7(l) + H2O(l) →2 H2SO4(l) 2. Mokri postupci - reakcija SO3 i H2O u plinovitoj fazi nakon čega treba ukapljiti nastali H2SO4 H2O(g) + SO3(g) →H2SO4(g) 3. Postupak olovnih komora - pomoću NO2 koji se eventualno regenerira -> smjesa HNO3 i HNO2 oksidira SO2 2 NO2(g)+ H2O(l) →HNO2(aq)+ HNO3(aq) SO2(aq) + HNO3(aq)→NOHSO4(aq) NOHSO4(aq)+ HNO2(aq)→H2SO4(aq)+ NO2(g)+ NO(g)
55
Napiši alternativno ime za sumporastu kiselinu
divodikovtrioksosulfat (2-)
56
Kakva su redoks svojstva sumporaste kiseline?
Ona je dokazana u plinovitom stanju - H2SO3 Sulfiti i hidrogensulfiti su umjereno jaki reducensi
57
Kako nastaje sumporasta kiselina?
SO2(g) + H2O(l) ⇌ HSO3(−)(aq)+ H+(aq)
58
Napiši alternativno ime za tiosumpornu kiselinu - H2S2O3
divodikovtrioksotiosulfat (2-)
59
Kakva su svojstva tiosumporne kiseline i za što je važna?
Nestabilna -> raspada se na S, SO2 i H2S Umjereno jak reducens Koristi se za titracije -> redoks reakcija s jodom 2 S2O3(2-) → S4O6(2-) + 2e- I2 + 2e-→2 I-(aq) nastaje tetrationat - S4O6(2-)
60
Koje je alternativno ime za ditionastu kiselinu - H2S2O4
divodikovtetraoksodisulfat (S-S)
61
Kako se dobiva tetraoksodisulfat - anion ditionaste kiseline
2 SO3(2-) + Zn →S2O4(2-) + Zn(2+) + H2O H2S2O4 nikad nije izolirana u čistom stanju
62
Koje je alternativno ime za diotionsku kiselinu?
divodikovtetraheksaoksodisulfat (S-S)
63
Kako se dobiva ditionatni ion - anion ditionske kiseline
MnO2 + SO3(2-) + 4H+ → S2O6(2-) + 2H2O + Mn(2+) Ditionska kiselina nikad nije izolirana u čistom stanju - H2S2O6 Ditionati=metabisulfati
64
Kako nastaju tetrationati i tritionati?
Tetrationat - S4O6 (2-) -> redoks reakcija tiosulfata i joda -> oksidativna dimerizacija tiosulfata Tritionat - S3O6 (2-) -> međuprodukt staničnog disanja bakterija
65
Kako se zovu oksokiseline sumpora nastale katenacijom sumpora?
H2SnO6 -> (n+2)tionske kiseline i (n+2)-tionati n= 0-6, 8, 10 ili 12
66
Dva primjera peroksokiselina sumpora i dva moguća imena
H2SO5 - peroksosumporna kis. - divodikovtrioksoperoksosulfat(2-) H2S2O8 - peroksodisumporna kis. - divodikov mi-perokso-heksaoksodisulfat(2-)
67
Objasni strukture peroksosumpornih kiselina
H2SO5 -> kao sumporna kis, ali sa dodatnim kisikom između S i jedne OH skupine H2S2O8 -> dimer HSO4 ili dva HSO3 povezana preko perokso skupine
68
Navedi reakciju raspada selenaste kiseline
H2SeO3 (aq)→ SeO2(g) + H2O(l) -> nestabilna kis.
69
Kako se može dobiti selenska kiselina?
Reakcijom selenaste kiseline i klorata 3 H2SeO3 (aq) + ClO3(-) (aq) →3 HSeO4(-) (aq)+ Cl-(aq) + 3 H+(aq)
70
Koje oksokiseline selenija postoje?
Selenasta - H2SeO3 Selenska - H2SeO4
71
Koje oksokiseline telurija postoje?
H2TeO3 - telurasta kiselina -> dokazana samo u solima H6TeO6 - telurska kiselina
72
Koji spoj je anhidrid telurske kiseline H6TeO6?
TeO3 TeO3(g) + H2O(l) →H6TeO6(aq)
73
Kako se može dobiti telurska kiselina?
Reakcijom telurijeva dioksida i dikromata u kiseloj otopini 3 TeO2(g) + Cr2O7(2-) (aq) + 5 H2O (l) + 8H+(aq) →3 H6TeO6(aq) + 2 Cr(3+)(aq)
74
Kako se dobiva nitrid sumpora (sulfid dušika?
N4S4 - izrazito nestabilan - raspadase na dodir -> zbog slabih veza među sulfidima Reakcija elementarnog sumpora i amonijaka 4 NH3(g) + 10 S(s) →N4S4 (S)+ 6 H2S(g)
75
Što se dobiva rekacijom srebra i N4S4?
N4S4 (s) (Ag) → S2N2(s) + 2 Ag2S(s) + N2(g) S2N2(s) - isto eksplozivan -> polimerizacijom daje (SN)n polimer koji je stabilan pri sobnoj temp, ali djeluje kao supravodič pri 0,3K
76
Kako SF4 reagira s vodom?
Momentalno hidrolizira -> fluorirajući reagens SF4(g) + 2 H2O(l) →SO2(g) + 4 HF(aq)
77
Što nastaje redukcijom sumporovg klorida pentafluorida?
2SClF5(g) + H2(g) →S2F10(l) +2 HCl(g) S2F10 -> ekstremno otrovan Pri povišenoj temperaturi se raspada na SF5 radikale
78
Kakva je reaktivnost SF6 i zasto?
Intertan je zato što je koordinacijski zasićen sumpor te je S-F veza snažna
79
Kako se može dobiti tionil klorid?
Reakcijom fosforovog pentaklorida i sumporovog dioksida PCl5(g) + SO2(g) →SOCl2(l) + POCl3(g)
80
Što se dogadađa s tetrahalogenidima halkogenih elemneata?
Polimerizacija -> kod težih elemenata - selenij i telurij Što je veći radijus halkogenog atoma -> veći KO
81
Kakva je struktura (TeCl4)4 ili (SeCl4)4
Kocka -> na vrhovima se izmjenjuju Te i Cl atomi, svaki Te atom ima još 3 atoma klora Veza između terminalnog klora i telurija je kraća nego između telurija i klora u vrhu kocke -> jer su ovi u vrhu povezani na tri telurija
82
Koje su alotropske modifikacije selenija?
Crveni, crni i sivi Crveni->crni->sivi (najstabilniji)
83
Koje svojstvo dijele svi spojevi telurija i selenija?
Otrovni su
84
Kakva su fizikalna svojstva telurija?
Siva krutina metalnog sjaja -> metaloid
85
Kako se može dobiti telurij?
1. Cu2Te + Na2CO3 + 2O2 → 2CuO + Na2TeO3+ CO2 2. TeO2+ 2NaOH →Na2TeO3 + H2O → Te + 2NaOH + O2
86
Koja je strukturna razlika između polimera tetrahalogenida telurija?
Svi stvaraju tetramere, ali su različito povezani - preko vrhova, bridova ili stranica oktaedra
87
Kako može nastati kompleksni ion telurijeva halogenida?
TeCl4+ 2HCl → [TeCl6](2-) + 2H+
88
Tko je otkrio polonij?
Marie Curie -> radioaktivan
89
Polonij je sličan kojim elementima po kem. svojstvima?
Teluriju i bizmutu
90
U čemu se otapa polonij?
U razrijeđenim kiselinama
91
Kakve su boje otopine polonija?
Ljubičaste - Po2+ ioni Žute - Po4+ ioni
92
Koji su značajni oksidi polonija?
Polonijev (IV) oksid Polonijev (VI) oksid
93
Kakva je struktura PCl5?
trigonska bipiramida
94
Koje su dve forme PCl5?
Monomer - PCl5 Dimer - P2Cl10 -> građen od PCl4(+) i PCl6(-)