Metallit Flashcards
mitä aineita suurin osa jaksollisesta järjestelmästä on?
metalleja
mitä metalleja ryhmän 1. metallit ovat?
alkalimetalleja
miksi reaktiivisuus kasvaa mentäessä ryhmässä alaspäin (esimerkkinä alkalimetallit Li, Na, K)
koska mentäessä ryhmässä alaspäin, elektronikuorten lukumäärä kasvaa jolloin ulkoelektronit ovat yhä kauempana atomin ytimestä -> mitä suurempi etäisyys ytimen ja ulkoelektronin välillä on, sitä helpommin ulkoelektroni on irrotettavissa ytimen vaikutuspiiristä
Li: 1s2-2s1
Na: 1s2-2s2-2p6-3s1
K: 1s2-2s2-2p6-3s2-3p6-4s1
x uloimman kuoren numero
mitä metalleja ryhmän 2. metallit ovat?
maa-alkalimetalleja
miksi puhtaat alkalimetallit ovat pehmeitä?
koska niiden metallihilassa kukin metalliatomi on luovuttanut yhteiseen elektronimereen vain yhden elektronin
miksi puhtaat maa-alkalimetallit ovat hieman kovempia kuin alkalimetallit?
koska niiden metallihiloissa kukin metalli on luovuttanut kaksi elektronia elektronimereen -> muodostuneiden metallikationien M2+ ja elektronien välillä on voimakkaampia sähköisiä vetovoimia kuin alkalimetallikationien M+ ja elektronien välillä
mitä metalleja ryhmän 13. metallit ovat?
booriryhmän metalleja
lejeerinki
metalliseos
siirtymäalkuaineet
= siirtymämetallit
ryhmän 3-11 alkuaineet; perustilassa atomeissa tai ioneissa vajaasti täyttynyt d-orbitaali; ominaista esiintyminen useammalla hapetusluvulla sekä värilliset yhdisteet
miksi siirtymämetallien vesiliuokset ovat värillisiä?
koska näkyvän valon aallonpituusalueen säteily riittää virittämään siirtymämetallien elektroneja vajaalta 3d-orbitaalilta korkeaenergisemmälle tilalle -> liuoksen väri määräytyy sen mukaan, minkä värin aallonpituusalueen säteilyä siirtymämetalli absorboi
metallisen raudan valmistus
metallista rautaa valmistetaan pelkistämällä rautaoksideja hiilimonoksidin avulla
tarkemmin: rauta erotetaan masuunissa rautamalmista (joka sisältää raudan oksideja) kemiallisesti pelkistämällä (pelkistimenä CO)
teräs
yleisnimitys metalliseoksille, jotka koostuvat pääasiassa raudasta ja sisältävät hiiltä
ruostumaton teräs
metalliseos, jossa raudan lisäksi kromia ja muita aineita; esineen pinnalla oleva kromi reagoi ilman hapen kanssa muodostaen inertin kromi(III)oksidikerroksen, joka suojaa rautaa ruostumiselta
mitä materiaalia sähköjohdot hyvin usein ovat?
kuparia; hyvä sähköjohto kyky
pronssi
kupari + tina
messinki
kupari + sinkki
patinoituminen
kosteassa kuparin pinta hapettuu ilman alkuaineiden ja yhdisteiden vaikutuksesta -> patinan myötä kuparikappale saa vihertävän värin, mutta patina myös suojaa kuparikappaleen alempia kerroksi hapettumiselta
karaatti
vanha jalometallin, varsinkin kullan, pitoisuuden yksikkö: 1 karaatti tarkoittaa 1/24 aineen massasta; esim 18 karaatin kultakorun massasta 18/24 = 75% on kultaa
siirtymäalkuaineilla: kummalta orbitaalilta lähtee elektronit pois, 4s vai 3d?
in all the chemistry of the transition elements, the 4s orbital behaves as the outermost, highest energy orbital. When these metals form ions, the 4s electrons are always lost first.
You must remember this:
When d-block elements form ions, the 4s electrons are lost first.
kompleksiyhdisteet
muodostuneet keskusatomista (usein siirtymäalkuaineen ioni) ja siihen koordinaatiosidoksilla liittyneistä ligandeista (jokin molekyyli tai ioni, jolla on oltava vapaa elektronipari koordinaatiosidoksen muodostamista varten)
(koordinaatiosidos: kovalenttisen sidoksen erikoistapaus; siinä sidoselektronit tulevat vain toiselta sidoksen atomilta, kun tavallisessa kovalenttisessä sidoksessa molemmat sidoksen muodostavat atomit luovuttavat elektroneja yhteiseen käyttöön
kompleksiyhdisteen koordinaatioluku
ilmoittaa keskusatomiin liittyneiden ligandien lukumäärän
kompleksiyhdisteen kaavan kirjoitus
kaava kirjoitetaan hakasulkeisiin: ensin keskusatomi, sitten ligandi sulkeisiin jonka alaindeksiin ligandien määrä; hakasulkeiden oikeaan yläkulmaan keskusatomin ja ligandien varausten summa esim.
[Ag(NH3)2]^+
mineraali
epäorgaaninen yhdiste, joka on luonnossa kiinteässä olomuodossa (kivet ovat mineraalien seoksia)
malmi
jos mineraalista on taloudellista valmistaa metallia, kutsutaan sitä malmiksi (jotta malmista saadaan metalli käyttöön, on sitä jalostettava)
malmin rikastus
eli malmista poistetaan turhat sivumineraalit esim. magneeteilla tai liuottamalla
pasuttaminen
rikastuksen jälkeen varsinkin rikkipitoisia malmeja joudutaan pasuttamaan: siinä malmi reagoi puhtaan hapen kanssa korkeassa lämpötilassa, jolloin esimerkiksi sulfidista muodostuu rikkidioksidia ja jäljelle jää metallin oksidi
metallien puhdistus elektrolyysillä
anodi (+) epäpuhtaudet sisältävä metalli esim. Cu + Zn, Ni -> hapettuu -> liuokseen kationeja ——-> näistä kationeista Cu:lla suurin pelkistymispotentiaali ja se positiivisena kationina pelkistyy negatiivisella katodilla ja syntyy puhdasta kuparia
alumiinin valmistusmenetelmä
elektrolyysillä alumiinioksidia Al2O3 sisältävästä sulasta
raudan ruostuminen
sähkökemiallinen korroosio; spontaani reaktio, jossa rauta hapettuu veden ja hapen vaikutuksesta rauta(III)oksidiksi
ruosteen koostumus
kidevedellinen rauta(III)oksidi Fe2O3 * 2 H2O
korroosion estäminen
- maalaus (estää hapen ja veden pääsyn kosketuksiin raudan kanssa)
- lisäaineet (seostamalla esim. kromia ja nikkeliä, raudasta saadaan ruostumaton teräs -> kromi muodostaa ohuen oksidikerroksen materiaalin pinnalle, joka suojaa hyvin metallia)
- pinnoitus (eli päällystys sopivalla metallilla jolla suurempi hapettumispotentiaali mm. Zn, joka saadaan pinnalle joko elektrolyysillä tai upottamalla rautakappale sinkkiin –> suojaa rautaa, koska sinkki hapettuu ensin ja rauta säilyy kunnes sinkkikerros on kulunut loppuun)
- uhrianodi (rautaa epäjalompaa metallia, joka kiinnitetään teräsrakenteisiin, esim. Mg tai Zn, käytetään esim. jos rauta kosketuksissa meriveteen)
- ympäristön säätäminen (pitämällä haluttu kohde kuivana)
