PERIODIČNOST SVOJSTAVA METALA Flashcards
kemija
fizikalna i kemijska svojstva (općenito)
fizikalna: talište, vrelište, gustoća, el. vodljivost, ag. stanje, topljivost, boja, okus, miris
kemijska: reaktivnost/inertnost, gorenje
fizikalna svojstva metala
- neprozirni i metalnog sjaja (posljedica refleksije na valentnim elektronima)
- većinom bijele i sive boje (Au-žut, Cu-crven)
- većinom velike gustoće, visokih tališta i vrelišta (ovise o jakosti metalne veze)
- rastezljivi, lako se izvlače u žice, kuju i prešaju
- dobri vodiči topline i elektriciteta
- otapaju se u talinama drugih metala i daju legure/slitine
- imaju mali afinitet prema elektronu (treba im puno energije da prime e, tj. ne primaju ih)
- imaju malu energiju ionizacije (lako otpuštaju e)
male su vrijednosti elektronegativnosti
kemijska svojstva metala
- lako otpuštaju e i tvore katione
- većinom imaju negativan standardni redukcijski potencijal (dobra su redukcijska sredstva za nemetale)
- s kisikom tvore okside metala koji s vodom stvaraju hidrokside
- s nemetalima tvore ionske spojeve
- metali s negativnim redukcijskim potencijalom u reakcijama s kiselinama daju sol i vodik
- s vodikom tvore metalne hidride
fizikalna svojstva nemetala
- uglavnom plinovi i čvrste tvari (Br-tek)
- plinovi: 18. skupina + vodik, kisik, dušik, fluor, klor
- svi nemetali, osim C u obl. grafita, su slabe toplinske i el vodljivosti
- od polumetala samo su: bor, silicij, germanij i arsen poluvodiči
- bez sjaja
- male gustoće, mekani i lomljivi, osim C u obl dijamanta
- s porastom atomskog broja u periodi povećava im se afinitet prema e, elektroneg. i energija ionizacije
- dobro su topljivi u nepolarnim otapalima
kemijska svojstva nemetala
- skupina - najreaktivnija
- s vodikom daju spojeve koji mogu biti kis svojstava
- oksidiraju metale (osim 18.) i nemetale manje relativne elektroneg.
- s kisikom tvore okside koji s vodom mogu dati kiseline
- atomi nemetala nemaju stabilnu elektronsku konfiguraciju jer u valentnoj ljusci imaju 4 do 7 elektrona (stabilnost postižu spajanjem s metalima i nemetalima)
- s metalima - ionska veze
- s nemetalima - kovalentna
Što su oksidi?
- spojevi kisika s metalima i nemetalima u kojima je oksidacijski broj kisika -2
Objasni okside prijelaznih metala.
1) nižeg oksidacijskog broja - ionski karakter i bazična svojstva
2) višeg oksidacijskog broja - kovalentni karakter i kisela svojstva
Kakvi oksidi mogu biti?
- kiseli - oksidi nemetala, u reakciji s vodom daju kiseline, kisik se s nemetalom spaja kovalentnom vezom
- neutralni - oksidi nemetala, ne reagiraju s vodom, kiselinama i lužinama
- bazični - oksidi metala, reagiraju s kiselinama i kiselim oksidima pri čemu nastaju soli
- amfoterni - uglavnom ne reagiraju s vodom, ali reagiraju s kis i luž
Što su kloridi i kako nastaju?
- soli klorovodične kiseline
nastaju:
1. metalnim oksidom i kiselinom
2. neutralizacijom
3. sintezom iz elementarnih tvari
4. HCl + oksid, hidroksid ili karbonat
Što su hidridi?
- spojevi vodika s metalima 1. ili 2. skupine i nekim metalima u kojima je oksidacijski broj vodika -1
Objasni hidride metala.
- ionski (najčešće)
- reagiraju s vodom uz oslobađanje vodika, a vodene otopine postaju lužine
- ionska veza između vodika i atoma metala
- bijele čvrste tvari i jaka redukcijska sredstva - kovalentni
- atom vodika kovalntnom vezom vezan za metal
Objasni hidride nemetala.
kiseli
bazični
neutralni
amfoterni
Objasni svojstva alkalijskih metala.
- s vodom daju jake lužine (osim francija jer je radioaktivan)
- kemijske veze: metalna i ionska (sa 17., daju soli)
- male gustoće (laki metali <5 g/cm3)
- mekani
- reaktivni - reaktivnost raste od Li do Cs
- u prirodi ne postoje u elementarnom stanju
- nisu postojani na zraku
- niska tališta - pada od Li do Cs
- mala gustoća - raste od Li do Cs
- kristaliziraju u kubičom sustavu - elementarna ćelija je volumno ili prostorno centrirana
Bojanje plamena kod alkalijskih metala.
Li - crvena
Na - žuta
K - ljubičasta (uz kobaltno staklo)
Rb - tamno crvena
Cs - plava
svojstva natrija
- jedan od najrasprostranjenijih elemenata u prirodi
- maseni udio u Zem kori: w(Na)=2,6%
- reaktivan, čuva se u petroleju
- mekan
- u prirodi dolazi samo u spojevima, ne u elementarnom stanju
- dolazi u obliku ruda:
NaCl - kamena sol/halit + morska sol
NaNO3 - natrijev nitrat / ČILSKA SALITRA
Na3AlF6 - KRIOLIT
Na2B4O7*10H2O - BORAKS
Kako dobivamo Na?
elektroliza taline NaCl u Downsovom uređaju
reakcije natrija
- nepostojanost na zraku
- gorenje
- reakcija s vodom
objasni NaCl
- dobivanje: industrijski (isparavnje morske vode) i laboratorijski (sinteza iz elemenata)
- bezbojna čvrsta tvar slanog okusa
- kristallizira u kubičnom sustavu
- koordinacijski broj - 6
- talište - 801 C
- topljiv u polarnim otapalima, ovisi o temp.
- otopina neutralna zbog djelovanja kloridnih iona
- nije higroskopan, ali postaje zbog prisustva MgCl2 i MgSO4
VAŽNOST
- industrija kože, sapuna, stakla i porculana
- kemijska industrija - proizvodnja klora
- prehrana
- medicina - f.ot.
objasni NaOH (s)
natrijev hidroksid - kaustična soda
- bijeli prah, čvrsta, neprozirna tvar
- koristi se u industriji
- higroskopan - privlači vodu
- otapa se u vodi i nastaje natrijeva lužina
objasni NaOH (aq)
natrijeva lužina
- jaka
- industrija - boje, umjetne svile, čišćenje masnoće, sapuni, proizvodnja Al)
- čuva se u staklenim bocama s gumenim ili plastičnim čepom
objasni NaHCO3
natrijev hidrogenkarbonat - soda bikarbona
- bijela čvrsta tvar u obliku praha
- slabo topljiva u vodi
- uporaba - prašak za pecivo, protiv žgaravice, proizvodnja pjenušavih pića
objasni Na2CO3
natrijev karbonat - soda
- bijela čvrsta tvar, prah
- proizvodnja: AMONIJAČNI SOLWAYEV POSTUPAK - sirovine: NaCl, CaCO3, NH3, CO2
objasni svojstva zemnoalk. metala
- 2 valentna e
- 2 energije ionizacije
- veze: metalne i ionske
- laki metali
- Be i Mg - krist. u heksagonskom sustavu
- Ca i Sr - kubični (plošna ćelija)
- Ba - kubični (prostorna ćelija)
bojanje plamena zemn. met.
Ca - ciglasto crveno
Sr - crveno
Ba - zeleno
Ra - svijetlo crveno
svojstva kalcija
- najrasprostrajeniji zalk. met.
- w(Ca)=3,4%
- dolazi u spojevima i rudama
kalcijev karbonat (vapnenac) - CaCO3
gips - sadra - CaSO42H2O
dolomit - CaCO3MgCO3 - reagira s vodom, kisikom i HCl
nabroji spojeve kalcija
- kalcijev karbonat - CaCO3
- kalcijev oksid / živo vapno - CaO
- kalcijev hidroksid / gašeno vapno - Ca(OH)2 (s)
- kalcijeva lužina / vapnena voda
- Ca(OH)2 (aq)
- žbuka
- kalcijev sulfat dihidrat / gips / sadra - CaSO4*2H2O
kalcijev karbonat - CaCO3
- u prirodi se javlja u 2 kristalna oblika - KALCIT I ARAGONIT
- svakodnevni život - vapnenac, kreda, mramor
- netopljiv u čistoj vodi, topljiv u prirodnoj vodi bogatoj CO2 i tada nastaje Ca(HCO3)2 (kalcijev bikarbonat/hidrogenkarbonat)
- uništava se pomoću HCl
kalcijev oksid / živo vapno - CaO
- za žbuku
- nastaje žarenjem CaCO3
kalcijev hidroksid / gašeno vapno - Ca(OH)2 (s)
- nastaje spojem CaO i vode
kalcijeva lužina / vapnena voda
- Ca(OH)2 (aq)
- profiltrirana otopina Ca(OH)2 (s)
žbuka
- smjesa gašenog vapna, pijeska i vode
kalcijev sulfat dihidrat / gips / sadra - CaSO4*2H2O
- uporaba: imobilizacija lomova, kiparstvo, građevina
- tregovine - samo CaSO4
nabroji željezne rude
hematit
limonit
magnetit
siderit
pirit
kako dobivamo Fe
- upotreba karbonatnih ili oksidnih ruda
- redukcija oksidnih ruda koksom u visokoj peći
svojstva Fe
- srebrene boje, mekan i kovak metal
- visoko talište (1538 C)
- FEROMAGNETIČAN - zadržava magnetska svojstva i nakon prestanka djelovanja magnetskog polja
- dobar vodič topline i elektriciteta
- reaktivan - reagira s nemetalima i kiselinama
- stvara hrđu
nabroji neke reakcije Fe
- kisik
- klor
- sumpor
- konc. i razr. HCl
- razr. H2SO4
objasni željezov (II) sulfat heptahidrat (zelenu galicu) - FeSO4*7H2O
- ima oblik svijetlozelenih monoklinih prizmi
- insekticid
uporaba Fe
- najčešće se up. čelik
- konstrukcijski materijal
- izrada alata
- izgradnja strojeva
- prehrana - biogeni element (organizam ga ne sintetizira, mikronutrijent, unos hranom)
nabroji rude iz kojih dobivamo Cu + DOBIVANJE
HALKOPIRIT
HALKOZIN
KUPRIT
KOVELIN
Cu dobivamo redukcijom oksidne ili sulfidne rude pomoću koksa pri visokoj temp.
svojstva Cu
- prijelazni metal
- kovak
- crvenkaste boje, žilav, rastezljiv, mekan
- dobar vodič topline i elektriciteta
- postojan na zraku jer ima zaštitni sloj bakrova (I) oksida
- talište - 1085 C
- reagira s kiselinama koje imaju oksidirajuće djelovanje
s kojim kiselinama reagira Cu
- konc. H2SO4
- konc. i razr. HNO3
nabroji rude iz kojih dobivamo Al + DOBIVANJE
- BOKSIT
- smjesa minerala BEMITA I HIDRAGILITA
DOBIVANJE: elektroliza rafinacija
svojstva Al
- srebrno-bijeli sjajan metal
- mala gustoća, jako rastezljiv
- otporan na koroziju jer tvori tanki prozirni oksidni sloj Al2O3
- odličan vodič topline i el.
- najzastupljeniji u Zemljinoj kori
reakcije Al
- u normalnim uvjetima ne reagira s vodom i oksidirajućim kiselinama zbog oksidnog sloja
- gori u kisiku izrazito svijetlećim plamenom
- aluminijevi spojevi su amfoterni (reagiraju s kiselinama i lužinama)
uporaba Al
- idustrijska ambalaža
- pirotehnika
- automobilska i avio industrija
- graditeljstvo
- prijenos el. struje
Zašto je važna reciklaža Al?
jer se na taj način troši manje energije i industrijske vode nego za proizvodnju Al iz osnovnih sirovina
+ smanjuje se količina emitiranih plinova do 95%
