Tärkeimmät epämetallit Flashcards
maailmankaikkeuden yleisin alkuaine
vety
missä vetyä esiintyy eniten maapallolla?
yhdisteissä, mutta pieniä määriä myös ilmakehässä vetykaasuna (H2)
hydridi-ioni
vety, joka on vastaanottanut elektronin alkuaineatomilta, jolla pieni elektronegatiivisuusarvo
mihin vetyä voidaan käyttää?
-puhtaana energialähteenä
(vetykaasun poltto -> palamisreaktion tuotteena vain vettä)
-metallioksidien pelkistämisessä metalliksi
miten vetykaasua valmistetaan teollisesti?
useita eri tapoja, yksi merkittävä on höyryfermentointi
miksi typpi on luonnossa hyvin inertti?
koska se esiintyy luonnossa N2, jossa kolmoissidos jolloin molemmilla typpiatomeilla oktettirakenne
ilmakehän kolme yleisintä kaasua
typpi 78%, happi 21%, argon n.1%
miten puhdasta typpikaasua valmistetaan?
ilmaa nesteyttämällä: typen kiehumispiste matalin ilman kaasuista (-196C) -> aluksi kaikki kolme tiivistetään nesteeksi laskemalla lämpötila alle -196 asteeseen, sitten lämpötila nostetaan korkeammalle kuin typen kiehumispiste, mutta matalammalle kuin argonin, jolloin vain typpi höyrystyy ja se otetaan talteen
mihin inerttiä typpikaasua käytetään?
esim suojakaasuna elintarvikepakkauksissa -> pakkaukset täytetään typpikaasulla, jotta aerobisten bakteerien kasvu estyy
haber-bosch-menetelmä
ammoniakin synteesireaktio; typen tärkein teollinen reaktio
elintarvikkeiden säilömiseen: nitraatti-ioneita vai nitriitti?
nitriitti-ioneja (NO2(-))
mitkä typen yhdisteet ovat seurausta liikenteen päästöistä? mitä ne tekevät?
typen oksidit: NO ja NO2
aiheuttavat sadeveden happamoitumista muodostamalla ilmakehän vesihöyryn kanssa typpihappoa:
4 NO2 + 2 H2O + O2 -> 4 HNO3
mitä typpimonoksidi tekee elimistössä? entä ilokaasu?
NO toimii välittäjämolekyylinä, sen vaikutuksesta verisuonten sileät lihakset rentoutuvat -> laajentaa verisuonia
ilokaasu eli N2O (typpioksiduuli) toimii kivunlievityksessä
mitkä eliöryhmät pystyvät sitomaan ilmakehän typpeä?
- typensitojabakteerit
2. syanobakteerit
typen käyttökelpoisin muoto kasveille
nitraattityppi
paljonko ihmiskehon massasta on happea?
n. 65 m-%
otsonin kaava
O3
miten otsonia hyödynnetään vedenpuhdistuksessa?
otsonilla korkea pelkistyspotentiaali eli se vahva hapetin eli saa helposti muut luovuttamaan elektroneja -> se siis hapettaa pahaa hajua ja makua aiheuttavat orgaaniset yhdisteet pienemmiksi molekyyleiksi, jotka sitten poistetaan esim suodatuksella
happamat oksidit
kovalenttisilla sidoksilla muodostuneet epämetallien oksidit (eli jos hapen ja toisen alkuaineen elektronegatiivisuusarvojen erotus pienempi kuin 1.7)
esim. CO2 + H2O -> H2CO3
emäksiset oksidit
ionisidoksella muodostuneet alkali ja maa-alkalimetallien oksidit (elektr.neg.erotus > 1.7)
suurin osa oksideista on…
amfoteerisia
peroksidit
molekyylit, joissa on YKSINKERTAINEN happi-happi-sidos
fosforin allotrooppisten muotojen nimeäminen
fosforilla useita allotrooppisia muotoja, jotka nimetty niiden värien mukaan: valkoinen, punainen ja musta fosfori
valkoinen fosfori
P4
- tetraedri, reagoi helposti
- voi syttyä palamaan itsestään happikaasun läsnäollessa
punainen fosfori
valmistetaan kuumentamalla valkoista fosforia n. 300C hapettomissa olosuhteissa
musta fosfori
valmistetaan valkoisesta fosforista kohdistamalla siihen n. 12 000 atm paine
- fosforin allotrooppisista muodoista pysyvin
- ominaisuudet muistuttavat grafiitin ominaisuuksia (hyvä sähkönjohtokyky, lohkeaminen liuskoina, musta väri, levymäinen)
mihin fosforia tarvitaan elimistössä (2kpl)
- luustossa kalsiumfosfaattina
- DNA:n nukleotidien fosfodiesterisidoksissa
miten rikki esiintyy luonnossa pääosin?
rengasmaisena S8 molekyylinä (muodostaa siis 2 kpl yksinkertaista sidosta)
rikkisilta
S-S-sidos; esim. kysteiini aminohappo sisältää rikkiatomin, joilla tärkeä rooli proteiinin rakenteen laskostumisessa -> aminohappoketjun eri kohdissa olevien kysteiinien rikkiatomit muodostavat näitä rikki-rikki-sidoksia, joilla tärkeä rooli proteiinien tertiäärisen rakenteen muodostumisessa
rikkihappo
H2SO4
fosforihappo
H3PO4
miksi fossiilisten polttoaineiden poltosta ilmakehään voi kulkeutua rikin oksideja? miten nämä oksidit reagoivat sitten?
koska fossiiliset polttoaineet esim. raakaöljy voi sisältää useita massaprosenttiyksikköjä rikkiä -> polttaessa muodostuu rikkidioksidia SO2 ja rikkitrioksidia SO3, jotka ilmakehän veden kanssa reagoidessa muodostaa rikkihappoa H2SO4 tai rikkihapoketta H2SO3 -> nämä taas vaikuttavat osaltaan sadeveden happamoitumiseen
minkätyyppisesti halogeenit reagoivat? miksi?
hyvin reaktiivisia, koska elek.konf on s2p5, joten saa oktetin vastaanottamalla yhden elektronin -> hyvin vahvoja hapettimia (eli saavat toisen luovuttamaan elektronin) jolloin itse pelkistyvät eli vastaanottavat elektronin
