Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

Anorganska kemija 1 > Vodik > Flashcards

Vodik Flashcards

1
Q

Koji je najzastupljeniji element u svemiru?

A

Vodik - 75%

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

Vodik je koji po zastupljenosti na Zemlji?

A

10.

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

Kolika je gustoća vodika u plinovitom stanju?

A

0.082g/cm^3 - najmanja gustoća od svih plinova

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

Zašto je opasno imati otvoren plamen ako se u okolini nalazi vodik u plinovitom stanju?

A

Zato što vodik pri povišenoj temperaturi eksplozivno reagira s O2, F2, Cl2

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

Zašto je vodik stavljen među alkalijske elemente?

A

Zbog karakteristične ns1 elektronske konfiguracije

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

Navedi sličnosti vodika i klora (halogenih elemenata)

A

Vodik i klor ne preferiraju otpuštanje elektrona
Imaju sličan radijus aniona

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

Zašto klor ima tolko veću duljinu veze od vodika?

A

Zbog odbijanja nepodijeljenih elektronskih parova

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

Navedi sličnosti vodika i natrija (alkalijski metali)

A

Elektronski afinitet
Stvaranje kationa
ns1 elektronska konfiguracija

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

Kakva je reaktivnost plinovitog vodika?

A

To je inertan plin jer ima relativno veliku energiju veze

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

Kada je prvi puta sintetiziran vodik?

A

Početkom 16.st. ga je dobio Paracelsus reakcijom željeza i sumporne kiseline

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

Navedi znanstvenike relevantne za otkriće svojstva vodika

A

R. Boyle - 1671.g - vodik gori
H. Cavendish - 1766.g - vodik “stvara vodu”
A. Lavoisier - 1783.g. - ime hydrogen - hydro+gen - voda+stvarati

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

Opiši metalni vodik

A

1935.g su Wiegner i Huntington pretpostavili da pri visokim tlakovima vodik postoji kao vodljiva tekućina/krutina
2017. je priređen kruti vodik pri 450-500GPa i 5.5K

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

Koji element ima najviše izotopa?

A

Sn - kositar

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

Što je izotopski efekt?

A

Razlike u svojstvima nekog elementa koje se zasnivaju na razlikama u masi

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

Zašto je izotopski efekt tako jako izražen kod vodika? Navedi jednu posljedicu tog efekta

A

Zato što vodik ima jako malu masu i malen broj protona, neutrona i elektrona te dodavanjem/micanjem neutrona se jako mijenja masa atoma
D2O ima veću gustoću od H2O

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

Navedi izotope vodika

A

Procij
Deuterij - 0.014% svih vodika - otkrio H.Vrey 1931.g.
Tricij - t1/2=12,56 god - otkrio Ruterford 1934.g.

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

Objasni izotopski efekt

A

Izotopski efekt se objašnjava pomoću modela harmoničnkog oscilatora. Kod tog modela postoji pojam energija nulte točke koja za molekule korelira s najnižom energijom pri kojoj postoji veza. Energija nulte točke je obrnuto proporcionalna s reduciranom masom, tj. što je masa veća, to je ta energija niža. Sniženjem energije nulte točke se povećava razlika između najniže energije i energije pri kojoj veza više ne postoji, tj. povećava se energija veze

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

Navedi jedan primjer primjene izotopskog efekta

A

Kod određivanja mehanizama reakcija pomoću IR i NMR tehnika se primjenjuje izotopski efekt kod analiziranja C-H/C-D veza

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

Što je spinska izomerija kod vodika?

A

Vodik može biti prisutan u orto (paralelni spinovi elektrona-triplet) i para (antiparalelni spinovi elektrona-singlet) oblicima. Para oblik ima nižu energiju jer se dobiva iz orto oblika uz otpuštanje energije. Pri 0K je 100%p oblik, a pri sobnoj temperaturi je 75% o oblik te 25% p oblik.
Udio oblika se može kontrolirati hlađenjem ili korištenjem katalizatora Fe2O3, C ili CrO3

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

Navedi jednu posljedicu spinske izomerije vodika

A

Normalno se toplinski kapacitet povećava kako se povećava i temperatura sustava, ali kod vodika se događa situacija u kojoj toplinski kapacitet poprima maksimum i onda se spušta te tek kasnije poprima konstantnu vrijednost

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

Koje se vrste pojavljuju kada se vodik izlaže visokom naponu?

A

Spektroskopska istraživanja su dokazala prisutnost više vrsti - H(g), H+(g), H2+(g), H3+(g)

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

Što je posebno kod H+(g)?

A

H+(g) je jaka Lewisova kiselina i stvara spojeve npr. HeH+

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

Kako nastaje H3+(g) i zašto je poseban?

A

H2(g)->H2+(g)+e-
H2+(g)+H2(g)->H3+(g)+H(g)
H3+ je najjednostavniji primjer trocentrične dvoelektronske veze (3c-2e) - specifično jer se 2e- delokaliziraju preko tri atoma
Najpoznatiji primjer toga je diboran - B2H6

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

Navedi neke reakcije za dobivanje vodika

A
  1. Najpoznatija - metal+kiselina
    Mg/Zn(s)+HCl(konc)->H2(g)+sol
  2. Amfoterni metal + kis/luž
    2Al(s)+2OH-(aq)+6H2O(l)->3H2(g)+2Al(OH)4- (aq)
  3. Si(s)+2OH-(aq)+H2O(l)->SiO3(2-)(aq)+2H2(g)
    4.Cn+n/2 O2(g) -> nCO(g) + m/2 H2O(g)
    5.CH4(g)+H2O(g)->CO(g)+3H2(g) (700-1000°C)
    6.CO(g)+H2O(g)->CO2(g)+H2(g) (360°C)
    4,5,6 - industrijska postrojenja -> potrebno puno vodika
    5,6 - potrebni katalizatori
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Objasni dobivanje vodika elektrolizom

A

Elektrolizom vode nastaju plinoviti vodik (katoda) i kisik (anoda) - nastaje opasni plin praskavac jer je vodik:kisik=2:1
Pomoću univerzalnog indikatora se može odrediti gdje nastaje vodik a gdje kisik jer tijekom nastajanja H2(g) nastaju OH- ioni i obrnuto za O2(g)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Objasni pozitivne i negativne strane korištenja vodika kao goriva

A

To je najčišće gorivo - produkt je voda
Neisplativo je zbog visoke cijene skladištenja vodika i dobivanja tog vodika
Pokušavaju se koristiti mehanokemija i metaloorganske mreže (Zn4O(BDC)3) za rješavanje problema dobivanja i skladištenja vodika

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

Koje su vrste hidrida?

A

Ionski, metalni, prijelazni (metalni) i kovalentni
Pravi hidridi su samo spojevi H- s 1. i 2. skupinom, ali se povijesno i kovalentni spojevi s H zovu hidridi

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

Koje su karakteristike H- aniona?

A

Jako je polarizibilan - ima 2e- na 1p+ -> višak e-, velik radijus i difuzni el. oblak
Jaka baza - deprotonizirajuće sredstvo

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

Kako se dobivaju ionski hidridi?

A

metal(l)+vodik(g) -> MH + energija
npr. 2Na(l)+H2(g)->2NaH

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

Kako se može dokazati hidrid?

A

Elektrolizom taline će se dobiti H2 na anodi (pozitivna anoda privlači negativne ione -> H-)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

Kako hidridi metala reagiraju u redoks procesima?

A

Kao reducensi -> s vodom daju H2

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
32
Q

Kako kristaliziraju hidridi alkalijskih metala?

A

Kao NaCl - plošno centrirana kubična slagalina

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
33
Q

Kako kristaliziraju hidridi zemnoalkalijskih metala?

A

Kao TiO2 (rutil)
Ti je okružen s 6H- -> oktaedar+svaki H- je okružen s 3 Ti(4+) -> trigonski

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
34
Q

Kakvi su ionski/kovalentni karakteri veza kod alkalijskih i zemnoalkalijskih hidrida?

A

Kod NaH je razlika elektronegativnosti 1.3, a kod MgH2 je 0.9, što znači da zemnoalkalijski imaju veći kovalentni karakter veze

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
35
Q

Navedi primjere polimernih (ionskih) hidrida

A

(BeH2)n i (AlH3)n

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
36
Q

Koje su karakteristike polimernih (ionskih) hidrida

A

Imaju jači kovalentni karakter zbog veličine
Bezbojne krutine (borov hidrid i aluminijev hidrid)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
37
Q

Opiši (BeH2)n

A

Ima tetraedarsku geometriju
“Unutarnji” kut između dva vodika je 109°28’
Koordinacijski broj je 4

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
38
Q

Opiši (AlH3)n

A

Koordinacijski broj - 6 -> veći nego kod berilija jer aluminij ima veći radijusa
Veze u polimeru imaju udio kovalentnog karaktera zbog elektronegativnosti atoma

39
Q

O čemu ovise strukture hidrida?

A

Ovise o tipu veze -> koliki je postotak kovalentni karakter, a koliki ionski karakter

40
Q

Opiši hidride bora

A

Naziv - borani
Elektron deficijentni hidridi
Niži borani (manjih broj bora i vodika u molekuli) su reaktivniji -> plinovito stanje
Viši borani su stabilniji -> krutine pri sobnoj temperaturi

41
Q

Što znaš o aparaturi za dobivanje borovih hidrida?

A

1930.g. - A. Stock je koristio aparaturu za dobivanje različitih borana u kojem je koristio inertnu atmosferu dušika jer niži borani reagiraju samozapaljivo na zraku

42
Q

Što znaš o BH3 i B2H6?

A

BH3 je potvrđen da postoji, ali ga nije moguće izolirati zbog iznimno reaktivne veze
B2H6 je najjednostavniji i stabilni hidrid bora -> može se izolirati
Jako je reaktivan zbog deficijencije elektrona
Lipscomb je dobio Noelovu nagradu 1976.g. zbog objašnjenja strukture i prirode kemijske veze borana

43
Q

Zbog čega je veza u B2H6 posebna?

A

To je elektron deficijentna veza -> za takvo vezanje je potrebno 16e- (prisutno je 8 veza između 2B i 6H), a prisutno je samo 12e- slobodnih za vezanje te dolazi do nastanka “banana” (3c-2e) veze -> 2e- se delokaliziraju
preko 2B i 1H
Trocentrična dvoelektronska veza
Ht - terminalni vodici
Hb - premošćujući vodici
Hb-B veza je slabija jer u njoj sudjeluje jedan elektron umjesto dva -> zbog delokalizacije

44
Q

Kako se pravilno kaže LiAlH4?

A

Litijev tetrahidridoaluminat

45
Q

Napiši reakcije dobivanja diborana

A

3 LiAlH4(s)+4BF3(g) -> 2B2H6(g)+3LiAlF4(s)
2BF3(g)+6NaH(s)->B2H6(g)+6NaF(s)
Kompleksni i alkalijski hidridi su najbolji za dobivanje diborana

46
Q

Što se događa s diboranom na zraku?

A

Zapali se i raspada na više borane -> BnH(n+6)

47
Q

Koji su osnovni strukturni tipovi borana?

A

Closo - kavez - BnH4
Nido - gnijezdo - [BnH(n+4)]
Arachno - paučina - [BnH(n+6)]

48
Q

S kojim spojevima reagiraju borani na specifičan način?

A

nido i arachno borani reagiraju s acetilenom (C2H2) i drugim spojevima ugljika te nastaju karborani
nido-B5H9 + C2H2 -> closo-1,5-C2B3H5, closo-1,6-C2B4H6, closo-2,4-C2B5H7

49
Q

Napiši karakteristične reakcije diborana

A

S kisikom: B2H6(g)+3O2(g)->2B2O3(s)+H2O(g)
S vodom:B2H6(g)+6H2O(l)->2H3BO3(aq)+6H2
S alkoholom:B2H6+6ROH(l)->2B(OR)2(s)+6H2

50
Q

Opiši B(OH)3(s)

A

Borov hidroksid - u čvrstom stanju
polimer povezan vodikovim vezama među molekulama B(OH)3
Otapanjem daje bornu kiselinu - H3BO3

51
Q

Kako se dobiva borov triklorid?

A

Reakcijom diborana i klora
B2H6+3Cl2-> 2BCl3 + 3H2

52
Q

Objasni cijepanje diborana tijekom reakcija s amonijakom i trimetilaminom

A

Amonijak - amonijak je mala molekula te dolazi do asimetričnog cijepanja diborana te se dva amonijaka vežu na jedan atom bora
Nastaju [BH4]- i [BH2(NH3)2]+
Trimetilamin - s obzirom na veličinu molekule zbog steričkih smetnji se trimetilamini ne mogu vezati na jedan borov atom pa dolazi do simetričnog cijepanja i nastaju dve molekule BH3N(CH3)3

53
Q

Navedi neke kompleksne hidride

A

BH4- -> tetrahidridoboratni anion
AlH4- -> tetrahidridoaluminatni anion
GaH4- -> tetrahidridogalatni anion
Kompleksni hidrido anioni

54
Q

Poredaj kompleksne hidrido anione po stabilnosti i objasni poredak

A

BH4- > AlH4- > GaH4-
Veze u ovim anionima su kovalentne, a za nastajanje tih veza je potrebno preklapanje orbitala. S obzirom da je vodik u prvoj periodi, njegova valentna ljuska ima najnižu energiju, a bor, aluminij i galij imaju valentne ljuske s većim energijama. Veze koje nastaju preklapanjem ljusaka s “bližim” energijama su stabilnije pa je BH4- stabilniji zato što je njegova valentna ljuska u drugoj periodi koja je najbliža energiji vodikove valentne ljuske.

55
Q

Objasni razliku i koristi NaBH4 i LiAlH4

A

NaBH4 je koristan jer se može koristiti kao reducens u vodenom mediju
LiAlH4 je jači reducens od NaBH4 ali je opasan jer je jako eksplozivan u vodenom mediju

56
Q

Napiši reakciju nastajanja NaBH4

A

B(OR)3(s)+4NaH(s)->NaBH4(s)+3NaOR(s)

57
Q

Napiši reakcije nastajanja litijevih soli s kompleksnim hidrido anionima

A

4LiH(s)+ECl3(s)->LiEH4(s)+3LiCl(s)
E= Al ili Ga
Li(s) + Al(s) + 2 H2(g) →LiAlH4(s)

58
Q

Zašto je opasno rukovati s LiAlH4 ili LiGaH4?

A

Jer su piroforni (zapaljuju se u kontaktu s kisikom na sobnoj temperaturi) te eksplodiraju u kontaktu s vodom i oslobađa se H2

59
Q

Opiši raspad LiAlH4 s reakcijama

A

Događa se u 3 koraka
I. 3 LiAlH4(s)→Li3AlH6(s) + 2Al(s) + 3 H2(g)
II. Li3AlH6(s)→3LiH(s) + Al(s) + 3/2 H2(g)
III. 3 LiH(s) →3 Li(s) + 3/2 H2(g)
Kod prijelaza u Li3AlH6 dolazi do promjene K.B. u 6

60
Q

Što je alan?

A

AlH3 -> prisutan je samo pri niskim temperaturama

61
Q

Kako se mijenjaju hibridizacije kod aluminijevih hidrida?

A

AlH3 - sp2
LiAlH4 - sp3
Li3AlH6 - d2sp3/sp3d2

62
Q

Opiši strukturu [RuH6]2- iona

A

Trigonska prizma s 3 dodatna vrha -> u centru je atom renija, a na rubovima su atomi vodika, jos su tri vodika povezana na renij s vezama okomitim na plohe prizme

63
Q

Navedi hidride 14. skupine

A

Ugljikovodici, silani, germani, stanani i plumbati

64
Q

Napiši reakciju nastajanja silana

A

Mg2Si(s) + HCl(aq) →SiH4+ … +… + Si6H14

65
Q

Napiši reakcije raspada silana

A

Si2H6(g) →H2(g)+ SiH4(g) + viši silani
SiH4(g) →Si(s) + 2 H2(g)

66
Q

Jesu li termodinamički stabilniji ugljikovodici ili silani? Zašto?

A

Ugljikovodici
Jer je Si-H veza slabija od C-H veze -> C je manji atom i ima valentnu ljusku niže energije
Manja razlika u elektronegativnostima kod C-H, H je elektronegativniji od Si

67
Q

Navedi svojstva silana

A

Zapale se na zraku
Eksplozivno reagiraju s fluorom, klorom i bromom
Reagiraju kao reducensi u vodenim otopinama

68
Q

Opiši stabilnost hidrida 14. skupine

A

Stabilnost se smanjuje u skupini prema dolje

69
Q

Napiši reakciju nastajanja germanijevih i kositrovih hidrida

A

ECl4(s) + LiAlH4(s)→ EH4(s)+ LiCl(s) + AlCl3(s)

70
Q

Zašto hidridi prvih elemenata 15. i 16. skupine imaju vrlo visoka vrelišta?

A

Zbog vodikovih veza - najjačih neveznih nekovalentnih interakcija

71
Q

Zašto se vezni kutevi smanjuju niz skupinu ako gledamo hidride 15. i 16. skupine elemenata?

A

Zato što se s brojem ljuske povećava prostor koji zauzimaju nepodjeljeni elektronski parovi -> smanjuje se kut između dve veze

72
Q

Što je arsin?

A

AsH3 -> jedan od najjačih anorganskih otrova

73
Q

Kako se dijele metalni hidridi?

A

Na stehiometrijske i nestehiometrijske (npr. PdH0.7 -> kod težih elemenata d-bloka)

74
Q

Kako nastaju metalni hidridi?

A

H2 ili H se ugrađuju u metalnu rešetku

75
Q

Opiši metalne hidride

A

Kao intermetalni spojevi/legure su -> imaju metalna svojstva i obično su dosta stabilni

76
Q

Kako nastaju nestehiometrijski hidridi?

A

Intersticijski -> atomi vodika se smještaju u oktaedarske šupljine kristalne strukture metala

77
Q

Što predstavlja oznaka H+(aq)?

A

Bilokoji “protonirani oblik vode” koji se može pojaviti u vodenoj otopini
H3O+-oksonijev ion („hidronijev ion”)
H5O2+-Zundelov ion (pretpostavljen 1963.)
H9O4+-Eigenov ion (pretpostavljen 1954.)
itd.

78
Q

Koji je (teorijski) najstabilniji H+(aq) oblik?

A

H43O21+ (tj. [H3O+(H2O)20] )

79
Q

Kako su dokazani razni oblici H+(aq) iona?

A

Tako da su izolirane soli sa H5O2+ i H9O4+ ionima

80
Q

Kako se dijele vodikove veze?

A

Po jačini
slabe H-veze dH ~10-50 kJ mol-1
jake H-veze dH ~50-100 kJ mol-1
vrlo jake H-veze dH >100 kJ mol-1
Po “poziciji”
Intramolekularne i intermolekularne

81
Q

Kolika je duljina jakih i vrlo jakih vodikovih veza?

A

Manja od 3 angstrema

82
Q

Kako se mjeri duljina vodikove veze?

A

Od donora do akceptora (npr. od O do N)
NE od vodika do akceptora

83
Q

Koja je najjača nađena vodikova veza?

A

Između molekula HF2(-) -> d=1,13A
To je simetrična vodikova veza

84
Q

Što je simetrična vodikova veza?

A

Kada je jednaka udaljenost između vodika i donora i vodika i akceptora

85
Q

Kako su povezane molekule HF u tekućem, a kako u čvrstom stanju?

A

U tekućem stanju je najdominantniji strukturni fragment polimer s 6 HF molekula, a u čvrstom stanju je prisutan polimer u “cik-cak” obliku -> F1-H1…F2 je na jednom pravcu te je drugi takav fragment (F2-H2…F3) pod kutem

86
Q

Zašto su vodikove veze u HCN “ravne”?

A

Te veze nisu pod kutem zbog hibridizacije (trostruke veze) između C i N

87
Q

Kako vodikova veza utječe na IR spektre?

A

U vodenim otopinama dolazi do stvaranja vodikovih veza između npr. OH skupina te nastaje širok signal, a u plinovitoj fazi vodikove veze nisu prisutne te je prisutan oštri signal

88
Q

Što su klatrati?

A

Tvari u kojima „molekula domaćina” ima kavezastu kristalnu strukturu sa šupljinama u kojima su smještene „molekule ili atomi gosta”

89
Q

Koja je razlika između inter i intramolekulske veze?

A

Intramolekulska veza je ona koja nastaje između atoma u jednoj molekuli, a intermolekulska veza je ona koja nastaje između atoma u različitim molekulama

90
Q

Kako nastaju klatrati?

A

Molekule domaćina se povezuju intermolekulskim silama te se onda u šupljine uklopljuju molekule/atomi gosta

91
Q

Navedi neke molekule domaćina u klatratima

A

Urea, ciklodekstrin, hidrokinon, voda/led

92
Q

Koji su primjeri kompleksa domaćin-gost?

A

Metalni ioni i kruna eteri
Oksonijev ion i kruna eter

93
Q

Koji su neki primjeri klatrata s vodom kao domaćinom?

A

Domaćin/ćelija - 46 H2O
Gosti -> Ar, Kr, Xe, Cl2, SO2, CH3Cl
Stabilniji klatrati s SO2 nego s Xe
Domaćin/ćelija - 136 H2O
Gost - CH3Cl - kloroform
Domaćin/ćelija -> led
Gost - metan -> zarobljen u kristalnoj rešetci leda
Stabilan do 18°C
1 CH4 : 5,75 H2O

94
Q

Što su kruna eteri?

A

Ciklički spojevi koji sadrže više eterskih skupina u sebi (R-O-R)
[12]-kruna-4 -> 12 atoma, 4 atoma kisika
[18]-kruna-6 -> 18 atoma, 6 atoma kisika

Anorganska kemija 1 (12 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions