14. grupa(ugljikova grupa) cine ju C, 2 polumetala Si, Ge te 2 metala Sn,Pb. Svi ovi elementi su na odr nacin obiljezili neka povjesna razdoblja. C je obiljezio posljednja 2 stoljeca omogucivsi razvoj industrije i metalurgije, sa Ge je zapocet, a sa Si se nastavlja razvoj u elektrotehnici, jer se oba ova polumet koriste kao poluprovodnici, za izradu sklopova. Slicno kao i kod el 15 gr i kod 14 naglasena je promjena kiselih ka bazicnim svojstvima u grupi odozgo ka dole. C je nemet sa kis karakterom, Si i Ge su polumet sa manje kis karakterom, a zadnja 2 su metali sa baznim osobinana. Zajednicka konfig je ns2np2, imaju 2e- nesparena i zbog ove el konfig ni jedan el 4 grupe ne moze praviti dvoatomne molekule. 2 atoma C se mogu spojiti sa jednom sigma i 2 pi veze ali svakom od njih ostaje po 1e- nesparen koji zbog prostorne usmjerenosti ne mogu stvarati međusobnu vezu. Kod dr atoma ne postoji mogucnost stvaranja dvoat molekula jer sa porastom volumena smanjuje sposobnost stvaranja visestruki veza, pa su atomi C u elem stanju povezuju u veliku molekulu koja nastaje tako da svaki C atom povezan sa 4 dr atoma C. Veza između atomaC je kov, a međusobni polozaj C atoma uvjetovan je usmjerenoscu sp3 hibrida. Ovakvu strukturu mogu imati Si, Ge, Sn, ali kako od C-Sn opada nemet karakter to je i veza Sn-Sn manja od veze C-C. Zbog jakih kov vezaizmeđu atoma C tacka topljenja elementarnog C je visoka i ona opada preko Si do Ge i Sn.

Ovi podatci za tacku kljucanja na tetraedarski raspored atoma C,Si,Ge i ovakvu krist resetku imaju alotropske modifik ugljik i dijamant i ona se cesto zove diamantska resetka. Ovu diamantsku strukturu ima Sn ali u nestabilnoj modifikaciji. Atomi C jedini od svih prave jos jednu alotropsku modifikaciju i karakterise je povezivanje atoma C na osnovu sp2 hibrida, tj C atomi su u ravni pod uglom od 120, povezani naizmjenicno - i = vezom. Ova struktura je poznata kao grafitna iz razloga sto kod dr elemenata nema = veze.

Energija jonizacije opada u skupini ka dolje, sa izuzetkom kod olova koja se pripisuje konc lantanida. Na osnovu el konfig mogu se ocekivati pojave stabilnih kationa sa dva elementarna naboja koji bi imali do kraja popunjene odg s orb. Elektroneg opada slabo u grupi ka dolje, ali ima male vrijednosti za sve elemente. Niske vrijednosti red potencijala pokazuju slabu hem aktivnost, posebno C,Si,Ge. C je najmanje reaktivan jer su veze između atoma C najjace.

Ugljik(C) javlja se u jedinjenjima ali i slobodan, glavni je sastavni dio biljnog i zivotinjskog svjeta, spojen sa O nalazi se u atmosferi u obliku CO2, u stjenama u obliku Mg i Ca karbonata najcesce. U elementarnom stanju C se javlja u 2 alotropske modifikacije i to: Dijamant u kojem se svaki C atom povezuje sa 4 susjedna C atoma kov vezom koje su prostorno usmjerene ka uglovima tetraedra i zatvaraju ugao 109,5 stepeni, to znaci da svaki C atom mora imati 4 nesparena e-. Takav raspored atoma u krist resetci moze nastati samo ako su veze među atomima cije su međusobne udaljenosti jednake kovalentne prirode jednake jakosti i vrste. Time su sve 4 sp3 hib orb popunjene, tj svi e- su angazovani između povezanih C atoma i nema ni jednog koji bi se mogao kretati ktoz kristal, pa je diamant izolator za el struju. Diamant se odlikuje i velikim indeksom loma , zrake svjetlosti koje ulaze u dijamant su jako skrenute od svog prijasnjeg pravca , a smatra se i da je tome razlog to sto su zrake svjetlosti usporene cvrsto vezanim e-. Grafit cija se struktura od dijamantove razlikuje utoliko sto je kod grafita svaki atom C povezan sa jos 3 C atoma, tj kod grafika C pravi sp2 hibridizaciju, i 3 hibrida leze u jednoj ravni pod uglom 120. Time nastaju velike lisnate molekule povezane slabim van der valsovim silama. Grafit je zbog slojevite strukture mekan, povlacimo li ga po hrapavoj podlozi zaostaje trag, jer su slojevi grafita povezani slabim Landonovim silama pa se njegova struktura lako razara, omogucujuci slojevima da klizu jedan preko drugog. Energija veze kojom su povezani atomi C u dijamanta je 30x veca od iste u grafitu i zbog toga se grafit koristi kao sredstvo za podmazivanje i kao pisalo u olovkama.Visoko taliste se objasnjava jakim kov vezama između atoma u jednom sloju. Metalni sjaj i el vodljivost povezani su sa pokretljivim e- dvostruke veze. On je hem inertan i koristi se za izradu elektroda, zbog dobre apsorciije neutrona koristi se u nukl reaktorima.velika udaljenost između slojeva cini da grafit ima manju gustocu od diamanta

Diamant i grafit su netopljivi u nepolarnim org rastvaracima, dok su fluoreni topljivi zbog slabih Landonovih privlacnih sila. Otkrivena je i prakticna primjena flourena , oni osvjetljeni apsorbuju svjetlost i pretvaraju je u toplotu, ponsaju se drugacije od ostali tvari jer im je sposobnost apsorcije veca sa vecim intenzitetima. U prirodi se C grafitne strukture nalazi u obliku amorfni ugljik, to je prirodni fosilni ugljik koji je nastao truljenjem biljnih ostataka, a koji je dospio pod zemlju. Prirodni proces pougljavanja je uspjesniji ako je dugotrajniji i sto su pritisak i temp vece. Najbogatije vrste uglja su antracit- ima staklast sjaj i sadrui 95% ugljika, kameni crni ugalj- suhom dest ili zagrijavanjem bez prisustva zraka dobiju se rascjepni gasovi kao i dr org proizvodi, ostalo je koks koji je nasao veliku primjenu u metalurgiji za dob Fe. Imamo i smeđi i mrki ugljen koji je slabije kvalitetei ovoj vrsti pripada lignit gdje imamo jasnu strukturu drveta. Losija kvaliteta je tresit. Losije kvalitete je tresit i od njega nastaje lignit. Aktivni ugalj je poznati lijek protiv crijevni tegoba a nastaje zagr organskih ostataka zivottinja i biljaka bez prisustva zraka. Jako je porozan i ima veliku povrsinu cak 2000m2 po 1g.

Jedinjenja C:

CO- sa stupnjem ox +2, vrlo otrovan bez boje okusa i mirisa, nastaje nepotpunim izgaranjem C ili org jedinjenja: 2c+o2=2co, lab se dobiva u reakciji: hcooh+h2so4=co+h3o+hso4 uz zagr smjese. Ind se dobiva u obliku generatorskog vodenog gasa, izgaranjem C u generatorima gdje je koks slojevito naslagan na nacin da se odozdo uvodi zrak koji omogucava izgaranje donji slojeva koksa i ova toplota zagrijava citavu smjesu. Nastali CO2 dolazi u dodir sa koksom i dolazi do reakc co2+c=2co. Ova smjesa nastalog co i N iz zraka naziva se generatorski gas koji se koristi za sintezu amonijaka nakon pretvaranja co u co2 i h2 sa vodenom parom, a ako seumjesto zraka dovodi vodena para tada se dobiva vodeni gas: c+h2o=co+h2. Velika otrovnost CO zasniva se na sposobnosti vezivanja hemoglob u krvi.

CO2- stupanj ox +4, nastaje podpunim izgaranjem C, to je plin bez boje koji ne gori i ne podrzava gorenje. Za razliku od CO nije otrovan.za lab dob najpogodniji je djelovanje HCl na CaCO3. U lab se CO2 dobiva u kipovom aparatu djelovanjem HCl na fino usitnjeni mramor. Dobiva se i u procesu razgradnje secera...

H2CO3- co2 je otopljen u vodi u molekulskom obliku, i takav u reakc sa vodom daje karb kis. po jednacini: co2+h2o=h2co3. Ravnoteza je jako pomjerena u lijevo i imamo malu konc kiseline. To je slaba kis koja gradi 2 vrste soli hidrokarbonati i bikarbonati. Najvazniji karbonati su alkalni i zemnoalk, dok su karbonati prelazni el ugl u vodi netopljivi.

CS2- dob se zagr S i C u el pecima, vrlo hlapljiva tekucina, miris tekuceg je neprijatan, ostar jer sadrzi tragove drugi S jedinjenja, a miris cistog je prijatan. Slabo se otapa u vodi, jako je zapaljiv a pare su mu otrovne i u smjesi sa zrakom eksplozivne. Pogodno je sredstvo za otapanje masti i ulja i nemet S i P.

16. grupa(halkogeni el) grade rude, zajednicka el konfig ns2np4, da bi se 2 atoma iz grupe međusobno spojila moraju reagovati oba nesparena e, kako su p orb međusobno okomite moraju se stvoriti 1 sigma i 1 pi veza, pa kod atoma O zahvaljujuci malom radijusu mozemo ocekivati stvaranje obe veze

15.grupa(azotova grupa)u njoj se nalaze N,P,As,Sb,Bi. N i P su tipicni nemetali i grade kisele okside, dok je najtezi Bi metal i gradi bazne okside. Zajednicka el konfig je ns2np3. U zadnjem nivou imaju 5 e-, u s orb 2 i u p orb 3 pa zato pokazuju manju teznju za primanjem e- od el. 16 i 17 grupe. Takođe se razlikuju po br e- u unutrasnjim ljuskama pa radijus atoma u grupi raste od N do Bi. Na obicnoj temp N ima dvoatomne molekule sto je omoguceno malim radijusom, tj dolazi do spajanja svih 3p e- od svakog atoma gradeci 1 sigma i 2 pi veze, ostali el ove grrupe imaju dvoat molekule na visokim temp, kod P tek na 800, a kod ostalih na jos vecim temp. Ostali elementi osim Bi koji je metal grade molekule koje se sastoje od 4 atoma minimalno povezane kov vezama, tako je atom P u prostoru vezan za jos 3 ostala atoma P jednostrukom kov vezom sto u prostoru cini pravilni tetraedar. U ovoj molekuli uglovi

su 60 a ne 90 • sto nas upucuje na preklapanje p orb nije potpuno, pa molekula nije stabilna. Ova struktura je karakt za bijeli fosfor. Stabilnija modifikacija je crveni fosfor koji ima slojevitu strukturu koja je nastala kidanjem jedne od trostruke veze P4. Za As je sigurno da ima jednu modifikaciju As4 koja ima istu strukturu kao i P4. Kod njega se p orb samo djelimicno preklapaju pa imamo malu stabilnost, ali sstabilnija modif koju mozemo ocekivati kod As nema lancanu strukturu vec je slojevita gdje atomi leze u 2 paralelne ravni tako da svaki atom cini 3 piramidalne veze sa najblizim susjedima. Sb gradi tetraedarsku molekulu Sb4 koja je analogna P i As, stabilnija modif ima slojevitu strukturu kao kod As, ali je razlika udaljenosti između atoma razlicitih slojeva i unutar jednog sloja smanjena. Kod Bi nema tetr molekulavec samo 1 stabilna modifik. Udio metalne veze pored kov je izrazeniji kod Sb, ali je ona slaba kod Bi jer nastaje posredstvom malog br e-.

Jonizacioni pot opada od N do Bi, lakseje oduzeti e- velikom atomu Bi , u istom pravcu opada i elektroneg. Koef elektroneg ne opada pravilno vec se uocava velik skok između N i ostali el, sto uvjetuje razlike u hem ponasanju. Visoka elneg onemogucuje sttvaranje jed sa poz stupnjem ox osim spojeva O saF. Red pot pokazuje da ni jedan el nije posebno reaktivan izuzev nestabilne modifik P,As i Sb.

Azot(N) se dob iskljucivo iz zraka pomocu 2 metode. Jedna se temelji na ukapavanju pa frakc destilaciji tekuceg zraka. Kako N ima nize vreliste od O lakse isparava i frakc dest izdvaja kao plinovita faza. Druga se zasniva na uklanjanju O iz zraka hem putem pri cemu zaostaje N sa plem plinovima. O se najcesce uklanja ugljikom: 4N2+O2+ 2C=4N2+2CO a dobiveni CO se prevodi u CO2 i H2. Kisik se moze ukloniti i spaljivanjem s vodikom: 4N2+O2+2H2= 4N2+2H2O. Vodena para se uklanja kondenzacijom. U malim kol se u lab dobiva zagr rastvora amonij- nitrata. To je nepostojan spoj i eksplozivan pa se koristi smjesa K- nitrata i amonij florida i ovaj rastvor se mora zagrijavati U malim kol N se dob iz NH3 prevođenjem preko uzarenog CuO i oksidacijom NH3 hlorom: NH3NO2=N2+2H2O. 3CuO+2NH3=2Cu+N2+3H2O. 2NH3+3Cl2=N2+6HCl.

Osobine N:to je gas bez boje okusa i mirisa ne gori i ne podrzava gorenje, nije otrovan, laksi je od vazduha, tesko se kondenzuje, slabije se rastvara od O, na obicnoj temp ponasa se kao plem gas, ne jedini se sa el izuzev Li gradeci Li-azid. Njegova reaktivnost dolazi do izrazaja tek pri dovođenju odr energije koja utice na slabljenje njegovih veza u molekuli gdje su atomi cvrsto vezani. Ako dođe do razdvajanja atoma N oni mogu da se jedine kako sa nem tako i sa met. Posebno se lako jedini sa alk i zemnoalk gradeci odg nitride( 3Mg+N2=Mg3N2) Na visim temp jedini se sa O2 u azotni monoksid, dok sa uzarenim kalcijum karbidom gradeci Ca-cijanid (CaCN2). Slaba reaktivnost potice od prisustva trostruke veze u molekuli N2. Ovim istim faktorom se objasnjavaju hem osobine eksploziva sa N, ova jed egzotermno eksplodiraju uz izdvajanje N2.

1. Industrijsko dobivanje NH3

Amonijak se dana ind dob na 2 nacina: sintezom iz elemenata( haber boschov postupak) i iz amonijacnih voda. Cijanidni postupak je potpuno napusten. Sinteza iz elemenata moze se prikazati: N2+3H2=2NH3. Reakc je povratna i egzotermna i desava seuz smanjenje volumena. Prema La chatelierovom principu ravnoteza se pomjera u desno pov pritiska i snizenjem temp. Kod niskih temp reakc je spora. Povecanje brzine reakc i uspostavljanje ravnoteze postize se upotrebom katalizatora. Uređaj za sintezu amonijaka sastoji se od 4 faze:proizvodnja dusika i vodika, ciscenje plinova za sintezu, kataliticka sinteza amonijaka uz pov p i t, izdvajanje amonijaka iz smjese i reciklacija nereagovanih gasova. Manje kol amonijaka dob se kao nus proizvod kod proizvodnje koksa ili suhe dest ugljena. Zagr ugljena bez pristupa zraka dob se niz produkata. Hlađenjem se plinoviti djelimicno ukapljuju pa tako dobivamo i tekuce proizvode amonijacnu vodu i katran. Amonijacna voda sadrzi amonijak, amonijeve soli i dr spojeve. Dodavanjem vaonenog mlijeka amonijacnoj vodi oslobađa se amonijak koji se obicno uvodi u sulf kiselinu.

Najvece kol amonijaka koriste se za dob amonijevih soli i nitratne kis, nitrata koji sluze kao umjetno gnojivo. Bezvodni amonijak se upotrebljava u naftnoj industriji za neutralizaciju kiselih sastojaka, cime se uredaji stite od

korozije bez stvaranja vodenih otopina ili emulzija. Amonijak se koristi i u salvajevom postupku za dob natrij karbonata.

Molekula amonijaka je jako stabilna, veza N-H je kov ali sa jakim parc jonskim karakterom, otuda i polarnost molekule NH3. Ove veze moraju biti iznimno jake jer je sinteza amonijaka egzotermna i pored energije koju je potrebno dovesti da se razori molekul. Amonijak je na sobnoj temp gas bezboja, i neugodna i bockava mirisa. Molekul mu ima dipolni moment zbog parc jonskog karaktera veze . Centri poz i neg naboja se poklapaju sto se vidi iz piramidnih oblika molekula. Ta struktura pokazuje da ce se amonijak lako ukapljivati u tekucinu s velikom moci otapanja, i zato je amonijak najbolje nevodeno otapalo i u mnogome slicno vodi. Upoređivajuci svojstva tekuceg amonijaka i vode zapaza se razlika između njihova vrelista, mnogo nize vreliste amonijaka upozorava na slabije vodikove veze između molekula zekuceg amonijaka , ali uticaj tih veza nije dovoljan da omoguci potpuno mjesanje tekuceg amonijaka s mnogim spojevima koji grade vodikovu vezu. Dielekt konstanta tecnog amonijaka mnogo je manja od odg vrijednosti za vodu, pa ce se spojevi sa jako izrazenim jonskim karakterom slabo ili nikako otapati u tekucem amonijaku

Kiselo bazne osobine amonijaka poticu slicno kao i kod vode od ionizaciskog procesa: 2NH3=NH4+ + NH2- pri cemu je tekuci amonijak manje joniziran u odnosu na vodu. Amonijak ima jaca bazna svojstva od vode, mnoge kiseline koje u vodenim otopinama tesko mogu vodi predati proton, to lako mogu uciniti u tekucem amonijaku, tako CH3COOH koja je u vod otopini slaba kis, u tekucem amonijaku gotovo potpuno disocirana: ch3cooh+nh3= nh4+ + ch3coo- Amonijak je topljiv u vodi sto je razumljivo s obzirom na dipolni karakter jedne i druge molekule. Nije lako rastumaciti bazicni karakter takve otopine, amonijak reaguje sa vodom dajuci NH4OH koji disosuje na amonij i hidroksid jon.

2. N jedinjena sa halogenim elementima i opiši jedinjenja sa Cl

To su spojevi ox +3. Dusikovi halogenidi nastaju reakcijom odgovarajucih halogena sa amonijakom: NH3+3X2=NH3+3HX. F i Cl reaguju sa plinoviti amonijakom, Br reagira u posebnim uslovima, a Jod ili sa vodenom otopinom ili sa tekucim amonijakom. Dusik(3) florid je plin, dusik(3) klorid tekucina uljasta izgleda dok su odg spojevi broma ili joda cvrsti.

Dusik(3)hlorid je endoterman i eksplozivan spoj, a sa vodom dajee amonijak i hipokloratnu kis.

3. Opiši promjene koje nastaju pri zagrijavanju S

Topljenjem S zapazaju se zanimljive pojave, ako se zagrije do 119 prevede se u tecnost svjetlo zute boje, sa daljim pov temp postaje smeđa i sve gusca tekucina. Na 250 pretvara se u smolastu masu tamne boje koja kao takva ne moze da iscuri iz suda. Iznad 300 ponovo se dobije zitka tecnost tamne boje. Na 444 pocinje da kljuca pri cemu se razvija narandzasto zuta para, a na 500 dobijamo crnu boju, a iznad ove temp pare ponovo dobijaju svjetlu boju. Ove promjene se odvijaju i pri hlađenju samo u suprotnom redosljedu.

Sumpor. U prirodi slabo rasprostranjen javlja se kao slobodan i u vezanom stanju, slobodan oko ugaseni vulkana, a vezan u mnogim sulfidima i sulfatima, mineralima.

Dobivanje. Proces se zasniva na njegovom lakom pretvaranju u tecno pa u parno stanje pri cemu se oslobađa svih primjesa. Naslage S nalaze se na dubini od 80-200 m pod naslagom pjeska, S se vadi pomocu fresovog postupka koji se sastoji da se do lezista spusti zeljezna cijev u kojoj su jos koncentricno smjestene 2 cjevi. Kroz vanjsku cijev provodi se pregrijana vod para 165c p=7atm do naslage S. Ova para otapa S koji se spusta u donji dio druge cijevi i

kroz nju se sabija vruc zrak koji sa istopljenim S gradi pjenu i pod pritiskom izbacuje na povrsinu kroz unutrasnju cijev. Dobijen ovako S je dovoljno cist.

Velike kol S se dob iz njegovi jedinjenja przenjem rahnih sulf ruda ili sagorjevanjem uglja pri cemu se stvaraju velike kol SO2. Redukcija SO2 vrsi se pomocu C u obliku koksa : SO2+C=CO2+S. Ovaj gas se katalitickom oks moze prevesti u elementarni S po klausovom postupku, a katalizator je boksit ili aktivni ugalj. Prvo se 1/3 spali sa O2 u SO2( H2S+O2=SO2+H2O) a ostatak se oksiduje sa nastalim SO2( 2H2S+SO2=3S+2H2O).

Osobine S. Cvrst na obicnoj temp, zute boje , nema fizioloskog djelovanja na organizme iako su pare stetne za nize org. U vodi je nerastvoran, slabo rastvoran u alkoholu i etru. Lako se rastvra u ugljen disulfidu, direktno se jedini sa C,P,As i vecinom metala, halogenima, ne reaguje sa kis koje nisu u stanju da ga oksidiraju, lako ga oksidiraju sulf i nitratna.

Modifikacije S. alfa rombski, obicni S. Ova modifikacija je stabilana na obicnoj temp, topi se na 112, dobiva se kristalizacijom S rastvorenog u ugljen disulfidu. beta monoklinski, prizmaticni S. Zagrijavanjem alfa S iznad 95 nastaje cvrsta modifikacija, izdvaja se pri hlađenju rastopljenog S u ugljen disulfidu u vidu dugih iglica, pri stajanju vraca se u alfa modifik. gama amorfni, plasticni S. Nastaje zagr S do tacke kljucanja pa naglim hlađenjem, plasticna masa je tamna .

Osobine SO2?

Nastaje izgaranjem S sa kisikom iz zraka: s+o2=so2, moze se jos dobiti przenjem sulfida obicno pirita FeS2. Lab se moze dob djelovanjem kiseline na Na2SO3. Na obicnoj temp je gas ali se moze lako ukapljiti, to se objasnjava dipolnoscu molekule. Ima neugodan i bockav miris , otrovan je za nize organizme, koristi se za sterilizaciju suhog voca i dimljenje vinski bacvi

4. Postupak dobivanja jedinjenja P sa H i opiši njegove osobine

To su spojevi ox -3, predstavnik spoja ovog stupnja ox je fosfin, PH3. Za dob fosfina u osnovi se moze upotrijebiti i izravno spajanje elemenata, to se ipak ne radi. Fosfin je nestabilniji od amonijaka. Najzgodniji nacin za dob fosfina je disproporcioniranje bijelog fosfora u vrucim otopinama luzine: P4+3H2O+3OH- = PH3+3PH2O2-. Fosfin se moze dobiti i djelovanjem vode ili kiseline na metalne fosfide, najbolje iz aluminij fosfida: AlF+3H+ =Al3+ +PH3. Fosfin je bezbojan, vrlo otrovan plin, sa neugodnim mirisom trule ribe. Obicno sadrzi tragove difosfina P2O4 i zato se spontano pali na zraku: 4ph3+8o2=p4o10+6h2o. Zbog smanjenog parc ionskog karaktera veze P-H, fosfin je slabo topljiv u vodi, i slabija ke baza od amonijaka.

5. Od čega potiče velika razlika u fizičkim osobinama između grafita i dijamanta

6. Kako objašnjavate osobinu amonijaka da se ponaša kao baza I kiseina, slično vodi?

(uvijek bude ovo pitanje)Osobine tečnog amonijaka da se ponaša kao baza I kao kiselina ,slično vodi, objašnjavaju se njegovim jonizacionim procesom : 2NH3 ß-->NH4+ + NH2- ; mada je br ovih jonova znatno manji od broja jonova u vodi.

7. Navedi metale koji imaju veci afinitet prema sumporu nego prema kiseoniku I koji se metali direktno ne jedine sa sumporom?

(uvijek bude ovo pitanje)Cu,Ag I Hg imaju veci hemijski afinitet prema sumporu nego prema kiseoniku. Sumpor se direktno na povisenoj temp, jedini gotovo sa svim metalima gradeci odgovarajuce sulfide, a s vodonikom vodonik

sulfid, s halogenim elementima osim joda ( s kojim se ne jedini), na obicnoj temp se jedini, sa ostalim nemetalima se jedini na visoj temp ali znatno slabije nego sa metalima.

8. U analitickoj hemiji H2S kao reagens koristi se za talozenje metalnih sulfide u kiseloj reakciji. Navedi metalne sulfide koji se taloze I njihovu boju ako se radi o alkalnoj sredini, koji eagens se koristi za talozenje sulfide? (uvijek bude ovo pitanje)H2S ima vaznu upotrebu kao reages u analitickoj hemiji. Iz alkalnog rastvora taloze se slijedeci sulfidi:- NiS(crne boje),-CoS(crne boje),-FeS( crne boje)-MnS(boja puti)-ZnS(bijele boje)Za talozenje ovih sulfida iz alkalnog rastvora upotrebljava se amonijum sulfide – (NH4)2S

9. Nez kako ide pitanje , al znam da je ovo bilo na ispitu prosle god u 9om mj

Karakteristicna osobina tecnog amonijaka da rastvara najelektropozitivnije metale(alkalne I zemnoalkalne) I pri tome gradi rastvore koji su plavo obojeni (kada su razblazeni). Ukoliko es koncentracija metala povecava ontezivno, plavi rastvor dobiva metalni sjaj I odlikuje se onim osobinama koje su slicne osobinama rastopa metala. Ovi rastvori se pri stajanju obezbojavaju usljed reakcije pri kojoj se gradi amid sa oslobađanjem vodonika. 2Na + 2NH 3 = 2NaNH2 + H2

10. Objasni razlopg zbog kojeg molekula fosfora nije stabilna!

Bijeli fosfor- molekula ima tetraedarsku strukturu ugao je 60o a ne 90o pa je preklapanje p-orbitala samo djelomicno ,te je to posljedica vrlo nestabine molecule.

U prirodi je rasprostranjeniji od N ali ne dolazi elementaran, to je uzrok velike hem aktivnosti koja proizilezi iz strukture njegovih molekula.glavni prirodni spojevi su fosforit koji sadrzi Ca3(PO4)2 i razne vrste apatita. P kao elementarna tvar dobiva se zarenjem kalcij fosfata sa silicij dioksidom i ugljikom u el pecima na temp 1300. C sluzi kao redukcisko sredstvo, a SiO2 sprijecava r_ju Ca i P praveci kalcij silikat. Reakcija je prikazana j_nom: 2ca3(po4)2+6sio2+10c= 6casio3+10co+p4. Zbog visoke temp redukcije dobiveni P nalazi se u plinovitom stanju. Pare P i CO odvajaju se hlađenjem i dob P se cuva ispod vode. Pti dob P nastaje nestabilna modifik bijeli P i ima formulu P4 i u cvrstom i u tekucem stanju, cak se i pate sastoje od tetraedarskih molekula i disocijacija ovih molekula pocinhe tek iznad 800, ali je i na 1700 prisutna polovina molekula u obliku P4. Zbog velike reakt, mora se cuvati pod vodom, u vodi je prakticno netopljiv ali se dobro utapa u CS2. Ako se otopina bijelog P polije po papiru, otapalo brzo ispari, a P ostane na papiru i finom razddjeljenju, i ovako razdjeljen zapali se pri sobnoj temp. Pojava svjetlucanja bijelog fosfora u tami vezana je za njegovu sklonost oksidaciji i zove se fosforescencija. Stabilna modifik P je crveni P mnogo manje reaktivan od bijelog, kad je cist netopljiv je u skoro svim otapalima i nije otrovan, sa dr el reaguje na visokim temp. Dobiva se zagr bijelog P na temp iznad 260. Do ovog prelaza dolazi i pri obicnim temp pod uticajem svjetlosti i katalizatora kao sto je jod. Poznata je jos modifik crni P koja je najstabilnija, dobiva se samo u posebnim okolnostima.

Uptreba P : u ind sibica i za izradu fosfornih bronca, sibica se proizvodi tako sto se drvce utakne u parafin a zatim u fosfor sulfid, oks sredstvo i tutkalo. Najvece kol P se koriste kao njegovi spojevi posebno u industriji umjetnih gnojiva.

Spojevi ox -3: pripada fosfin ph4, koji nastaje prema reakciji: p4+3h2o+3oh=ph4+3ph2o2, tj disproporcioniranjem bijelog fosfora u vrucim otopinama baza. Moze se dob i djelovanjem vode ili kis na metalne fosfide, najbolje aluminij fosfid i sulf kis: alp+3h=al3+ +ph3. Fosfin je bezbojna supst vrlo otrovan plin sa neugodnim mirisom trule ribe, obicno sadrzi tragove di fosfina pa se spontano pali na zraku: 4ph3+8o2=p4o10+6h2o. Zbog smanjenog parc ionskog karaktera veze P-H fosfin je slabo topljiv u vodi i slabija je baza od amonijaka, pa su mu i soli manje stabilne.

11.Navedi razlog zasto se grafit koristi kao mazivo?

Grafit se koristi kao mazivo u industijama jer njegovi ljuskavi kstali klize jedan preko drugoga,pa ostavljaju mastan trag.

12. Opiši gdje se azot koristi?

Inertnost se zasniva na velikoj stabilnosti molekule N2, ta stabilnost se vidi iz smjestaja p elektronau odg molekulske orbitale. Svih 6e- od svakog od atoma po 3e- smjestena u vezujuce orb, pa je ova molekula diamagneticna. Zato se dusik u elementarnom stanju koristi kao najpristupacniji i najjeftiniji inertni gas kod svih reakcija gdje bi bilo kakva druga atmosfera bila opasna. Velike kolicine se koriste za sintezu amonijaka koji je osnovna sirovina za dob svih ostalih spojeva ovog elementa

13.Opisi razlike zbog kojih se ugljik bitno razlikuje od njegovih analoga kao susjednih elem u PSE?

14.Navedi I opisi altropske modifikacije arsena?

As se u prirodi javlja kao sulfid, najvazniji su arsenopirit FeAsS koji je zapravo FeAs2•FeS2, zatim crveni arsenov blistavac As4S4 te zuti arsenov blistavac As2S3. As se kao elementarna tvar moze dobiti raspadanjem arsenopirita bez prisustva zraka, pri cemu arsen sublimira: 4feAsS= 4feS+As4. Osim toga As se dobiva i przenjem sulfida pri cemu oni prelaze u oksid , a oksid se reducira sa ugljikom: 2As2S3+9O2=As4O6+6so2. As4O6+6C=As4+6CO. przenjem as4o6 je plinovit, hlađenjem ocvrsne i tako se odvaja od so2. Isto je i sa smjesom as i co, hlađenjem se As4 prevodi u cvrsto stanje.

As se javlja u 2 modifikacije: nestabilnoj zutoj, kojoj odgovara struktura molekule arsena, i stabilnoj sivoj sa slojevitom strukturom. Zuta modifikacija nastaje naglim hlađenjem arsenovih para , takav arsen mekan je poput voska, i ne vodi el struju. Vec pri obicnoj temp pod uticajem svjetlosti prelazi u stabilnu sivu modiifikaciju koji je metalnog sjaja i celicno sive boje.

15.Razlike u fizickim osobinama dijamanta I grafita?

16.Po cemu se razlikuje pravi dijamant od nepravog?

17. Plemeniti plinovi- el nulte grupe su He,Ne,Ar,Xe,Rn,Kr. Zapazilo se da N iz zraka ima specificnu tezinu 1,257g/l dok N dobijen iz jedinjenja pokazuje manju tezinu 1,253g/l, te je zakljuceno da je u atomskom N nalazi neki dr gas koji je tezi od azota. Ova predpostavka se ostvarila kada se iz zraka izdvojio N a zatim ga preveli preko uzarenog Mg. N se spojio sa Mg a ostao je jedan dio gasa dotad nepoznat-argon. On je bez aktivnosti jer se pri eksp utvrdilo da se ne jedini ni sa jednim elementom i ovo otkrice je nazvano trijumf trece decimale. Kasnije su frakc dest dobijeni He, Ne, Kr, Xe. Plem gasovi zbirno su u zraku zastupljeni sa 1% po volumenu, a 1900 god, otkriven je i Ra kao proizvod raspadanja radioakt elemenata. Tako je nastala nova grupa el. u PSE koja se zove plemeniti plinovi. Najvazniji predstavnik je He koji je odkriven u spektru sunca narandzasta linija koja nije odg spektralnoj liniji ni jednog elementa, pa je zakljuceno da se radi o novom elementu- Helijumu. Danas se ind dobiva iz zemnog gasa. Zbog niske konc u zraku plem gasovi frakc dest je slozeno. Plem gasovi se u PSE nalaze između jako elneg halogeni el i jako elpoz alkalni, pa se kod njih mjenjaju osobine sa porastom atomske tezine, a posto su hem inertni mogu se porediti samo fizicka svojstva. Atomi svih plem gasova imaju el konfig sa popunjenim valentnim orbitalama. Imaju veliku EI pa tesko odpustaju e- . Međusobno se ne povezuju u dvoatombe molekule pa se za njihove molekule kaze

da su jednoatomne i njihova molek tezina jednaka je atomskim, a inertnost im se objasnjava strukturom atoma. Svi osim He imaju 8e- u vanjskoj ljusci iz koje ni jedan e- ne moze ni uci ni izaci.

Osim radona svi plem plinovi se mogu dobiti frakc dest zecnog vazduha ili ukapavanjem. He i Ne imaju vreliste ispod vrelista O i N , a Kr i Xe iznad vrelista O.pa prema tome Ne i He izlaze iz destilaciske kolone sa N. Kr i Xe se mogu dobiti ili frakc dest tekuceg kisika ili selektivnom apsorciom s aktivnim ugljenom. Vreliste Ar je između vrelista N i O te se dobiva Ar oneciscen primjesama dusika i kisika. O se uklanja spaljivanjem sa malo viska H. Smjesa se zatim prevodi preko bakrenog praha, tu se uklanja ostatak O a nastali oksid uklanja prisutni vodik. Necistoce N i H uklanjaju se kondenz ili frakc dest.

Primjena plem. plinova: He ima osobinu male topljivosti u krvi, sa O se mjesa u odnosu 72% He i smjesa se zove helijev zrak koji se koristi u ronilackim aparatima na velikim dubinama. Na velikim dubinama pod velikim pritiskom N se otapa u krvi ako se udisao obicni zrak i kada ronilac izađe na povrsinu na manji pritisak sto uzrokuje izlazak N iz krvi u vidu mjehurica i zacepljenja krvni sudova. Ako se N zamjeni sa He do ovog nece doci.manja topljivost He omogucuje ronijocu lakse dizanje ka povrsini. He ima nize vreliste od svidr poznati tvari. Pod p=1,103 bari vreliste je 4,2K a pod tim tlakom ne moze se prevesti u cvrsto stanje. He moze biti u tekucem stanju do apsolutne nule, pa je koristan u ispitivanju materije pri niskim temp. Kad se helijum ohladi do 2,18K mijenja se u tekucinu-helijum II koja je jedna od najcudnijih supst sa toplinskom vodljivoscu vecom 600x od vodljivosti bakra na sobnoj temp. Viskoznost mu je 1000x manja nego u H

Zbog svoje inertnosti plem gasovi su nasli primjenu u tehnici el rasvjete i jacina svjetlosti ovisi o temp do koje je zagrijana wolframova nit u sijalicama. U njima ne smije biti zraka jer bi nit djelovanjem zraka i temp oksidirala i pregrijala se. Ne moze biti ni vakum jer bi nit isparila. Iz tih razloga nit se ne smije zagrijati iznad 2000. Kada su poceli punici sijalice plem gasovima omogucena je pov temp iznad 2400 pa i jace osvjetljenje. Staklene cijevi ispunjene razl plem gasovima el struji daju manji otpor i propustanjem el struje dobiju se svjetlosti karakt boje. Tako Ne- crvenu, He- boja slonove kosti, Ar- plavo, Xe- svjetlo plavo, Xe- zuckasta.

Ne- ne reagira ni sa jednim elementom ni sa F. Koristi se za punjenje reklamnih cijevi, to se zasniva na svojstvu da isijava zar narandzasto ljubicaste svjetlosti. Mjesanjem Ne i Ar ili sa zivinim parama boja se mijenja od tamnomodre do zelene, a u obojenim staklenim cjevima postizu se i dr svjetlosni efekti.

Ar- koristi se u tehnici za zavarivanje jer daje potrebnu inertnu atmosferu koja stiti var. Koristi se u metalurgiji za proizvodnju celika kada se O propusta kroz rastaljeni metal. O u metalu reaguje sa CO2 a Ar mjesa celik. Koristi se kao zastitni gas kada je potrebno ukloniti zrak da se sprijeci oksidacija metala kod proizvodnje titana.

Kr i Xe- koriste se za punjenje el sijalica prednost upotrebe plem gasova sa visim temp do kojih se moze uzariti volframova nit te smanjenje njene isparljivosti. Toplotna provodljivost plem gasova opada sa porastom at mase pa Kr i Xe te sijalice su manje velicine.

Silicijum(Si)- je drugi el po rasprostranjenosti u emelj kori, vezan sa O glavni je sastojak stijena, i u njemu se Si nalazi u obliku silaikata, a javlja se i kao cist SiO2- kremen. Dobijanje cistog elem Si je tesko i koristi se redukcija SiO2 sa koksom u el pecima na temp 2000:SiO2+2C=Si+2CO Jos zgodnija metoda je redukcija viskom elem aluminijuma.

Cvrsti Si je tamno sive boje, a kad se polira prema crnoj boji. Slabo je reaktivan, ne reaguje sa kis, a sa bazama sporo pri cemu se razvija H2. Si ima dobra el svojstva koja se ogledaju u ispravljanju naizmj struje. Njegova svojstva su ispred svojstava germanijuma. Postojeca diamant struktura ne dopusta Si da provodi el struju ako je doveden mal napon, ako je kristal Si oneciscen nekim el 13 ili 15 grupe njegova vodljivost je znatno povecana. Ovo pov se

objasnjava da zamjenjjeni element stvara ili manje ili vise valentni e- u odnosu prema 4e- diamantne strukture Si. Tako krist Si oneciscen el 13 gr ima manjak, a el 15 gr visak e-. Ako spojimo takva 2 kristala Si , struja tece samo u jednom smjeru i to od kristala sa viskom ka kristalu sa manjkom e-. Cisti Si je poluvodic a dodatkoom el 13 ili 15 gr nastaje poluvodic tipa p ili tipa n. Negativni tip zato sto atom necistoce ima 1e- vise od atoma Si, ali vise se Si ponasa kojem je dodat el 15 gr( indijum). In atom ima 1e- manje od atoma Si i prekla atom orb In i Si nastaje prazna isprekidana energetska vrpca koja se ne proteze kroz cijeli kristal i prelaskom e- Si u praznu vrpcu javlja se u el vrpci Si nova vrpca- supljina i pod uticajem vanjskog el polja valentni e- atoma Si mogu popuniti nastalu supljinu na susjednom atomu. Pri tom nastaje nova supljina pa se cini da kroz poluvodic putuje supljina. Si za poluvodicke sklopove mora biti visoke cistoce jer je maseni udio P i dr el od 1ppb bitno mjenja osobine poluvodica.

Od elem Si dobiva se legura Fe i Si ( ferosilicijum) redukcijom smjese SiO2 i Fe sa ugljem u el pecima tako da je w(Si)=50-90%. Sluzi u metalurgiji kao snazno sredstvo za dezoks rastaljeni metala, za izradu Si celika [w(Si)= 15%]. Takvi celici su odporni prema kis i dr korozivnim gasovima pa se koristi u izradi aparata u hem ind.

Germanij(Ge)- u malim kol prisutan u skoro svim silikatima. Rude su mu vrlo rijedke, nađen je samo u obliku germanita, ruda sa sulfidima germanija bakra i zeljeza. Iz te rude se Ge dobiva rascinjavanjem sa smjesom HNO3 i H2SO4. Pri tom se sulfid prevodi u netopljivi oksid: ges2+16h+16no3=geo2+2h+2hso4+16no2+6h2o. Nastali onecisceni GeO2 otapa se u konc HCl: geo2+4h+4cl=gecl4+2h2o. Dobijeni tetrahlorid se hidrolizom prevodi u dioksid: gecl4+2h2o=geo2+4hcl. Hidroliza se pomice na desno neutralizacijom H iona. Iz cistok dioksida Ge se dob redukcijom vodikom: geo2+2h2=ge+2h2o. Dobiveni germanij ima diamantnu strukturu, ne vodi el struju, ali ako je oneciscen el 13 i 15 grupe nalazimo pojavu vodljivosti slicno kod Si.