Zemnoalkalijski metali

-Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra

-zemlja=tvari stabilne pri zagrijavanju i netopive u vodi

-Sr se čuva u petroleju, Ba u vakuumu

-Mg (bijeli plamen) ,Ca(ciglastocrveno), Sr (purpurno crveno) , Ba (žutozeleno) , Ra (svijetlo crveno)

-nema ih u prirodi u elementarnom stanju

-Be : mineral beril - zelen

-Mg : magnezit, dolomit

-soli Mg su gorke (okus mora)

-gorka sol MgS

-Ca : kalcit, aragonit, flourit, gips

-Sr,Ba : celestin, barit

-svi su mekani osim Be

-tvrđi od alkalijskih metala, manje reaktivni, jača metalna veza

-kristaliziraju u različitim sustavima (odstupanje u ρ )

-Be, Mg heksagonska slagalina

-Ca, Sr, Ba kubična slagalina

-laki metali (ρ<5 g cm^-3)

-za spojeve karakteristična ionska veza (osim za Be - kovalentna)

-topljivost u skupini prema dolje raste

-Be ne reagira s vodom, Mg samo s vrućom , a ostali burnije reagiraju

-talište i vrelište se smanjuju u skupini

-tvrdoća prema dolje pada

-berilijev hidroksid - teško je topiv, ima amfotermna svojstva

-barijev sulfat - rengendske pretrage želudca

-u središtu klorofila je Mg

Spojevi kalcija

-elementarni Ca je srebrnast metal tvrdoće olova

-na zraku se brzo prekrije filmom nitrida (požuti)

-zagrijavanjem na zraku nastaje smjesa oksida i nitrida

( )+ ( ) ( )2Ca s O2 g 2CaO s živo vapno

( )+ ( ) ( )3Ca s N2 g Ca3N2 s

-kalcijev fosfat: ( )Ca3 PO4 2 - nalazi se u kostima i u zubima

-kalcijev oksalat : CaC2O4 - spremište Ca u biljkama, štetan za čovjeka ako se nakuplja u prevelikoj količini - uzrokuje bubrežne, žučne kamence

-kalcijev karbonat - gradi kostur i leće u očima

-najčešći mineral vapnenac (sastoji se od vrlo sitnih kristalića kalcita koji se ne vide prostim okom , djeluje amorfno) ?

-školjka, puževa kućica , mramor

( )+ ( )+ ( )CaCO3 s HClaqCaCl2 aq H2CO3 aq

-čisti i prozirni kalcit - islandski dvolomac - za izradu prizma za optičke sprave

-gips (sadra) = kalcijev sulfat dihidrat ∙∙∙ ∙∙CaSO4 2H2O

-kalcijev karbonat je netopiv u čistoj vodi, ali se polako otapa u vodi koja sadrži ugljikov dioksid

( )+ ( )+ ( ) ( ) ( )CaCO3 s CO2 g H2O l Ca HCO3 2 aq

-nastali kalcijev hidrogenkarbonat se lako otapa u vodi (u spiljama nastaje obrnut proces)

-Coca Cola : ispire Ca iz zubi

-pitka voda sadrži dosta otopljenog ( )Ca HCO3 2

-zagrijavanjem vode ( )Ca HCO3 se raspada (ugljični diokid izlazi iz vode, a na stijenkama posude se taloži kalcijev karbonat, odnosno tzv. kamen kotlovac ili kamenac)

-prisustvo ( )Ca HCO3 2 u vodi uzrokuje tzv. prolaznu ili karbonatnu tvrdoću vode

-osim prolazne postoji i stalna ili nekarbonatna tvrdoća vode koju uzrokuju sve u vodi otopljene soli osim hidrogenkarbonatnih soli

-stalna tvrdoća vode uklanja se kemijskim postupcima (omekšivanje vode ionskim izmjenjivačima)

( )∙ ( )+ ( )CaCO3 s TCaO s CO2 g termička disocijacija

-"ugasi" se vodom pro čemu nastaje kalcijev hidroksid (gašeno vapno)

( )+ ( ) ( ) ( )CaO s H2O l Ca OH 2 s ili aq

-kalcijev hidroksid je bijeli prah slabo topljiv u vodi (vapnena voda)

-kalcijev hidroksid se upotrebljava za pripremanje žbuke

-žbuka=pijesak+voda+gašeno vapno

( ) ( )+ ( ) ( )+ ( )Ca OH 2 aq CO2 g CaCO3 s H2O l

-nastali kalcijev karbonat povezuje zrnca pijeska i tako očvršćuje žbuku

-kalcijev karbonat je polazna sirovina za proizvodnju drugih spojeva

-natrijev karbonat - natrijev hidroksid,

-kalcijev klorid - kalcij, klor

-sumporov dioksid - ( )Ca H2SO3 2 -upotrebljava se u proizvodnji papira

Tehnički važni metali : željezo

-u Zemljinoj kori 2. po zastupljenost

-glavni sastojak zemljine jezgre

-poznat 4000 g

-elementarno željezo se u prirodi nalazi samo kao meteorno i telurno

-nalazimo ga u oksidnim, karbonatnim, sulfidnim i silikatnim rudama

-rude Fe : hematit Fe2O3

magnetit Fe3O4 ili ∙∙∙∙∙ ∙FeO Fe2O3

pirit=zlato luđaka FeS2

-Fe je mekano i kovko, sive boje , feromagnetično (Fe privlači magnet)

-kristalna mu se struktura mijenja s promjenom temperature

-javla se u 3 enantiotropne modifikacije (alfa, gama, delta)

-svaka je stabilna u određenom temperaturnom području

-alfa Fe : volumno centrirana kubična slagalina

-gama Fe : plošno centrirana kubična - veća gostoća

-delta Fe : volumno centrirana kubična

-enantiotropija : pojava kod koje se 2 alotropske modifikacije jednog elementa kod određene temperature pretvaraju jedna u drugu

-alotropija: neki element se javlja u više različitih modifikacija

-standardni redukcijski potencijal Fe je negativan

-Fe ne reagira s vodom

-Fe reagira s kiselinama koje ne djeluju oksidirajuće

-oksidirajuće djeluje dušićna i sumporna ?

+ + + + ( )Fes 2H aqFe2 aq H2 g

-otapanjem željeza u kiselinama nastaje Fe(2+) , koji se lako oksidira u prisutnosti kisika u stabilniji Fe(3+)

-kiseline koje su oksidirajućeg djelovanja (konc. dušićna) ne reagiraju s Fe jer se na njegovoj površini oksidacijom

stvara neporozni sloj Fe2O3 (Fe postaje pasivno)

-Fe je feromagnetično zbog nesparenih elektrona

-Fe(2+) daje zelenu boju

-Fe(3+) daje crvenosmeđu boju

-ion Fe(3+) je stabilniji jer su njegove d-orbitale polupopunjene

-ion Fe(2+) u dodiru s zrakom oksidira u Fe (3+)

-Fe reagira s mnogim nemetalima

užarena željezna vuna izgara na zraku uz nastajanje Fe2O3

+ ( )4Fes 3O2g2Fe2O3 s sinteza

-prenese li se u klor izgara i dalje uz nastajanje FeCl3

+ ( )2Fes 3Cl2g2FeCl3 s

-pri umjerenim temperaturama reagira s kisikom, ugljikom, klorom, fosforom.......

-tipovi reakcija :

-gorenje (ugljikov dioksid i voda), analiza, sinteza, jednostruka ionska izmjena (nešto je elementarna tvar), dvostruka ionska izmjena

-u neutralnim ili kiselim otopinama ioni Fe kompleksno su vezani sa 6 molekula vode - oktaedar

-ioni su zelenkaste obije

-hidratizirani Fe(3+)

-( ( ) ) +Fe H2O 6 2

-u prisutnosti oksidirajućig tvari Fe(2+) se oksidiraju u Fe(3+)

Proizvodnja Fe

-proizvodi se u visokoj peći reakcijom željezovih oksidnih ili karbonatnih iona pomoću koksa

+ ( )Cs O2gCO2 g

-nastali ugljikov dioksid prolazi kroz sloj koksa i reducira se u ugljikov monoksid

+ ( )Cs CO2g2CO g

-ugljikov monoksid prolazi kroz sloj ruda, on reducira Fe rudu

+ + ( )Fe2O3s 3COg3CO2g 2Fe l

-u hlapljivim dijelovima se CO disproporcionira

+2COsCO2g Cs -u dimnjacima

Bakar

-6000 g

-Rimljani - s otoka Cipra - cuprum

-samorodni bakar - u elementarnom stanju

-bronca=bakar+kositar

-bakar se dobiva iz malahita (Cu( ) ∙∙ ∙∙ ∙ ∙OH 2 CuCO3)

-rude bakra : halkopirit (Cu,Fe,S) , kuprit

-Cu je mekan, lako se svija, istodobno je vrlo žilav

-dobro se kuje i izvlači u žice

-svijetlocrvenkaste boje

-metalnog sjaja

-plošno centrirana kubična slagalina

-stajanjem na zraku sjaj se gubi - bakar se prevlači patinom

-patina - zelenkasta , nastaje iz Cu pod utjecajem atmosfere, smjesa tvari

ugljikov dioksid ∙ CuCO3 Cu( )OH 2

sumporov dioksid ∙ CuSO3 Cu( )OH 2

dušikov monoksid ∙ CuNO2 Cu( )OH 2

∙ CuNO3 Cu( )OH 2

-modra galica : fungicid

-dodaje se u bazen

-Cl (-) se oksidira, i reducira Cu(2+) plavo u Cu(+) zeleno

-poslije Ag najbolji vodič struje i topline - grijači od bakra

-bakar i legure su otporne prema koroziji pa se legure bakra korite za izradu kovanog novca

-mjedi (Cu/Zn) : žuto, instrumenti, kvaka - odbija mikroorganizme - galvanski članak - znoj je elektrolit

-bronca (Cu/Sn)

-Cu je u većoj koncentraciji otrovan

-u većini slučajeva boji plamen

Aluminij

-plošno centrirana kubična slagalina

-alumen = gorka sol

-H.Davy - elektroliza - dobiva se Al

-Al - "srebro iz gline"

-aluminij se dobiva redukcijom natrijevih soli

-ima ga njaviše od svih metala u Zemljinoj kori 8,3 %

-3. element po zastupljenosti u kori O, Si, Al

-vrlo reaktivan, dolazi u obliko alumosilikata , nikad u elementarnom stanju u prirodi

-to su glinenci (ortoklas)

-u kiselom mediju oktaedar H3AlO3

-lužnati medij ( )Al OH 3

-raspadanjem stijena koje sadrže glinence nastaju gline

-glina onečišćena pijeskom i Fe2O3 =ilovača

-ruda - boksit

-boksit je mineral od Al2O3 i vode ???

-tehnički važna ruda - kriolit Na3AlF6 natrij aluminij klorid dolazi u prirodi

-kriolit snižava visoko talište glinice (Al2O3)

-Na3AlF6 se grijanjem tali i daje tekućinu koja otapa Al2O3

-elementarni Al se iz boksita ne može dobiti izravnom redukcijom s koksom (preslab reducens)

-proizvodnja : 2 faze 1. iz rude se dobiva čisti Al2O3

2. elektrolizom rastaljenog Al2O3 se dobiva Al

-aluminij je srebrnobijeli

-reaktivan je, ali je zaštićen tankim prozirnim slojem oksida - nastaje na zraku

-Al i njegov oksid su amfotermni

-Al je lagan, nemagnetičan, dobre toplinske i električne provodnosti

-mekani metal, lako se oblikuje prešanjem, izvlačenjem, kovanjem i valjanjem (tanki listovi)

-legure Al su lagane ali čvršće od Al

-Al ne reagira s vodom

-Al je stabilan na zraku - tanki neprozirni sloj aluminijeva oksida koji nastaje reakcijom Al s kisikom na zraku (zaštitno djelovanje)

-zaštitni sloj sprečava daljnju oksidaciju

-tom reakcijom nastaju anioni kisika i kationi aluminija

-amfotermnost

-------------------------------

--------------------------------

-aluminij reagira s lužinama i kiselinama koje nemaju oksidirajuće djelovanje

----------------------------------

-aluminij se ne otapa u dušićnoj kiselini

-Al se spaja se Cl, Br, I, O ,S , N

-Al se koristi u prehrambenoj industriji jer je neotrovan

-proizvodnja vozila i aviona, građecina, nadzemnih el.kabela

-koristi se kao čvrsto raketno gorivo - aluminijev prah u smjesi s kisikom je eksplozivan

-gusti bijeli dim Al2O3

-smjesa Al u prahu i željezovog (III) oksida se naziva termit - zavarivanje tračnica

-korund - mineral aluminijev oksid u prirodi

-korund ima visoko talište, kemijski inertan, velike tvrdoće, el. izolator

-zbog primjese željeza je crvenkaste boje

-usitnjen se koristi za brušenje stakla

-vrlo čisti korund - drago kamenje

-safir (Co), rubin (Cr), smaragd (Co, V,Mg), ametist (Mn), topaz (Fe)

Zagađenje teškim metalima

-metali kao esencijalni metali ili teški metali

-otrovni su i akumuliraju se u eko sustavu

-pordijetlo teških metala u tlu

-najkraće se zadržavaju u zraku, najduže u vodi

Arsen

-otrovan

-letalna doza 0,1g - otrov za štakore

-arsin AsH3

-veže se na enzime koji sadržavaju S i sprečavaju djelovanje enzima

-postaoje protuotrovi

-"prašak za smjenjivanje"

-ima ga i u hrani - dagnja, kamenica

-lijek za sifilis - Paul Ehrlich

-salvarsan - za liječenje bolesti spavanja

-Trisenox - za liječenje leukemije arsenov (III) oksid

-slikarske boje su sadržavale teške metale

-degenerativne promjene ?

Živa

-teški metal

-s Al stvara amalgan - nalazi se ???????

-manje je opasna u elementarnom satnju nego organometalna živa

-metilirana živa je otrovnija

Olovo - ispušni plinovi kronično trovanje

Kadmij -sagorijevanje ugljena, odlaganje otpada djeluje na kosti

Vodik

-------------

------------

-Kippov aparat

----------------

Rasprostranjenost u prirodi

-nalazi se u višim slojevima atmosfere - lagan je

-najrasprostranjeniji element u svemiru (75%) - Sunce

-vodik je pretvar svega

-ima ga uz vulkane - vulkanski plinovi

-najzastupljeniji u spojevima - organski spojevi (makromolekule), voda

-nema određen položaj u PSE

-ima 1e kao i alkalijski metali no ima veću EI i EN

-ima manju EN i A p e od halogenih elemenata

-H.Cavendish - 1. puta na užareno željezo djelovao vodenom parom

-Lavosier dao ima - "stvara vodu"

-izotopi otkriveni u 20.st

-procij (P)-nema neutron

-deuterij (D)-1 neutron =teški vodik

-tricij (T) -2 neutrona =superteški vodik nestabilan i radioaktivan

-D2O =teška voda : 10 % gušća , za hlađenje atomske jezgre (usporavanje neutrona)

-vodik gori - Parcelsus, R.Boyle

-bez boje, mirisa i okusa

-nije otrovan

-dolazi kao dvoatomna molekula

-to je kovalentna veza najjača među svim jednostrukim vezama između istovrsnih atoma

-vodik ima mali radijus - kratka veza - zato je jaka

-vodik reagira brzo samo pri visokim temperaturama i s katalizatorom

-atomski vodik je vrlo reaktivan - nema stabilnu el. konfiguraciju

-molekule vodika su nepolarne

-s kisikom reagira pri povišenoj temperaturi

-nastaje eksplozija a produkt je voda

-kod povišene temperature reagira s S,N,P,C,halogenim elementima

-kod sobne temperature reagira s F i V

-na - 253 C prelazi u tekućinu - raketno gorivo

-na - 259 C prelazi u krutinu : kristalizira u heksagonskom sustavu

Upotreba

-za proizvodnju amonijaka

-proizvodnja klorovodika

-margarin se dobiva pomoću vodika - dvostruke veze se zasite s vodikom i prelaze u jednostruke

-ulje (kruto)kojemu je dodan vodik

-hidriranje ugljena

-koristi se kao reducens

Kompleksni spojevi

-kompleksni spoj= centralni atom + ligand

-ligand : atom/molekula koje je preko koordinativne veze koordinirana na centralni metalni atom

---------

-ligandi se dijele na monodetatne, polidetatne, oligodetatne

-----

Halogeni elementi

-hals=sol genos=stvarati

-F,Cl, Br, I,At

-u valentnoj ljusci imaju 7 valentnih elektrona

-reaktivni, nema ih u prirodi u elementarnom stanju

-djeluju na sluznicu ??

-tvore dvoatomne molekule u elementarnom stanju

-u skipini prema dolje tališta i vrelišta rastu, jače međumolekulske sile prema dolje

-jače privlačenje kod joda nego kod floura

-molekula klora je nepolarna jer je simetrična

-slabo su topljivi u vodi

-s povećanjem atomskog broja EN i oksidacijko djelovanje halogenih elemenata se smanjuje

-najčešće oksidacijsko sredstvo je flour, ima samo negativni oksidacijski broj

-flour je najjači oksidans

------------------

------------------

-fluor ima takav a p e da istiskuje kisik iz vode

-------------------

-halogeni elementi se spajaju s svim elementima osim He,Ne,Ar

-fluor čini spojeve s Kr i Xe

-halogeni elementi s vodikom čine halogenovodike

-------------------

------------------

-jakost kiseline u skupini prema dolje raste

-dipoli, jakost dipola pada prema dolje

-svi si na sobnoj temp. plinovi različitih vrsta ?????

---------------------------

-fluorovodična kiselina nagriza staklo pa se čuva u plastičnim bocama

------------------

-bromovodična kiselina se može oksidirati .?. na zraku pod utjecajem sunčeve svjetlosti (čuva se u smeđim bocama)

-----------------------------

-halogeni elementi se dobivaju iz vodenih otopina

-fluor se dobiva elektrolizom teline KF

Fluor

-fluere=teći

-dodaje se u zubne paste za čvrstoću zubi

-svijetlozeleni plin

-kancerogen

-reaktivan

-teflonske....?