Gázok és vegyületek

Aktív képGázok és vegyületek tulajdonságai, előfordulása és előállítása.

Néhány hasznos információ.

Hidrogén: Nincs neutronja. A periódusos rendszer első eleme. EN: 2,1 1S1 Moláris tömege 1 g/mol.

Oxidációs szám +1,-1

Két izotópja van: Deutérium:  Jele: D 1p+ 1n0,  Nehéz hidrogén, M 2g/mol

                          Trícium:      Jele: T  1p+ 2n0 Radioaktív, M 3g/mol

A H2: Gázhalmazállapotú, hiszen kis tömegű apoláris molekulái közötti kohézió elhanyagolható. Ezért nehezen cseppfolyósítható.

Fizikai tulajdonságai: Színtelen, szagtalan, Nincsenek könnyen gerjeszthető elektronok a molekulában. Levegőnél kisebb sűrűségű gáz. Vízben nem, csak átmeneti és platinafémekben oldódik.

a.) A levegő oxigénjével, már szobahőmérsékleten reakcióba lép.  2H2+O2            2H2O

Levegőbe jutva lángra lobban, és vízzé ég el. Hirtelen nagy mennyiség felszabadulásánál robban.

Ha a H2 és az O2 aránya 2:1 durranógázról beszélünk.

b.) Igen könnyű oxidálni H2+Cl2           2HCl gáz   Ha a H és Cl aránya 1:1 klór durranógázról beszélünk.

Heves exoterm reakció, a H a többi nemesfémelemmel is reakcióba lép.

c.) Leghevesebben H2+2F           2HF   H2+S         H2S   N2+3H2katalizátor2NH3 (Magas olvadás és forráspont)

Előfordulása: H a világegyetem leggyakoribb elme, vegyületeiben fordul elő. Pl. a víz.

Előállítása: Laborban savakból. H-nél negatívabb standard potenciájú fémekkel: ZN+2HCl         ZNCl2+H2

Laborba vízgáz reakcióval: C+H2O         CO+H2  Szénhidrogének bontásával: CH4+H2O         CO+3H2O

Felhasználása: Ammóniagyártás: N2+3H2             2NH3, redukálószerként, hegesztés, műbenzin gyártás

 

 

Halogének: A Fluor, Klór, Bróm, Jód. 7. Főcsoportnak 7 külső elektronja van. Alapállapotban egy párosítatlan elektronja van. Oxidációs szám -1  A halogének kétatomos molekulát alkotnak, Szilárd állapotban molekularácsos elemek. Halmazszerkezet 1-szeres kovalens kötést alakítanak ki.

Fizikai tulajdonságai: forráspontjuk és olvadáspontjuk a F          I felé haladva nő, ezért a F, Cl gáz Br folyadék, I szilárd,  Lefele haladva sűrűségük nő, színük mélyül.

Cl2: Sárgászöld színű a levegőnél nehezebb gáz. Köhögésre ingerlő szúrósszagú, Vízben nem csak fizikailag, hanem kémiailag is oldódik. H2O+Cl2         HOCL(hipoklóros sav)+HCL  A Cl2 a testnedvekkel reakcióba lép ezért mérgező.

Br2: Vörösbarna színű, víznél nagyobb sűrűségű folyadék, forráspontja alacsony. Erősen párolog, gőzei betöltik a teret. Kellemetlen szagú, köhögésre ingerlő anyag. Vízben oldódik:  H2O+Br2                HOBr(Hipobrómos sav)+HBr

I2:  Szürke színű kristályos szilárd anyag, könnyen szublimál (Szilárd         Gáz). Vízzel nem reagál kicsit oldódik benne,

Széntettra kloridban jól oldódik: CCl4              lila színű, gőzei jellegzetes szagúak, KI-ben barna színnel oldódik. Etil alkoholban jód tinktúrát ad. Jellegzetes tulajdonsága, keményítővel kék színeződést ad.

Kémiai tulajdonágai: Legnagyobb EN elemek, ezért erősen oxidáló tulajdonságúak. Cl2+2Na          2NaCl

3I2+2Al         2AlI3 Fémekkel közvetlenül reagál.

Előfordulásuk: Elemi állapotban nem fordulnak elő, vegyületeik elterjedtek, az ásványi sók.

Előállításuk: Vegyületeikből oxidációval, Halogénnel, erélyesebb oxidálószerrel, vagy elektrokémiai úton.

Felhasználásuk: A F műanyagok gyártásánál, pl. teflon. A Cl, fertőtlenítésre, sósavgyártásra, műanyaggyártás (PVC)

Br festék, gyógyszer és fotópapírok gyártásánál van jelentősége. I fertőtlenítés és gyógyszerkészítés.

Sósavgyártás: H2+Cl2              2HCl  HCl+H2O          H3O++Cl-- Tömény sósav: 2Al+6HCl         2AlCl3+3H2 (38%)

A sósav hidrogénnel negatívabb standard potenciájú anyag. Ipari előállítása sósavkályhában Egyesíti a H2+Cl2 gázt.

 

 

Oxigén csoport elemei: Oxigén, Ózon, Kén, 6. Főcsoport 6 külső elektronjuk van. Nemfémes elemek: O,S, Se félfémek Te, Po Kalkogének ércképzők. Kétatomos molekulából áll Molekulái apolárisak kettős kötés van.

Fizikai tulajdonságaik: Olvadás és forráspontjuk alacsony, Levegőnél nehezebb, vízben kis mértékben oldódik. Reakcióképessége a kettős kötés miatt a vártnál kisebb.

Az oxigént előzetesen oxidáljuk, akkor a halogénatomok kivételével, valamennyi elemmel közvetlenül reagál, reakció során oxidok keletkeznek. Ez a partner reakció mindig oxidációval járó folyamat, tehát kitűnő oxidáló szer.

Előfordulása: a levegő 21%-a, vegyületei igen elterjedtek az oxigén a föld leggyakoribb eleme. A földkéreg tömegének csaknem a fele. Jelentősége: A vízi élőlények oxigén ellátásánál fontos.

Előállítása:  Iparilag a levegőből, laboratóriumban hidrogénper oxidból. 2H2O2 katalizátor   2H2O+O2, oxidok hevítésével: 2HgO  hevítés    2Hg+O2,  a víz elektrolízisével, valamint természetben, növények fotoszintézise során keletkezik.

6CO2+5nH2O          (C6H12O5)n+6nO

Felhasználása: iparban nagy hőmérsékletű láng. (hegesztésnél, kohászt, gyógyászat, égőkészülék, búvár felszerelésnél.

Ipari célokra kék színű palackokban hozzák forgalomba.

 

 

Ózon (O3) Az oxigén allotróp módosulata. V alakú molekulájában egyszeres kötések vannak. Így a molekula kötési energiája kisebb, mint az oxigén molekulái. Apoláris molekulák.

Fizikai tulajdonságai: világoskék színű jellegzetes szagú gáz. A levegőnél nagyobb sűrűségű. Vízben jobban oldódik, mint az oxigén. Cseppfolyós állapotban sötétkék. Szilárd állapotban majdnem fekete.

Kémiai tulajdonságai: rendkívül bomlékony, oxigénnel bomlik. O3              O2+O rendkívül reakcióképes. Erélyes oxidálószer, fertőtlenítő és szagtalanító hatású.

Előfordulása: Földünk magasabb légrétegeiben napfény ultraibolya sugárzásának hatására keletkezik. Az ózonpajzsnak fontos szerepe van Földünk hőgazdálkodásában.

Előállítása: oxigénből UV-sugárzás hatására. Csendes elektromos kisülések hatására: ózonizátorok.

Felhasználása: levegő és ivóvizek fertőtlenítése + szagtalanítása, textíliák fehérítése.

 

 

Kén: közönséges körülmények között S8 gyűrűkből áll. Magasabb hőmérsékleten olvadt állapotban van.

Fizikai tulajdonságai: közönséges körülmények között szilárd kristályos világossárga színű. A szén-diszulfid a legjobb oldószer. Szobahőmérsékleten kevésbé reakcióképes. Hőmérséklet emelésével reakcióképesebb lesz. 3000 oC-on H-el. Vízben nem csak apoláris oldószerekben oldódik. Kén olvasztása: világos sárga szilárd, világos sárga folyékony, sötétbarna nehezen folyó, sötétbarna könnyen folyó. Besűrűsödik=elhígul kéngőzök.

Előfordulása: elemi állapotban + vegyületeiben (szulfidok, szulfátok)

Előállítása: bányában pirit pörkölése, 2FeS2         Fe3S4+S2

Felhasználása: kénsavgyártás, gumiipar, növényvédő szerek, gyufagyártás

 

 

Víz: poláris molekulájú molekulái vannak. Poláris-aszimmetrikus. A víz halmazszerkezete: a vízben csak nagyon magas hőmérsékleten találhatók különálló molekulák. Közönséges körülmények között a molekulák hidrogén hidakkal kapcsolódnak össze. A hidrogénhíd kötésben a vízmolekula oxigénjének nem kötő elektron párja másodlagos kötést alakít ki. Egy másik víz molekula hidrogénjével. Autóprotolízis: öndisszociációs folyamat, önállóan ad át protonokat.

Fizikai tulajdonságai: színtelen, szagtalan, folyadék. Kiss forrás illetve olvadáspontja van a hidrogénhíd miatt.

A 4 0C hőmérsékletű víz sűrűségét választották a sűrűség egységének, azaz 1000 kg/m3

Előfordulása: a víz a legelterjedtebb és leggyakoribb poláris oldószer.

Kémiai tulajdonságai: 1, H2O + H2O          H3O+ + OH--. Amfoter anyag savként és bázisként is viselkedik, semleges kémhatású. Sok esetben a víz a benne oldott molekulákkal kölcsönhatásba lép: Hidrolízis. 2, CO32--+H2O          HCO3-- +OH--.  NH4+ + H2O          NH3+H3O+. Sem oxidáló sem redukáló tulajdonsággal nem rendelkezik. Magas hőmérsékleten víz izzó szénnel reagál. C + H2O         CO + H2.

Előfordulása: felszíni, talaj, légköri víz.

Felhasználása: az élőlények szervezete, anyagcsere folyamatok, háztartások, oldatok készítése, reakciópartner stb.

 

 

Hidrogén peroxid: A H2O2 molekulában peroxid kötés található. Az oxigénatomok oxidációs száma -1. Nem stabil szerkezet, poláris molekulái között hidrogénhíd kötés van.

Fizikai tulajdonságai: színtelen, szagtalan sűrű folyadék, vízben jól oldódik, bomlékony 2H2O2        2H2O + O2. Erélyes oxidálószer.

Előfordulása: Az oxigén -1-es oxidációs száma miatt természetben nem fordul elő.

Felhasználása: fertőtlenítő szer, fehérítő, hajszőkítő anyag.(3%-os oldatot használnak)

 

 

Kén dioxid: molekulái vízhez hasonlóak ezért poláris molekulájúak.

Fizikai tulajdonságai: színtelen, szúrós szagú köhögésre ingerlő gáz. Levegőnél nehezebb, a vízben nagyon jól oldódik. Ezt kénes savnak nevezzük: SO2+H2O          H2SO3

Előfordulása: természetben, vulkáni gázokban található. Az üzemekben felszabaduló füst savas eső formájában visszajut a földre.

Előállítása: kén égetésével S+O2         SO2. Szulfidos ércek pörkölése (pirit, FeS). Kénessav csak H2SO3 csak vizes oldata ismert. Középerős sav H2SO3+H2O                HSO3--+H3O+ , H2SO3++H2O          SO32--+H3O+ Két lépésben savasan disszociál, azaz reakcióba lép.

 

 

Kén-trioxid: Két nem kötő elektron párja van. Fizikai tulajdonságai: színtelen, víznél nagyobb sűrűségű folyadék, kicsit lehűtve kristályosodik: SO3+H2O         H2SO4

Előfordulása: nagy reakcióképessége miatt a természetben nem található meg.

Előállítása: 2SO2+O2         2SO3. Magas hőmérséklet (400-500 0C) magasnyomás. Katalizátorok V2O5 = vanárium pentoxid Ezt kénsav gyártására használják.

 

 

Kénsav: a kénsav molekulái között hidrogénhíd kötés van.

Fizikai tulajdonságai: Színtelen szagtalan nagy sűrűségű folyadék. Olajszerű, vízben kitűnően oldódik. Szárítóanyagként anyagként alkalmazzák. Maró, oxidáló hatású, az összes szerves molekulából a vizet elvonja, ezért roncsolja őket. Bőrre jutva égési sebet okoz.

Előfordulása: természetben kis mennyiségben fordul elő savas eső, vulkáni terület. A bányavizekben sói elterjedtek: CaSO4-gipsz a legelterjedtebb szulfát H2SO4+ H2O          HSO4--+H3O+    H2SO4--+H2O          SO42--+H3O+

Előállítása: ipari, 1, kéndioxid előállítása 2, tisztítás széndioxidgáz 3, SO2 oxidációja SO3-al 4, SO3-at elnyeletik kénsavval. Óleum: a kénsavban oldott kén-trioxid: SO3+H2SO4          H2S2O7

 

 

 Nemesgázok: (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Ra) Atomszerkezetük nagyon stabil NS2P6. Szilárd állapotban is egyatomos molekulákból állnak.

Fizikai tulajdonságai: Színtelen, szagtalan gázok. A víz nem oldja őket. Olvadás és forráspontjuk igen kicsi.

Kémiai tulajdonságai: Reakcióképességük igen kicsi.

Előfordulásuk: Természetben elemi állapotban, a levegőben találhatók meg. A, He a kőolajban és a földgázban is előfordul. Előállításuk: He földgázból, a többit a levegőből desztillációval állítják elő.

Felhasználásuk: A He a léggömbök töltésre. Mesterséges levegőben 80% He 20% oxigén.-palackokban használják.

Ne reklám és fénycsövek töltésre, heggeésztésnél, védőgáz. Kr izzólámpák töltése. Xe vákuumban a töltés. Ra nehéz kezelni, nem alkalmazzák.

 Forrás: ebookz.hu

Adnow banner

loading...

Ciráda zenekar - Hazám hazám

 

Facebook diákmeló - Box Middle

Online Toborzás hírek
Új lap - 1