Általános kémia 2011/2012. I. fé

HTML
DOWNLOAD

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Általános kémia 2011/2012. I. fé"

Csaba Bakos
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 7. előadás

8 VEGYÜLETEK KÉPLETEI KÉPLET H2O H2O2 HF HCl HOCl HClO2 HClO3 HClO4 HBr KBrO3 HI H2S SO2 H2SO3 SO3 H2SO4 H2S2O3 NH3 N2O HNO2 ELNEVEZÉS Víz hidrogén-peroxid hidrogén-fluorid, folysav hidrogén-klorid, sósav hipoklórossav klórossav klórsav perklórsav hidrogén-bromid kálium-bromát hidrogén-jodid hidrogén-szulfid, kénhidrogén kén-dioxid kénessav kén-trioxid kénsav tiokénsav ammónia dinitrogén-oxid salétromossav KÉPLET Na2S Na2SO3 Na2SO4 Na2S2O3 NaNO2 NaNO3 Na3PO4 Na2HPO4 NaH2PO4 Na2CO3 NaHCO3 Na2SiO3 KOH KCl KBr KI KCN K4[Fe(CN)6] K3[Fe(CN)6] K2SO4 ELNEVEZÉS nátrium-szulfid nátrium-szulfit nátrium-szulfát nátrium-tioszulfát nátrium-nitrit nátrium-nitrát nátrium-foszfát dinátrium-hidrogén-foszfát nátrium-dihidrogén-foszfát nátrium-karbonát nátrium-hidrogén-karbonát nátrium-szilikát kálium-hidroxid kálium-klorid kálium-bromid kálium-jodid kálium-cianid kálium-[hexaciano-ferrát(ii)] kálium-[hexaciano-ferrát(iii)] kálium-szulfát

salétromossav KÉPLET Na2S Na2SO3 Na2SO4 Na2S2O3 NaNO2 NaNO3 Na3PO4 Na2HPO4 NaH2PO4 Na2CO3 NaHCO3 Na2SiO3 KOH KCl KBr KI KCN K4[Fe(CN)6] K3[Fe(CN)6] K2SO4 ELNEVEZÉS nátrium-szulfid nátrium-szulfit

9 N2O3 HNO3 N2O5 P2O5 H3PO4 As 2O3 As 2O5 Sb2O3 Sb2O5 CH4 CO CO2 H2CO3 CS2 (CN)2 HCN SiO2 H3BO3 NaOH NaCl NaI NaOCl NaCN KIO 4 dinitrogén-trioxid, nitrogén(iii)-oxid salétromsav dinitrogén-pentoxid, nitrogén(v)-oxid difoszfor-pentoxid, foszfor(v)-oxid foszforsav arzén(iii)-oxid arzén(v)-oxid antimon(iii)-oxid antimon(v)-oxid metán szén-monoxid szén-dioxid szénsav Szén-diszulfid dicián hidrogén-cianid szilicium-dioxid ortobórsav nátrium-hidroxid nátrium-klorid nátrium-jodid nátrium-hipoklorit Nátrium-cianid kálium-perjodát KNO3 kálium-nitrát K2CO3 kálium-karbonát KHCO3 kálium-hidrogén-karbonát NH4Cl ammónium-klorid (NH4)2SO4 (NH4)2S NH4HS NH4NO2 NH4NO3 (NH4)2CO3 MgO Mg(OH) 2 MgCl 2 MgSO4 MgCO3 Mg(HCO3)2 CaO Ca(OH)2 CaS CaCl 2 CaSO 4 Ca(NO3)2 Ca3(PO4)2 KH(IO3)2 ammónium-szulfát ammónium-szulfid ammónium-hidrogén-szulfid ammónium-nitrit ammónium-nitrát ammónium-karbonát magnézium-oxid magnézium-hidroxid magnézium-klorid magnézium-szulfát magnézium-karbonát magnézium-hidrogén-karbonát kalcium-oxid kalcium-hidroxid kalcium-szulfid kalcium-klorid kalcium-szulfát kalcium-nitrát kalcium-foszfát Kálium-hidrogén-jodát

hidrogén-cianid szilicium-dioxid ortobórsav nátrium-hidroxid nátrium-klorid nátrium-jodid nátrium-hipoklorit Nátrium-cianid kálium-perjodát KNO3 kálium-nitrát K2CO3 kálium-karbonát KHCO3

10 CaHPO4 Ca(H2PO4)2 CaCO 3 BaO Ba(OH)2 BaCl 2 Ba(NO3)2 BaSO 4 BaCO 3 Al 2O3 Al(OH) 3 Na3[AlF 6] AlCl 3 Al 2(SO4)3 KAl(SO4)2 Sn(OH)2 SnO 2 SnCl 2 SnCl 4 PbO Pb(OH)2 PbO2 kalcium-hidrogén-foszfát kalcium-dihidrogén-foszfát kalcium-karbonát bárium-oxid bárium-hidroxid bárium-klorid bárium-nitrát bárium-szulfát bárium-karbonát alumínium-oxid alumínium-hidroxid nátrium-[hexafluoroaluminát] alumínium-klorid alumínium-szulfát kálium-alumínium-szulfát, timsó ón(ii)-hidroxid ón(iv)-oxid ón(ii)-klorid ón(iv)-klorid ólom(ii)-oxid ólom(ii)-hidroxid ólom(iv)-oxid FeO Fe(OH)2 FeS FeSO4 FeCO3 Fe2O3 Fe(OH)3 Fe3O4 FeCl3 FePO4 Co(OH)2 vas(ii)-oxid vas(ii)-hidroxid vas(ii)-szulfid vas(ii)-szulfát vas(ii)-karbonát vas(iii)-oxid vas(iii)-hidroxid vas(ii,iii)-oxid vas(iii)-klorid vas(iii)-foszfát kobalt(ii)-hidroxid CoS kobalt(ii)-szulfid CoCl2 NiO kobalt(ii)-klorid nikkel(ii)-oxid Ni(OH)2 nikkel(ii)-hidroxid NiS NiSO4 Ni(OH)3 Cu2O CuCl CuCN CuO nikkel(ii)-szulfid nikkel(ii)-szulfát nikkel(iii)-hidroxid réz(i)-oxid réz(i)-klorid réz(i)-cianid réz(ii)-oxid

alumínium-klorid alumínium-szulfát kálium-alumínium-szulfát, timsó ón(ii)-hidroxid ón(iv)-oxid ón(ii)-klorid ón(iv)-klorid ólom(ii)-oxid ólom(ii)-hidroxid ólom(iv)-oxid FeO Fe(OH)2 FeS FeSO4 FeCO3

11 Pb3O4 PbCl2 PbS PbSO4 Pb(NO3)2 PbCO3 Cr2O3 Cr(OH)3 Cr2(SO4)3 CrCl3 CrO3 K2Cr2O7 Na2CrO4 (NH4)2MoO4 MoO3 WO3 Mn(OH)2 MnCl 2 MnS MnSO4 MnCO3 Mn(OH)3 MnO2 KMnO4 mínium ólom(ii)-klorid ólom(ii)-szulfid ólom(ii)-szulfát ólom(ii)-nitrát ólom(ii)-karbonát króm(iii)-oxid króm(iii)-hidroxid króm(iii)-szulfát króm(iii)-klorid króm-trioxid, króm(vi)-oxid kálium-dikromát nátrium-kromát ammónium-molibdenát molibdén-trioxid volfrám-trioxid mangán(ii)-hidroxid mangán(ii)-klorid mangán(ii)-szulfid mangán(ii)-szulfát mangán(ii)-karbonát mangán(iii)-hidroxid mangán-dioxid, mangán(iv)-oxid kálium-permanganát Cu(OH)2 CuCl 2 CuSO 4 Ag 2O AgCl AgNO 3 ZnO Zn(OH)2 ZnCl 2 ZnSO 4 ZnCO 3 Cd(OH)2 Cd(CN)2 CdS CdSO 4 HgO Hg2Cl2 HgCl 2 HgS Hg2(NO3)2 Hg(NO3)2 K2[HgI 4] P2O3 KIO3 réz(ii)-hidroxid réz(ii)-klorid réz(ii)-szulfát ezüst-oxid ezüst-klorid ezüst-nitrát cink-oxid cink-hidroxid cink-klorid cink-szulfát cink-karbonát kadmiun-hidroxid kadmiun-cianid kadmium-szulfid kadmiun-szulfát higany(ii)-oxid higany(i)-klorid higany(ii)-klorid higany(ii)-szulfid higany(i)-nitrát higany(ii)-nitrát kálium-[tetrajodo-merkurát(ii)] difoszfor-trioxid, foszfor(iii)-oxid kálium-jodát

molibdén-trioxid volfrám-trioxid mangán(ii)-hidroxid mangán(ii)-klorid mangán(ii)-szulfid mangán(ii)-szulfát mangán(ii)-karbonát mangán(iii)-hidroxid mangán-dioxid, mangán(iv)-oxid kálium-permanganát

12 KÉPLET FClOClClO2ClO3ClO4BrBrO3IOIIO3IO4OHSO42HSO 4SO32HSO 3S2O32H- ELNEVEZÉS fluorid-ion klorid-ion hipoklorit-ion klorit-ion klorát-ion perklorát-ion bromid-ion bromát-ion jodid-ion hipojodit-ion jodát-ion perjodát-ion hidroxid-ion szulfát-ion hidrogén-szulfát-ion szulfit-ion hidrogénszulfit-ion tioszulfát-ion hidrid-ion KÉPLET NO3NO2CO32HCO3PO43HPO42H2PO4HSCNSiO32CrO42Cr2O72MnO4O2S2O22OFH+ NH4+ ELNEVEZÉS nitrát-ion nitrit-ion karbonát-ion hidrogén-karbonát-ion foszfát-ion hidrogén-foszfát-ion dihidrogén-foszfát-ion hidrogén-szulfid-ion cianid-ion szilikát-ion kromát-ion dikromát-ion permanganát-ion oxid-ion szulfid-ion peroxid-ion hipofluorit-ion hidrogén-ion ammónium-ion

NO3NO2CO32HCO3PO43HPO42H2PO4HSCNSiO32CrO42Cr2O72MnO4O2S2O22OFH+ NH4+ ELNEVEZÉS nitrát-ion nitrit-ion karbonát-ion hidrogén-karbonát-ion foszfát-ion hidrogén-foszfát-ion

13 Csoport II III IA A B IV V VI VII <-- VIII III IV VI VII VIII I B II B VA B B B B B --> A A A A A Periódus H 3 Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr Be B C N O F Mg Al Si P S Cl Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I * Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At ** Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus 58 Ce 90 ** Aktinidák Th * Lantanidák 59 Pr 91 Pa 60 Nd 92 U 61 Pm 93 Np 62 Sm 94 Pu 63 Eu 95 Am 64 Gd 96 Cm 65 Tb 97 Bk 66 Dy 98 Cf 67 Ho 99 Es 68 Er 100 Fm 69 Tm 101 Md 70 Yb 102 No 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn 118 Uuo 71 Lu 103 Lr Elemi sorozatok a periódusos rendszerben Alkálifémek Alkáliföldfémek Lantanidák Aktinidák Átmenetifémek Másodfajú fémek Félfémek Nemfémek Halogének Nemesgázok 13

51 52 53 Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 * Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At 88 89 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113

14 K 19 Ca 20 Ar4s Ar4s 1 2 Sc Ti V Cr Mn 25 Fe 26 Co 27 Ni 28 Ar4s 3d Ar4s 3d Ar4s 3d Ar4s 3d Ar4s 3d Ar4s 3d Ar4s 3d Ar4s 3d

18 18

20 20

21 21

22 Elemek és szervetlen vegyületeik A periódusos rendszerben elfoglalt helyük alapján tárgyaljuk őket. Legfontosabb szempontok: Fizikai tulajdonságok Kémiai tulajdonságok (elektronszerkezet, vegyülési hajlam, oxidációs állapot, reakciók) Előfordulás (természetben, laboratóriumban, iparban és a köznapi életben) Előállítás (laboratóriumi, ipari módszerek) Felhasználás (laboratóriumi, ipari)

23 Hidrogén 1s2 Fizikai tulajdonságok: A H-atom átmérője 10-8 cm, a H-mag átmérője cm (nagy polarizáló erő) Olvadáspont: 14,025 K; forráspont: 20,268 K Izotópok: H prócium, 1 99,98 % D deutérium (nehéz-hidrogén) T trícium radioaktív, β bomlással 3He-á alakul, T1/2 = 12,32 év 2 3 0,02 %

24 - Közönséges körülmények között színtelen, szagtalan, elemi gáz, a gázok között a legkönnyebb, - 0 oc, Pa 22,41 dm3 H2 tömege 2 g. Ugyanennyi levegőé 28,86 g. - A kis molekulatömeg miatt nagyobb az adott hőmérsékletre jellemző átlagos részecske (molekula) -sebesség, és nagyobb a diffúzió-sebesség is. - Nagy a fajhője. - Jó hővezető-képességgel rendelkezik. - Vízben nem, egyes fémekben jól oldódik ( 1 tf. Pd 800 tf. hidrogént képes oldani (hidrogénező, ill. hidrogénátvívő katalizátorok) - Azon fémek egy részét amelyben oldódik ( behatol ) rideggé teszi (hidrogén-ridegedés)

25 Kémiai tulajdonságai: EN= 2,1 Stabilizáció elektronleadás: H = H+ + e- (H3O+) elektronfelvétel: H + e- = H(sószerű hidridek: K2H2; CaH2; AsH3..) közös elektronpár: H + Cl = H:Cl erős redukálószer (nyomás alatt!!) MeO + H2 = Me + H2O W2O3 +3H2 = 2W + 3H2O MnO-4 + 5,H + 3 H+ =Mn2+ + 4H2O 25

26 Előfordulása: a világmindenségben legnagyobb gyakorisággal előforduló elem; a Földön elsősorban vegyületeiben található meg; legismertebb vegyülete a víz, de a szerves vegyületek legtöbbje, az élőlények is jelentős mennyiségben tartalmazzák; a deutérium oxidja a nehézvíz.

27 Előállítása: laboratóriumban: savakból (ε0m/mz+ < ε0h2/h+ ) a tulajdonképpeni reakció: 2 H3O+ + M M H2O + 2,H' ( H2 ) pl. Zn + 2 HCL ZnCl2 + H2 lúgokból amfoter fémekkel 2 Al + 6 H2O + 2 NaOH 2 Na[Al(OH)4] + 3 H2 vízbontással (amalgamált alkálifémmel) 2 Na + 2 H2O 2 NaOH + H2 Ca + 2 H2O Ca(OH)2 + H2.

28 Iparban alkalmazott módszerek: vízgázreakció: C + H2O CO + H2 CO + H2O CO2 + H2 Szénhidrogénekből (pl. metán, 1000 oc, Al2O3 -hordozóra felvitt Ni katalizátor) CH4 + CO 3 H2 + CO Hidridekből: CaH2 + 2 H2O Ca(OH)2 + 2 H2 H3O+ + BH H2O H3BO3 + 4 H2.

29 a víz elektrolízisével (kénsavat adagolnak a megfelelő vezetőképesség biztosításárért) Anódreakció: 6 H2O 4 H3O+ + 4 e- + O2. Katódfolyamat: 4 H3O+ + 4 e- 4 H2O + 2 H2. A konyhasó vizes elektrolízise (klóralkáli-elektrolízis) Higanykatódos eljárás (a Hg rendkívül toxikus!!!) A katódreakció: Na+ + e- Na(Hg) A hidrogén túl-feszültsége olyan nagy a Hg-n hogy nem tud leválni. A leváló Na a Hg-vel amalgámot képez, Ezt az ún. amalgám-bontóban vízzel megbontják. 2 Na(Hg) + 2 H2O 2 NaOH + H2 (+ Hg). A visszanyert Hg-t visszavezetik az elektrolizálóba. Anódreakció: 2Cl- Cl2 + 2e-. Másodlagos folyamat: Cl2 + H2O HCl + HOCl

30 Membráncellás elektrolízis

31 Felhasználás: ammóniaszintézis (Haber-Bosch); szerves vegyipar (hidrogénezés, műbenzin, zsírkeményítés); fűtés; tüzelőanyagcellák ( zöld ipar, autó-ipar); redukciós folyamatok; magas hőmérsékletet (T > 3200 K) igénylő folyamatok; atomreaktorok (nehézvíz - neutronbefogás); szupravezetők;

32 32

33 33

34 34

35 35

36 s-mező elemei 36

37 37

38 38

39 39

40 40

41 41

42 42

43 43

44 44

45 45

46 46

47 47

48 48

49 49

50 50

51 H2F2; H4F4; H6F6; 51

52 52

Hasonló dokumentumok

SZERVETLEN KÉMIAI REAKCIÓEGYENLETEK

SZERVETLEN KÉMIAI REAKCIÓEGYENLETEK Budapesti Reáltanoda Fontos! Sok reakcióegyenlet több témakörhöz is hozzátartozik. Zárójel jelzi a reakciót, ami más témakörnél található meg. REAKCIÓK FÉMEKKEL fém