d: esursaiemigrantasgermokslaschemijos …anksčiau valentingumą apibūdindavo kaip vieno atomo...

9. CHEMIJA

9.1 Oksidacijos laipsnis 9.2 Valentingumas 9.3 Jonų atpažinimo reakcijos 9.4 Dujų nustatymas 9.5 Organinių medžiagų nustatymas 9.6 Kai kurios cheminės medžiagos 9.7 Cheminių elementų lentelės

9.1. OKSIDACIJOS LAIPSNIS

Oksidacijos laipsnis – tai krūvis, kurį įgytų atomas, jei visos cheminį ryšį sudarančios elektronų poros būtų atiduotos elektroneigiamesniam elementui. Oksidacijos laipsnis užrašomas virš elemento simbolio su “+” arba “–” ženklu: Mn+7

(KMnO4). Jono krūvis žymimas taip: Ba2+. Oksidacijos laipsnio skaičiavimo taisyklės:

1. vieninių medžiagų oksidacijos laipsnis lygus nuliui; 2. H – +1, išskyrus metalų hidridus, kuriuose H oksidacijos laipsnis lygus –1. Pavyzdžiui: ; 3. O – –2, išskyrus peroksidus , bei fluoro okside; 4. šarminių metalų oksidacijos laipsnis yra +1; 5. iš dviejų atomų neigiamą oksidacijos laipsnį įgauna tas, kurio elektroneigiamumas didesnis. Pavyzdžiui: ,

nes As elektroneigiamumas yra 1,0, o Se – 2,4; 6. visų molekulę sudarančių elementų oksidacijos laipsnių suma lygi nuliui, o sudėtingame jone - jono

krūviui:

+1+x+4(–2)=0; x=+7; x+4(–2)=–2; x=+6;

Oksidacijos laipsnis gali būti ir trupmeninis:

(magnetitas) – Fe oksidacijos laipsnis yra .

Atsižvelgiant į oksidacijos laipsnį, klasifikuojamos medžiagos, oksidacijos–redukcijos reakcijos. Pavyzdžiui, meta–, orto–,

piro– fosforo rūgštyse (atitinkamai ) fosforo oksidacijos laipsnis yra +5. Vadinasi, šių rūgščių

savybės panašios, bet jos skiriasi nuo ortofosfitinės rūgšties savybių (P oksidacijos laipsnis yra +3).

Oksidacijos laipsnis leidžia numatyti medžiagų oksidacines–redukcines savybes. Aukščiausią oksidacijos laipsnį (kuris dažniausiai atitinka grupės numerį periodinėje elementų sistemoje) turintys elemento atomai reakcijose būna oksidatoriai. Atomai, turintys minimalų oksidacijos laipsnį, yra reduktoriai. Atomai, turintys tarpinį oksidacijos laipsnį, turi oksidacinių ir redukcinių savybių.

Perioduose iš kairės į dešinę oksidacijos laipsnis nuosekliai didėja, nes jis paprastai prilygsta grupės numeriui. Pagrindiniuose pogrupiuose iš viršaus į apačią žemesnio oksidacijos laipsnio junginių stabilumas didėja, o šalutiniuose – atvirkščiai, pastovesni aukštesnio oksidacijos laipsnio junginiai.

9.2. VALENTINGUMAS

of 10

5/9/2006file://D:\resursai\emigrantas\Ger\Mokslas\Chemijos_Zinynas\Chemijos Zinynas\index.html

Anksčiau valentingumą apibūdindavo kaip vieno atomo savybę prijungti tam tikrą kitų elementų skaičių. Vėliau valentingumas buvo susietas su nesuporuotų elektronų, sudarančių tarp atomų jungtis, skaičiumi. Pavyzdžiui:

H(1s1) valentingumas yra 1, He(1s2) valentingumas yra 0, Be(1s22s2) valentingumas yra 2 (nes vienas 2s elektronas pereina į sužadintą 2p orbitalę Be*1s22s12p1).

Valentingumas lygus elektronų porų, jungiančių tą atomą su kitų elementų atomais, skaičiui.

Dažnai atomo valentingumas junginyje lygus periodinės sistemos grupės, kurioje yra elementas, numeriui. Tačiau antrojo periodo elementų valentingumas ne visuomet sutampa su grupės numeriu ir nebūna didesnis nei 4.

Sudėtingose molekulėse nustatyti valentingumą sunku, todėl dažnai vartojama oksidacijos laipsnio savoka. Tai formalus ir lengviau apskaičiuojamas dydis.

Oksidacijos laipsnio ir valentingumo skaičiavimo pavyzdžiai:

9.3. JONŲ ATPAŽINIMO REAKCIJOS

Nustatomasis jonas Reakcijos pavyzdys Reakcijos rezultatas

H+ indikatoriai mėlynas lakmuso popierėlis raudonuoja

Cu2+ CuCl2 + 2NaOH →

Cu(OH)2 ↓ + 2NaCl

CuCl2 + H2S → CuS ↓ + 2HCl

mėlynos spalvos nuosėdos

juodos spalvos nuosėdos

Fe2+ FeCl2 + 2NaOH → žalsvos spalvos, ore

ruduojančios nuosėdos:

of 10


Fe(OH)2 ↓ + 2NaCl

3FeCl2 + 2K3[Fe(CN)6] →

Fe3[Fe(CN)6]2↓ + 6KCl

3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3 →

Fe3[Fe(CN)6]2↓

4Fe(OH)2+O2+2H2O→

→ 4Fe(OH)3 ↓

Jei tirpalai praskiesti, tai mėlynos spalvos nuosėdos nesusidaro, bet gaunami mėlynos spalvos tirpalai

Fe3+ FeCl3+ 3NaOH →

Fe(OH)3↓ + 3NaCl

4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] →

Fe4[Fe(CN)6]3↓ + 12KCl

4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4 →

Fe4[Fe(CN)6]3↓

FeCl3 + 3KSCN →

Fe(SCN)3 + 3KCl

rudos spalvos nuosėdos

Jei tirpalai praskiesti, tai mėlynos spalvos nuosėdos nesusidaro, bet gaunami mėlynos spalvos tirpalai

Kraujo spalvos tirpalas

Al3+ AlCl3+ 3NaOH →

Al(OH)3↓ + 3NaCl baltosspalvos nuosėdos,tirpstančios šarmų pertekliuje:

Al(OH)3 + NaOH→

Na[Al(OH)4]

NH4Cl + NaOH → NH4OH + NaCl

NH4OH → NH3 + H2O

amoniako kvapas; drėgnas raudonas lakmuso popierėlis mėlynuoja:

NH3 + H2O → NH4OH

Ba2+ BaCl2 + Na2SO4 →

BaSO4↓ + 2NaCl baltos spalvos nuosėdos

dažo liepsną gelsvai žalia spalva

Ca2+ CaCl2 + Na2CO3 →

CaCO3↓ + 2NaCl baltos spalvos nuosėdos

dažo liepsną plytos raudonumo spalva

of 10


Na+ dažo liepsną geltona spalva

K+ dažo liepsną violetine spalva

Zn2+ ZnCl2+ 2NaOH →

Zn(OH)2↓ + 2NaCl baltos spalvos nuosėdos, tirpstančios šarmų pertekliuje: Zn(OH)2 + NaOH→

Na[Zn(OH)3]

Cl− NaCl + AgNO3 → AgCl ↓ + NaNO3

2NaCl* + H2SO4 →

Na2SO4 + 2HCl

baltos spalvos nuosėdos

išsiskiria bespalvės aštraus kvapo dujos

Br− AgNO3 + KBr → AgBr ↓ +

KNO3

NaBr* ir H2SO4

šviesiai gelsvos spalvos nuosėdos

išsiskiria SO2 ir Br2 (rudos spalvos) dujos

I− AgNO3 + KI → AgI ↓ + KNO3

NaI* ir H2SO4

geltonos spalvos nuosėdos

išsiskiria SO2 ir I2 (violetinės spalvos) dujos

CH3COO− 2NaCH3COO + H2SO4 →

2CH3COOH + Na2SO4 silpnas acto rūgšties kvapas

OH− indikatoriai raudonas lakmuso popierėlis mėlynuoja

8FeSO4+3H2SO4(konc.)+2HNO3

→ 3Fe2(SO4)3+ 2FeSO4NO+4H2O

Jei tiriamame tirpalo laše yra nitratų, aplink FeSO4 kristaliuką susidaro rudas FeSO4NO junginio žiedas

BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaCl

baltos spalvos nuosėdos, kuriosnetirpstadruskos rūgštyje HCl

BaCl2 + Na2SO3 →

BaSO3↓ + 2NaCl baltos spalvos nuosėdos, tirpstančios druskos rūgštyje HCl

S2− Na2S + Pb(CH3COO)2 → juodos spalvos nuosėdos

of 10


* Sieros rūgštimi nustatant halogenidus, šie analizei imami kietos druskos pavidalu

9.4. DUJŲ NUSTATYMAS

9.5. ORGANINIŲ MEDŽIAGŲ NUSTATYMAS

PbS ↓ + 2NaCH3COO

K2CO3 + 2HCl →

2KCl + CO2 + H2O

išsiskiria bekvapės dujos, drumsčiančios kalkių vandenį: CO2 + Ca(OH)2

→ CaCO3↓ + H2O

K3PO4 +3AgNO3 →

3KNO3 + Ag3PO4 ↓ geltonos spalvos nuosėdos

Dujos Reakcijos pavyzdys Reakcijos rezultatas

CO2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ +

H2O bekvapės dujos drumsčia kalkių vandenį. Iškrenta baltos spalvos nuosėdos

H2 įdėjus degančią skalelę į

mėgintuvėlį su dujomis, liepsna užsidega pliuptelėdama

O2

2H2O2 2H2O + O2

rusenanti skalelė užsidega

Organinis junginys Reakcijos pavyzdys Reakcijos rezultatas

Alkanai CnH2n+ 2

CnH2n+ 2 + Br2(sk.) → × neblukina bromo

vandens tirpalą

Alkenai CnH2n

CH3–CH=CH–CH3+Br2(s.k.) → CH3–CH–CH–CH3(sk.)

| |

Br Br

CH2=CH2+[O] +H2O →

blukina bromo vandens tirpalą

violetinis kalio permanganato tirpalas pasidaro rudas, nes įvykus reakcijai

of 10


CH2–CH2

| |

OH OH

susidaro MnO2

Alkinai CnH2n − 2

CH3 –C≡ C–CH3+Br2(sk.)

→ CH3–C=C–CH3

| |

Br Br

CH3 –C=C–CH3+Br2(sk.)

| |

Br Br

→ CH3–CBr2=CBr2–CH3

labai smarkiai blukina bromo vandens tirpalą

Aromatiniai angliavandeniliai

C6H6+Br2(sk.) → ×

C6H6+Br2

C6H5Br+HBr

neblukina bromo vandens tirpalą

išsiskyrusios dujos HBr reaguoja: AgNO3+HBr→ AgBr↓ +KNO3 – iškrenta šviesiai gelsvos spalvos nuosėdos

Vienhidroksiliai alkoholiai

C2H5OH+CuO →

O

⏐ ⏐

CH3–C–H+Cu↓ +H2O

įdėjus įkaitintą vario vielą į mėgintuvėlį su etilo alkoholiu, atsiranda aštrus acto rūgšties kvapas ir nuo vario vielos dingsta juodos apnašos

Daugiahidroksiliai alkoholiai

CH2–OH

| +Cu(OH)2 →

CH2–OH

CH2–O

→ | Cu+2H2O

CH2–O

mėlynos spalvos tirpalas

of 10


Fenolis 6C6H5OH+FeCl3 →

3HCl+H3[Fe(OC6H5)]

C6H5OH+3Br2(sk) →

3HBr+C6H5(OH)Br3 ↓

susidaro violetinės spalvos tirpalas


Aldehidai O

⏐ ⏐

R--C-----H + Ag2O

RCOOH +2Ag ↓

O

⏐ ⏐

R--C-----H+ 2Cu(OH)2

RCOOH+2CuOH↓ +H2O

2CuOH Cu2O↓ +H2O

“sidabrinio veidrodžio” reakcija – šildomo mėgintuvėlio sienelės apsitraukia blizgančia kaip veidrodis danga

šildant mišinį, mėlynos Cu(OH)2 nuosėdos iš pradžių pasidaro geltonos (CuOH), o po to raudonos (Cu2O) spalvos

Karboninės rūgštys

CH3COOH+NaHCO3→

NaCH3COO+CO2 +H2O skiriasi dujos, kurios drumsčia kalkių vandenį: CO2 +Ca(OH)

2→ H2O+CaCO3↓

Aminai (anilinas) C6H5NH2+3Br2(sk) →

3HBr+C6H2(NH2)Br3↓

C6H5NH2+chlorkalkės →


violetinės spalvos tirpalas

Angliavandeniai (gliukozė)

CH2OH--(CHOH)4--COH

+Ag2O t,amoniak.tirp

CH2OH--(CHOH)4--COOH

+2Ag↓

CH2OH--(CHOH)4--COH+

Cu(OH)2 →

„sidabrinio veidrodžio” reakcija – šildomo mėgintuvėlio sienelės apsitraukia blizgančia kaip veidrodis danga

susidaro mėlynos spalvos tirpalas

šildant mišinį, mėlynos

of 10


9.6. KAI KURIOS CHEMINĖS MEDŽIAGOS

HCl – druskos rūgštis. Vandeninis vandenilio chlorido tirpalas vandenyje. Koncentruota yra 37% (d = 1,19 g/ml).

H2SO4 – sieros rūgštis. Koncentruota yra 95,98% (d = 1,84g/ml). Tirpsta vandenyje, išskirdama didelį šilumos kiekį. Gaminama Kėdainių chemijos gamykloje.

HNO3 – azoto rūgštis. Aštraus kvapo bespalvis skystis, gerai tirpsta vandenyje. Koncentruota yra 60% (d = 1,367 g/ml),

rudos spalvos dėl NO2 priemaišų. Šviesoje skyla. Gaminama Jonavoje.

„Karališkas vanduo” (aqua regia) – koncentruotų rūgščių mišinys: 1 tūris HNO3 ir 3 tūriai HCl. Stiprus oksidatorius, tirpina Pt, Au ir kitus metalus, netirpstančius paprastose rūgštyse.

H3PO4 – ortofosfatinė rūgštis. Kieta kristalinė medžiaga, gerai tirpstanti vandenyje. Gaminama Kėdainių chemijos gamykloje.

CH3COOH – acto rūgštis.

NaOH – „muilo akmuo” arba kaustinė soda. Kieta balta kristalinė medžiaga. Gerai tirpsta vandenyje, išskirdama šilumą. Oreištyžta, nes sugeria drėgmę.

CuSO4 ⋅ 5H2O – „mėlynasis akmenėlis”.

FeSO4 ⋅ 7H2O – „žaliasis akmenėlis”.

CaSO4 ⋅ 2H2O – gipsas.

CaO – negesintos kalkės.

Ca(OH)2 – kalcio hidroksidas (gesintos kalkės). Balti birūs milteliai, menkai tirpstantys vandenyje.

NaCl – valgomoji druska.

Soda:

kalcionuota soda – bevandenis natrio karbonatas – Na2CO3;

C6H7O(OH)3O2Cu+2H2O

CH2OH--(CHOH)4--COH+

2Cu(OH)2

CH2OH--(CHOH)4--COOH+ 2CuOH↓ +H2O

2CuOH Cu2O↓ +H2O

Cu(OH)2 nuosėdos iš pradžių pasidaro geltonos (CuOH), o po to raudonos (Cu2O) spalvos

of 10


kristalinė soda – Na2CO3 ⋅ 10H2O; geriamoji (valgomoji) soda – NaHCO3;

Potašas – K2CO3, naudojamas kepimui;

Krakmolas – (C6H10O5)n, polisacharidas.

C2H5OH – etilo alkoholis (etanolis, vyno spiritas). Bespalvis skystis, bet kokiu santykiu maišosi su vandeniu, alkoholiais, gliceroliu ir kitais tirpikliais. Dega melsva liepsna. Naudojamas gaminant sintetinį kaučiuką, chloroformą ir kt. Etilo alkoholis – narkotikas.

Nitroglicerinas – glicerolio ir azoto rūgšties esteris. Aliejiškas skystis, netirpstantis vandenyje. Sprogsta pašildytas ar sukrėstas. Naudojamas dinamitui gaminti. 1% alkoholinis nitroglicerino tirpalas naudojamas medicinoje kraujagyslėms praplėsti. Nitroglicerino formulė:

Cukringosios medžiagos

Sacharozė (C12H22O11) – runkelių, cukranendrių cukrus. Molekulę sudaro gliukozės ir fruktozės liekanos. Bespalviai daugiasieniai kristaliukai, gerai tirpstantys vandenyje. Sacharozė yra cukrinio diabeto ir dantų karieso priežastis.

Sacharinas . Pirmą kartą susintetintas 1879 m. Jis yra 400–500 kartų saldesnis už cukrų, bet truputį kartina. Nekaloringa medžiaga, kurią žmogaus organizmas gerai pašalina. Patariama naudoti nedidelėmis dozėmis.

Geriausias dirbtinis cukraus pakaitalas – sorbitolis:

Tai dvigubai mažiau saldesnė nei cukrus medžiaga, tačiau nepadidina cukraus kiekio kraujyje. Naudoja diabetikai.

Ksilitolis – , gaunamas iš daugelio augalų. Jis du kartus saldesnis už cukrų, sumažina dantų karieso procesą. Pigesnis nei sorbitolis, bet 10 kartų brangesnis už cukrų.

„Geltonasis” cukrus – tai neišgrynintas cukrus, tarpinis cukraus gamybos produktas.

Karčioji druska – MgSO4 ⋅ 7H2O. Vartojamas kaip vaistas prieš vidurių užkietėjimą.

of 10


KMnO4 – kalio permanganatas (antiseptikas).

„Sidabro vanduo” – vanduo, kuriame ištirpęs didelis Ag kiekis. Šiame vandenyje esantys Ag+ jonai pasižymi antiseptinėmis savybėmis.

Skystas stiklas (kanceliariniai klijai) – Na2SiO3.

Amoniako vanduo – NH3 ⋅ H2O. Gaunamas prisotinant vandenį amoniako dujomis. 1l vandens tirpsta 700ml amoniako dujų.

Askorbino rūgštis (vitaminas C): . Bespalvė kristalinė medžiaga.

Polimetilmetakrilatas (organinis stiklas): .

Plastilinas – medžiaga lipdymui. Tai molis su vaško, taukų ir vazelino priemaišomis, neleidžiančiomis jam išdžiūti.

Freonai (šaldikliai) – gaunami veikiant fluoro vandeniliu atitinkamus chlorintus angliavandenilius. Nenuodingi. Labiausiai paplitęs freonas–12 (CCl2F2) ir freonas–11 (CCl3F). Vartojami buitiniuose šaldytuvuose.

9.7. CHEMINIŲ ELEMENTŲ LENTELĖS

© 2000 UAB "Lietuvos rytas"

of 10


d: esursaiemigrantasgermokslaschemijos …anksčiau valentingumą apibūdindavo kaip vieno atomo...

Documents