Põhikooli raudvara

Neeme Katt

Põhimõisted

1. keemiline element

2. keemiline reaktsioon

3. lihtaine

4. liitaine (keemiline

ühend)

5. lahus

6. ioon

7. katioon

8. anioon

9. kovalentne side

10. iooniline side

11. metalliline side

1. oksüdatsiooniaste

2. redutseerija

3. redutseerumine

4. oksüdeerija

5. oksüdeerumine

6. redoksreaktsioon

7. molaarmass

8. molaarruumala

1. oksiid

2. happeline

oksiid

3. aluseline oksiid

4. hape

5. alus

6. leelis

7. sool

8. süsivesinik

9. alkohol

10. karboksüülhape

11. polümeer

Aatomi ehituse seosed perioodilisussüsteemiga

1) Aatomnumber (järjenumber) = tuumalaeng = = p arv = e koguarv

2) Perioodi number = elektronkihtide arv

3) A-rühma number = e arv väliskihil = max o.a

4) B-rühma elemendil on väliskihil tavaliselt 2 e

5) Ümardatud aatommass = = massiarv = p arv + n arv

6) e suurim arv kihtidel: 2, 8, 18, 32

7) Väliskihil kuni 8e, eelviimasel kuni 18e

Elektronskeem1. Elemendi sümbol ja tuumalaeng (= järjenumber).

Na: +11 Fe: +26 2. Püstjoon ja selle järele märgime kaarekestega

elektronkihid (kihtide arv = perioodi number).Na: +11 | ) ) ) Fe: +26 | ) ) ) )

3. Kõige parempoolse kaarekese sisse väliskihi elektronide arv ( A-rühma number või B-rühma elemendi korral 2).Na: +11 | ) ) 1) Fe: +26 | ) ) ) 2)

4. Täidame sisemised elektronkihid järgmiselt: 2, 8, 18, 32Seejuures tuleb eelviimase kihi elektronide arv leida arvutamise teel: liidame kokku juba kirjapandud elektronide arvud ja lahutame saadud summa elektronide koguarvust. Na:+11 | 2) 8) 1) Fe:+26| 2)8)14)2)

Keemilise sideme alaliigid

Kovalentne side Iooniline side Metalliline side

Keemiline side

ühised elektronipaarid

mittemetalli aatomite vahel

molekulid

metalli ja mitte-metalli aatomite vahel

elektronide üleminek metallilt mittemetallile

ioonid (molekule EI ole)

metalli aatomite vahel

vabad elektronid ja ioonid

Ainete liigitamine ehituse põhjal

Molekulaarsed Mittemolekulaarsed

Ained

madal sto, pehmed

kovalentne side

koosnevad molekulidest

iooniline side,metalliline side

koosnevad ioonidest või aatomitest

kõrge sto, kõvad

molekulide vahelnõrgad jõud

Ainete liigitamine

Anorgaanilised ained

Lihtained Liitained e. keemilised ühendid

Metallid Mittemetallid Oksiidid HappedAlused Soolad

Väärisgaasid

AINED

Süsivesinikud Alkoholid

Orgaanilised ained

Tähtsamad happed ja happeanioonid

HCl vesinikkloriidhape Cl— kloriid

H2S divesiniksulfiidhape S2— sulfiid

H2SO3 väävlishape SO32— sulfit

H2SO4 väävelhape SO42— sulfaat

H2CO3 süsihape CO32— karbonaat

H3PO4 fosforhape PO43— fosfaat

HNO3 lämmastikhape NO3— nitraat

CH3COOH etaanhape

Metalliühendite nimetamine

• Metallil on muutuv o.a

metall+(o.a)+oksiid/hüdroksiid/anioon

CuO – vask(II)oksiid

Fe(OH)3 – raud(III)hüdroksiid

Sn3(PO4)2 – tina(II)fosfaat

• Metallil on püsiv o.a (IA, IIA, IIIA)

metall+oksiid/hüdroksiid/anioon

Na2O – naatriumoksiid

Ba(OH)2 – baariumhüdroksiid

K2CO3 – kaaliumkarbonaat

Valemite koostamine

Kasuta alati o.a või ioonide laenguid

• Kirjuta ioonide laengud sümbolite kohale

• Kui saab, siis taanda

• Indeksite saamiseks võtame taandatud

laengud „risti”

Ca CO3

2-2+kaltsiumkarbonaatFe (OH)

2

2+ —

raud(II)hüdroksiid

Zn3 (PO

4)2

3-2+

tsink(II)fosfaatAl2 O

3

2–3+

alumiiniumoksiid

Mittemetallioksiidid

1. variant - mittemetalli nimi + (o.a) + oksiid

2. variant - nimetuses näidatakse aatomite arvud

eesliidetega:

2 – di- 5 – penta- 8 – okta-

3 – tri- 6 – heksa- 9 – nona-

4 – tetra- 7 – hepta- 10 – deka-

N2O5 – dilämmastikpentaoksiid

ehk lämmastik(V)oksiid

Valemi koostamisel leiame indeksid nimetusest

eesliidete järgi:

tetrafosfordekaoksiid – P4O10

Hapete reaktsioonid

• metall + hape sool + H2

– Vaata pingerida!

• alus + hape sool + H2O

• aluseline oksiid + hape sool + H2O

Mg + H2SO4 MgSO4 + H2

MgO + H2SO

4 MgSO

4 + H

2O

Mg(OH)2 + H

2SO

4 MgSO

4 + 2H

2O

Põlemisreaktsioonid

• Põlemisel ained oksüdeeruvad hapniku (O2) toimel tekivad oksiidid

2Mg + O2 2MgO

2H2 + O2 2H2O

C + O2 CO2

S + O2 SO2

• Süsivesinike täielikul põlemisel tekivad CO2 ja H2O

– Tasakaalusta hapnik viimasena!

CH4+ 2O2 CO2 + 2H2O

Aluselised oksiidid

• Aluselised oksiidid on alustele vastavad

metallioksiidid

• IA ja IIA Ca metallide oksiidid

reageerivad veega, moodustades aluse

CaO + H2O Ca(OH)2

– Ülejäänud metallide oksiidid veega ei reageeri

Happelised oksiidid

Hape Oksiid

H2SO3 SO2

H2SO4 SO3

H2CO3 CO2

H3PO4 P4O10

HNO3 N2O5

H2SiO3 SiO2

Reageerivad veega - ühinemine

• SO2 + H2O H2SO3

• SO3 + H2O H2SO4

• CO2 + H2O H2CO3

• P4O10 + 6H2O 4H3PO4

• N2O5 + H2O 2HNO3

• SiO2 + H2O ei reageeri

Happelised oksiidid on hapetele vastavad mittemetallioksiidid

Reageerivad alustega - vahetus (vastava happe ja aluse vahel)

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (H2CO3)

Kokkuvõte reaktsioonidest• Asendus – metall + hape sool + H2

• Vahetus

– alus + hape sool + H2O

– aluseline oksiid + hape sool + H2O

– alus + happeline oksiid sool + H2O

• Ühinemised

– lihtaine + O2 oksiid

– happeline oksiid + H2O hape

– aluseline oksiid + H2O hüdroksiid

• Süsivesinike põleminesüsivesinik + O2 CO2 + H2O

Molaarmass ja molaarruumala

• Ühe mooli aine mass = molaarmass

– Molaarmassi arvutamiseks tuleb kokku liita

aatommassid (arvestades indekseid)

– M(H2SO4) = 1·2 + 32 + 16·4 = 98 g/mol

• Ühe mooli gaasi ruumala (nt) = 22,4 dm3/mol

M

mn

4,22

Vn

Lahuse massiprotsent

• Lahuse massiprotsent näitab, mitu protsenti

moodustab lahustunud aine mass lahuse

kogumassist

mlahus = mlahusti + mlahustunud aine

100% p%

p =mlahustunud aine

mlahus

·100%

mlahus 100%

mlahustunud aine p%

Näidisülesanne 1

Mitme protsendiline lahus saadi, kui 380 g vees

lahustati 20 g soola?

Näidisülesanne 2

Mitu grammi tuleb võtta soola ja vett, et saada

200 g 15%-list lahust?

Näidisülesanne 3

Mitu grammi 20%-list lahust saab valmistada 5 g

soolast? Mitu grammi vett tuleb selleks võtta?

Tihedus

• Tihedus näitab ühikulise ruumalaga ainekoguse

massi

• m= ·V

• Vee tihedus = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3

V

m

mV

Aine hulk

• 1 mool = 6,02·1023 osakest (NA)

• molaarmass = 1 mooli aine mass (g/mol)

• molaarruumala = 1 mooli aine ruumala GAASIDEL 22,4 dm3/mol

• mol – g – dm3

• kmol – kg – m3

• mmol – mg – cm3

Näiteülesanne

Näiteülesanne

Arvutused reaktsioonivõrrandite

järgi

• Reaktsioonivõrrandi kordajad näitavad

reaktsioonis osalevate ainete moolide suhet

2H2 + O2 2H2O

2 mol 1 mol 2 mol

Näiteülesanne 1

Mitu mooli hapnikku kulub 6 mooli vesiniku

põlemiseks?

6 mol x

2H2 + O2 2H2O

2 mol 1 mol

x = = 3 mol O2molmolmol

216

Näiteülesanne 2

Mitu mooli vesinikkloriidhapet kulub reageerimiseks 6,2 g naatriumoksiidiga?

Näiteülesanne 3Mitu g raud(II)sulfaati tekkis raua reageerimisel

väävelhappe lahusega, kui eraldus 5,6 dm3 H2?

pH skaala

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

happelinepH < 7

aluselinepH > 7

neutr

aaln

e

H+ = OH–

H+ > OH– H+ < OH–

happelisus suureneb aluselisus suureneb

Ele

ment

Tüüpiline

sidemete

arv

Võimalikud sidemed

C 4

N 3

O 2

H 1

HONC reegel

Süsivesinikud

• Süsinikahel võib olla

– hargnemata ehk lineaarne

– hargnenud

– tsükliline

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

CH CH

CH3

CH3

CH3

CH3

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

Aatomirühmitust OH sisaldavad

ained

• Alkoholid – hüdroksüülrühm –OH

– Neutraalsed

– CH3 – CH2 – OH

• Karboksüülhapped – karboksüülrühm –COOH ehk

– Happelised

– CH3 – COOH

• Hüdroksiidid – hüdroksiidioon OH–

– Aluselised

– Na+OH –

C

O

O

H

O.a muutumine

redoksreaktsioonis

0

I

II

III

IV

V

-I

-II

-III

-IV

oksü

de

eri

jare

du

tse

eru

b

red

uts

ee

rija

oksü

de

eru

bo.a väiksemaks

o.a suuremaks

Olulised ained

• H2O

• CO

• CO2

• SiO2

• SO2

• Fe2O3

• CaO

• HCl

• H2SO4

• NaOH

• Ca(OH)2

• NaCl

• Na2CO3

• NaHCO3

• CaSO4

• CaCO3

• CH4

• CH3CH2OH

• CH3COOH