• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Hemija nemetala
 

Hemija nemetala

on

  • 3,379 views

Pomoc

Pomoc

Statistics

Views

Total Views
3,379
Views on SlideShare
3,379
Embed Views
0

Actions

Likes
1
Downloads
28
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft Word

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Hemija nemetala Hemija nemetala Document Transcript

    • 1.Vodonik- 1.Perioda IA (ili VIIA) grupaNalazenje u prirodi: Elementarni vodonik,najrasprostranjenijielement u kosmosu (oko 90%)U obliku jedinjenja-voda,minerali,nafta,prirodni gasU zivim organizmima makroelementi.Laboratorijsko dobijanje : Zn + H₂SO₄→ZnSO₄+H₂Industrijsko dobijanje : 1) C+H₂O→CO+H₂CO+H₂+H₂O→CO₂+2H₂2) 3Fe+4H₂O↔Fe₃O₄+4H₂3)elektrolizom vode : 2H₂O→2H₂ + O₂Fizicke osobine : gas bez boje I mirisa,Tt = -259⁰C,Tk=-253⁰C,ρ=0,09 g/dm₃,malo rastvorljiv u vodi,najbolji provodniktoplote od svih gasova I ima najvecu brzinu difuzije.Hemijske osobine:Energija jonizacije:13,6eV,Koef.elektronegativnosti : 2,1,Mol.energija veze 435,1kJ/mol,Redoks potencijal 0,0 VMolekul vode (H₂)-jaka nepolarna kovalentna veza,molekul jestabilan sto uslovljava relativno slabu hemijsku aktivnost.Navisokim temperaturama vodonik je vrlo jako redukcionosredstvo:CuO+H₂→Cu+H₂O 2H₂+O₂→2H₂ONa sobnoj temperaturi 2Li+H₂→2LiH F₂+H₂→2HFVodonicne veze : HF,H₂O,NH₃Upotreba : za dobijanje visokih temperature,kao redukcionosredstvo,za dobijanje NH₃,HCl,itd.Jedinjenja sa oks.brojem – 1: jedinjenja vodonika sa metalima Inemetalima koji imaju manji koef.elektronegativnosti odvodonika(hidridi)Jedinjenja sa oks.broje +1:jedinjenja vodonika sa elementimakoji imaju veci koef.elektronegativnosti(nemetali,nekimetaloidi),kiseline,baze,kisele I bazne soli,ugljenhidrati.2.Hlor-VIIA grupa 3.periodaNalazenje u prirodi: jedinjenja-NaCl-halit,KCl-silvin,KClMgCl₂6H₂O-karnalit.
    • U zivim organizmima microelementLaboratorijsko dobijanje :16HCl+2KMnO₄→2KCl+2MnCl₂+5Cl₂+8H₂O4HCl+MnO₂→MnCl₂+Cl₂+2H₂OIndustrijsko dobijanje : elektrolizom rastopa NaCl,CaCl₂,MgCl₂ili koncentrovanog vodenog rastvora NaCl (morske soli)Fizicke osobine : otrovan gas,zeleno-zute boje,Tt=-102⁰C,Tk=-34⁰C,ρ=3,23 g/dm₃,dobro se rastvara u vodiHemijske osobine : nemetal,sa metalima gradi soli(hloridi),savodonikom (HCl-kovalentno jedinjenje),oksidacionosredstvo,hemijski aktivniji od Br₂ I I₂ I moze da ih oksiduje:2KBr+Cl₂→2KCl+Br₂ 2KI+Cl₂→2KCl+I₂Upotreba : za proizvodnju plasticnih masa,oksidacionosredstvo,za dezinfekciju vodeJedinjenja ClSa oksid.brojem -1 Hlorovodonik HClLaboratorijsko dobijanje 2NaCl+H₂SO₄→Na₂SO₄+2HClIndustrijsko dobijanje : H₂+Cl₂→2HCl CH₄+Cl₂→CH₃Cl+HClBezbojni zagusljiv gas,tezi od vazduha,u vodi se lakorastvara.Suvi HCl preveden u tecnost na -85⁰C,ne provodielektricnu struju,sto se objasnjava odsustvom jonizacije Ikiselih osobina.Hlorovodnicna kiselina:vodeni rastvor HCl koji je jonizovanpriblizno 100%,koncentrovana kiselina sadrzi mas.37%HCl,kao jaka kiselina reaguje sa vecinom metala na sobnojtemperature,jaka oksidaciona sredstva oksiduju HCl doelementarnog hlora.Soli hlora su hloridi.Za razliku odhlora,hlorovodonik,hlorovodonicna kiselina I hloridi suredukciona sredstva.Jedinjenja sa pozitivnim oksidacionim brojevima:Oksidi hlora: Cl₂O,ClO₂,Cl₂O₇Oksikiseline hlora : Hipohloritna(hipohlorasta)-HClO,hipohloritna kiselina I njene soli su nestabilna jedinjenja Iupotrebljavaju se kao oksidaciona sredstva.Cl₂O+H₂O↔2HClO
    • Cl₂+H₂O↔HClO+HClOHloritna(hlorasta)-HClO₂-nije stabilna,soli-hloriti2ClO₂+H₂O↔HClO₂+HClO₃Hloratna(Hlorna)-HClO₃,nije stabilna,jaka kiselina,jakooksidaciono sredstvo,soli-hlorati(otrovni)Perhloratna(perhlorna)-HClO₄-najstabilnija od svihkiselina,slabo oksidaciono sredstvo,ali zato najjaca neorganskakiselina,soli-perhlorati.Cl₂O₇+H₂O↔2HClO₄Kiseonik- VIA grupa,2.periodaNalazenje u prirodi:najrasprostranjeniji element u prirodi :49,13mas.%Elementarni: u vazduhu (21zapr%),jedinjenja(voda88,9mas.%) minerali,u zivim organizmima:makroelement.Laboratorijsko dobijanje : 2KClO₃→2KCl+3O₂Industrijsko dobijanje : elektrolizom vode 2H₂O→2H₂+O₂Frakcionom destilacijom tecnog vazduhaFizicke osobine:gas bez boje I mirisa,Tt=-218⁰C,Tk=-183⁰C,ρ=1,429g/dm3Hemijske osobine:izraziti nemetal,u jedinjenjima ima oksid.broj-2,-1 I 0 (+1 u O₂F₂,+2 u OF₂,-1/2 u KO₂,-1/3 u KO₃)Molekul kiseonika(O₂)-nepolarna kovalentnaveza(498kJ/mol).Hemijski je vrlo aktivan-spada unajreaktivnije elemente,jedini se sa svim elementima osim saHe,Ne I Ar.Sve reakcije kiseonika su redoks reakcije,kiseoinik jejako oksidaciono sredstvo.Upotreba:u tehnici za dobijanje visokih temperature,u baznojhemiji za dobijanje H₂SO₄,HNO₃ itd.,umedicine,vazduhoplovstvu.Ozon(O₃) predstavlja alotropsku modifikaciju kiseonika.Nalazenje u prirodi:na visini od 30km ozon stvara ozonskiomotac koji apsorbuje glavnu masu UV zraka I time stiti ziveorganizme od njihovog stetnog dejstva.
    • Dobijanje-od kiseonika pomocu elektricnog praznjenja uozonizatorima.3O₂→2O₃Fizicke osobine:gas plave boje,karakteristicnog mirisa,Tt=-193⁰C,Tk=-112⁰C,u vodi se rastvara vise nego kiseonik.Hem.osobine:nestabilan I razlaza se na kiseonik-jakoegzotermna reakcija.Jako oksidaciono sredstvo.Upotreba:za preciscavanje voda,dezinfekciju vazduha uzatv.prostoru,obezbojavanje organskih boja.Jedinjenja kiseonikaJedinjenja sa oksidacionim broj -2VodaNalazenje u prirodi:najrasprostranjenije jedinjenje vodonika sakiseonikom-stvara hidrosferu koja pokriva 70% Zemlje.Ulitosferi se nalazi kao slobodna I vezana u sastavu raznihminerala I stijena,u vazduhu u obliku vodene pare I oblaka.Voda moze da se razlozi na vodonik I kiseonik pomocu toploteili elektricne energije.Elektricnim putem u Hofmanovom aparatu: K: 2H⁺ + 2e⁻→H2 A:O2⁻-2e⁻→1/2O₂Fizicke osobine:tecnost bez boje,mirisa Iukusa,Tt=0⁰C,Tk=100⁰C,ρ=1g/cm3Slabo provodi toplotuHemijske osobine:stabilno jedinjenje,ponasa se kao kiselina Ikao baza.I oksidaciono I redukciono sredstvo.2Na+2H₂O→2NaOH+H₂ 2F₂+2H₂O→4HF+O₂Jedinjenja sa oksid.brojem -1Vodonik-peroksid (H₂O₂)Industrijsko dobijanje : BaO₂+H₂SO₄→BaSO₄+H₂O₂Hem.osobine:nestabilan,razlaze se na vodu I kiseonik-egzotermna reakcija2H₂O₂→2H₂O + O₂ ∆rH=99 kJ/molU zavisnosti od uslova I oksidaciono I redukciono sredstvo
    • Oksid.sred.: 2KI+H₂O₂→2KOH+I₂Red.sred.: Ag₂O + H₂O₂→2Ag+H₂O+O₂Sumpor- VIA grupa,3.periodaNalazenje u prirodi:elementarni:vulkanski I sedimentalnitip,jedinjenja FeS₂-pirit,PbS-galenit,ZnS-sfalerit,CaSO₄*2H₂O-gips,CaSO₄-anhidritIndustrijsko dobijanje-preciscavanjem prirodnog elementarnogsumpora,iz sulfidnih ruda-SO₂ I njegovom redukcijom usijanimkoksom SO₂+C→S+CO₂Fizicke osobine:cvrsta kristalna supstanca zuteboje,Tt=115⁰C,Tk=444,7⁰C,ρ=1,96g/cm3,u vodi se ne rastvaravec u organskim rastvaracima,slabo provodi toplotu I neprovodi el.struju.Hemijske osobine:sumpor je manje aktivan od kiseonika,naobicnoj temperature reaguje samo sa fluorom,na povisenoj saCl₂,O₂,Br₂,H₂ I skoro sa svim metalima,reakcije su redoksprocesi.Upotreba u industriji gume,za dobijanje SO₂,CS₂,u poljoprivrediprotiv biljnih stetocina.Jedinjenja sa oksid.brojem -2Vodonik –sulfide(H₂S).Javlja se kao sastojak vulkanskihgasova,rastvoren u min.vodama,nastaje pri raspadanjuproteina.Laboratorijsko dobijanje : FeS+2HCl→FeCl₂+H₂SIndustrijsko dobijanje: H₂+S↔H₂SFizicke osobine:bezbojan gas neprijatnog mirisa,vrlootrovan,Tt=-82,9⁰C,Tk=-59,6⁰C,ρ=1,2g/cm3,u vodi se dobrorastvara.Hemijske osobine:jako redukciono sredstvoJedinjenja sa metalima-2Na+S→Na₂S CuSO₄+H₂S→CuS+H₂SO₄Jedinjenja sa poz.oksid.brojevima +4,+6Sumpor(IV)-oksid SO₂Laboratorijsko dobijanje-Na₂SO₃+H₂SO₄→Na₂SO₄+H₂O+SO₂
    • Industrijsko dobijanje-a)4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂;b)S+O₂→SO₂Fizicke osobine:bezbojan,otrovan gas,dobro se rastvara u vodiHemijske osobine:anhidrid sulfitne kiseline SO₂+H₂O↔H₂SO₃Sumpor(VI)-oksid SO₃Laboratorijsko dobijanje : H₂SO₄+P₂O₅→SO₃+2HPO₃Industrijsko : 2SO₂+O₂↔2SO₃Fizicke osobine:bezbojna tecnost,Tt=16,8⁰C,Tk=44,6⁰CHemijske osobine-SO₃ je jako oksidaciono sredstvo,SO₃ jeanhidrid sumporne kiseline SO₃+H₂O→H₂SO₄Upotreba:za dobijanje H₂SO₄ kao oksidaciono sredstvoKiseline sumporaSumporarasta kiselina,H₂SO₃ je nepostojana,lako se razlaze navodu I SO₂,vrlo lako se oksiduje vazdusnim kiseonikom naobicnoj temperature I prelazi u stabilnu H₂SO₄2H₂SO₃+O₂→2H₂SO₄Sumporna kiselina H₂SO₄Dobijanje industrijsko : Kontaktni procesa) 4FeS₂ +11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂b) 2SO₂+O₂→2SO₃c) SO₃ se apsorbuje u konc.H₂SO₄ pri cemu se dobija pusljivasumporna kiselina ili oleum jer sadrzi visak rastvorenog CO₃SO₃+H₂SO₄→H₂S₂O₇ (pirosumporna)H₂S₂O₇+H₂O→2 H₂SO₄Fizicke osobine:bezbojna uljanatecnost,Tt=10,35⁰C,Tk=338⁰C,ρ=1,834g/cm3Hemijske osobine:koncentrovana H₂SO₄ nije elektrolit,napovisenoj temp.djeluje na vecinu metala tako sto ih prvooksiduje a zatim stvara soli I izdvaja se SO₂Cu+ 2H₂SO₄↔CuSO₄+SO₂+2H₂ORazblazena H₂SO₄ je jak elektrolit,reaguje sa svimneplemenitim metalima stvarajuci odgovarajuce soli I vodonik
    • Zn+ H₂SO₄→ZnSO₄+H₂Azot – VA grupa,2.periodaNalazenja u prirodi:elementarni:u vazduhu 78zapr.%,jedinjenja:NaNO3-cilska salitra,u zivimorg.:makroelementLaboratorijsko dobijanje:NH₄NO₂→N₂+2H₂OIndustrijsko dobijanje:frakcionom destilacijom tecnog vazduhaFizicke osobine:gas bez boje I mirisa,Tt=-210⁰C,Tk=-195⁰C,ρ=1,25g/dm3,u vodi se slabo rastvara.Hemijske osobine:molekul N₂-nepolarna kovalentnaveza(946kj/mol),nemetal,inertan na obicnoj temperature,napovisenoj reaguje sa metalima,vodonikom I kiseonikom.Upotreba:za dobijanje amonijaka I kalcijum-cijanimida,zastvaranje inertne atmosphere u sijalicamaJedinjenja azotaSa oksid.brojem -3Jedinjenja sa metalima-nitridi(Li₃N,Ca₃N₂)Jedinjenja sa vodonikomAmonijak-NH₃Laboratorijsko dobijanje:2NH₄Cl+Ca(OH)₂→2NH₃+2H₂O+CaCl₂Industrijsko : N₂+3H₂→2NH₃Fizicke osobine:gas bez boje,ostrog mirisa,Tt=-78⁰C,Tk=-33⁰C,uvodi se rastvara vise od svih ostalih gasovaHemijske osobine:reaguje sa nemimmetalima,kiseonikom,halogenima,vodomNH₃+H₂O↔NH₄OH vodeni rastvor NH₃reaguje slabobazno.Amonijum soli postaju reakcijom gasovitog amonijaka ilinjegovog vodenog rastvora sa kiselinama NH₃+HCl→NH₄ClNH₃+HNO₃→NH₄NO₃Upotreba:za dobijanje azotne kiseline,za vjestacko hladjenje,zadobijanje amonijum-soli.Jedinjenja sa poz.oksid.brojevimaOksidi:N₂O,No,N₂O₃,NO₂,N₂O₅Azot(III)-oksid-N₂O₃ N₂O₃+H₂O↔2HNO₂
    • Azot(IV)-oksid NO₂ 2NO₂+H₂O→HNO₂+HNO₃Azot(V)-oksid N₂O₅ N₂O₅+H₂O→2HNO₃Azotna kiselina HNO₃Laboratorijsko dobijanje: NaNO₃+H₂SO₄→NaHSO₄+HNO₃Industrijsko:katalitickom oksidacijom amonijaka:1)4NH₃+5O₂↔4NO+6H₂O2)2NO+O₂→2NO₂3)4NO₂+O₂+2H₂O→4HNO₃Fiz.osobine:bezbojna tecnost,Tk=86⁰C,Tt=-42⁰C,rastvara se uvodi dobroHem.osobine:u razblazenom stanju jak elektrolit,u konc.snaznooksid.sredstvoFosfor-VA grupa,3.periodaNalazenje u prirodi:jedinjenja:Ca₃(PO₄)₂-fosforit,u zivimorganizmima-makroelement.Industrijsko dobijanje:2Ca₃(PO₄)₂+6SIO₂+10C→4P+6CaSiO₃+10COAlotropija:bijeli,crveni I crni fosfor.Fizicke osobine:bijeli fosfor-molekul bijelog fosfora se sastoji od 4 atoma I imastrukturu pravilnog tetraedra,bezbojna kristalnasupstanca,Tt=44⁰C,Tk=277⁰C,ρ=1,823gm/cm3,ne rastvara se uvodi,vrlo otrovan.Crveni fosfor-amorfni prah,ne topi se vec sublimuje prizagrijavanji,u vodi se ne rastvara,nije otrovan.Crni fosfor-tamnosiva supstanca,metalnog sjaja,u vodi se nerastvara,dobro provodi el.strujuHemijske osobine:Bijeli fosfor-u vazduhu se lako oksiduje,direktno se sjedinjujesa kiseonikom,halogenima,sumporom I mnogim metalima.Crveni I crni fosfor su manje reaktivni od bijelog I na vazduhuse ne pale spontano.Jedinjenja fosforaSa oksid.brojem -3Jedinjenja sa metalima-fosfidi-Na₃P,Ca₃P₂,Zn₃P₂,otrovni su
    • Jedinjenja sa vodonikom-Fosfin PH₃-bezbojan gas,malo serastvara u vodi,jak otrov,jako red.sredstvoSa poz.oksid.brojem (+3,+5)Fosfor(III)-hlorid PCl₃ Dobijanje 2P+3Cl₂→2PCl₃Fosfor(V)-hlorid PCl₅ Dobijanje PCl₃+Cl₂↔PCl₅Sa kiseonikom P₄O₆ I P₄O10Fosfor(III)-oksid P4+3O2→P4O6Fosfor(V)-oksid P4+5O2→P4O10KiselineFosforasta kiselina H3PO3Dobijanje PCl3+3H2O→H3PO3+3HClFosforna kiseline H3PO4Ca3(PO4)2 + 3H2SO4→2H3PO4+3CaSO4Ugljenik- IVA grupa,2.periodaNalazenje u prirodi-elementarni:dijamant I grafit,jedinjenje:uatmosferi CO2,u litosferi CaCO3(kalcit),u zivim organizmimamakroelement.Alotropija:dijamant,grafit I fulerenFizicke osobine:Dijamant:atomi su vezani kovalentnim vezama u kristaljnojresetki,bezbojna providna krta ali vrlo tvrda supstanca,dobroprovodi toplotu,ne provodi struju.Upotrebljava se u industriji zasjecenje stakla,busenje stijena.Bruseni dijamanti se zovubrilijanti I koriste se za nakit.Grafit:tamnosiva,neprozirna supstanca,metalnog sjaja,vrlomekana,dobro provodi toplotu I elektricnu struju.upotrebljavase za izradu olovaka I elektroda.Fuleren:sfericna alotropska modifikacija,koja sadrzi 60C-atoma,sastoji se od pravilnih petougaonika I sestougaonika kojicine povrsinu sfere,ima poluprovodnicke osobine,dobro serastvara u org.rastvaracima.
    • Hemijske osobine-modifikacije su inertne na obicnojtemperature,na povisenoj reaguje sam metalima,saO2,H2,B,Si,SJedinjenja ugljenikaSa neg.oksid.brojevimaJedinjenja sa vodonikom-ugljenhidratiJedinjenja sa metalima-karbidi-CaC2,Al4C3,B4C,Fe3CCaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2 industrijsko dobijanjeSa poz.okisd.brojevimaJedinjenja sa kiseonikom- Ugljenik(II)-oksid COLaboratorijsko dobijanje HCOOH→CO+H2OIndustrijsko 2C+O2→2CO C+H2O→CO+H2Gas bez boje I mirisa,otrvan,u vodi se malo rastvara,napovisenoj temperature sagorijeva uz oslobadjanje znatnekolicinie toplote sto ga cini veoma kvalitetnim gasnim gorivom:2CO+O2→2CO2Koristi se kao redukciono sredstvo u metalurgijiFe2O3+3CO→2Fe+3CO2Ugljenik(IV)-oksid CO2Laboratorijsko dobijanje CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2Industrijsko CaCO3↔CaO+CO2C6H12O6→2C2H5OH+2CO2 (alkoholno vrenje)Gas bez boje I mirisa,neotrovan,u vodi se rastvaradobro,oksidaciono sredstvo,koristi se u industrijisecera,piva,vina,u cvrstom stanju koristi se za hladanjeKiseline ugljenikaKarbonatna kiselina H2CO3 CO2+H2O↔H2CO3Jedinjenja sa azotomCIjanovodonik HCNDobijanje : 2NaCN+H2SO4→Na2SO4+2HCNHCN je bezbojna,lako isparljiva tecnost,jedan od najjacihotrova
    • Jedinjenja sa sumporomUgljendisulfid CS2Dobijanje C+2S→CS2CS2 je bezbojna,lako isparljiva tecnost,koristi se kao dobarrastvarac za razne org.i neorg.supstance.Jedinjenja sa halogenimaUgljentetrahlorid – CCl4Dobijanje CS2+3Cl2→CCl4+S2Cl2Bezbojna tecnost,aromaticnog mirisa,dobar rastvaracmasti,tesko se rastvara u vodi,nije zapaljiv ni eksplozivan.Silicijum- IVA grupa,3.periodaNalazenje u prirodi:po rasprostranjenosti nalazi se na 2.mjestu26mas.%,jedinjenja:kvarc SIO2,u sastavualumosilikata(ortoklas)I razlicitih polisilikatnihminerala(,talk,azbest)Industrijsko dobijanje: SiO2+2C→Si+2COAlotropija:amorfni I kristalni silicijum.Fizicke osobine:Amorfni silicijum:zatvoreno-mrk,amorfan prah,ne provodistrujuKristalni silicijum:tamnosivi,neprozirni,iglicastikristali,Tt=1414⁰C,Tk=2900⁰C,ρ=2,33g/cm3,tvrd,dobro provoditoplotu.Hemijske osobine:na obicnoj temp.reaguje samo sa fluorom,napovisenoj sa O2,N2,S,halogenima,metalima.Upotreba: za dobijanje legura.Jedinjenja silicijumaSa neg.oksid.brojevimaSa vodonikomSa poz.oksid.brojevimaSa halogenima : SiF4,H2SiF6,SiCl43SiF4+3H2O→2H2SiF6+H2SiO3
    • Jedinjenja sa kiseonikomSilicijum(IV)-oksid SiO2U prirodi se javlja u velikim kolicina u kristalnom I amorfnomobliku.najstabilnija kristalna modifikacija je kvarc,hemijskiinertan,nerastvoran u vodi I kiselinama osim ufluorovodonicnoj.SiO2+4HF→SiF4+2H2OSiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2OSilicijumove kiselineSiO2H2O ili H2SiO3-metasilicijumova kiselinaSiO2*2H2O ili H4SiO4-ortosilicijumova kiselina.Bor- IIIA grupa,2.periodaNalazenje u prirodi:jedinjenja-H3BO3(sasolin),Na2B4O7*10H20-boraksU biljnim organizmima microelementDobijanje: redukcijom oksida pomocu Na,MgB2O3+3Mg→2B+3MgOJedinjenja boraSa oksic.brojem +3Jedinjenja sa halogenima BX3Sa vodonikom B2H6Sa kiseonikom B2O3 4B+3O2→2B2O3 sa vodom daje bornukiselinu B2O3+3H2O→2H3BO3