Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Hemija nemetala

7,565 views

Published on

Pomoc

  • Be the first to comment

Hemija nemetala

  1. 1. 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.
  2. 2. 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
  3. 3. 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.
  4. 4. 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
  5. 5. 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
  6. 6. 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
  7. 7. 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
  8. 8. 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
  9. 9. 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.
  10. 10. 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
  11. 11. 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
  12. 12. 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

×