2012. I. fé

7. előadás

12-11-05

Általános kémia 2011/2012. I. fé

3

12-11-05


4

12-11-05


5

12-11-05


6

12-11-05


7

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

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

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

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

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

Csoport → 1

2 3 II III IA A B

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 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 1 2 3 4 5 6 7

1 H 3 Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr

4 5 6 7 8 9 Be B C N O F 12 13 14 15 16 17 Mg Al Si P S Cl 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 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 89 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 ** 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

12-10-13


13

K

19

Ca 20

Ar4s Ar4s

1

2

Sc Ti V Cr

21 22 23 24

Mn 25 Fe

26

Co 27

12-10-13

Ni

28

Ar4s 3d 2

1

2

2

2

3

1

5

2

5

2

6

2

7

Ar4s 3d Ar4s 3d Ar4s 3d Ar4s 3d Ar4s 3d Ar4s 3d Ar4s 3d

Általános kémia 2011/2012. I. fé 2

14 8

12-09-17

16

12-09-17

17

12-10-13


18

12-09-17

19

12-10-13


20

12-10-13


21

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)

Hidrogén

1s2

Fizikai tulajdonságok: A H-atom átmérője 10-8 cm, a H-mag átmérője 10-13 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 %

- Közönséges körülmények között színtelen, szagtalan, elemi gáz, a gázok között a legkönnyebb, - 0 oC, 101325 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)

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 12-10-13

MnO-4 + 5,H’ + 3 H+ =Mn2+ + 4H2O Általános kémia 2011/2012. I. fé

25

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.

Előállítása: laboratóriumban: savakból (ε0M/Mz+ < ε0H2/H+ ) a tulajdonképpeni reakció: 2 H3O+ + M → M2+ + 2 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 .

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+ + BH4- + 2 H2O → H3BO3 + 4 H2 .

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

Membráncellás elektrolízis

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;

12-10-13


32

12-10-13


33

12-10-13


34

12-10-13


35

s-mező elemei

12-10-13


36

12-10-13


37

12-10-13


38

12-10-13


39

12-10-13


40

12-10-13


41

12-10-13


42

12-10-13


43

12-10-13


44

12-10-13


45

12-10-13


46

12-10-13


47

12-10-13


48

12-10-13


49

12-10-13


50

H2F2;

12-10-13

H4F4;

H6F6;


51

12-10-13


52

2012. I. fé

Recommend Documents