Transcript Hemiski elementi i njihova jedinjenja(Nemetali)

Hemiski elementi i
njihova jedinjenja
(Nemetali)
Aleksandar Mitić
Marko Kocević
Sadržaj
 Kiseonik
 Hlor
 Sumpor
 Azot
 Fosfor
 Vodonik
 Ugljenik
NEMETALI
Nemetali
 Nemetali su hemiski elementi koji se u tablici
periodnog sistema nalaze u gornjem desnom
uglu.
SADRŽAJ
NAPRED
 Nemetali,na sobnoj temperaturi,mogu da budu u sva tri agregatna





stanja.Neki su cvrsti(ugljenik,sumpor,jod,fosfor),drugi
gasoviti(kiseonik,azot,vodonik,hlor),a brom je tecan.Osim na
sobnoj temperaturi (25˚C) jesu nemetali.
Nemetali se mogu razlikovati i po mirisu.Neki od njih imaju veoma
jak,neprijatan miris,na primer hlor i brom.Ne smeju se udisati jer
su veoma stetni po zdravlje.
Opsta osobina nemetala je da ne provode elektricitet.Izuzetak je
oblik ugljenika koji nazivamo grafit.
I pored razlika u fizickim osobinama koje smo naveli,svi nemetali
zbog zajedničkih hemijskih osobina čine jedan skup elemenata.
Osnovna zajednicka osobina nemetala je da grade
kiseline.
Mnogi nemetali su biogeni elementi.
NAZAD
Kiseonik
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
OSOBINE:
– Pod normalnim uslovima je u gasovitom
agregatnom stanju. Neophodan za opstanak
živih bića. Snažan oksidans. U tečno stanje
prelazi na -183°C (1.013 bara) podržava
gorenje, bez boje, ukusa i mirisa.
– Kiseonik u čistom obliku se javlja u vidu
molekula O2 i njegove Alotropske
modifikacije, ozona O3 .
SADRŽAJ
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
JEDINJENJA:
Voda
Gašeni kreč
Živi kreč
Krečnjak
Sumporna kiselina
Ugljen-dioksid
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
 PRIMENA:
– U procesima sagorevanja radi postizanja viših temperatura.
– U metaloprerađivačkoj industriji i metalurgiji za sečenje i
zavarivanje, za intenziviranje tehnoloških procesa.
– U industriji nemetala za postizanje viših temperatura.
– U hemijskoj industriji za proizvodnju sintenznih gasova, u
pirolitičkim procesima ...
– U ostalim primenama (medicina, biološke nauke,
prehrambena industrija, naučnotehnička istraživanja).
Hlor
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
 OSOBINE:
– Hlor je nemetal sa atomskim brojem 17, pripada VIIA
grupi.
– Hlor je žuto zelen gas oko 2,5 puta teži od vazduha,
neprijatnog, zagušljivog mirisa, veoma otrovan.
– Hlor je veoma rasprostranjen u prirodi i može se naći u
skoro svakom živom organizmu.
– Stabilni izotopi su mu: 35Cl i 37Cl.
SADRŽAJ
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
JEDINJENJA:
– Čist hlor se javlja u vidu dvoatomskih molekula Cl2. U jedinjenjima se
javlja sa oksidacionim brojem od -1 do +7. Hlor se dobro rastvara u vodi i
gradi hlornu vodu, koja zbog nascentnog kiseonika ima baktericidno
dejstvo, a služi i za beljenje organskih boja.
– Hlor je hemijski veoma aktivan. U prisustvu prigušene sunčeve svetlosti
jedini se sa vodonikom gradeći hlorovodonik. U punoj sunčevoj svetlosti
ova reakcija se odigrava eksplozivno. Hlor neposredno reaguje sa većinom
elemenata i u tim reakcijama nastaju uglavnom hloridi. U jednom litru
vode temperature 10 °C rastvara se 3,10 litara hlora dok pri temperaturi od
30 °C samo1,77 litara. Sa vodom reaguje sporo gradeći hlorovodonik i
perhlornu kiselinu (HClO). Sa kiseonikom gradi 5 različitih oksida. Hlor
gradi nekoliko kiselina i odgovarajuće soli:
– hlorovodoničnu (sonu) kiselinu i hloride kao soli
– perhlornu kiselinu i soli perhloride
– hlorastu kiselinu i soli hlorate
– hlornu kiselinu
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
 PRIMENA:
– Hlor je sredstvo za izbeljivanje i dezinfekciju.
– Dezinfekcija vode(za piće,u bazenima).
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
JEDINJENJA:
–
–
–
–
–
Vodonik-sulfid
Lorandit
Sumpor dioksid
Sumpor-monoksid
Sumporna kiselina
Sumpor
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
– OSOBINE:
Sumpor je nemetal VIA grupe. Stabilni izotopi sumpora su: 32S,
33S, 34S i 36S.
– Sumpor je neophodan za život čoveka. Ulazi u sastav dve
aminokiseline kao i u mnoga bitna biološka jedinjenja, kao što su
na primer vitamini. Važnija jedinjenja sumpora su sumporna
kiselina, sumporasta kiselina, njihove soli, sumpor(IV)oksid i
sumpor(VI)oksid. Poznati su i oksidi sumpora: S2O(I) , SO(II) i
SO4(VI).
– Sumpor se javlja i u čistom obliku i u obliku minerala sulfida i
sulfita. Sem iz sumpornih ruda sumpor se u velikoj količini dobija i
prečišćavanjem kamenog uglja i prečišćavanjem industrijskog
pepela.
SADRŽAJ
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
PRIMENA:
– Određene količine se koriste za izbeljivanje
vune i drvene mase pri produkciji papira.
Određene količine se koriste i za produkciju
bezalkoholnih pića, džemova i za sušenje voća,
jer zaustavlja razvoj bakterija i gljivica. Većina
sumpordioksida se koristi za produkciju
sumporaste kiseline.
Azot
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
OSOBINE:
-Azot se u slobodnom obliku javlja u vidu N2. U
tom molekulu 2 atoma azota su vezana
trostrukom vezom. Pod normalnim uslovima je
u gasovitom agregatnom stanju. Bez mirisa,
nije otrovan, zagušljiv je. Pod normalnim
tehnološkim uslovima ponaša se kao intertan
gas. Prelazi u tečno stanje na -195 °C (1,013
bara).
SADRŽAJ
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
JEDINJENJA:
– Azot ulazi u sastav mnogih jedinjenja kao što
su na primer: amonijak, azotna kiselina, nitrati,
nitriti kao i u mnoga važna organska jedinjenja.
Neophodan je za život na Zemlji. Ulazi u sastav
biočestica kao što su aminokiseline, nukleinske
kiseline...
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
 PRIMENA:
– Kao inertan gas u metalurgiji, hemijskoj industriji,
industriji hrane i poljoprivredi
– Za transport agresivnih materija
– U tečnom agregatnom stanju za brzo hlađenje u
industriji, proizvodnji hrane, medicini i veterini, u
naučnotehničkim istraživanjima.
– Za regulisanje kalorične vrednosti gorivih gasova
– Za sintezne smese u hemijskoj industriji
Fosfor
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
 OSOBINE:
– Fosfor je hemijski element koji ima simbol P i atomski broj 15. On
je viševalentan nemetal iz VA grupe. Često se nalazi u
neorganskim fosfatnim kamenovima.
– Zbog velike reaktivnosti, fosfor se ne nalazi slobodan u prirodi.
Jedan oblik fosfora (beli fosfor) emituje bledo svetlucanje u
prisustvu kiseonika (otuda grčki naziv)
– Fosfor je sastavni deo nukleinskih kiselina - DNK
(dezoksiribonukleinske kiseline) i RNK (ribonukleinske kiseline) i
esencijalan element za sve ćelije. Zato se zove biogeni element
(bios - život, genezis - nastajanje). Najznačajnija industrijska
upotreba fosfornih hemikalija je pravljenje đubriva.
SADRŽAJ
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
JEDINJENJA:
– Fosforna kiselina
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
 PRIMENA:
– Koncentrovana fosforna kiselina, koja sadrži oko 70% do 75% P2O5 (fosfor(V)oksida) je veoma bitna za poljoprivredu, tj. proizvodnju đubriva. Ali zbog velike
upotrebe, dovelo je do povećanja pravljenja fosfata u drugoj polovini 20. veka.
– pravljenje specijalnih stakala koje se koriste za natrijumske lampe
– kalcijum fosfat u pravljenju finog porcelana
– u nekim zemljama natrijum tripolifosfat dobijen iz f. kiseline se koristi u pravljenju
deterdženata (a u nekim je zabranjen)
– fosforna kiselina se koristi u gaziranim pićima.
– fosfor se koristi za pravljenje organskih smeša, preko fosfor hlorida i P4S3 i P4S10.
Te smeše su plastifikanti, vatro-otporne supstance i pesticidi.
– fosfor je bitan u pravljenju čelika i fosfor bronze (Cu3P)
– beli fosfor se koristi za vojne svrhe (dimne bombe)
– crveni fosfor je bitan za pravljenje plamena šibice. Kod šibica, crveni fosfor je
prisutan na hrapavoj površini, a ne u glavi šibice.
Vodonik
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
OSOBINE:
– Pod normalnim uslovima je u gasovitom
agregatnom stanju. Nije otrovan. Zapaljiv
(granica eksplozivnosti u vazduhu od 4-94%).
Minimalna energija inicijacije paljenja 0,02 MJ.
Temperatura plamena pri stehiometrijskom
sagorevanju je 1930°C.
SADRŽAJ
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
 JEDINJENJA:
– Vodonik ulazi u veliki broj organskih (retka su organska jedinjenja
bez vodonika) i neorganskih jedinjenja. Njegovo najvažnije
jedinjenje je voda.
– Spajanjem direktno sa elementima daje hidride, koji mogu biti
hidridi nemetala (halogenvodonici, H2O, H2S, NH3, PH3, AsH3)
ili hidridi nemetala u kojima je njegov oksidacioni broj -1.
– Ulazi u sastav nekih soli (kisele i bazne), kiselina i baza. Od drugih
njegoih jedinjenja veći značaj ima vodonik-peroksid (H2O2).
– vodonik-peroksid
– peroksidi
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
 PRIMENA:
– U procesima sagorevanja (industrije stakla, obrada dragog
kamenja, sečenja i zavarivanja metala)
– U hemijskoj industriji za proizvodnji sinteznih smesa, redukciji,
hidrogenizaciji i desulfurizaciji
– U proizvodnji električne energije
– U instrumentalnoj analitici
– U meteorologiji, u proizvodnji el, energije itd.
– U elektronici.
– U proizvodnji poluprovodnika
– U stvaranju redukcionih atmosfera u metalurgiji, rafinaciji metala,
u termičkoj obradi metala
Ugljenik
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
 OSOBINE:
 Ugljenik ili karbon je nemetal, IVA grupe. Stabilni izotopi su mu:




12C i13C. Bitan nestabilan izotop je 14C (nastaje od 14N u gornjim
slojevima atmosfere). Ovaj četvorovalentni nemetal ima nekoliko
alotropskih modifikacija:
Ugljenik je zastupljen u zemljinoj kori u količini od 0,018%.
Ugljenik je bio poznat još u praistoriji. Da je hemijski element prvi je
utvrdio Antoan Lavoazije. Međunarodni naziv je izveden od latinske
reči carbo, ugalj.
Ugljenik je veoma raprostranjen u prirodi. Broj poznatih jedinjenja
ugljenika je preko 10 puta veći od poznatih jedinjenja svih ostalih
elemenata.
Cela jedna grana hemije, organska hemija, se bazira na jedinjenjima
koja u sebi sadrže ugljenik. Sem organskih jedinjenja veliki značaj
imaju ugljen(II)oksid, ugljenik(IV)oksid, ugljena kiselina, karbidi i
karbonati.
SADRŽAJ
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
 JEDINJENJA:
 Grafit
 Dijamant
 Fuleren
OSOBINE
JEDINJENJA
PRIMENA
 PRIMENA:
 Grafit
– Olovka,elektrode
– Za podmazivanje metalnih osovina
 Dijamant
– U izradi nakita
– Za rezanje i brušenje tvrdih materijala