uabooks.top

E téma tananyaga segít nektek:

megismerni a nemfémek szerepét az oxidációsredukciós folyamatokban;

meghatározni a nemfémek közötti reakciókban az oxidáló- és a redukáló szert; megérteni, milyen tényezők hatnak a hidrolízis folyamatára;

ismereteket szerezni a nemfémek alkalmazási köréről.

Kémiai tulaj donságok. A nemfémeknek sok a közös kémiai tulajdonságuk: kölcsönhatásba lépnek a fémekkel, egymással, különböző csoportba tartozó összetett anyagokkal. Ezek a reakciók mind oxidációs-redukciós kölcsönhatások.

Érdekes

tudnivaló

A legagresszí-vabb nemfém, a fluor előállításáért és kutatásáért 1906-ban H. Moissan kémiai Nobel-díjat kapott.

A nemfémek mint oxidálószerek. Mivel a nagy elektronvonzó képességű nemfémes elemek atomjai a reakcióban teljesen vagy részlegesen elektronokat vesznek fel, így jellemző az oxidálószer szerepe a nemfémekre. A legnagyobb elektronega-tivitással rendelkező elemek alkotta egyszerű anyagok a legerősebb oxidálószerek: a fluor, az ózon, az oxigén, a klór. A fémekkel való reakcióik során a nemfémek mindig oxidálószerek. Ezeknek a reakcióknak nagy része nagy sebességgel, jelentős hő kiválásával megy végbe, olykor láng megjelenése is kíséri a folyamatot (36. ábra).

íijátok fel a lítium és a kén, az alumínium és az oxigén között lejátszódó reakciók egyenleteit.

Érdekes

tudnivaló

A bőr és a szilícium nem reagál a hidrogénnel, hidrogénve-gyületeik viszont léteznek.

A hidrogénnel való reakcióban a nemfémek oxidálószerként vesznek részt, mivel a hidrogénnek meglehetősen alacsony az elektronegativitá-sa. A hidrogénatomok ezekben a kémiai átalakulásokban elektronokat veszítenek, redukáló szerként viselkednek. Minél nagyobb a nemfémes elem elektronegativitása, annál aktívabban reagál az egyszerű anyag a hidrogénnel. Ennek példája a halogének és a hidrogén kölcsönhatása, melynek általános egyenlete:

A fluor a hidrogénnel robbanással reagál, klórral való reakciója hasonló hatású, de csak fény jelenlétében megy végbe (sötétben nem történik semmi, a fény az aktiválási energia). A bróm és a jód hidrogénnel való reakciója csak melegítésnél indul meg, és nem vezet az anyagok teljes átalakulásához.

Nemfémek mint redukáló szerek. A redukáló jelleg elsősorban a legkevésbé elektronega-tív nemfémes elemek anyagaira jellemző: hidrogén (H₂), szén (C). Ezek az anyagok redukáló szerként viselkednek halogénekkel, oxigénnel, kénnel, nitrogénnel szemben. A hidrogén, a szén és sok más nemfémes anyag ég az oxigénben, illetve a levegőben. Az ilyen reakciók termékei az oxidok. Ha egy nemfémes elemnek változó a vegyértéke, az oxigénhiány miatt gyakran alacsonyabb oxidációs értékű oxid keletkezik, oxigénfelesleg esetében a nemfémnek az oxidban magasabb lesz az oxidációs száma:

A hidrogén és a szén mint redukáló szer kölcsönhatásba lép a fémelemek oxidjaival. Ezeket a reakciókat a kohászatban alkalmazzák például a vas előállításánál. Ezt a folyamatot ábrázolják a következő reakciósémák:

Érdekes

tudnivaló

A hidrogén és a szén nem reagál az alkáli fémek, a bárium és az alumínium oxidjával.

Alakítsátok át a reakciósémákat kémiai egyenletekké.

Felhasználás. A legtöbb nemfémnek nagy gyakorlati jelentősége van. A 7. osztályos tananyagban találkoztatok az oxigén alkalmazásával. Az ózont és a klórt baktericid tulajdonságaik miatt a víz fertőtlenítésére használják. A klór kiindulási alapanyaga a klórmész, a szerves oldószerek, a növényvédő szerek gyártásának.

A grafitot réteges szerkezete alkalmassá teszi kenőanyagként való használatára, elektromos vezetőképessége lehetővé teszi elektródák készítésére. Az atomreaktorokban grafit rudakat használnak. Keménysége miatt a gyémántszemcsét fúrófejekben, üvegvágókban használják (37. ábra). A gyémántot szépsége és csillogó fénye ékszerek készítésére teszi alkalmassá (a briliáns meghatározott módon csiszolt gyémánt).

A hidrogén a vegyi és olajfinomító ipar nyersanyaga. A szilíciumot félvezetőként használják az elektronikában, a napelemekben (38. ábra). A kémiailag passzív nitrogéngázt a hagyományos izzólámpák töltésére használják (a drágább argon helyett). A nitrogénből és a hidrogénből ammóniát, abból pedig salétromsavat, végül kulcsfontosságú nitrogéntartalmú műtrágyákat gyártanak. A nitrogént, az argont és a héliumot a mérnöki technológiában inert gázkömyezetként használják a levegő helyett ott, ahol az oxidáció nem kívánatos.

A természetes kén a kénsav előállításának nyersanyaga. A kaucsuk vulkanizálása kénnel tör-

ténik, aminek eredményeként gumi keletkezik. A foszfort a gyufagyártásához használják.

Melyik nemfémes anyag oldatát használják fertőtlenítésre? Hogyan nevezik ezt a fertőtlenítőszert? Mi benne az oldószer?

ÖSSZEFOGLALÁS

A nemfémek a kémiai reakciókban elsősorban oxidálószerek. A nemfémek fémekkel és egymással is reagálnak. A hidrogén és a szén mint redukáló szer reagál a fémek oxidjaival. Ezeken a reakciókon alapszik a fémek ércekből való kivonása. A legtöbb nemfémet a technikában és a vegyiparban használják.

120. Melyik nemfém lehet csak oxidálószer a kémiai reakciókban? Vannak-e olyan nemfémek, amelyek csak redukáló tulajdonságokkal rendelkeznek? Válaszotokat indokoljátok.

121. Fejezzétek be a reakciók sémáit és alakítsátok át azokat kémiai egyenletekké:

122. A kén reagál a hidrogénnel és az oxigénnel is. írjátok fel a megfelelő kémiai reakcióegyenleteket, állítsátok össze az oxidációs és a redukciós sémákat. Milyen szerepet játszik a kén a reakciókban?

123. Állítsátok össze a fluor és a víz reakciójának egyenletét, figyelembe véve, hogy a reakció egyik terméke a légkörben is megtalálható egyszerű anyag.

124. A szén magas hőmérsékleten reagál a vízgőzzel. Milyen anyag keletkezik a reakció során: CO és H₂ vagy CH₄ és O₂? Válaszotokat indokoljátok és írjátok fel a megfelelő reakcióegyenletet.

125. Állítsátok össze a klór és a kálium, a cink, az alumínium, a szilícium, a foszfor reakciójának egyenleteit. Vegyétek figyelembe, hogy a szilícium és a foszfor a legmagasabb oxidációs értékével szerepel a keletkezett vegyületekben.

126. A pontok helyére pótoljátok a megfelelő számokat és kifejezéseket:

127. Alakítsátok át a reakciósémákat kémiai egyenletté az elektronmérleg módszerét alkalmazva:

128. A két legaktívabb halogén között AB, AB₃ és AB₅ képletű veg-yület képződhet. Állítsátok össze a képleteket úgy, hogy kémiai elemet írtok bele. Vegyétek figyelembe, hogy az azonos betű azonos vegyjelet jelent. Magyarázzátok meg a választásotokat.

Ez a tankönyv anyaga Kémia a 11. osztály számára Pavlo Popéi