Szervetlen kémia II. - Nemfémek és vegyületeik

HIDROGÉN (vizsgakövetelmények 2.1) A) TÉTELEK és segédletek kidolgozásukhoz a Hidrogén témából B) TÉTELEK (17. 24.25. 26. 28. 46. kísérlet leírása) C) TÉTELEK (3 db) Írásbeli és szóbeli vizsgán is lehetséges gondolkodtató Összefoglaló: A) B) C) tételek alkalmazása az írásbeli vizsgára készüléshez REAKCIÓEGYENLETEK számolásokhoz, elemzésekhez Javasolt gyakorló feladatok


NEMESGÁZOK (vizsgakövetelmények 2.2) Segédlet írásbeli vizsgára való felkészüléshez C TÉTELEK (3 db) Írásbeli vizsgán is lehetséges gondolkodtató kérdések

HALOGÉNELEMEK és vegyületeik (vizsgakövetelmények 2.3) A) TÉTELEK és segédletek a kidolgozásukhoz Segédlet: Halogénelemek vizes oldatai (klóros víz, brómos víz, jódos víz) Segédlet: A klór ipari előállítása Segédlet: Halogénvegyületek rácstípusok szerinti csoportosítása Segédlet: A hidrogén-klorid és a sósav B) TÉTELEK (14 kísérletleírás) C) TÉTELEK (12 gondolkodtató kérdés) Összefoglaló: A) B) C) tételek alkalmazása az írásbeli vizsgára készüléshez Javasolt GYAKORLÁS (előző érettségikről, feladatgyűjteményekből REAKCIÓEGYENLETEK összefoglaló számolásokhoz, elemzésekhez B) C)

OXIGÉNCSOPORT elemei és vegyületeik (vizsgakövetelmények 2.4) A) TÉTELEK és segédletek a kidolgozásukhoz Segédlet: Oxidok csoportosítása, peroxidok Segédlet: A víz autoprotolízise, a víz, mint oldószer Segédlet: A víz kémiai tulajdonságai, legfontosabb reakciói Segédlet: Sóoldatok kémhatása Segédlet: Természetes vizek keménysége Segédlet: Kénsav sói B) TÉTELEK (13 kísérletleírás) az Oxigéncsoport és vegyületei témából C) TÉTELEK (9 gondolkodtató kérdés) REAKCIÓEGYENLETEK összefoglaló számolásokhoz, elemzésekhez

NITROGÉNCSOPORT elemei és vegyületeik (vizsgakövetelmények 2.5) A) TÉTELEK és segédletek a kidolgozásukhoz Segédlet: N-atomot tartalmazó gázok (nitrogén, nitrogén-oxidok, ammónia) Segédlet: A levegő alkotórészei Segédlet: Az ammónia és a hidrogénklorid összehasonlító jellemzése Segédlet: A salétromsavról Segédlet: Az „ammóniás ezüstnitrát oldat” Segédlet: A vizsgatételekben leggyakrabban szereplő erős savak összehasonlítása B) TÉTELEK (6 kísérletleírás) az Oxigéncsoport és vegyületei témából C) TÉTELEK (10 gondolkodtató kérdés) REAKCIÓEGYENLETEK összefoglaló számolásokhoz, elemzésekhez

SZÉNCSOPORT elemei és szervetlen vegyületeik (vizsgakövetelmények 2.6) A) TÉTELEK és segédletek a kidolgozásukhoz Segédlet: A szén (természetes módosulatok, mesterséges szenek) Segédlet: A szén oxidjai és a szénsav B) TÉTELEK (13 kísérletleírás) z Széncsoport és vegyületei témából C) TÉTELEK (9 gondolkodtató kérdés) REAKCIÓEGYENLETEK összefoglaló számolásokhoz, elemzésekhez

25. kísérlet (elemző)
Egy darabka háztartási alufóliát higany(II)-klorid-oldatba mártunk. Miután kivesszük az oldatból, szűrőpapírral leitatjuk a rajta maradt folyadékcseppeket, majd két darabra tépjük. Az egyik darabkát a szűrőpapíron hagyjuk, a másikat egy kémcsőben lévő desztillált vízbe tesszük. Ismertesse és magyarázza a tapasztalható jelenségeket, és írja fel a szabad levegőn és a vízben lezajlott reakciók egyenletét is!

Tapasztalatok
1.) A vízbe tett darabka felületén buborékok keletkeznek, gázképződés indul, közben a folyadéktér megzavarosodik. Ha tovább bent tartjuk a higany-kloridban a fóliát, akkor a fólián szürkés bevonat, vagy csillogó szürke cseppek is megjelenhetnek.

Magyarázat
A higany-klorid vízben savasan hidrolizál, ez a (gyengén) savas oldat viszont már reagál a fólia felületén lévő alumínium-oxiddal hiszen az alumínium-oxid amfoter, savval és lúggal is reagál. Vagyis a felületről a (védő)oxidréteg reagál, átalakul oldódó sóvá, ami leöblíthető! A védőrétegétől megtisztított alumínium – mivel a legkisebb standardpotenciálú fémek közé tartozik (K, Ca, Na, Mg, Al) nemcsak a savoldatokból, hanem a vízből is hidrogént fejleszt:
2Al + 6HOH = 2Al(OH)3 + 3H2
A keletkező alumínium-hidroxid ion-atom- átmeneti rácsos, ezért vízben rosszul oldódó csapadékként kiválik a folyadéktérből. (Ha a higanykloriddal nem kezelt fóliát vízbe tennénk, akkor a fólia nem változik, mert a felületén összefüggő védőréteg van. Vagyis ha a fóliát a vízbe tesszük, nem az alumínium, hanem az alumínium-oxid érintkezik a vízzel. Az alumínium-oxid viszont (átmeneti ion-atomrácsos jellege miatt) nem oldódik a vízben és nem is reagál a vízzel! Ha nem vesszük ki időben a fóliát SZUBLIMÁT-oldatból, akkor szürke bevonat keletkezik, ugyanis a szabad felületű Al redukálni kezdi a Hg2+ ionokat, mert kisebb a standardpotenciálja a higanynál: 2Al + 3Hg2+ = 2Al3+ + 3Hg A keletkező folyékony higany OLDJA az alumíniumot, tehát az alumínium felületén keletkező cseppek AMALGÁM-cseppek!)

2.) Tapasztalat
Az óraüvegre tett higanykloriddal kezelt fólia felületén apró fehér szakáll-szerű képződmény keletkezik a levegőn, sőt a fólia helyenként kilyukad. A nem kezelt fólián nem történne változás.

Magyarázat
A védőrétegétől megtisztított alumínium már légköri körülmények között is reagál a levegő oxigénjével, a keletkező alumínium-oxid okozza a „szálkásodást”, illetve a fólia kilyukadását. 4Al + 3O2 = 2Al2O3 A higanyoxiddal nem kezelt fóliával nem történik változás a levegőn állva!

Megjegyzés
A levegőn álló alumínium-tárgyak oxigénnel való reakciója a légköri nyomáson is beindul, természetesen a fém felületéről indul ki. A keletkező oxid viszont a fémmel szoros másodrendű kötést képez, emiatt a fém felületére tapad, a fémet egyenletesen bevonja, emiatt a környezettől elzárja. Tehát a reakció a fémtárgy felületét érinti, a belsejében nem folytatódik. Ez a passzív KORRÓZIÓ! Az oxidréteget a TÖMÉNY oxidáló savak - kénsav, salétromsav – tovább erősítik, ezért egyrészt az alumínium a TÖMÉNY kénsavban és salétromsavban nem oldódik, másrészt a tömény oxidáló savak alkalmasak a felületi védőréteg növelésére, s ez felhasználható a korrózió elleni védekezésben.