Keemiliste elementide, omaduste, tüüpide, funktsioonide ja mõjude mõistmine
Keemiliste elementide mõistmine
Element on aine, mis sisaldab ainult ühte tüüpi aatomeid. Meid ümbritsev uskumatu sort koosneb ainetest, mida võib nimetada ka elementideks. Lühidalt öeldes on elemendid puhtad ained, mida ei saa lihtsamateks jagada.
Enne kui ühendid saavad moodustuda, peavad elemendid omavahel kombineeruma. Enamik elemente moodustab ühendite moodustamiseks kahe, kolme või enama kombinatsiooni. Kuna teadmised sellest elemendist köitsid mu tähelepanu, proovisin seda selles postituses kõigile teile jagada. Kaks peamist asja, mida arutan, puudutavad elementide päritolu ja nende rühmitamist. Kui soovite rohkem osaleda, lugege hoolikalt.
Element on puhas aine, mille saab keemilise reaktsiooni abil jagada lihtsamateks aineteks Tavakeemias on ühend aine, mis moodustub elementide jagamisel jagamise teel teatud. Ühendid tekivad keemiliste reaktsioonide käigus kahe või enama elemendi vahel moodustumisreaktsioonide kaudu. Näiteks rauarooste (hematiit) Fe2O3 kujul tekib raua (Fe) reageerimisel hapnikuga (O).
Ühendeid saab lagunemisreaktsioonide abil jagada nende koostisosadeks. Ühenditel on erinevad omadused neid moodustavatest elementidest. Ühendeid saab nende koostisosadeks jaotada ainult keemiliste reaktsioonide abil. Samadel tingimustel võivad ühendid olla nende moodustavatest elementidest erineva kujuga. Ühendite füüsikalised ja keemilised omadused erinevad neid moodustavate elementide omadest. Näiteks gaasilise vesiniku ja gaasilise hapniku reaktsioonis moodustub vedel vesiühend.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Keemilise reaktsiooni määratlus
Elementide päritolu
Siiani on siin maa peal leitud umbes 115 elementi. Kust need elemendid siis tulevad? Allikate järgi, mida olen lugenud, öeldakse, et kõik elemendid Maal on moodustatud plahvatava tähe südamest.
Esimene moodustatud universum koosnes ainult kahest elemendist, nimelt heeliumist ja vesinikust, mis moodustasid tähed nende tähtede keskmes, vesinik ja heelium moodustavad koos uued raskemad elemendid, veelgi raskemad elemendid tekivad massilistes täheplahvatustes, mida nimetatakse supernoova.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Keemiline sidepaber: määratlus, tüübid ja tervikpildid
Elementide rühmitamise tüüp
Tema järelduste põhjal on need elemendid rühmitatud kahte rühma, nimelt:
- Looduslikud elemendid on puhtad elemendid,
- Kunstelemendid, mis on valmistatud laboris ja tavaliselt ka lühiajalised
Looduslik element
Nagu eespool selgitatud, on siiani leitud 115 elementi, millest 90 on looduslikud elemendid. Iga aine maa peal koosneb ühest või mitmest neist 90 elemendist. Hapnik on üks levinumaid elemente maa peal ja eelised, millest me kõige rohkem teame hingamise element inimese eluks (hingamine), samas kui vesinik on universumi kõige arvukam element maanteel.
Kunstlik element
Loomulikult pole uraanist raskemat elementi, kuid teadlased on suutnud selle abil luua uusi raskemaid elemente kahe väiksema elemendi suurel kiirusel kokku sulatamine, kuid enamik uusi elemente ei kesta kaua ja on ka kiired katki.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Keemiliste elementide perioodiline tabel
Elementaarsed omadused
Peale ülaltoodud rühmituse rühmitatakse ka need elemendid põhineb perioodilisel süsteemil teadlaste poolt, et neid oleks lihtsam nende olemuse järgi eristada. Järgmine on rühmitus, mis on jagatud järgmisteks:
- metallist element,
- mittemetall,
- poolmetall.
Metallist elemendid
Enamik avastatud elementidest on metallelemendid, umbes 3/4 koguelementidest. Enamikul neist metallelementidest on kõrge tihedus ja need on ka läikivad. Nendel elementidel on palju kasutusvõimalusi, sest need on tugevad, kuigi tugevad, kuid neid on siiski lihtne vormida. Lisaks on metall ka hea soojus- ja elektrijuht.
Mittemetallist elemendid
Looduslikult esineb umbes 16 mittemetallilist elementi. Kõik (välja arvatud grafiit) on halb soojus- ja elektrijuht, mis on vastupidiselt metallelementidele. Toatemperatuuril on 4 (neli) elementi (fosfor, süsinik, väävel ja jood) tahked ained, ülejäänud 11 (üksteist) on gaasid.
Semimetallilised elemendid
Neid poolmetallielemente tuntakse ka kui metalloid, võivad toimida halbade juhtidena (näiteks mittemetallid), kuid neist saab teha ka head juhid (näiteks metallid). Nende omaduste tõttu nimetatakse ka poolmetallielemente pooljuht. Poolmetallist elemente on 9 (üheksa) ja kõik need on toatemperatuuril tahked ained.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Keemia mõistmine
Elementide ja ühendite funktsioonid ja eelised
Elementide või ühendite kujul esinevaid põhielemente on meie igapäevaelus palju kasutatud. Uurime peamiste rühmaelementide mõnede elementide ja ühendite kasutamist.
Leeliseline rühm
- Elementaarne naatrium
Naatriumil on suur afiinsus hapniku suhtes, seega on see õhus väga tuleohtlik. Seetõttu ladustatakse Na petrooleumis või vedelas parafiinis. Naatrium põleb kollase leegiga. Naatriumi kasutatakse laialdaselt naatriumlampide ja orgaaniliste ühendite tootmiseks. -
Naatriumhüdroksiidi ühend
Naatriumhüdroksiid (NaOH), tuntud ka kui seebikivi või seebikivi. NaOH on väga tugev alus; lahustub vees hästi, tekitades soojust (lahust nimetatakse natroni nõrgveeks); seob õhust CO2 ja muudab selle Na2CO3-ks. Söögisoodat kasutatakse kõva seebi valmistamiseks, petrooleumi puhastamiseks ja tööstuses. -
Naatriumkloriidi ühend
Naatriumkloriid (NaCl) on oluline toidu koostisosana ning säilitusaine köögiviljades, lihas, munades ja kalades. NaCl lisamist jäävette kasutatakse jahutusvedelikuna mitmesuguste jäätiste valmistamiseks, nagu näiteks jääpaneel, jäätis ja jäätis. Tööstuses kasutatakse NaCl elementide Na ja Cl allikana ning koostisosana muude Na või Cl sisaldavate ühendite, näiteks vesinikkloriidhappe ja sooda valmistamisel. Keraamikatööstuse NaCl-d kasutatakse glasuuride seguna. -
Ühend naatriumkarbonaat
Naatriumkarbonaat (sooda) lahustub vees kergesti ja selle lahus on aluseline. Nende omaduste põhjal kasutatakse pesuvahendina soodat. Soodat kasutatakse pesemisettevõtetes õliplekkide eemaldamiseks. Soodat kasutatakse ka klaasitööstuses ja kõva vee pehmendamiseks. -
Ühend naatriumvesinikkarbonaat
Naatriumvesinikkarbonaati kasutatakse tulekustutites. See tööriist on täidetud NaHCO3 lahusega, mis on segatud saponiinidega, mis võib vahustada. NaHCO3 teine ülesanne on võist rääsunud lõhna eemaldamine; kookide väljatöötamine; eemaldage fliisipesus rasv ja vaha; ja eemaldage siidist näts. -
Ühend naatriumnitraat või tšillisaltpeter
Naatriumnitraati kasutatakse kunstliku väetisena ja lämmastikhappe valmistamiseks. -
Kaaliumnitraadi ühend
Kaaliumnitraat on valged kristallid, mitte hügroskoopsed. Seda ühendit kasutatakse lihakonservandina ja püssirohu valmistamisel. -
Kaaliumjodiidi ja kaaliumbromiidi ühendid
Mõlemat soola leidub looduses väikestes kogustes (merevees). Mõlemat kasutatakse meditsiinis. KI-l on verd puhastavad omadused, samas kui KBr suudab närve rahustada (unerohud). KBr-i kasutatakse ka fotosessioonidel. -
Kaaliumkloraadi ja kaaliumhüdroksiidi ühendid
Kaaliumkloraadi ühendid ei lahustu vees eriti, on tugevad oksüdeerivad ained, eriti kui katalüsaatoriks on MnO2. Kaaliumkloraati kasutatakse tikkude valmistamisel, paugutite valmistamisel ja suuvettena. Kaaliumhüdroksiidi (KOH) kasutatakse vanniseebi valmistamiseks. -
Elementaarne liitium
Elementliitiumi kõige olulisemad ühendid on kloriidid, sulfaadid ja karbonaadid. Liitiumkarbonaati kasutatakse klaasnõude ja keraamika valmistamiseks. Suure puhtusastmega kasutatakse seda ühendit teatud psüühikahäirete ravis. See ühend toimib koostisosana ka teiste liitiumühendite tootmisel, näiteks liitiumhüdroksiidi tootmisel.
Leeliselise maa rühm
- Kaltsiumi element
Kaltsium on pehme metall, valget värvi; reageerib kergesti hapnikuga, kuid moodustunud kaltsiumoksiid on kiht, mis kaitseb metalli täiendava hapniku eest. Kaltsium segatakse pliid sisaldavate metallide kõvendajana liitiumiga; Cr-Ni terasetööstuses kasutatakse legeeriva metallina kaltsiumi. -
Kaltsiumsulfaadi ühend
Ühend kaltsiumsulfaat (CaSO4) looduses kui CaSO4. 2 H2O, mida nimetatakse kipsiks või albumiteks. Seda ühendit kasutatakse tööstuses hästi mitmesuguste valandite valmistamiseks krohvidena värvi kasutatakse "valge" värvina kriidi (kipsi, kaoliini, oleiinhappe ja NaOH). Kui see kuumutatakse üle 200 ° C, tuleb kogu kristallunud vesi (CaSO4? 0 H2O). Uuesti veega segades ei suuda ühend enam vett siduda. Seda seisundit nimetatakse surnuks. Kipstsement on valmistatud kipsist, mis on segatud fosforhappe, Na-fosfaadi, liiva abil ja kuumutatakse temperatuurini +1200 ° C. See tulemus segati veel K2SO4 ja ZnSO4-ga, seejärel peeneks jahvatatud. Veega segatud krohvtsement võib taheneda 2 tunni jooksul. -
Elementaarne magneesium
Magneesium on valge hele metall, kuid õhus muutub see hallivalgeks magneesiumoksiidikihi moodustumise tõttu, mis kaitseb metalli edasise oksüdeerumise eest. Lindide või pulbri kujul on magneesium pimestava valge valguse tekitamisel tuleohtlik, moodustades magneesiumoksiidi. Lahjendatud happes olev magneesium moodustab gaasilise vesiniku. Magneesiumit kasutatakse Blitzchthi lampide (alumiiniummetalliga segatud) täiteainena. Magneesiumi kasutatakse laialdaselt sulamite valmistamiseks, mille omadused jäävad küll kergeks, kuid kahekordse tugevusega. Seetõttu kasutatakse magneesiumi lennukite raamitööstuses. -
Magneesiumoksiidi ühend
Magneesiumoksiid (MgO) on tahke, valge, sulamata aine (sulamistemperatuur 2800 ° C), kõva ja tulekindel. Nende omaduste tõttu kasutatakse MgO ahjuvoodrina. Kui MgO süüdatakse, segatakse see kontsentreeritud MgCl2 lahusega, moodustades läga, mis muutub õhus kõvaks ja läikivaks. Segu nimetatakse magneesiumtsemendiks või sorelltsemendiks. Magneesiumtsemendi segu saepuru, korgipulbri, kiviveski ja nii edasi nimetatakse puidugraniidiks või ksüloliidiks. Seda materjali kasutatakse muu hulgas katkematute või katkematute põrandate valmistamiseks ning kunstliku elevandiluu materjalina. -
Magneesiumsulfaadi ühend
Magneesiumsulfaat (MgSO4) on valge tahke aine. Näited inglise soolast valemiga MgSO4? 7 H2O, kasutatakse ravimites lahtistina (ravimid urus-urus). -
Magneesiumhüdroksiidi ühend
Magneesiumhüdroksiid (Mg (OH) 2) on valge tahke aine, mis lahustub vees vähe. Keele olemus. Seetõttu kasutatakse maohaavandite raviks Mg (OH) 2.
IIIA rühm
- Alumiiniumelement
Alumiiniumist valmistatakse majapidamistarbeid, näiteks plaate, kausse ja lusikaid; teha autodest ja lennukitest raame; alumiiniumist värvimaterjalina (värviõliga alumiiniumipulber). Alumiiniumi saab sulatada õhukesteks lehtedeks, mida kasutatakse šokolaadi, sigarettide ja ka karastusjookide purkide pakkimiseks. Välklambi täiteainena kasutatakse lisaks hapnikugaasile alumiiniumlehte või Mg-ga metallisulamist. Lisaks kasutatakse alumiiniumi mitut tüüpi sulamite valmistamiseks, millest olulisemad on: duralumiinium (94% alumiiniumisulam Cu, Mn, Mg), mida kasutatakse peamiselt lennukitööstuses, ja autod. -
Alumiiniumoksiid
Looduses sisalduv alumiiniumoksiid (Al2O3) segatakse raudoksiidiga kristallide kujul, mida nimetatakse amarüüliks. See materjal on väga kõva ja seda kasutatakse raua hõõrumiseks. Al2O3 kristalle (korund) leidub ka värviliste vääriskivide või teemantidena, näiteks punase rubiinina (mirah) granaatõun), sinine patšuli (muster), roheline smaragd, lilla ametüst, ratna cempaka kollane. Nende kividega kaubeldakse ahhaadi nime all, ehkki see nimi pole õige, sest ahhaadi all mõeldakse kvartskristalli (SiO2). -
Boorhappe ühend
Boorhapet (H3BO3) kasutatakse laialdaselt klaasi- ja emailitehastes. Parkimistehastes kasutatakse seda naha lupja sidumiseks. -
Alumiinium silikaatsoolad
Savis on mitu alumiiniumsilikaatsoola. Savi on keraamika valmistamise alusmaterjal. Ultramarin on sinine värvimaterjal, mis koosneb Na-Al-silikaadist ja S-st. Looduses olevat ultramariini tuntakse kui lasuriiti, seda kasutatakse siniste rõivaste, tekstiili, paberi ja suhkru koostisosana. -
Naatriumperboraadi ühend
Naatriumperboraat NaBO3? 4 H2O koos veega toodab aktiivset hapnikku, mida kasutatakse teatud tüüpi seebipulbri valgendajana.
Silikoon
- Ränielement
Kuna räni on pooljuht, kasutatakse seda toorainena kalkulaatorite, transistoride, arvutite ja päikesepatareide jaoks. -
Kvartsliiv
Kvartsliiva (SiO2) kasutatakse klaasi, klaasi, portselani, betooni valmistamiseks. Lisaks kasutatakse SiO2 klaasi, metallide hõõrumiseks abrasiivainete ja õhukindla värvi tootmiseks. -
Vedel klaasnaatrium
Vedelat klaasnaatriumi (Na2SiO3) kasutatakse pesu seebi ja liimi seguna pappi tootmisel
VA rühm
- Elementaarne lämmastik
Lämmastiku kasutamist kasutatakse peamiselt õhust ammoniaagiga gaasi (NH3) tootmiseks. Veeldatud lämmastikgaasi kasutatakse toiduainetööstuses külmutusagensina. -
Ammoniaagiühend
Ammoniaagi kasutusala on jää valmistamine, HNO3, ammooniumsoolade ja ammoniaagiseebi valmistamine. -
Lämmastikhappe ühend
Lämmastikhapet kasutatakse kunstväetiste NH4NO3 ja Ca (NO3) 2 valmistamiseks. -
Elementaarne fosfor
Kollast fosforit kasutatakse P2O5 valmistamiseks, mida kasutatakse rooste vältimiseks ja punast fosforit tikutulede valmistamiseks. Fosforiühendid hõlmavad fosforhapet, mis on valmistatud fosforiauru reageerimisel veega. Fosforhape on kasulik väetiste ja pesuvahendite valmistamiseks.
VIA rühm
Elementaarne väävel
Väävlit kasutatakse väävelhappe, värvide (ultramiin, vermiliun, kaadmiumkollane), püssirohu, süsinikdisulfiidi ja eboniidi valmistamisel koostisosana. Väävlit võib kasutada ka seenevastase ravimina ning lateksi ja igemeplaastri valmistamiseks.
Vääveldioksiidi ühend
Vääveldioksiidi kasutusalad on järgmised.
- Pleegitusaine fliisile, siidile, käsnale, domenile ja roosuhkrule.
- Veinipudelite ja anumate puhastamise koostisosana.
- Komponendina mullide katku likvideerimiseks maismaal ja laevadel.
- Kasutatakse teatud tüüpi petrooleumi viimistlemiseks.
- Väävelhappe ühend
Väävelhappe kasutusalad hõlmavad järgmist.
- Laboris kasutatakse seda kuivatamiseks ja analüütiliseks keemiaks.
- Tööstustehnikas kasutatakse seda väetismaterjalina, eriti fosfaatväetisena; värvid ja pigmendid peamiselt titaanoksiidi tootmiseks; hapete (HCl, HNO3, H3PO4) tootmine.
- Elementaarne hapnik
Hapniku kasutamine on patsiendi hingamise hõlbustamine (meditsiinis) ja tuukrite õhukanistrite täitmine. Üks hapnikuühenditest on osoon (O3). Osoon on valmistatud O2-st, mis lastakse läbi osoonimasina. Selle lennuki sees toimusid elektrilised plahvatused, mille tagajärjel muutus O2 O3-ks. Osooni kasutatakse pleegitajana ja joogiveekahjurite hävitamiseks.
VIIA rühm ehk halogeenid
- Elementkloor
Kloori kasutatakse paberi- ja tekstiilitööstuses pleegitajana, desinfektsioonivahendina ning kloori, broomi ja orgaaniliste lubivärvide valmistamiseks. -
Vesinikkloriidhappe ühend
Vesinikkloriidhapet (HCl) kasutatakse metallide puhastamiseks ning kloriidsoolade ja kloorgaaside valmistamiseks. Orgaaniliste värvainete valmistamisel kasutatakse laialdaselt puhast HCl, mis ei sisalda vett. -
Hüpokloritsool ja kloraatsool
Oluline kloraatsool on kaaliumkloraat (KClO3), mida kasutatakse tikutulede, paugutite ja suuvettena. -
Elementaarne broom
Oksüdeerijana kasutatakse broomi lahust vees (aqua bromata). Ligikaudu 90% broomist kasutatakse bromiidsoolade valmistamise koostisosana. AgBr-d kasutatakse fotograafias. NaBr ja KBr kasutatakse meditsiinis. Värvainete valmistamisel kasutatakse mitut muud bromiidsoola. -
Elementaarne jood
Joodi lahust alkoholis nimetatakse jood Tinktuura ja seda kasutatakse hävitajana. Jood lahustub kergesti ka süsinikdisulfiidis ja kloroformis. Joodi kasutatakse meditsiinis kaaliumjodiidi (KI) ja jodoformina (CHI3). -
Fluorhappeühend
Vedelal või gaasilisel kujul võib HF süüa klaasi, mida järgneva reaktsiooni kohaselt nimetatakse söövitamiseks.
Fluorhapet kasutatakse pleegitamise sidumiseks. Orgaanilisi fluoriühendeid kasutatakse külmkappides jahutamiseks ja kangas olevate kirpude hävitamiseks.
VIIIA rühm ehk väärisgaasid
- Heelium (He) oli tuntud varem kui teised väärisgaasid. Esimest korda leiti heeliumi päikese atmosfäärist. Heeliumi kasutatakse õhupallide täitmiseks. Heelium on kaks korda raskem kui vesinik, kuid see ei põle.
-
Lämmastikuga segatud argooni kasutatakse hõõglampide ja raadiolampide täiteainena, et vältida lampides oleva volframtraadi udu tekkimist.
-
Neooni (Ne) kasutatakse punast valgust andvate neoonvalgustite täiteainena. Elavhõbeda auruga segatuna annab see sinakasvalget valgust, kui klaastoru on värvitu, või rohelist, kui klaastoru on pruun.
-
Krüpton (Kr) ja ksenoon (Xe) leidsid hiljuti, et ksenoon on anesteetikum. Selle omaduse tõttu kasutatakse ksenooni suurte operatsioonide patsientide tuimastamiseks. Kuid see kasutamine on endiselt liiga kallis.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Keemia mõistmine - ajalugu, harud, mõisted, tööstus, eelised
Elementide ja ühendite negatiivne mõju
Lisaks kasulikkusele selgub, et õpitud elementidel on negatiivne mõju. Negatiivsed mõjud on järgmised.
- Süsinik
Süsiniku negatiivne mõju on süsinikuühenditele, nimelt:
a. Süsinikdioksiid (CO2) Süsinikdioksiid tekib fossiilkütuste kasutamisel. See põletamine põhjustab kasvuhooneefekti.
b. Kloro-fluorosüsiniku (CFC) CFC-d mõjutavad negatiivselt osoonikihi kahanemist ja soodustavad kasvuhooneefekti.
c. Kloroform (CCl4) Kloroform põhjustab maksa- ja neerukahjustusi ning on allaneelamisel mürgine.
d. Süsinikdisulfiid (CS2) Süsivesiniksulfiid on tuleohtlik ja mürgine ühend.
e. Süsinikmonooksiid (CO) Süsinikmonooksiidi toodetakse tavaliselt sõidukite aurude ja tööstuslike protsesside käigus. Süsinikmonooksiid seondub hemoglobiiniga kergemini kui hapnik. Seetõttu jääb verest hapnikupuudus. -
Lämmastik
NO ja NO2 segu tekitab NOx, mis on põhjustatud tööstusest või sõidukitest põhjustatud kütuse põletamisel happevihmade ja sudu esinemine, mis põhjustab silmade ärritust ja taimede kuivamist kuiv. Happeline vihm võib kahjustada mulla, vee pH ja kahjustada hooneid. -
Silikoon
Näo ilu jaoks kasutatav silikoon võib põhjustada deformatsiooni ja halvata mõningaid näolihaseid. Seda seetõttu, et silikoon võib moodustada trombe ja blokeerida kudede / elundite verevoolu. -
Fosfor
Fosforil on negatiivne mõju, kui fosfaadiks töödeldud fosforimaak lahustub vees, põhjustades radioaktiivseid jäätmeid (kuna fosforimaagis on uraani). -
Väävel
Negatiivset mõju omavate väävliühendite hulka kuuluvad:
a. Vesiniksulfiid (H2S)
b. Vesiniksulfiid on väga mürgine gaas, mis lõhnab mädanenud munade järele ja see ühend põhjustab surma.
c. Väävelhape (H2SO4)
d. Väävelhape on hügroskoopne aine, nii et see võib nahka kahjustada ja põhjustada ka korrosiooni. -
Radoon
Radoon on väärisgaasi element, mis on radioaktiivne. Inimese sissehingamisel jääb radoon kopsudesse ja põhjustab kopsuvähki. -
Alumiinium
Alumiinium võib nahka kahjustada ja pulbrina võib kuumutamisel õhus plahvatada. Ohtlike alumiiniumiühendite hulka kuulub alumiiniumoksiid (Al2O3), mis reageerib süsinikuga ja mõjutab globaalset soojenemist.
Bibliograafia
Sukmanawati, Wening, 2009, Keemia SMA ja MA XII klassile, Jakarta: Rahvusliku Haridusministeeriumi raamatukeskus