Razumevanje kemijskih elementov, lastnosti, vrst, funkcij in vplivov
Razumevanje kemijskih elementov
Element je snov, ki vsebuje samo eno vrsto atoma. Neverjetna raznolikost, ki nas obdaja, je sestavljena iz snovi, ki jim lahko rečemo tudi elementi. Skratka, elementi so čiste snovi, ki jih ni mogoče razstaviti na enostavnejše.
Elementi se morajo najprej združiti, preden lahko tvorijo spojine. Večina elementov tvori kombinacijo dveh, treh ali več, da tvorijo spojine. Ker je znanje o tem elementu pritegnilo mojo pozornost, sem ga poskušal deliti z vami v tej objavi. Dve glavni stvari, o katerih bom razpravljala, sta o izvoru elementov in njihovem razvrščanju v skupine. Če želite biti bolj vključeni, pozorno preberite.
Element je čista snov, ki jo s kemično reakcijo lahko razgradimo na enostavnejše snovi V običajni kemiji je spojina snov, ki nastane z združevanjem elementov z delitvijo gotovo. Spojine nastajajo iz kemičnih reakcij med dvema ali več elementi z reakcijami tvorbe. Na primer, železova rja (hematit) v obliki Fe2O3 nastane z reakcijo železa (Fe) s kisikom (O).
Spojine je mogoče razgraditi na sestavne elemente z reakcijami razgradnje. Spojine imajo drugačne lastnosti kot elementi, ki jih tvorijo. Spojine je mogoče razgraditi na sestavne elemente le s kemičnimi reakcijami. Pod enakimi pogoji imajo lahko spojine različne oblike od elementov, ki jih tvorijo. Fizikalne in kemijske lastnosti spojin se razlikujejo od lastnosti elementov, ki jih tvorijo. Na primer, reakcija med vodikovim plinom in kisikovim plinom tvori tekočo vodno spojino.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Opredelitev kemijske reakcije
Izvor elementov
Do danes je bilo na tej zemlji najdenih približno 115 elementov. Od kod torej ti elementi? Glede na vire, ki sem jih prebral, naj bi vsi elementi na Zemlji nastali iz srca eksplozijske zvezde.
Prvo vesolje, ki je nastalo, je bilo sestavljeno iz samo dveh elementov, in sicer helija in vodika, ki sta v jedru teh zvezd oblikovala zvezde, vodik in helij skupaj tvorita nove, težje elemente, še težji elementi nastajajo v velikih zvezdnih eksplozijah, imenovanih supernova.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Papir za kemično lepljenje: opredelitev, vrste in celotne slike
Vrsta razvrščanja elementov
Na podlagi njegovih ugotovitev so ti elementi združeni v dve skupini, in sicer:
- Naravni elementi so čisti elementi,
- Umetni elementi, ki so izdelani v laboratoriju in so običajno tudi kratkotrajni
Naravni element
Kot je bilo pojasnjeno zgoraj, je bilo do zdaj najdenih 115 elementov, od tega 90 naravnih elementov. Vsaka snov na zemlji je sestavljena iz enega ali več od teh 90 elementov. Kisik je eden najpogostejših elementov na zemlji in prednosti, ki jih najbolj poznamo, so element dihanja za človeško življenje (dihanje), medtem ko je vodik najbolj razširjen element v vesolju avtocesti.
Umetni element
Seveda ni težjega elementa kot uran, vendar so raziskovalci lahko z uporabo ustvarili nove, težje elemente spajanje dveh manjših elementov skupaj pri visoki hitrosti, vendar večina novih elementov ne traja dolgo in so tudi hitri zdrobljen.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Periodni sistem kemijskih elementov
Elementarne lastnosti
Poleg zgornje skupine so ti elementi združeni tudi z ki temelji na periodičnem sistemu znanstveniki, da jih je lažje ločiti glede na njihovo naravo. Sledi skupina, ki je razdeljena na naslednje:
- kovinski element,
- nekovinski,
- pol kovina.
Kovinski elementi
Večina odkritih elementov so kovinski elementi, približno 3/4 vseh elementov. Večina teh kovinskih elementov ima visoko gostoto in so tudi sijoči. Ti elementi imajo veliko uporab, ker so močni, čeprav jih je še vedno enostavno oblikovati. Poleg tega je kovina tudi dober prevodnik toplote in električne energije.
Nekovinski elementi
Obstaja približno 16 nekovinskih elementov, ki se pojavljajo naravno. Vse (razen grafita) je slab prevodnik toplote in električne energije, lastnost, ki jo ima v nasprotju s kovinskimi elementi. Pri sobni temperaturi so 4 (štirje) elementi (fosfor, ogljik, žveplo in jod) trdne snovi, ostalih 11 (enajst) pa plini.
Semimetalni elementi
Ti polkovinski elementi so znani tudi kot metaloid, lahko delujejo kot slabi vodniki (kot so nekovine), lahko pa so tudi dobri vodniki (kot so kovine). Zaradi teh lastnosti se imenujejo tudi pokovinski elementi polprevodnik. Obstaja 9 (devet) polkovinskih elementov in vsi so trdne snovi pri sobni temperaturi.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Razumevanje kemije
Funkcije in prednosti elementov in spojin
Glavni elementi v obliki elementov ali spojin imajo v našem vsakdanjem življenju veliko uporab. Preučimo uporabo nekaterih elementov in spojin elementov glavne skupine.
Alkalna skupina
- Elementarni natrij
Natrij ima veliko afiniteto za kisik, zato je v zraku zelo vnetljiv. Zato je Na shranjen v kerozinu ali v tekočem parafinu. Natrij gori z rumenim plamenom. Natrij se pogosto uporablja za izdelavo natrijevih sijalk in za proizvodnjo organskih spojin. -
Spojina natrijevega hidroksida
Natrijev hidroksid (NaOH), znan tudi kot kavstična soda ali kavstična soda. NaOH je zelo močna baza; dobro se raztopi v vodi s proizvodnjo toplote (raztopina se imenuje natronska izcedna voda); veže CO2 iz zraka in ga spremeni v Na2CO3. Soda bikarbona se uporablja pri izdelavi "trdega mila", čiščenju kerozina in v industriji. -
Spojina natrijevega klorida
Natrijev klorid (NaCl) je pomemben kot sestavina hrane in konzervans v zelenjavi, mesu, jajcih in ribah. Dodatek NaCl v ledeni vodi se uporablja kot hladilno sredstvo pri izdelavi različnih sladoledov, kot so ledeni puter, ledenik in sladoled. V industriji se NaCl uporablja kot vir elementov Na in Cl ter kot sestavina pri proizvodnji drugih spojin, ki vsebujejo Na ali Cl, kot sta klorovodikova kislina in soda. NaCl se v keramični industriji uporablja kot mešanica glazur. -
Spojina natrijev karbonat
Natrijev karbonat (soda) je enostavno topen v vodi in raztopina je bazična. Na podlagi teh lastnosti se soda uporablja kot pralno sredstvo. Soda se uporablja v pralnih podjetjih za odstranjevanje oljnih madežev. Soda se uporablja tudi v steklarski industriji in za mehčanje trde vode. -
Spojina natrijev vodikov karbonat
Natrijev hidrogenkarbonat se uporablja v gasilnih aparatih. To orodje je napolnjeno z raztopino NaHCO3, pomešano s saponini, snovjo, ki se lahko peni. Druga naloga NaHCO3 je odstranjevanje žarkega vonja iz masla; razvijanje tort; odstranite maščobo in vosek pri pranju s flisom; in odstranite gumi iz svile. -
Spojina natrijevega nitrata ali čilijeva sol
Natrijev nitrat se uporablja kot umetno gnojilo in za proizvodnjo dušikove kisline. -
Spojina kalijevega nitrata
Kalijev nitrat so beli kristali, ki niso higroskopni. Ta spojina se uporablja kot konzervans za meso in pri izdelavi smodnika. -
Spojine kalijevega jodida in kalijevega bromida
Obe soli sta v naravi (v morski vodi) prisotni v majhnih količinah. Oboje uporabljamo v medicini. KI ima lastnosti čiščenja krvi, medtem ko KBr lahko pomiri živce (uspavalne tablete). KBr se uporablja tudi pri fotografiranju. -
Spojine kalijevega klorata in kalijevega hidroksida
Spojine kalijevega klorata niso zelo topne v vodi, so močna oksidacijska sredstva, zlasti z MnO2 kot katalizatorjem. Kalijev klorat se uporablja pri izdelavi vžigalic, izdelavi petard in kot ustna voda. Kalijev hidroksid (KOH) se uporablja pri proizvodnji kopalnega mila. -
Elementarni litij
Najpomembnejše spojine elementarnega litija so kloridi, sulfati in karbonati. Litijev karbonat se uporablja pri izdelavi steklovine in keramike. Pri visoki čistosti se ta spojina uporablja pri zdravljenju nekaterih duševnih motenj. Ta spojina služi tudi kot sestavina pri izdelavi drugih litijevih spojin, na primer pri izdelavi litijevega hidroksida.
Skupina Alkalne Zemlje
- Kalcijev element
Kalcij je mehka kovina, bele barve; hitro reagira s kisikom, toda nastali kalcijev oksid je plast, ki kovino ščiti pred nadaljnjim kisikom. Kalcij zmešamo z litijem kot trdilec v kovinah, ki vsebujejo svinec; V jeklarski industriji Cr-Ni se kalcij uporablja kot legirna kovina. -
Spojina kalcijevega sulfata
Spojina kalcijevega sulfata (CaSO4) v naravi kot CaSO4. 2 H2O, ki se imenuje mavec ali albas. Ta zmes se v industriji dobro uporablja za izdelavo različnih ulitkov, kot so mavčni odlitki barva se uporablja kot "bela" barva za proizvodnjo krede (mešanice mavca, kaolina, oleinske kisline in NaOH). Če je segreta na nad 200 ° C, se vsa kristalizirana voda (CaSO4? 0 H2O). Če jo ponovno zmešamo z vodo, ne more več vezati vode. Ta pogoj se imenuje mrtva zasedba. Mavčni cement je izdelan iz ometa, pomešanega s fosforno kislino, Na-fosfatom, peskom in segretim na +1200 ° C. Ta rezultat smo nadalje pomešali s K2SO4 in ZnSO4, nato fino zmleti. Mavecni cement, pomešan z vodo, se lahko strdi v 2 urah. -
Elementarni magnezij
Magnezij je bela lahka kovina, vendar v zraku postane sivo bel zaradi tvorbe plasti magnezijevega oksida, ki kovino ščiti pred nadaljnjo oksidacijo. V obliki trakov ali prahu je magnezij vnetljiv, da tvori magnezijev oksid z ustvarjanjem zaslepljujoče bele svetlobe. Magnezij v razredčeni kislini tvori plin vodik. Magnezij se uporablja kot polnilo za žarnice Blitzchth (mešano s kovino iz aluminija). Magnezij se pogosto uporablja za izdelavo zlitin, z lastnostmi, ki ostanejo lahke, vendar z dvojno trdnostjo. Zato se magnezij uporablja v letalski industriji. -
Spojina magnezijevega oksida
Magnezijev oksid (MgO) je trdna, bela, netapljiva snov (tališče je 2.800 ° C), trda in ognjevarna. Zaradi teh lastnosti se MgO uporablja kot obloga peči. Če MgO vžgemo, ga zmešamo s koncentrirano raztopino MgCl2, pri čemer nastane kaša, ki na zraku postane trda in sijoča. Zmes se imenuje magnezijev cement ali sorel cement. Mešanica magnezijevega cementa z žagovino, plute v prahu, kamniti mlin itd. Se imenuje lesni granit ali ksilolit. Iz tega materiala se med drugim izdelujejo tla, ki niso prekinjena ali neprekinjena, in kot material za umetno slonovino. -
Spojina magnezijevega sulfata
Magnezijev sulfat (MgSO4) je bela trdna snov. Primeri angleške soli s formulo MgSO4? 7 H2O, ki se uporablja v zdravilih kot odvajalo (zdravila urus-urus). -
Spojina magnezijevega hidroksida
Magnezijev hidroksid (Mg (OH) 2) je bela trdna snov, ki je rahlo topna v vodi. Jezikovna narava. Zato se Mg (OH) 2 uporablja za zdravljenje razjed na želodcu.
Skupina IIIA
- Aluminijski element
Iz aluminija se izdelujejo gospodinjski predmeti, kot so krožniki, sklede in žlice; za izdelavo okvirjev iz avtomobilov in letal; kot material iz aluminijaste barve (aluminijasti prah z barvnim oljem). Aluminij lahko stopite v tanke pločevine, ki se uporabljajo za zavijanje čokolade, cigaret in tudi kot pločevink za brezalkoholne pijače. Kot polnilo za bliskavico se poleg plina kisika uporablja aluminijast list ali kovinska zlitina z Mg. Poleg tega se iz aluminija izdeluje več vrst zlitin, med katerimi so najpomembnejše: duraluminij (94% aluminijeva zlitina s Cu, Mn, Mg), ki se uporablja predvsem v letalski industriji, in avtomobili. -
Aluminijev oksid
Aluminijev oksid (Al2O3) se v naravi pomeša z železovim oksidom v obliki kristalov, imenovanih amaril. Ta material je zelo trd in se uporablja za drgnjenje železa. Kristali Al2O3 (korund) najdemo tudi v obliki barvnih dragih kamnov ali diamantov, na primer rdeče obarvani rubin (mirah granatno jabolko), modri pačuli (vzorec), zeleni smaragd, vijolični ametist, ratna cempaka rumena. S temi kamni se trguje pod imenom ahat, čeprav to ime ni pravilno, ker je pod pojmom ahat mišljen kremenov kristal (SiO2). -
Spojina borove kisline
Borova kislina (H3BO3) se pogosto uporablja v tovarnah stekla in emajla. V strojarnah se uporablja za vezavo apna v usnju. -
Aluminijeve silikatne soli
V glini je prisotnih več soli aluminijevega silikata. Glina je osnovni material pri izdelavi keramike. Ultramarin je modra barva, ki jo sestavljajo Na-Al-silikat in S. Ultramarin je v naravi znan kot lazurit, uporablja se kot sestavina modrih oblačil, tekstila, papirja in sladkorja. -
Spojina natrijevega perborata
Natrijev perborat NaBO3? 4 H2O z vodo proizvaja aktivni kisik, ki se uporablja kot belilo v nekaterih vrstah mila v prahu.
Silikon
- Silicijev element
Ker je silicij polprevodnik, se uporablja kot surovina za kalkulatorje, tranzistorje, računalnike in sončne baterije. -
Kremenčev pesek
Kremenčev pesek (SiO2) se uporablja za izdelavo stekla, stekla, porcelana, betona. Poleg tega se SiO2 uporablja za drgnjenje stekla, kovin za izdelavo abrazivov in za izdelavo zrakotesne barve. -
Natrij iz tekočega stekla
Tekoči stekleni natrij (Na2SiO3) se uporablja kot mešanica mila in lepila za pranje perila pri izdelavi kartona
Skupina VA
- Elementarni dušik
Uporaba dušika se uporablja predvsem pri proizvodnji plina amoniaka (NH3) iz zraka. Utekočinjeni dušikov plin se uporablja kot hladilno sredstvo v živilsko-predelovalni industriji. -
Amoniakova spojina
Uporaba amoniaka je izdelava ledu, izdelava HNO3, amonijeve soli in amoniakovo milo. -
Spojina dušikove kisline
Dušikova kislina se uporablja za izdelavo umetnih gnojil NH4NO3 in Ca (NO3) 2. -
Elementarni fosfor
Rumeni fosfor se uporablja za izdelavo P2O5, ki se uporablja za preprečevanje rje, rdeči fosfor pa za izdelavo glav vžigalic. Med fosforjeve spojine spada fosforjeva kislina, ki nastane z reakcijo fosforjevih hlapov z vodo. Fosforna kislina je koristna pri proizvodnji gnojil in detergentov.
Skupina VIA
Elementarno žveplo
Žveplo se uporablja kot sestavina žveplove kisline, barv (ultramin, vermiliun, kadmij rumena), smodnika, pri proizvodnji ogljikovega disulfida in pri proizvodnji ebonita. Žveplo se lahko uporablja tudi kot protiglivično zdravilo in za kuhanje obliža iz lateksa in dlesni.
Spojina žveplovega dioksida
Uporabe žveplovega dioksida so naslednje.
- Sredstvo za beljenje flisa, svile, gobice, kupole in trsnega sladkorja.
- Kot sestavina za čiščenje steklenic in posod za vino.
- Kot sestavina za izkoreninjenje bubonske kuge na kopnem in na ladjah.
- Uporablja se za prečiščevanje nekaterih vrst kerozina.
- Spojina žveplove kisline
Uporabe žveplove kisline vključujejo naslednje.
- V laboratoriju se uporablja za sušenje in analitsko kemijo.
- V industrijskem inženirstvu se uporablja kot gnojilo, zlasti fosfatna gnojila; barve in pigmenti predvsem pri proizvodnji titanovega oksida; proizvodnja kislin (HCl, HNO3, H3PO4).
- Elementarni kisik
Uporaba kisika pomaga bolniku pri dihanju (v medicini) in polni zračne posode, ki jih nosijo potapljači. Ena izmed kisikovih spojin je ozon (O3). Ozon je narejen iz O2, ki se prenaša skozi ozonski stroj. Znotraj te ravnine je prišlo do električnih eksplozij, zaradi katerih se je O2 spremenil v O3. Ozon se uporablja kot belilno sredstvo in sredstvo za uničevanje škodljivcev pitne vode.
Skupina VIIA ali halogeni
- Elementarni klor
Klor se v papirni in tekstilni industriji uporablja kot belilo, razkužilo in za proizvodnjo klora, broma in organskih barvil apno. -
Spojina klorovodikove kisline
Klorovodikova kislina (HCl) se uporablja za čiščenje kovin ter za tvorjenje kloridnih soli in klora. Čista HCl, ki ne vsebuje vode, se pogosto uporablja pri proizvodnji organskih barvil. -
Hipokloritna sol in sol klorata
Pomembna kloratna sol je kalijev klorat (KClO3), ki se uporablja za glave vžigalic, petarde in se uporablja kot ustna voda. -
Elementarni brom
Kot oksidant se uporablja raztopina broma v vodi (aqua bromata). Približno 90% broma se uporablja kot sestavina za izdelavo bromidnih soli. AgBr se uporablja v fotografiji. NaBr in KBr se uporabljata v medicini. Številne druge bromidne soli se uporabljajo pri proizvodnji barvil. -
Elementarni jod
Raztopina joda v alkoholu se imenuje jodna tinktura in se uporablja kot uničevalec. Jod je tudi lahko topen v ogljikovem disulfidu in kloroformu. Jod se v medicini uporablja kot kalijev jodid (KI) in jodoform (CHI3). -
Spojina fluorinske kisline
V tekoči ali plinasti obliki lahko HF poje steklo, ki se imenuje jedkanje v skladu z naslednjo reakcijo.
Fluorovodikova kislina se uporablja za beljenje vezi. Fluorne organske spojine se uporabljajo za hlajenje v hladilnikih in za ubijanje bolh v tkaninah.
Skupina VIIIA ali žlahtni plini
- Helij (He) je bil znan prej kot drugi žlahtni plini. Helij je bil prvič najden v sončnem ozračju. Helij se uporablja za polnjenje balonov. Helij je dvakrat težji od vodika, vendar ne gori.
-
Argon, pomešan z dušikom, se uporablja kot polnilo v žarnicah z žarilno nitko in radijskih svetilkah, da se prepreči zamegljenost volframove žice v žarnicah.
-
Neon (Ne) se uporablja kot polnilo za neonske luči, ki oddajajo rdečo svetlobo. V mešanju z živosrebrnimi hlapi odda modrikasto belo svetlobo, če je steklena cev brezbarvna, ali zeleno svetlobo, če je steklena cev rjava.
-
Krypton (Kr) in ksenon (Xe) sta pred kratkim ugotovila, da je ksenon anestetik. Zaradi te lastnosti se ksenon uporablja za anestezijo bolnikov v večjih operativnih posegih. Vendar je ta uporaba še vedno predraga.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Razumevanje kemije - zgodovina, veje, koncepti, industrija, koristi
Negativni vpliv elementov in spojin
Poleg tega, da so koristni, se izkaže, da elementi, ki smo se jih naučili, negativno vplivajo. Negativni vplivi so naslednji.
- Ogljik
Negativni vpliv ogljika ima na ogljikove spojine, in sicer:
a. Ogljikov dioksid (CO2) Ogljikov dioksid nastane pri uporabi fosilnih goriv. To gorenje povzroči učinek tople grede.
b. CFC Cloro Fluoro Carbon (CFC) negativno vpliva na izčrpavanje ozonskega plašča in prispeva k učinku tople grede.
c. Kloroform (CCl4) Kloroform povzroča poškodbe jeter in ledvic ter je strupen pri zaužitju.
d. Ogljikov disulfid (CS2) Ogljikov disulfid je vnetljiva in strupena spojina.
e. Ogljikov monoksid (CO) Ogljikov monoksid običajno nastane v hlapih vozil in v industrijskih postopkih. Ogljikov monoksid se na hemoglobin veže hitreje kot kisik. Zato bo kri prikrajšana za kisik. -
Dušik
Mešanica NO in NO2 proizvaja NOx, ki je posledica izgorevanja goriva iz industrije ali vozil, ki povzroča pojav kislega dežja in smoga, ki povzroča draženje oči in povzroči, da se rastline posušijo suha. Kisli dež lahko poškoduje pH tal, vode in poškoduje zgradbe. -
Silikon
Silikon, ki se uporablja za lepoto obraza, lahko povzroči deformacijo in ohromi nekatere obrazne mišice. To pa zato, ker silikon lahko tvori strdke in lahko blokira pretok krvi v tkiva / organe. -
Fosfor
Fosfor negativno vpliva, če se fosforjeva ruda, ki se predela v fosfat, raztopi v vodi in povzroči radioaktivne odpadke (ker fosforjeva ruda vsebuje uran). -
Žveplo
Žveplove spojine, ki negativno vplivajo, vključujejo:
a. Vodikov sulfid (H2S)
b. Vodikov sulfid je zelo strupen plin, ki diši po gnili jajcih in ta spojina povzroči smrt.
c. Žveplova kislina (H2SO4)
d. Žveplova kislina je higroskopna snov, zato lahko poškoduje kožo in povzroči tudi korozijo. -
Radon
Radon je plemeniti plinski element, ki je radioaktiven. Radon bo ob vdihavanju človeka ostal v pljučih in povzročil pljučni rak. -
Aluminij
Aluminij lahko poškoduje usnje in v obliki prahu pri segrevanju eksplodira v zraku. Nevarne aluminijeve spojine vključujejo aluminijev oksid (Al2O3), ki reagira z ogljikom in vpliva na globalno segrevanje.
Bibliografija
Sukmanawati, Wening, 2009, Kemija za SMA in MA razred XII, Jakarta: Knjižni center Ministrstva za nacionalno šolstvo