Chemijos paruoštukė

Vandenilio halogenidai (HX)

Svarbiausi yra HCl, kurio vandeninis tirpalas, t.y. druskos rūgštis, yra pagrindinis chemikalassinteze , o taip pat ir HF. Bevandenis HF gau-namas veikiant konc. H2SO4 fluoro špatą

CaF2+H2SO4аCaSO4+2HF

HCl gaunamas tiesiogine

H2 +Cl2 а2HCl , o taip pat iš gamtinių chloridų

NaCl + H2SO4 а NaHSO4 + HCl

NaHSO4 + NaCl а Na2SO4 + HCl

HBr ir HJ gaunami panašiais būdais, o HJ gavimui taip pat naudojama J2 + H2S а S + 2HJ , bei hidrazinu

2J2 + N2H4 а N2 + 4HJ

HF grynas yyra bespalvis lakus skystisč kurio molekulės tarpusavyje susijungusios (HF)n vandenilinėmis jungtimis. Sunkesnieji HX kamba-rio temperatūroje yra bespalvės dujos. Bevandeniai HX yra energingi halogeninimo agentai elementams, elementų hidridams, oksidams ir daugeliui kitų junginių.

CaO + 2HF а CaF2 + H2O

Visi HX labai gerai tirpsta H2O susidarant rūgštims. Iš jų tik HF rūgštis yra vidutinio stiprumo, o kitos yra stiprios rūgštys, tačiau HF vandens tirpalai labai agresyvūs koro-ziniu požiūriu, taip pat veikia odą dėl hidratacijos ir specifinio F- jonų poveikio, kuris suriša Ca2+ jjonus į netirpų CaF2. Labai daug HF sunaudojama kriolito gamybai, kuris reikalingas Al gauti (HFа Na3AlF6). Taip pat naudojamas urano fluoridui gauti UF6, naftos perdirbime, taip pat nerūdijančio plieno ir stiklo ezdinimui

SiO2 + 4HF а SiF6 + 2H2O

HCl dujos naudojamos mmetalų chloridų gamybose, taip pat daugelyje metalurginių procesų išskiriant ir gryninant metalus, taip pat plieno ir kitų metalų ezdinimui, kad pašalinti jų oksidus, taip par eilėje organinės chemijos procesų kaip naftos nusūrinimas, anilino ir želatinos gamybos šis junginys katalizina krakmolo perdirbimą į gliukozę.

HBr naudojamas neorganinių bromidų ir alkilbromidų gamybose ir kaip katalizatorius eilęje organinių sintezių.

HJ pagrindinai naudojams laboratorijose.

Elementų halogenidai

Binariniai elementų halogenidai būna labai įvairios sudėties, t.y. stecheometrijos, struktūros ir savybių, pvz.: fluoridų tarpe OF2 yra vienas iš labiausiai lakių molekulinių junginių, nes tvir.=-145oC, o štai CaF2 yra vienas iš mažiausiai lakių joninių junginių tvir.=2513oC, bet nesuskyla. Kuomet fluoridas atsparus vandeniui jis gali būti gaunamas jonų mainų reakcija vandens tirpale arba HF sąveika su metalu

Pb(NO3) + 2NaF а PbF2 + 22NaNO3

arba to metalo oksidu, hidroksidu arba karbonatu

MgO +HF а MgF2 + H2O

Kuomet norimas gauti fluoridas lengvai hidrolizinasi, tuomet naudojama bevandenio HF sąveika su metalu

Zn + 2HF а ZnF2 + H2

Chloridų, bromidų ir jodidų sintezei panaudojami tie patys metodai. Atsparių hidrolizei halodenidams gauti naudojami “šlapi” metodai

Fe + 2HCl(aq) + 6H2O а FeCl2 6H2O + H2

AgNO3 + NaCl а AgCl + NaNO3

Jei halogenidas hidroliziškai nepatvarus tuomet “sausi” metodai, tai elementų oksidacinis halogeninimas pačiu halogenu arba vandenilio halogenidu

Cr + 3/2 Cl2 а CaCl2 aarba Cr + 2HCl(d)а CrCl2 + H2

Periodinėje elementų sistemoje daugelis prieš d elementus esantys I A ir IIA, IIIA grupių metalai oks.l. +2 +3, CaCl2, sudaro halogenidus, kuriuose dominuoja joninė jungtis, o nemetalai ir metalai aukštame oks.l. sudaro kovalentinius halogenidus CCl4.

Interhalogeniniai junginiai

Halogenidai egzoterminiai reaguoja tarpusavyje sudarydami 4 stecheometrijų XY1, XY3, XY5, XY7 interhalogenidus, kur X yra sunkesnis halogenas. Žinomi visi galimi diatominiai junginiai tarp F, Cl, Br ir J. Tačiau jų patvarumas labai skirtingas. Pvz.: ClF – patvari medž., JF – labai nepatvari. Visi jie gali būti gauti tiesiogine sinteze

Cl2 + F2а 2ClF Br2 + BrF3 а 3BrF

Šių junginių savybės yra tarpinės tarp juos sudarančių halogenų savybių, pvz.: ClF – bespalvės dujos, o JCl – balti kristalai. Jų reakcijos panašios į halogenų, iš kurių sudarytos molekulės, reakcijos, pvz.: ClF yra efektyvus fluorinantis agentas daugeliui metalų

W + 6ClF а WF6 + 3Cl2

Tetraatomiai interhalogenai ClF3, BrF3, JF3, JCl3 taip pat gali būti pagaminti atitinkamose sąlygose tiesiogine sinteze. ClF3 yra viena iš labiausiai reaktingų cheminių medž. pvz.: savaime uždega medieną, asbestą, susmulkintus metalus ir sprogstamai reaguoja su vandeniu ir daugeliu organinių medž. Jis reikalingas branduolinio kuro gamybai

U(k) + 3ClF3(skys) а UF6(sk) + 3ClF(d)

Halogenų oksidai

Yra žinoma eilė chloro oksido. Cl2O – gelsvai rausvos dujos, CCl2O3 – patvari tik žemiau 0oC kieta ruda medž., ClO2 – geltonos nepatvarios dujos, Cl2O4 – chlorilo chloratas – geltonas skystis mažai patvarus, Cl2O6 – tamsiai raudonas skystis, gana patvarus verda prie 203o, Cl2O7 – heptoksidas – patvarus bespalvis alyvos pavidalo skystis, gali būti distiliuojamas.

Pagaminti Cl oksidus tiesioginėmis reakcijomis nepavyksta, nes jie yra endoterminiai junginiai. Cl2O gaunamas

2Cl2 + HgCl аHgCl2 + Cl2O

Jis yra hipochloritinės rūgšties anhidridas

Cl2O + Ca(OH)2 а Ca(ClO)2 + H2O

ClO2 gaunamas redukuojant natrio chloratą

2NaClO3 + SO2 а 2ClO2 + Na2SO4

Ši medž. pasižymi kaip stiprus oksidatorius

2ClO2 + Na2O2 а 2NaClO2 + O2

Vandens tirpale šis oksidas disproporcionuoja

6ClO2 + 3H2O а HCl + 5HClO3

Tirpinamas šarmuose taip pat disproporcionuoja susidarant chlorito ir chlorato mišiniui

2ClO2 + 2NaOH а NaClO2 + NaClO3 + H2O

Daugiausia ClO2 sunaudojama medienos masės balinimui popieriaus pramonėje ir vandens apdirbimui.

Cl2O6 geriausiai gaunamas ClO2 ozonolize

2ClO2 + 2O3 а Cl2O6 + 2O2

Reakcijose šis junginys elgiasi kaip chloriloperchloratas. Pvz.: tirpstant šiam oksidui vandenyje susidaro chloratinė ir perchloratinė rūgštis

Cl2O6 + H2O а HClO3 + HClO4

Cl2O7 yra perchloratinės rūgšties anhidridas

Cl2O7 + H2O а 2HClO4

Jis patogiai gaunamas šios rūgšties dehidratacija naudojant P2O5 2HClO4 + P2O5 а Cl2O7 + 2HPO3

Cl2O7 yra mažiau reaktingas už “žemesniuosius” chloro oksidus ir kambario temperatūroje neuždega organinių mmedžiagų. Jam tirpstant vandenyje ar šarmų tirpaluose susidaro atitinkamai perchloratinė rūgštis ir perchloratai.

Cl2O7 + H2O а 2HClO4

Cl2O7 + 2NaOH а 2NaClO4 + H2O

Bromai žinomi Br2O – tamsiai ruda nelabai patvari medž. ir BrO2 – geltona kristalinė medž.

Br2O gaunamas analogiškai kaip ir Cl2O

HgO + 2Br2 а HgBr2 + Br2O

BrO2 gaunams Br veikiant ozonu žemoje temper.

2BrO2 + 6NaOH а NaBr 5NaBrO3 + 3H2O

Patvariausi iš halogenų yra jodo oksidai J2O5, J4O3, J2O4. Svarbiausias iš jų J2O5 gaunamas jodatinės rūgšties dehidratacija 200o sauso oro srovėje

2HJO3 а J2O5 + H2O

Šis oksidas sudaro baltus patvarius kristalus, kuriems tirpstant vandenyje susidaro jodatinė arba tiesiog jodo. Kiti nurodyti jodo oksidai yra geltonos kietos medž.

J2O5 būdinga, tai kad jis yra vienas iš daugelio junginių, kurie jau kambario temper. lengvai oksidina smalkes į CO2

5CO + J2O5 а 5CO2 + J2

Todėl ši reakcija naudojama CO konc. atmosferoje ir dujų mišiniuose nustatyti.

I. Hipohalogenitinės rūgštys ir hipohalogenitai

Hipofluoritinė rūgštis HOF susidaro žemoje temper. F reaguojant su ledu F2 + H2O а HF + HOF

Tai balta nepatvari medž., kuri kambario temper. skyla išsiskiriant O2 2HOF а 2HF + O2

Kitos hipohalogenitinės rūgštys yra labai reaktingi junginiai, kurie egzistuoja vandens tirpale ir susidaro halogenui tirpstant vandenyje arba disproporcionuojant

Cl2 + HOH а HCl +

HOCl

HOCl druskos hipochloritai susidaro tirpinant chlorą šaltuose šarmų tirpaluose

Cl2 2KOH а KCl + KOCl + H2O

Visos 3 hipohalogenitinės rūgštys yra silpnos todėl jų druskų tirpalai dėl hidrolizės yra šarminiai

NaOCl + HOH а NaOH + HOCl

ClO- + HOH а HOCl + HO-

Hipohalogenitinės rūgštys ir hipohalogenitai tirpale palaipsniui skyla 2HOCl а O2 + 2HCl

pagal jungtis. Vidinės reakcijos, vyksta disproporcionavimas

3HOCl а 2HCl + HClO3

Hipohalogenitų anijonai patvariausi šarminėje terpėje. Jų patvarumas mažėja eilėje ClO->BrO->JO-. Hipochloritai yra vieni iš stipriausių ooksidatorių

S + 3HOCl + H2O а H2SO4 + 2HCl

Hipochloritai naudojami sterilizacijai, pvz.:

(Na3PO4 11H2O)4 NaOCl -automatinėse indų plovyklose, kaip dezinfekuojanti valymo priemonė, Ca(OCl)2 2H2O – plaukymo bazeinų sanitarijoje, o taip pat popieriaus ir medienos balinimui. Chlorkalkės, kurios taip pat naudojamos balinimui ir sanitarijoje, gaunamos Cl2 tirpinant gesintų kalkių tirpale

Cl2 + Ca(OH)2 а CaCl(OCl) + H2O

Halogenitinės rūgštys HOXO=HXO2 yra mažiau patvarios už hipohalogenitines. Svarbiausia iš jų chloritinė rūgštis gaunama

Ba(ClO2)2 + H2SO4 а BaSO4 + 2HClO2

Metalų chloritai gaunami redukuojant ClO2 tirpalą H2O2, esant mmetalo hidroksidui

2ClO2 + H2O2 + Ba(OH)2 а Ba(ClO2)2 + 2H2O + O2

Plačiausiai naudojamas NaOCl2 tekstilės gaminių valymui ir balinimui taip pat įvairių teršalų kaip N oksidai, dvokiantys neprisotinti aldehidai, mertkaptanai pašalinimui iš išmetamų dujų, šiame procese atlieka oksidatoriaus rolę.

II. HHalogenatinės rūgštys ir halogenatai (HOXO2

= H XO3)

Chloratai ir bromatai (ClO3-, BrO3-) susidaro disproporcionuojant atitinkamam halogenui karštuose šarmų tirpaluose

6Ca(OH)2 + 6Cl2 а Ca(ClO3)2 + 5CaCl2 + 6H2O

Ca(ClO3)2 + 2KCl а CaCl2 + 2KClO3

Plačiausiai naudojami yra Na ir K chloratai. Na druska daugiausiai naudojama perdirbimui į ClO2, t.y. popieriaus balinime. K druska – nepakeičiamas oksidatorius fejerverkuose, įvairiuose švytėjimuose, kuomet norima švytėjimo spalva gaunama panaudojant druskas: raudona – Sr druskų priedą, žalia – įvedus Ba2+ druskų, mėlyna – Cu2+. Ši medž. yra svarbus degtukų galvučių komponentas be S, Sb2S3, susmulkinto stiklo ir degstrino pastos.

Bromatai ir jodatai gaunami chemine oksidacija ir daž-niausiai šarminėje terpėje, pvz.: leidžiant chloro dujas į šarminį bromidų ar jodidų tirpalą.

KBr + 3Cl2 + 6KOH а 6KCl + KBrO3 ++ 3H2O

Laisvos halogenatinėa rūgštys gaunamos iš atitinkamų Ba druskų Ba(JO3)2 + H2SO4 а BaSO4 + 2HJO3

Jodo rūgštis taip pat lengvai gaunama jodą oksidinant azoto rūgštimi

3J2 + 10HNO3 а 6HJO3 + 10NO + 2H2O

Bromo ir chloro rūgštys yra stiprios, o jodatinė silpnesnė. Gryna jodatinė rūgštis yra bespalviai kristalai, kurie kaitinant palaipsniui dehidratuojasi

2HJO3 а J2O5 + H2O

Aukštesnėje temperatūroje chloratinė rūgštis disproporcionuoja 3HClO3 а HClO4 + 2ClO2 + H2O

Šių druskų patvarumas, esant tam pačiam katijonui, mažėja eilėje NaJO3 > NaClO3 > NNaBrO3. Lydomi šarminių metalų chloratai taip pat disproporcionuoja

4KClO3 а KCl + 3KClO4

Tačiau esant miltelių pavidalu ir nedideliai katalizatoriaus priemaišai jau žemesnėje nei 100oC skyla į chloridą ir deguonį 2KClO3 а 2KCl + 3O2

Ši druska taip pat naudojama gauti nedidelius kiekius O2 laboratorijoje. Jodatai ir bromatai skyla analogiškai. Halogenatų jonų oksidacinis pajėgumas mažėja pereinant nuo jodato link chlorato JO3- > BrO3- > ClO3-

Svarbios yra halogenatų reakcijos su halogenidais, vykstančios rūgščioje terpėje, nes bromidai ir jodidai kiekybiškai oksidinami atitinkamai į bromą ar jodą

KJO3 + 5KJ + 3H2SO4 а 3J2 + 3K2SO4 + 3H2O

III. Perhalogenatai

Perc|hloratai yra vieni iš labiausiai patvarių chloro deguoninių junginių, pvz.: KClO4 skyla tik gana aukštoje temperatūroje

KClO4 а KCl + 2O2

Visi perchloratai gaunami iš NaClO4, kuris gaunamas iš NaClO3 NaClO3 а NaClO4

NH4ClO4 naudojamas raketinio kuro sudėtyje kaip oksidatorius, taip pat įeina į sprogstamų medž. sudėtį, o KClO4 – pirotehnikoje, kur baltas švytėjimas gaunamas mišiniu su S ir Al, o žybčiojimo miltelius sudaro mišinys su Mg. Perchloratai taip pat susidaro termiškai disproporcionuojant chloratams, o taip pat gali būti gaunami oksi-dinant chloratus labai stipriais oksidatoriais kaip PbO2 arba ozonas NaClO3 + O3 а NaClO4 + O2

Svarbiausia iš perhalogenatinių rūgščių yra perchalogenatinė. Gryna – bespalvis, judrus skystis. Bevandenė yyra labai stiprus oksidatorius, greitai oksidina net Ag ir Au, tačiau jos vandeniai tirpalai rodo silpną oksidacinį pajėgumą. K, Rb ir Cs perchloratai mažai tirpūs vandenyje ir tai panaudojama katijonų perskyrimui ir net jų grafimetriniam nustatymui. Žinoma visa eilė perjodatų iš kurių svarbiausi yra metaperjodatas JO4- ir paraperjodatas JO65-.

HJO4 + 2H2O а H5JO6 (HO)5JO

Paraperjodatinė rūgštis yra kristalinė, gerai tirpi medž., silpna rūgštis. Perjodatinių rūgščių druskos yra labai stiprūs oksidatoriai, pvz.: rūgščiame tirpale greitai ir kiekybiškai Mn junginius oksidina į permanganatus.

Deguonis

Tai labiausiai paplitęs žemės paviršiuje, sudaro 23 atmosferos %, 46% litosferos, 86% hidrosferos. Sutinkamas grunas ir daugybėje junginių.

Pramonėje gaunamas suskystinto oro frakcine distiliacija -183oC, o laboratorijoje dažniausiai elektrolizinant KOH vandeninį tirpalą

K(-): 4HOH + 4e а 2H2 + 4OH-

A(+): 4OH- – 4e а O2 + 2H2O

Nedidelius deguonies kiekius patogu gauti katalitiškai skaidant 30% H2O2 tirpalą

2H2O2 а 2H2O + O2

O taip pat termiškai skaidant kai kuriuos deguonimi turtingus junginius

2KClO3 а 2KCl + 3O2

2KMnO4 а K2MnO4 + MnO2 + O2

Savybės. Deguonis turi tris patvarius izotopus: 168O – 99,76 atom. %, 178O – 0,037 %, 188O – 02 %.

Alotropinė modifikacija yra triatomė molekulė ozonas. Tai nepatvarios melsvos aštraus kvapo dujos. Termodinamiškai molekulė nepatvari, nes jos susidarymo reakcija endoterminė

3/2O2 а O3 + 143 KKjmol

Todėl ozono dujos jei nėra katalizatorių skyla lėtai.

Deguonis – bespalvės, bekvapės, labai reaktingos dujos. Blogai tirpsta vandenyje, todėl iš jo O2 pašalinamas virinant. 10 k. geriau tirpsta organiniuose tirpikliuose. Svarbi ozono savybė yra stipri absorbcija ultravioletinėje spektro dalyje ir tai apsaugo žemę nuo nuo intensyvios saulės ultravioletinės radiacijos. Ozonas gaunamas veikiant O2 dujas elektros iškrova. Ozono koncentracija mišiniuose su O2 paprastai nustatoma leidžiant dujų mišinį per KJ tirpalą ir išsiskyrusį J2 nustatant titrimetiškai tiosulfatu

O3 + 2J- + H2O а J2 + O2 + 2HO-

Ši reakcija iliustruoja dvi labiausiai charakteringas ozono savybes, t.y. oksidacinę prigimtį ir gebėjimą atiduoti O atomą virstant O2

2NO2 + O3 а N2O5 + O2

PbS + 4O3 а PbSO4 + 4O2

juodas baltas

O3 naudojamas įvairiuose oksidacijos procesuose, žemos konc. naudojama geriamo vandens gryninimui, šaltam produktų laikymui ir oro dezinfekcijai.

O yra labai reaktingos trumpai egzistuojančios dalelės, susidarančios H2O, O2, O3, NO2 fotolizės rezultate. Tai labai stiprus oksidatorius vaidinantis svarbų vaidmenį aukštesnių atmosferos sluoksnių chemijoje. Jis koncentruoja, pvz.H2S į agresyvius rūgštinius oksidus.

O2 taip pat energingai oksidina daugelį elementų kambario ir aukštesnėse temper., todėl deguoniniai junginiai žinomi visiems elementams išskyrus inertines dujas. Jis naudojamas plieno, geležies gamybose, metalų lydyme, stiklo gamyboje, daugelyje chemijos pramonės šakų nutekamųjų vandenų apdirbime,

dirbtinės atmosferos sudarymui. Labiausiai paplitęs ir ištirtas deguonies junginys vanduo yra lemiamas gyvybei ir lengvai transformuojasi į kietą ir dujinę būkles. Tik apie 3 % prienamo vandens yra gėlas, todėl jūros vandens nudruskinimas vis tampa aktualesnis. Tai judrus ir lakus skystis tarp kurio molekulių pasireiškia vandenilinis ryšys ir tuo paaiškinama daugelis vandens savybių, pvz.: aukšta virimo temperatūra. H2O gerai katalizina daugelį procesų. Žinoma kad šis katalitinis vandens veikimas pasireiškia dėl laisvų OH radikalų susidarymo HOH а HO + H

Veikiamas stiprių rreduktorių, pvz.: aktyvių metalų, H2O elgiasi kaip oksidatorius ir redukuojasi, išsiskiriant H2

Na + HOH а NaOH + 1/2H2

Veikiamas stipri; oksidatori; elgiasi kaip reduktorius ir oksidinasi iki laisvo O2

4KMnO4 + 2H2O а 4MnO2 + 4KOH + 3O2

H2O molekules elektronų donorines savybės pasireiškia molekulėms koordinuojantis su katijonais

BeCl2 + 4H2O а [Be(H2O)4]Cl2

MgCl2 + 6H2O а [Mg(H2O)6]Cl2

H2O dėl didelio solvatacinio – hidratacinio pajėgumo yra puikus tirpiklis. Daugelis junginių tirpdami H2O sudaro hidratuotų katijonų ir anijonų elektrolitinius tirpalus. Tirpstant eilei kovalentinių junginių H2O, įvyksta kkovalentinių jungčių hidratacinis skilimas

P4O10(k) + 6H2O а 4H3PO4(aq)

Mažiems H2O kiekiams kiekybiškai nustatyti naudojama reakcija su J2 ir SO2 nevandeniniame tirpale

2H2O + J2 + SO2 а H2SO4 + 2HJ

Jono H3O+ yra įrodytas įvairių rūgščių tirpaluose

H+ + H2O а H3O+

Šis jonas taip ppat būna dar labiau hidratuotas

H3O+ + H2O а H5O2+

H3O+ + 2H2O а H7O3+

ir įrodytas įvairiuose kristalo hidratuose

H H . . . .

/

O – H – O H5O2+

/

. . . . H H

H2O2 Didesniais kiekiais jis gaunamas hidrolizinant perokso disulfatus, gautus elektrolitine hidrosulfatų oksidacija

A + : 2HSO4- – 2e а H2S2O8

H2S2O8 + H2O а 2H2SO4 + H2O2

O taip pat iš organinių junginių, pvz.: 2-etil anfrahinono

Grynas H2O2 yra beveik bespalvis mažiau lakus nei H2O, virimo temp. 150oC ir šiek tiek sunkesnis už H2O, maišosi bet kokiu santykiu su H2O. O2 atomo oks.l. molekulėje -1, t.y. tarpinis tarp O2, H2O2, H2O. Ir šis junginys nesant katalizatoriaus priemaišų lėtai skyla

2H2O2 а 2H2O + O2

Redokso reakcijose gali būti iir oksidatoriumi, ir reduktoriumi. Kaip oksidatorius 2FeCl2 + 2HCl + H2O2 а 2FeCl3 + 2H2O

Mn(OH)2 + H2O2 а MnO2 + 2H2O

Kaip reduktorius

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 а 3MnSO4 + 8H2O + 5O2 + K2SO4

2FeCl3 + H2 O2 + 2KOH а 2FeCl2 + O2 + 2H2O + 2KCl

H2O2 yra silpna rūgštis H2O2 а H+ + HO2- HO2- а H+ + O22-

Todėl žinomos rūgščios druskos, NaHO2, neutralios, Na2O2

Oksidai Jie žinomi beveik visiems elementams, pagal lakumą jie būna sunkiai suskystinamos dujos, arba nnet ugniai atsparios medžiagos. Elektrinės oksidų savybės kinta nuo puikių izoliacinių MgO, per puslaidininkines NiO, iki metalinių laidininkų ReO3. Kartu oksidai būna labai įvairios stecheometrinės sudėties ir labai įvairių cheminių savybių. Dažnai naudojama oksidų klasifikacija pabrėžia jų rūgštines, bazines savybes. Rūgštiniai tai daugelis nemetalų oksidų. Baziniai – tai elektroteigiamų elementų oksidai. Amfoteriniai – tai mažiau elektro-teigiamų elementų oksidai. Neutralūs arba inertiniai – tai oksidai nereaguojantys su vandeniu, o taip pat rūgščių ir hidroksidų tirpalais. Periode oksidų savybės kinta nuo stipriai bazinių per amfoterines iki rūgštinių. Oksidų rūgštingumas taip pat didėja didėjant elemento oks.l.

MnO Mn2O3 MnO2 MnO3 Mn2O7

Mn(OH)2 Mn(OH)3 H2MnO3 H2MnO4 HMnO4

Pagr. Grupėse oksidų bazinės savybės stiprėja einant žemyn, nes ta kryptimi stiprėja elementų metalinės savybės.

Nors atvirkščia tendencija stebima sekančiose d elementų grupėse. d elementai, kuriems būdingas kintamas valentingumas dažnai sudaro kintamos sudėties oksidus, sulfidus, kurie vadinami nestecheometri-niais junginiais. Šios oksidų fazės labai reikšmingos fizikinėmis savy- bėmis ir elgiasi kaip puslaidininkai, selektyvūs katalizatoriai, fotoelek- trikai, termoelektrikai.

Siera

Yra 3 pagrindiniai pramoniniai sieros šaltiniai: 1) elementinės sieros klodai; 2) vandenilio sulfidas iš gamtinių dujų, naftos, organiniai sieros junginiai naftos perdirbimo produktai ir anglis. Iškasama C turi nuo 1 iki 2% S; 3) metalų sulfidiniai mineralai: piritas FeS2, vario blizgis Cu2S, cinko blizgis ZnS. SSiera iš šių klodų gaunama Frašo metodu, kuomet pakaitintas iki 165o vanduo paduodamas po slėgiu į sieros klodą, esantį nuo 150 iki 750 metrų gylyje ir išlydyta S išstu-miama į paviršių suspaustu oru. Išgaunant S iš gamtinių dujų, H2S atskiriamas monoetalonamino, o po to perdirbamas Klauso procesu, šiame procese 1/3 H2S sudeginamas iki S, SO2 ir H2O garų

H2S + 1/2O2а S + H2O H2S + 3/2O2 а SO2 + H2O

Po to SO2 reaguoja su likusiu H2S, esant katalizatoriui

2H2S + SO2 а 3S + 2H2O

Panaši reakcijų seka yra išgaunant sierą iš žalios naftos, tikpirmiausia S junginiai išskiriami ir hidrinimu pervedami į H2S. Išgaunant S iš FeS2 ir kitų sulfidinių mineralų jie deginami

4FeS2 + 11O2 а 2Fe2O3 + 8SO2

S taip pat išgaunama iš anhidrito (CaSO4 1/2H2O) ir gipso klodų (CaSO4 2H2O), kurie deginami su koksu ir smėliu aukštesnėje kaip 1000o temperatūroje 2CaSO4 + C а 2CaO + 2SO2 + CO2

Elementinė S naudojama gumos vulkanizacijai, anglies disulfido gavi-mui, kuris labai reikalingas celiuliozės, viskozės gamyboms, taip pat insekticidų ir fundicidų bei farmacinių medž. gamybai. Tačiau apie 80% S sunaudojama vieno iš labiausiai svarbių chemikalų sieros rūgš-ties gamybai.

Savybės S atomai turėdami du neporinius elektronus linkę sudaryti tarpusavyje savo atomų grandines, todėl žinoma labai daug įvairių S modifikacijų. S6 – raudoni kristalai, S8, S9, S10, S12, S18, S20 – geltoni kristalai. Aukštoje temperatūroje sieros garai yra spalvoti, nes mole-kulės S2 – melsvai violetinės, S3 – raudonos dujos. Žinoma eilė poli-merinių modifikacijų, kurios sudarytos iš Sx grandinių. Patvariausia yra geltona rombinė S, kuri vadinama a forma, kurios kristalai sudaryti iš ciklo okta molekulių. Tai geras izoliatorius, geriausias jos tirpiklis CS2. 95,3oC pereina į monoklininę formą, b modifikaciją. Įvairios polimerinės modifikacijos susidaro atšaldant skystą S, visos jos yra nepatvarūs mišiniai sudaryti iš įvairių grandininių ir ciklinių S modifi-kacijų. Garų sudėtyje yra visos S molekulės nuo S2 iki S10. S yra reaktingesnė tik aukštesnėse temperatūrose ir tuomet jungiasi su dau-geliu elementų H2 + S а H2S S + 3F2 а SF6

Gana gerai sąveikauja su metalais, ypatingai su tais kurie sudaro netir-pius ir labai patvarius sulfidus, pvz.: CuS, Ag2S, PbS.

Junginiai.

Junginiai su H2 ir sulfidai

Nors žinoma visa eilė vandeniliosulfidinių medž. H2S, H2S2 ÷ H2S8, H2Sx. H2S – vienintelis termodinamiškai patvarus. Šios dujos gamtoje susidaro vulkanų ir bakterijų veikimo rezultate ir faktiškai yra elemen-tinės sieros pirminis šaltinis. Tai bjauraus kvapo nuodingos dujos, tokios pat toksiškos ir pavojingos kaip ir KCN. Laboratorijoje H2S gaunamas veikiant FeS HCl

FeS + 2HCl а FeCl2

+ H2S

Grynas gaunamas tiesiogine sinteze. Jis gerai tirpsta vandenyje ir sotus yra decimoliarinis tirpalas, susidarant silpnai dvibazei rūgščiai

H2S(aq) « HS- + H+ HS- «H+ + S2-

Rūgščioje terpėje, tai vidutinio stiprumo oksidatorius ir iš jo tirpalų laikomų ore lėtai nusėda S H2S + 1/2O2 а S + H2O

Ore dega melsva liepsna H2S + 3/2O2 а SO2+ H2O

Šios H2S druskos vadinamos sulfidais. Tai daugelis svarbiausių gam-toje randamų metalų mineralai ir rūdos. Todėl yra svarbus metalų išgavimas iš sulfidų. Degant metalų sulfidams, susidaro mmetalo oksi-das ZnS + 2/2O2 а ZnO + SO2

Tačiau degant kai kurių sunkiųjų metalų sulfidams metalas gali būti gautas ir grynas CuS + O2 а Cu + SO2

Metalų sulfidai gaunami: 1) tiesiogine sinteze Zn + S а ZnS , 2) sulfatų redukcija anglimi Na2SO4 + 4C а Na2S + 4CO , 3) mažai tirpūs vandenyje metalų sulfidai gaunami jų druskų tirpalus veikiant H2S arba tirpių sulfidų tirpalais

CuSO4 + H2S а CuS + H2SO4 ZnCl2 + Na2S а ZnS + 2NaCl

Tirpūs vvandenyje šarminių metalų sulfidai gaminami prisotinant šarmo tirpalą H2S KOH(aq) + H2S а KHS + H2O

KHS + KOH а K2S + H2O

Šarminių metalų sulfidų tirpalai dėl hidrolizės yra stipriai šarminiai

Na2S + HOH а NaHS + NaOH pH>7

H2O tirpale sulfidai deguonimi ggali būti suoksidinti iki tiosulfato

2Na2S + 2O2 + H2O а Na2S2O3 + 2NaOH

Mažiau bazinių elementų sulfidai hidrolizinasi negrįžtamai todėl tokių metalų sulfidai negali būti gauti iš vandeninio tirpalo

Al2S3 + 6H2O а 2Al(OH)3 + 3H2S

Plačiai panaudojamas Na2S: O2 pramonėje, organinių dažų gamyboje kaip reduktorius. Daugelis metalų sulfidų turi vertingas fizikines savy-bes, pvz.: geri izoliatoriai.

Vandenilio polisulfidai H2Sn yra reaktingi skysčiai, kurių tankis, klam-pumas ir virimo temperatūra bei spalvos intensyvumas didėja didėjant sieros atomų skaičiui jų molekulėse. Polisulfidai susidaro sulydant šarminių metalų sulfidą su elementine S Na2S + nS а Na2Sn+1

Polisulfidai būdingi šarminiams ir žemės šarminiams metalams. Jie gali būti laikomi vandenilio polisulfidų druskomis.

Sieros halogenidai ir okso halogenidai

S su F sudaro didelį skaičių binarinių junginių, kuriuose S oks. l. ir koordinacinis skaičius būna nnuo 1 iki 6. Visi šie junginiai yra bes-palvės dujos arba lakūs skysčiai iš kurių SF6 yra termiškai ir cheminiu požiūriu patvariausias. SF4 gaunamas iš SCl juos fluorinant. Jis naudojamas kaip galingas ir selektyvus neorganinių ir organinių medž. fluorinantis agentas.

J2O5 + 5SF4 а 2IF5 + 5SOF2

SF6 yra patvarios cheminiai inertinės, bespalvės, bekvapės, nedegios, netoksiškos, netirpios dujos, kurios susidaro deginant sierą fluoro at-mosferoje, dėl puikių dielektrinių savybių naudojamos kaip izoliacinės dujos aukštos įtampos generatoriuose, nes jos neskyla kaitinant iki 5500oC, nereaguoja su daugeliu metalų ir nemetalų. Tiesiogiai chlori-nant išlydytą sierą susidaro S2Cl2 2S + Cl2 а S2Cl2

Tai bjauraus kvapo toksiškas aukso geltonumo skystis, kurį toliau chlorinant susidaro raudonumo SCl2, kuris taip pat yra toksiškas ir bjauraus kvapo S2Cl2 + Cl2 а 2SCl2

Abu šie chloridai yra pusiausvyroje. Nežiūrint toksiškumo abu paminė-ti chloridai yra svarbūs pramoniniai chemikalai naudojami gumos vulkanizacijai ir kaip chlorinantys agentai organinėje sintezėje. Šie du S chloridai yra pirmieji polisieros chloridų SnCl2 nariai. Šie polisieros chloridai yra nemalonaus kvapo, geltoni arba oranžiniai, klampūs skys-čiai. Žinomi analogiški polisieros bromidai SnBr2 n=2..8, kurie yra netik raudoni nepatvarūs skysčiai. Siera sudaro dvi oksohalogenidų eiles, tai tionilhalogenidai SOX2 ir surfurilhalogenidai SO2X2. Iš tio-nilhalogenidų svarbiausias tionilchloridas. SOCl2 – bespalvės, lakus skystis. Jis gaunamas chlorinant SO2

SO2 + PCl5 а POCl3 + SOCl2

Pramonėje SO3 veikiant SCl2 SO3 + SCl2 а SO2 + SOCl2

Šis junginys labai energingai reaguoja su H2O ir yra vertingas sausinant ar nuvandeninant neorganinius halogenidus, kurie lengvai hidrolizinasi

FeCl3 6H2O + SOCl2 а FeCl3 + 6SO2 + 12HCl

Šis junginys taip pat naudojamas kaip oksidinantis ir chlorinantis agentas organinėje chemijoje, nes jam skylant susidaro SO2, S2Cl2, Cl2

4SOCl2 а 2SO2 + S2Cl2 + 3Cl2

Surfurilo halogenidai yra reaktingi, bespalviai lakūs skysčiai arba dujos. Svarbiausias yra surfurilo cchloridas SO2Cl2. Jis gaunamas tiesioginiu SO2 chlorinimu SO2 + Cl2 а SO2Cl2

Šis junginys patvarus net iki 300oC, naudojamas organinėje chemijoje, įvedant chloro atomą arba SO2Cl grupę į organinius junginius.

Sierosoksidai

Svarbiausi yra SO2 ir SO3. Nors žinoma eilė sieros polioksidų SnO ir dioksidų SnO2 S8 + 1/2O2а S8O

SO2 gaunamas labai dideliais kiekiais deginant S, H2S arba sulfidines rūdas ore. Jis taip pat susidaro kaip kenksmingas šalutinis produktas, degant C ir naftos kurui ir tai sudaro didelę aplinkos apsaugos proble-mą. Iš išmetamų dujų SO2 šalinamas plaunant šias dujas kalkių pienu

Ca(OH)2 + 2SO2 а Ca(HSO3)2

Taip patredukuojant SO2 gamtinėmis dujomis ir C, ir susidariusio H2S katalitine konversija į S

2SO2 + CH4 + C а 2H2S + 2CO2

2H2S + SO2 а 3S + 2H2O

SO2 nustatymui atmosferoje naudojama šių dujų absorbcija H2O2 tirpa-lu SO2 + H2O2 а H2SO4

ir susidariusios H2SO4 nustatymas konduktometriškai bei kitais fiziki-niais metodais. Didelė dalis pagaminamo SO2 sunaudojama H2SO4 gamyboje, taip pat kaip balintojas, dezinfekcinė medž., šaldymo agen-tas, bei nevandeninis tirpiklis. Tai bespalvės, toksiškos, dusinančio kvapo, nepalaikančios degimo dujos. Svarbiausia jų reakcija yra katali-tinė oksidacija SO2 + 1/2O2а SO3

Jos gerai tirpsta vandenyje, kur sudaro hidratą

SO2 + 6H2O а SO2 6H2O SO2 H2O а HSO3- + H-

SO3 gaunamas dideliais kiekiais iš SO2, paprastai neišskiriamas, oo iš karto naudojamas H2SO4 gamyboje. Šis oksidas taip pat gali būti gautas kai kurių sulfatų terminiu skaidymu, tačiau tam reikalingos aukštos temperatūros Fe2(SO4)3 а Fe2O3 + 3SO3

Šios medž. lydymosi taškas yra ~17o. Dujų fazėje šis junginys yra monomeras pusiausvyroje su trimeru 3SO3 а S3O9

SO3 energingai reaguoja su H2O, susidarant H2SO4. Imant virš stecheo-metrinius SO3 kiekius susidaro oleumas, kuris yra įvairių polisieros rūgščių mišinys 2SO3 + H2O а H2S2O7

SO3 su HX sudaro atitinkamas halogenų sieros rūgštis

HF + SO3 а HSO3F – fluorsulfoninė r.

SO3 iš organinių medž. atima vandenį. Jo reakcija su kai kurių metalų oksidais ypač Fe naudojama valant dujas nuo SO3

Fe3O4 + 4SO3 а FeSO4 + Fe2(SO4)3

Sieros deguoninės rūgštys

1. H2SO4 – bevandenė yra sunkus klampus skystis, lydymosi taškas +10oC, lengvai maišosi su H2O visais santykiais ir labai egzoterminė, todėl svarbu įvesti didesnės konc. rūgštį į H2O. Gaminant H2SO4 kontaktiniu procesu SO3 neabsorbuojmas tiesiogiai H2O, nes tokiu atveju jis pirmiausiai kontaktuoja su vandens garais susidarant patvariai H2SO4 miglai, kuri praeina absorberius ir patenka į atmosferą, todėl SO3 absorduojamas 98% H2SO4 tirpalu, kurio konc. palaikoma palaips- niui įvedant H2O. Komercinė H2SO4 būna 96-98% konc., kad išvengti užšalimo. H2SO4 sudaro sulfatus ir hidrosulfatus su daugeliu metalų. Šie junginiai yra labai patvarūs

ir vieni iš svarbiausių elektroteigiamų elementų mineralai. Dauguma sulfatų gerai tirpsta H2O, išskyrus CaSO4, SrSO4, BaSO4 ir PbSO4. Tirpūs sulfatai kristalinasi kristalo hidratų pavidalu. Žinoma daugelis dvigubų sulfatų.

(NH4)2SO4 – trąša, CaSO4 2H2O – statybinių medž. gamyboje. Ter-miškai dehidratuojant hidrosulfatus gaunami disulfatai

2MHSO4 а H2O + H2S2O7 2KHSO4 а K2S2O7 + H2O

2. Peroksomonosieros arba karo rūgštis H2SO5 gaunama iš chlorsul-foninės rūgšties ir H2O2. Tai bespalviai pavojingi sprogimo požiūriu kristalai , lydosi 45oC temperatūroje. Ši medž. taip pat susidaro gami-nant peroksodisieros rūgštį ssieros rūgšties tirpalo elektrolize

A(+): 2HSO4- – 2e а H2S2O8

H2S2O8 + H2O а H2SO5 + H2SO4

Peroksomono sieros rūgštis bei jos druskos peroksomono sulfatai vandenyje taip pat palaipsniui hidrolizinasi

H2SO5 + H2O а H2O2 + H2SO4

Peroksodisieros rūgštis- bespalvė kieta medž., lydymosi taškas +65oC. Ji bei jos druskos gerai tirpsta vandenyje. Jos druskos – peroksodisul- fatai gaminami atitinkamų sulfatų anodine oksidacija. Abi šios peroksosieros rūgštys yra stiprūs oksidatoriai

H2SO5 + 2HJ а J2 + H2SO4 + H2O

ir naudojamos kaip oksidinančios ir balinančios medž.

3. Tiosieros arba ttiosulfatinė rūgštisH2S2O3 yra nepatvari medžiaga ir gauta žemoje temperatūroje ne vandens terpėje

H2S + SO3 а H2S2O3

Jos druskos tiosulfatai geriausiai gaunamos tirpinant S sulfitų tirpaluo-se Na2SO3 + S а H2S2O8 H2S2O8 + 1/2O2 а Na2SO4

Pramonėje tiosulfatai taip pat gaunami oksidinant ooro deguonimi polisulfidus Na3S2 + 3/2O2а Na2S2O3

Svarbiausia druska yra natrio tiosulfatas pentahidratas, tai labai gerai tirpi vandenyje medž., labai plačiai naudojama jodometrinėje analizėje, taip pat fotografijoje kaip fiksažas, nesuskilusio šviesos poveikyje AgBr ištirpinimui AgBr + 3Na2S2O3 а Na5[Ag(S2O3)3] + NaBr

Tiosulfatai yra vidutinio stiprumo reduktoriai. Stiprūs oksidatoriai suoksidina juos iki sulfato

Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O а 2NaHSO4 + 8HCl

Ši reakcija įgalino tiosulfatus vadinti “antichloro” balinimo proce-suose, nes jie naudojami chloro pertekliaus pluošte surišimui. Reakcijos su J2 vyksta kiekybiškai

2S2O32- + J2 а S4O62- + 2J-

Ji yra vieno iš plačiausiai naudojamo tūrio analizės metodo jodome-trijos pagrindas. Tetrationatas yra tetrationatinės rūgšties druska H2S4O6. Ši druska yra politoninių rūgščių H2SnO6 atstovas.

4. Ditioninė rūgštis H2S2O6 gali būti gauta iš jo Ba druskos

BaS2O6 + H2SO4 а BaSO4 ++ H2S2O6

Jos druskos ditionatai, kurios yra žymiai patvaresnės už pačią rūgštį gaunamos oksidinant sulfidus

2MnO2 + 3SO2 а MnSO4 + MnS2O6

K2S2O6 а K2SO4 + SO2

Ditionatai pasižmi ir redukcinėmis ir oksidacinėmis savybėmis. Stiprūs oksidatoriai juos suoksidina iki sulfato jono

S2O62- а SO42-

o veikiami stiprių reduktorių redukuojas į sulfitą arba į ditionitą

S2O62- а SO32- arba S2O42-

5. Tikrų duomenų apie sulfitinės rūgšties egzistavimą H2SO3 nėra. Tačiau jos druskos sulfitai yra gana patvarios. Hidrosulfitai HSO3- taip pat gerai žinomi, daugiausia vandeniniame tirpale. SO2 tirpale vandeny-je yra įįvairūs hidratai, vandenilio jonai, hidrosulfito jonai, ir labai nedaug SO32- jonų. Šios rūgšties druskos sulfitai yra tirpios šarminių metalų ir amonio, tačiau tirpalai dėl hidrolizės yra šarminiai

SO32- + HOH а HSO3- + HO-

tai rodo kad sulfitinė rūgštis yra silpna. Iš hidrosulfitų vandens tirpalų paprastai išsikristalina disulfitai dėl šios pusiausvyros

2HSO3- а S2O52- + H2O

Sulfitai ir hidrosulfitai labiau pasižymi redukcinėmis savybėmis ir dažniausiai oksidinasi į sulfatą

NaHSO3 + H2O + J2 а NaHSO4 + 2HJ

Technikoje sulfitų ir hidrosulfitų tirpalai gaunami tirpinant SO2 dujas sodos tirpale Na2CO3 + 2SO2 + H2O а 2NaHSO3 + CO2

2NaHSO3 + Na2CO3 а 2Na2SO3 + H2O + CO2

Sulfitai naudojami popieriaus pramonėje balinimui, o taip pat vande-niui nuo deguonies valyti Na2SO3 + O2 а Na2SO4

Disulfitinė rūgštis H2S2O5 kaip medžiaga neišskiria tačiau jos druskos disulfitai išsikristalina iš konc. hidrosulfitų tirpalų

2KHSO3 а K2S2O5 + H2O

Ditioninė rūgštis H2S2O4 laisva taip pat nežinoma tačiau pramoniniu mastu gaminama. Patvaresnės jos druskos ditionitai. Ditionitai gami-nami redukuojant sulfitus dažniausiai Zn milteliais

2NaHSO3 + H2SO3 + Zn а ZnSO3 + Na2S2O4 + 2H2O

Ši medž. naudojama kaip stiprus reduktorius dažymo procesuose, taip pat balinant popieriaus masę. Ditionitai gali surišti tirpale deguonį, sunkiųju metalų jonai ditionito yra redukuojami iki metalo, todėl daugelis šių reakcijų yra naudingos vandens valymui ir jo užterštumo kontrolei.

Sieros junginiai su azotu.

Žinoma visa eilė binarinių sieros nitridų, iš jų lengviausiai gaunamas tetrasierostetranitridas S4N4

6S2Cl2 + 16NH3 а S4N4 + 8S + 12NH4Cl

Tai geltonai oranžiniai ore patvarūs kristalai. Praleidžiant jo garus virš sidabro pluošto susidaro ciklinės struktūros junginys

S4N4 а 2S2N2

S2N2 – bespalviai kristalai, kurie kambario temperatūroje savaime polimerizuojasi į polimerą. Šis kristalinis polimeras yra patvaresnis, bronzos spalvos, metalinio blizgesio ir metalinio laidumo elektrai.

Se, Te, Po.

Se ir Te yra reti elementai, būna kaip priemaišos sieroje, jų mineralai dažniausiai selenidai ir telūritai būna kaip priemaišos metalų sulfidi-nėse rūdose. Retai sutinkami mineralai selenolitai, t.y. SeO2 ir mine-ralas telūritas TeO2. Visi Po izotopai yra radioaktyvūs ir jis randamas urano rūdose apie 0,1 mg / t. Se ir Te gaunami iš elektrolitinio Cu, o taip pat sieros rūgšties gamybos atliekų, kurios vadinamos šlamais. Šios atliekos Cl ar konc. H2SO4 oksidinamos ir tuomet susidaro selenitinė rūgštis ir Te oksidas. Ir susidarę H2SeO3 ar TeO2 redukuoja-mi naudojant SO2 arba hidraziną

H2SeO3 + H2O + 2SO2 а Se + 2H2SO4

Žinoma eilė Se modifikacijų iš kurių patvariausia kristalinė modifika-cija, tai heksagonalinis pilkasis Se sudarytas iš begalinių spiralinių Se atomo grandinių. Ši modifikacija yra puslaidininkis, jos laidumas elek-trai labai padidėja apie 1000 kartų apšvietus.

Te žinoma vienintelė “metalinė” pilkoji modifikacija, kurios kristalų ssudėtis analogiška. Po – minkštas metalas primena Pb ir Bi.

Se ir Te su praskiestomis rūgštimis nereaguoja, tačiau tirpsta oksidi-nančiose rūgštyse ir šarmų tirpaluose

Se + 2HNO3а H2SeO3 + NO + NO2

3Se + 6KOH а K2SeO3 + 2K2Se + 3H2O

Elementiniai Se ir Te naudojami kaip puslaidininkiai, Te lydiniuose, nes padidina plokštumą ir atsparumą korozijai. H2Se ir H2Te yra nema-lonaus kvapo nuodingos dujos, lengviausiai gaunamos hidrolizinant labai silpnų bazių selenidus

Al2Se3 + 6HOH а 3H2Se + 2Al(OH)3

arba tiesiogine sinteze H2 + Se а H2Se

Eilėje H2SаH2SeаH2Te stiprėja rūgštinės ir redukcinės savybės, todėl pastarieji du gerai oksidinasi netgi ore išsiskiriant elementui

H2Se + 1/2O2 а Se + H2O

Eilės d metalų selenidai ir telūridai pasižymi puslaidininkinėmis savybėmis. Visiems 3 elementams būdingas oks.l. +4. Pereinant Seа Te а Po stiprėja bazinės pksidų savybės

SeO2 + H2O а H2SeO3

TeO2 + KOH + 2H2O а K2[Fe(OH)6]

PoO2 + 2H2SO4 а Po(SO4)2 + 2H2SO4

Šių elementų dioksidai, o taip pat selenitinė ir telūritinė rūgštis yra baltos kristalinės medž. SeO2 ir H2SeO3 yra stipresni oksidatoriai už SO2 ir H2SO3, todėl selenito jonai reaguoja su sulfito jonais rūgščiame tirpale išsiskiriant elementiniam Se

H2SeO3 + 2SO2 + 2H2O а Se + 2H2SO4

Ši reakcija naudojama elementinio Se gavime. Žinomi šių elementų trioksidai SeO3, TeO3 – baltos kristalinės medž. SeO3

gaunamas selenatus veikiant SO3 K2SeO4 + SO3 а SeO3 + K2SO4

Tai kaip ir SO3 yra rūgštinis oksidas vandenyje sudarantis labai stiprią seleno arba selenatinę rūgštį. TeO3 reaguojas su šarmais susidarant telūratams TeO3 + 2KOH а K2TeO4 + H2O

Seleno rūgštis yra dar stipresnis oksidatorius nei konc. H2SO4

H2SeO4 + 2HCl а H2SeO3 + Cl2 + H2O

Tirpina auksą ir platiną. Šios rūgšties druskos selenatai gaunamos oksidinant šarminėje terpėje žemesnio oks.l. Se junginius

K2Se + 4NaNO3 а K2SeO4 + 4NaNO2

Se ir Te junginiai daugiausiai naudojami kkaip puslaidininkiai ir katal.

H2

Labiausiai paplitęs elementas visatoje ir 3 pagal paplitimą žemės paviršiuje. Jis sudaro 3 izotopus: protis 11H, deuteris D=12H, tritis T=13H. Tritis nepatvarus ir gautas dirbtiniu būdu

12D + 12D а 13T +11H

Tarp H2O yra D2O ir tai yra sunkusis vanduo. Nors H atomo elektroninė konfiguracija labai paprasta 1s1, jis egzistuoja daugelyje formų: H, H2, H+, H- ir t.t. Divandenilis H2 yra patvarios, bespalvės, bekvapės dujos, labai žemos lydymosi ir virimo temper. Vandenilio molekulės disociacijos šiluma yra labai ddidelė, todėl jungtis H-H labai stipri ir įprastose sąlygose mažai reaktingas. Atominis H gaunamas elektros iškrovoje ir vakuume. H atomų jungimosi į molekulę didelė šiluma pritaikoma “vandenilio degiklyje”, t.y. H2 dujos skaidomos elektros lanke, o po to atomai čia pat jjungiasi į molekules, temper. nepaprastai pakylant ir tai panaudojama labai sunkiai besilydančių metalų suvirinimui.

Laboratorijoje H2 gaunamas dažniausiai Zn sąveika su HCl

Zn + 2HCl а ZnCl2 + H2 arba Al su šarmais

2Al + 2NaOH + 6H2O а 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Mažiems kiekiams gauti naudojama druskinio tipo hidridų hidrolizė, nes ji duoda dvigubai daugiau H, nei jo yra pačiame hidride CaH2 + 2H2O а Ca(OH)2 + 2H2

Pramonėje dideliais kiekiais H gaunamas parūgštinto vandens elektrolize

K(-) : 2HOH + 2e а H2 + 2HO-

A(+) : 2HOH – 4e а O2 + 4H+

2H2O а 2H2 + O2

Gaunamas endoterminėmis H2O garų reakcijomis su CH4, kitais angliavandeniliais arba koksu

CH4 + H2O а CO + 3H2 C + H2O а H2 + CO

Didesnį H kiekį galima gauti praleidžiant ppasigaminusias paskutinėse reakcijose dujas ir papildomai vandens garus virš Co ar Fe oksidų katalizatorių CO + H2O а CO2 + H2

Taip pat H gali būti gautas iš CH3OH (pramonėje)

CH3OH а 2H2 + CO CO + H2O а CO2 + H2

Savybės. H2 blogai tirpus skysčiuose, nereaktingas, nors su F jungiasi net ir tamsoje, o taip pat jis lengvai redukuoja paladžio druskų tirpalus H2 + F2 а 2HF PdCl2 + H2 а Pd + 2HCl

Aukštesnėse temperatūrose H2 sąveikauja su daugeliu metalų iir nemetalų, sudarydamas atitinkamus hidridus, nors kai kurioms reakcijoms yra reikalinga šviesa arba katalizatorius

H2 + Cl2 а 2HCl N2 + 3H2 а 2NH3

Charakteringa H savybė yra gebėjimas tirpti metaluose, susidarant kietiems tirpalams ir nestecheometriniams metalų hidridams. H būdinga redukcinės savybės ir šildant jis redukuoja daugelio metalų oksidus Fe2O3 + 3H2 а 2Fe + 3H2O

Tai naudojama metalurgijoje gaunant labai grynus metalus

WO3 + 3H2 а W + 3H2O

Atominis H, kuris susidaro elektros iškrovoje yra labai chemiškai aktyvus ir įprastose sąlygose reaguoja su N, S. Molekulinis H2 neredukuoja KMnO4 rūgščioje terpėje, tačiau jeigu į tirpalą įdėsime Zn Zn + H2SO4 а 2H + ZnSO4

10H + 2KMnO4 + 2H2SO4 а K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O

Junginiai. Teigiamo oks.l. H sudaro labai daug kovalentinių j., kurie būna dujos NH3, skysčiai HF, o taip pat kietos m-gos H3PO4. Teigiamas H įeina ir į rūgščių dr. sudėtį NaHS. Elementų hidridai skirstomi į 3 grupes : 1) joniniai, tai šarminių ir žemės šarminių m. NaH; 2) kovalentiniai, tai p elementų CH4; 3) metaliniai, tai kintamos sudėties fazės, kurias sudaro d ir s elem. TiH1,6-2,0. Druskinio tipo hidridai gaunami tiesiogine sinteze

2Na + H2 а 2NaH tai baltos kristalinės dr., turinčios aukštas lydymosi temper. Jungtid šiose m-gose artima joninei, HH atomo oks.l. -1, H2O poveikyje negrįžtamai hidrolizinasi

CaH2 + 2HOH а Ca(OH)2 + 2H2

Kovalentiniai hidridai daugumoje yra lakūs. Kai kurie II ir III A grupių elem. Hidridai yra polimerinės m-gos, turinčios H atomų tiltelius (HgH2)n. Svarbi hidridų grupė yra metalų kompleksiniai hidridai iš kurių paminėtini Li(BH4), Na(BH4), Li(AlH4). Jie susidaro reaguojant druskinio tipo hidridui su kovalentiniu hidridu

2LiH + B2H6 а 2Li(BH4)

tai plačiai naudojami cheminiai reduktoriai.

Panaudojimas. Daugiausiai H sunaudojama chemijos pramonėje, amoniako sintezei ir CH3OH gaminti

CO + 2H2 а CH3OH

Maisto pramonėje, skystų augalinių aliejų hidrinimui (margarino gamyba), metalurgijoje, tiesioginėje metalų redukcijoje iš rūdų, taip pat kaip raketinis kuras. Atominis H naudojamas sunkiai lydžių m. apdirbime. Sunkusis vanduo yra efektyvus elektronų lėtintojas branduolinėse reakcijose, o pats D2 naudojamas valdomose termobranduolinėse reakcijose, kurios labai perspek-tyvios kaip energijos šaltinis. H2 dujos perspektyvios ir kaip kuras transporte ir aviacijoje, nes jo degimo produktas tik H2O.

Halogenai.

Paplitimas ir gavimas. Kadangi labai reaktingi, laisvi halogenai nesutinkami (išskyrus J2). Jie labai paplitę halogenidų jonų pavi-dalu F-, Cl-, Br-, J- = X-. Labiausiai paplitęs Cl j. NaCl randamas mineralo galitas NaCl kloduose ir druskinguose vandenyse. Br mažiau gausus ir svarbiausias jo šaltinis yra vandenynai. J dar mažiau paplitęs. Jūros vandenyje taip pat yra J2, kurį kai kurie jūros aaugalai sukoncentruoja savyje. J2 taip pat turi naftos gręžinių vandenys. F gaunamas KF tirpalo bevandenėje HF rūgštyje elektrolize KF + HF а

A(+): 2F – 2e а F2

Cl2 laboratorijoje gaunamas oksidinant konc. HCl

MnO2 + 4HCl а MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Pramonėje jis gaunamas dideliais kiekiais, nes jo gamyba yra viena iš svarbiausių sunkiojoje chemijos pramonėje. Čia naudokjama vandeninio NaCl elektrolizė

2NaCl + 2H2O а 2NaOH + H2 + Cl2

Br2 gamyba remiasi bromidų oksidacija

2KBr + Cl2 а Br2 + 2KCl

Br2 iš tirpalo pašalinamas praleidžiant garą ar orą, po to jis sukondencuojamas į skystį ir gryninamas

J2 iš naftos gręžinių išgaunmas analogiškai kaip Br2. Iš NaJO3 randamo gamtoje, jį sukoncentravus ir atskyrus, J2 gaunamas redukuojant H2SO3

2HJO3 + 5H2SO3 а J2 + 5H2SO4 +H2O

Savybės ir naudojimas. Tai lakūs diatominiai elem. X2, kurių spalva intensyvėja didėjant atominiam spinduliui : F – bespalvės, Cl – žalsvai gelsvos dujos, Br – tamsiai raudonas mobilus skystis. J – blizganti juoda kristalinė m-ga. F reaktingiausias iš visų elem., nes yra maža jo disociacijos energija. Atitinkamose sąlygose dažniausiai tiesiogiai jungdamasis sudaro j. su visais elem. Išskyrus lengvąsiais dujas. Kai kurie elem, būdami stambesnių gabalų pavidalu pasidengia fluorido sluoksniu. Susmulkinti visi m. sudega sudarydami fluoridus. F-nepaprastai stiprus oksidatorius, galintis suoksidinti kitus elem. Iki

neįprastai aukšto oks.l.

J2 + 7F2 а 2JF7 2bi + 5F2 а 2BiF5

F kaip ir kiti II periodo elementai savo grupėje yra netipinis. J. F yra vienvalentis ir jo j. susidaro F atomui prijungiant 1 e

F s2p5 + e а s2 p6 ir įgauna inertinių dujų elektroninę konfi-guraciją. Halogenų reaktingumas mažėja eilėje F2>Cl2>Br2>J2. Jie tirpūs daugelyje tirpiklių. H2O J2 silpnai tirpsta, daug geriau organiniuose tirpikliuose. Laisvi halogenai yra labai toksiški, tačiau žemos F jono konc. turi apsauginį efektą dantų gedimui. ¾ ppagaminamo F sunaudojama urano fluorido gamybai

U + 3F2 а UF6 kuris reikalingas branduolinei ener-getikai. F taip pat naudojamas puikaus dielektriko SF6 gavimui

S + 3F2 а SF6 taip pat įvairių fluorinančių agentų gamybai.

Daugiausia Cl sunaudojama organinių j. gamybai, taip pat naudojamas balinančių m-gų, dezinfekcinių ir bakterijas naikinančių m-gų gamyboje, popieriaus, tekstilės gaminių balinimui bei H2O sanitarijoje. Pramonėje Br daugiausiai naudojamas organinių m-gų sintezėje, kurios naudojamos kaip priedai benzinui, taip pat degimą sulaikančios m-gos pluoštui, plastmasei, kilimams. J daugiausiai sunaudojamas oorganinių j. gamyboje, gaminant sintetinį kaučiuką, taip pat kaip dažanti m-ga ir farmacinių m-gų gamyboje.

C (anglis).

Augmenija ir gyvūnija sudaryta iš anglies jungi-nių ir jų irimo produktas yra akmens anglis, nafta ir kalkinės dujos. Svarbiausi gamtiniai anglies junginiai yra angliavandeniliai ir įįvairūs karbo-natai. Ore yra apie 0,03% CO2, kurį augalai sugeba perdirbti į gliukozę ir O2

6CO2 + 6H2O а C6H12O6 + 6O2

Savybės. Žinoma eilė C modifikacijų: grafitas yra tamsiai pilkos spalvos metalinio blizgesio minkšta medž., kurios kristalai yra sluoksninės sandaros todėl grafitas lengvai skyla į žvynelius. Jis laidus elektrai ir šilumai, atsparus karščiui ir chemiškai neaktyvus, todėl iš jo gaminamos karščiui atsparios liejimo formos, elektrodai, termiškai atsparūs dažai, mašinų tepalas. Labai stipr. oksid. oksidina grafitą

C +2H2SO4 а CO2 + 2SO2 + 2H2O

Deimantas yra skaidri labai kieta medž., laužianti šv. spind. krist. medž. Elektronai deimanto gardelėje yra sp3 hibridizuoti, todėl kiekv. C atomas sudaro 4 jungtis tetraediškai išsidėsčiusias su gretimais tokios pat būklės C a. Tuo paaiškinamas didelis deimanto kietumas. Kaitinamas aukš. ttemper. be oro deim. virsta grafitu. Dėl kietumo naudojamas kietoms medž. apdirbti, uolienoms gręžti, brangakmeniams šlifuoti. Kaitinant C turinčias medž. beorėje erdvėje gaunama amorfinė arba juodoji C. Rūšys: koksas, medžio anglis, suodžiai. Koksas naudojamas metalurgijoje. Medžio anglis kalvystėje ir medicinoje. Dėl gerų absorbcinių savybių cukraus pramonėje, sirupo valymui, benzino, naftos pramonėje, sodrinant rūdas, dujokaukėse ir kaip katal. Suodžiai – kaip juodi dažai ir gumos pramonėje. Žemoje temper. visų modifikacijų C mažai aktyvi, aukšt. reaguoja su daugeliu elementų

Ca + 2C а CCaC2 C + 2S а CS2

C+ 2H2 а CH4 C + 2Cl2 а CCl4

Junginiai. Dauguma C j. yra organiniai ir tik j. su O, halogenais, S, N ir metalais yra neorganiniai. Binariniai j. su mažesnio elektro-neigiamumo elementais sudaro karbidus. Jie gaunami tiesiogine sinteze aukšt. temper. arba redukuojant. Pagal chem. jungties tipą į: joninius arba druskinius, kovalentinius ir metalinius. Joniniai karbidai – šarminių ir žemės šarminių metalų, Cu ir Zn pogrupių elementų. Jie būna metaniniai(kai hidrolizės meti susidaro metanas Be2C) ir acetilenidiniai (acetilenas CaC2) . Praktiškai svarbus yra CaC2 gaunamas redukuojant degtas kalkes C

CaO + 3C а CaC2 + CO

Jis naudojamas acetileno gavimui, kuris reikalingas suvirinimui. Kovalentiniai – karbidai, kurių molek. jungtis artima kovalentinei. Ryškiausi d metalų karbidai, kurių formulė MeC – metalinio blizgesio , laidžios šilumai ir elektrai, labai kietos, aukšt. lyd. temper., atsparios chem. poveikiui, naudojamos ugniai atsparių medž. gamyboje.

Deguoninai C junginiai. Žinoma visa eilė C oksidų. CO – bespalvės, bekvapės, labai nuodingos, mažai tirpios vandenyje dujos, dega iki CO2. Laboratorijoje gaunamos dehidratuojant skruzdžių r. konc. H2SO4

HCOOH а CO + H2O

Tai druskų nesudarantis oksidas, susidaro degant C O2 nedatekliuje, praleidžiant H2O garus per įkaitintą C, susidaro CO ir H2 mišinys – labai kaloringas dujinis kuras, mažesnės šiluminės vertės generarorinės ddujos gaunamos praleidus orą per įkaitintą koksą 2C + 4N2 + O2 а 2CO + 4N2

Aukšt. temper. CO yra stiprus reduktorius ir yra svarbus junginys metalurginiuose procesuose. Šis junginys linkęs dalyvauti prijungimo reakcijose, susidarant karboniliniams junginiams

CO + Cl2 а COCl2 Fe + 85CO а Fe(CO)5

4CO + Ni а Ni(CO)4

Šios 2 reakcijos naudojamos labai grynų Fe ir Ni miltelių gavimui. Esant dideliam slėgiui ir katal.

Co + 2H2 а CH3OH

Ši reakcija naudojama pramoninėje metanolio gamyboje.

CO2 – bespalvės, nedegios dujos dujos, susidarančios degant C O2 pertrkliuje. Laboratorijoje gaunamas veikiant karbonatus r. , o pramonėje termiškai skaidant kalkakmenius. Prie -78,5oC sušąla į k. medž. – sausą ledą, keliant temper. sublimuoja. Sausas ledas naudojamas maisto koncervavimui. CO2 tirpalas H2O rodo rūgščią reakciją dėl labai silpnos anglies r. jonų susidarymo. Ši r. dvibazė. H2O tirpsta tik šarminių m. ir amonio karbonatai, ir daugelis jų dėl hidrolizės turi šarminę terpę. Plačiausiai naudojama Na2CO3 gami- nama amoniakiniu Solvėjaus metodu

NH/ + CO2 + H2O а NH4HCO3

NaCl + NH4HCO3 а NaHCO3 + NH4Cl

2NaHCO3 а Na2CO3 + H2O + CO2

Iš susidariusio NH4Cl regeneruojamas NH3 gesintomis kalkėmis. Slegiant CO2 sąveikauja su NH3 susidarant karbamidui

CO2 +2NH3 а CO(NH2)2 + H2O

Jis naudojamas ugnies gesinimui, nes nepalaiko degimo. Daug jo sun. sodos, karbamido,cukraus, alaus iir vaisvandenių gamybose. Kaitinama iki 1000oC C reaguoja su S C + 2S а CS2

Tai bespalvis nemalonaus kvapo skystis, kuris gerai tirpina medž. , turinčias molekulinę gardelę, taip pat riebalus, kaučiuką ir naud. dirbtinio šilko, viskozės gamyboje.

CS2 + 3Cl2 а CCl4 + S2Cl2

CCl4 – tai lakus, inertiškas skystis, labai geras riebalų, įvairių org. medž. ir dervų tirpiklis.

Kaitinant C ore elektros lauke, susidaro karčiųjų migdolų kvapo bespalvės ir labai nuodingos d. dicianas 2C + N2 а (CN)2

Laboratorijoje jos gaunamos kaitinant sunkiųjų metalų cianidus

Hg(CN)2 а Hg + (CN)2

Dicianui reaguojant su H2 susidaro HCN – bespalvės, lakus, taip pat migdolų kvapo, labai nuodingas skystis, kaip rūgštis silpna. Pramonėje ši rūgštis sintetinama katalitine NH3 sąveika su CO

NH3 + CO а HCN + H2O

Jos druskos cianidai gaunami karbonatus kaitinant su C azoto at-mosferoje Na2CO3 + 4C + N2 а 2NaCN + 3CO

Vandenyje tirpsta šarminių metalų cianidai. Cianido jonas kaip ligandas įeina į daugelio d metalų kompleksus. Cianidai naudojami kovai su žemės ūkio kenkėjais, taip pat jų tirpalai aukso ir sidabro išgavimo procesuose, o taip pat įeina į auksavimo, sidabravimo ir padengimo kitais metalais elektrolitų sudėtį. Kalio heksaciano feratai naudojami analitiškai aptikti Fe(II) ir Fe(III) jonams vandens tirpale. Žinomos taip pat nepatvarios ciano rūgštis

HOCN, tiociano HSCN – rodano. Iš šių paminėtų rūgščių labiausiai naudojamas KSCN, kuris gaunamas tirpinant S KCN tirpale. Rodanidai naudojami tekstilinių medž. dažymui, o rodanido jonai labai jautriai indikuoti tirpale esančius Fe+3 jonus.

Si (silicis)

Si sudaro beveik 28% žemės plutos. Gamtoje sutinkamas įvairių mineralų sudėtyje SiO2 pavidalo. Kaip elementas Si gaunamas redukuojant SiO2 anglimi elektrinėse krosnyse, o laboratorijoje redukuojant Mg. Žinoma eilė Si modifikacijų, o patvariausiayra kūbinė. Struktūra panaši į deimantą. Tai pilki blizgantys kieti, bet trapūs kristalai SiO2. Sunkiai lydus ppuslaidininkis, chemiškai patvarus ir įprastose sąlygose reaguoja tik su labai stipriais oksidatoriais Si + 2F2 а SiF4

Tirpsta šarmuose Si + 2NaOH + H2O а Na2SiO3 + H2

Taip pat tirpsta mišinyje HF/HNO3

3Si + 4HNO3 + 18HF а 3Na[SiF6] + 4NO + 8H2O

SiF4 + 2HF а H2 [SiF6]

Aukšt. temper, Si reaguoja su nemetalais

Si + C а SiC (korborundas)

Jungtis Si-Si priešingai jungtims C-C yra silpnos ir aplamai Si ir jo junginiai savybėmis panašūs B ir jo junginiams. Nedideliais kie-kiais elementinis Si naudojamas lydiniuose, ppvz.: plienas ir špižius.

Junginiai. Su H2 Si tiesiogiai sureaguoja todėl jo vandeniliniai junginiai, kurių bendra formulė yra SinH2n+2 , pvz.: SiH4 , silanai, iš kurių svarbiausias silanas, gaunami metalų silicidus veikiant rūgštimis Mg2Si + 2H2SO4 а 2MgSO4 + SiH4

Silanai yyra lakios, nuodingos, ore užsidegančios medž.

SiH4 + 2O2 а SiO2 + 2H2O

Jie taip pat H2O ir šarmuose hidrolizinasi

SiH4 + 3H2O а SiO2 H2O + 3H2

SiH4 + 2NaOH + H2O а Na2SiO3 + 4H2

Binariniai Si junginiai su metalais silicidai gaunami sulydant metalus arba jų oksidus su Si arba metalą sulydant su SiO2

2MgO + 2Si а Mg2Si + SiO2 2Mg + Si а Mg2Si

Kai kurie iš jų Mn2Si, Fe3Si yra labai kieti ir ugniai atsparūs. Pramonėje labiausiai pritaikomas SiC, karborundas, kuris gauna-mas kaitinant 2000oC kvarcinį smėlį su C

SiO2 + 3C а 2CO + SiC

Jo kristalo gardelė panaši į deimanto ir jis naudojamas šlifavimui. Su halogenais Si sudaro tetrahalogenidus SiX4. SiF4 gaunamas šil- dant smėlį su CaF2 ir H2SO4 CaF2 + H2SO4 а CCaSO4 + 2HF

SiO2 + 4HF а SiF4 + H2O

SiCl4 kaitinant smėlį su C Cl atmosferoje

SiO2 + 2C + 2Cl2 а 2CO + SiCl4

SiF4 – bespalvės, patvarios dujos, o SiCl4 – bespalvis, ore rūgstantis, troškinančio kvapo skystis. Abu hidrolizinasi H2O

SiF4 + H2O а SiO2 xH2O + 4HF SiF4 + 2HF а H2[SiF6]

Heksafluorsilicio r. H2O patvari ir stipri r., jos druskos, išskyrus šarm. m. ir Ba, yra tirpios vandenyje

2KCl + H2SiF6 а K2SiF6 + 2HCl

Deguoniniai Si junginiai. Si sudaro SiO ir SiO2 &– patvarus ir egzistuoja eilėje modifikacijų. Įprasta k.t. yra a SiO2 – kvarcas. Jeigu išlydytas kvarcas staiga ataušinamas gaunamas kvarcinis stiklas, kuris pasižymi labai mažu terminiu koeficientu, todėl šis stiklas nesutrūksta staiga atšaldant ir jis naudojamas cheminių indų ir aparatūros gamybai, taip pat optikoje. Si atomai kvarce kovalen- tinėmis jungtimis susijungęs su 4 O2 atomais, esančiais tetraedo viršūnėse, o šie tetraedai susijungę viršūnėmis per O2 atomą. Kvarcas yra labai kietas, chemiškai inertiškas, jį veikia tik HF

SiO2 + 4HF а SiF6 + 2H2O SiF4 + 2HF а H2SiF6

ir jis tirpsta šarmuose SiO2 + 2NaOH а Na2SiO3 + H2O

Paprasčiausi yra meta ir orto silikatai, kurie susidaro sulydant SiO2 su baziniais oksidais. SiO2 + Me2O а Me2SiO3 (meta)

SiO2 + 2Me2O а Me4SiO4 (orto)

Tik orto silikatai sudaro paprastą tetraedrinį joną SiO44-, o meta yra polimerinės m-gos. Paveikus silikatus r. susidaro įvairios Si r. Paprasčiausia yra orto Si r., piro arba di H6Si2O7, tri H8Si3O13

Na4SiO4 + 2H2SO4 а 2Na2SO4 + H4SiO4

Meta Si r. (H2SiO3)n yra polimeras ir labai silpna, todėl net pačios silpniausios r. išstumia ją iš jos druskų

Na2SiO3 + CO2 + H2O а H2SiO3 + Na2CO3

H2O tirpūs tik š.m. silikatai. Išdžiovintos ir praplautos Si r. nuosėdos gaunamos skaidrių gabaliukų pavidalo SiO2- silikogelis. Labai poringasd, ddidelio paviršiausir vienas iš plačiausiai naudojamų absorbentų. Silikatų f-lės dažnai užrašomos kaip m-gų sudarytų iš oksidų.

Panaudojimas. Keramika – tai molio, kurio pagrindinė sudedamoji dalis yra kaolinas pritaikymas. Statybinė – plytos, drenažo vamzdžiai, čerpės, porcelianas. Cementas gaunamas kaitinant iki sukepimo molį su klintimis, po to sumalus gaunamas cementas. Jį sudaro Ca ir Al silikatai, kurie kietėja dėl hidratacijos ir hidrolizės. Cemente bazinių oksidų suma santykiauja su rūgštinių oksidų suma kaip 2:1. Paprastas stiklas gaminamas iš balto smėlio, sodos ir klinčių. Vietoj sodos naudojant potašą gaunamas kalio stiklas. Jis sunkiau lydosi ir atsparesnis chemikalams, todėl naudojamas elektros lempučių ir specialių indų gamybai. Derinant stiklo pluoštą su plastmasėmis gaunami stiklo plastikai. Jie žymiai lengvesni už plieną ir pasižymi tvirtumu.

Ge, Sn, Pb.

Ge ir Sn būdingi oks.l +2,+4, Pb +2. Tai palyginus mažai paplitę gamtoje elementai. Ge išgaunant iš gamtinių dujų šis pervedamas į oksidą ir redukuojamas GeO2 + 2H2 а Ge + 2H2O

Išgaunant Sn ir Pb naudojamos reakcijos

SnO2 + 2C а Sn + 2CO2 2PbS + 3O2 а 2PbO + 2SO2

PbO + CO а Pb + CO2

Ge – metalinio blizgesio m-ga, o Sn ir Pb – minkšti lengvai lydomi metalai. K.t. patvarus baltasis alavas. Sn sudaro lydinius su daugeliu metalų ir jie vvadinami alavinėmis bronzomis – naudojamos tipografijoje ir guoliams. Pereinant Ge-Pb ryškiai didėja oks.l. +2 patvarumas. Reaguodami su neoksidinančiomis r. Sn ir Pb išstumia H2 Sn + 2HCl а SnCl2 + H2

Tačiau Pb netirpsta H2SO4 ir šaltoje HCl, nes jų viršuje susidaro netirpūs chloridai ir sulfatai. Visi 3 tirpsta HNO3

Sn + 4HNO3(k) а H2SnO3 + 4NO2 + H2O

Pb + 4HNO3(k) а Pb(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

4Sn + 10HNO3(pr) а 4Sn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Sn ir Pb pasižymi amfoterinėmis savybėmis ir tirpsta karštuose šarmuose Sn + 4H2O + 2NaOH а Na2[Sn(OH)6] + 2H2

Pb + 2H2O + 2NaOH а Na2[Pb(OH)4]

Junginiai. Šių m. su H2 yra f-lės GeH4(germanas), SnH4, PbH. Tačiau šios dujos yra nepatvarios. Germanas gaunamas iš germanidų Mg2Ge + 4HCl а GeH4 + 2MgCl2

Šildomi su O2 Ge ir Sn sudaro dioksidus, nes +4 jiems būdingesnis.

Sn + O2 а SnO2 Pb sudaro monoksidą

2Pb + O2 а 2PbO kuris gali būti laikomas kaip mišrus Pb(II) ir Pb(IV) oksidas, tokią sudėtį patvirtina sąveika su HNO3

2PbO + PbO2 + 4HNO3 а PbO2 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O

PbO2 patogiausiai laboratorijoje gaunamas oksidinant chlorkal-kėmis švino acetatą

Pb(CH3COO)2 + CaCl(OCl) + H2O а PbO2 + CaCl2 + 2CH3COOH

Tai tamsiai rudi milteliai, labai stiprus oksidatorius.

PbO2 + 4HCl а PbCl2 + Cl2

+ 2H2O

Ge, Sn ir Pb dioksidai reaguodami su šarmais sudaro atitinkamai hidroksigermanatus, hidroksostanatus ir hidroksopliumbatus

SnO2 + 2H2O + 2KOH а K2[Sn(OH)6]

Jeigu dioksidai sulydomi su šarmais susidaro meta j.

SnO2 + 2KOH а K2SnO3 + H2O

Šiuos j. atitinka labai silpnos r. H2GeO3 , kurios dažniausiai užrašomos kaip hidratuoti oksidai. Dvivalenčių šių m. hidroksidai ir oksidai netirpūs H2O, todėl gaunami veikiant tirpias dviv.m.dr. ekvivalentiniu šarmų tirpalo kiekiu

Pb(NO3)2 + 2NaOH а 2NaNO3 + Pb(OH)2

Pb(NO3)2 + 2NH3 H2O а 2NH4NO3 + Pb(OH)2

arba NH3 tirpalo kiekiu, oo patys oksidai šildant hidroksidus arba termiškai skaidant nitratus Pb(OH)2 а PbO + H2O

Hidroksidai yra amfoteriniai Sn(OH)2 + 2NaOH а Na2[Sn(OH)4]

Jeigu su šarmais hidroksidas arba oksidas sulydomi tuomet gaunami meta j. SnO + 2NaOH а Na2SnO2 + H2O

Na2SnO2 + 2H2O а Na2[Sn(OH)4]

Sn(II) j. ypatingai šarminėje terpėje pasižymi redukcinėmis savybėmis ir gana lengvai oksiduojasi į stanatus

Na2[Sn(OH)4] + 1/2O2 + H2O а Na2[Sn(OH)6]

Kuomet Ge, Sn ir Pb tiesiogiai reaguoja su halogenais, tuomet pasigamina Sn + 2Cl2 а SnCl4 kurie su atitinkama HX rr. sudaro heksahalogenitines r. SnCl4 + 2HCl а H2[SnCl6]

Sn ir Pb dihalogenidai susidaro tirpinant šiuos m. r.

Sn + 2HCl а SnCl2 + H2 SnCl2 + HOH а SnOHCl + HCl

SnCl2 dažnai naudojamasd kaip stiprus reduktorius

3SnCl2 + 2AuCl3 а 2Au + 33SnCl4

Pb halogenidai yra mažai tirpūs. SnS2 išskiria iš Sn(IV) tirpalų paveikus juos H2S. SnCl4 + 2H2S а SnS2 + 4HCl

Jis yra aukso spalvos ir naudojamas bronzos spalvos dažų gamybai. Analizinėje chemijoje, kad atskirti Sn+4 katijonus nuo kitų katijonų naudojamas šio j. tirpumas amoniosulfide

SnS2 + (NH4)2Sn а (NH4)2SnS3

Šis sulfidad tirpsta ir šarmuose

3SnS2 + 6NaOH а 2Na2SnS3 + Na2[Sn(OH)6]

Kuomet H2S leidžiamas į Sn(II) tirpalus susidaro tamsiai rudas SnS

SnCl2 + H2S а SnS + 2HCl kuris netirpsta amonio sulfide. Tačiau ištirpsta amonio polisulfide

SnS + (NH4)2S2 а (Nh4)2SnS3

Plačiausiai naudojamos dr. yra tirpūs švino nitratas ir švino acetatas. Visi švino j, yra nuodingi.

Panaudojimas. Ge plačiai naudojamas kaip puslaidininkis. Sn padengiama skarda. Plųačiai naudojami Sn lydiniai bronzos. Sn(II) j. kaip reduktoriai, audinių dažymo procesuose, oorganinėje sintezėje. SnO2 – kaip priedas stiklui ir emalėms, nes suteikia baltumo. Pb- kaip izoliacinė m-ga, kabeliai, r. atspari danga chemi-nėje aparatūroje. Jo j. kaip pigmentas dažams. PbO įeina į optinio stiklo ir kristalų sudėtį.

B. Elemntinis B gaunamas Mg terminiu būdu iš oksido.

B2O3 + 3Mg а 3MgO + 2B

o oksidas iš gamtinių boratų

Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O а 4H3BO3 + Na2SO4

2H3BO3 а B2O3 + 3H2O

Žinomas amorfinis B – žali milteliai ir kristalinis, juodos spalvos B, kuris kietumu, blizgesiu ir optinėm ssavybėm panašus į deimantą ir yra puslaidininkis. Kadangi kristalinio B gardelė labai stipri, tai įprastose sąlygose B neaktyvus ir reaguoja tik su F.

2B + 3F2 а 2BF3

Aukštesnėse temper. B sąveikauja su O2, S, N

4B + 3O2 а 2B2O3 2B + 3S а B2S3

2B + N2 а 2BN netgi skaido H2O garus

2B + 6H2O а 2H3BO3 + 3H2

Su praskiestomis r. B nereaguoja ir tirpsta oksidinančiose r.

B + 3HNO3 а H3BO3 + 3NO2 tirpsta ir konc. šarmuose

2B + 2KOH + 2H2O а 23KBO2 + 3H2

Elementinis B naudojamas branduolinėje technikoje, nes absor-buoja neutronus. Taip pat kaip priedas spalvotuose lydiniuose, taip pat dedama į plieną, nes šie tampa atsparesni karščiui, korozijai. Susmulkintas kristalinis B naudojamas šlifavimui.

Junginiai. Nors B su H2 nereaguoja tačiau žinoma gausybė boranų. Jie būna 2 tipų: 1) BnHn+4 ir 2) BnHn+6 . Boranai yra dujos arba nemalonaus kvapo skysčiai, jų mišinys susidaro veikiant magnioboratą HCl

6MgB2 + 12HCl а B4H10 + 6MgCl2 + 8B + H2

Pats paprasčiausias diboranas gaunamas iš boro trichlorido

2BCl3 + 6H2 а B2H6 + 6HCl

Boratai pasižymi redukcinėmis savybėmis ir sudega ore

B2H6 + 3O2 а B2O3 + 3H2O o H2O hidrolizinasi

B2H6 + 6H2O а 2H3BO3 + 6H2

Eterio tirpale reaguoja su LiH

B2H6 + 2LiH а 2Li[BH4]

Borhidridai yra kristalinės m-gos iir svarbūs kaip labai stiprūs reduktoriai. B j. su elektroteigiamais j. vadinami boridais. Jie skirstomi į 1) druskinius, t.y. š.m. ir ž.š.m., 2) kovalentinius, C ir Si boridai, 3) intermetalinius, d-metalų boridai. 1 tipo reaktingi, o d m. labai kieti, sunkiai lydūs ir chemiškai atsparūs. Šie j. yra svarbūs šiuolaikinėje technologijoje. Boridai gaunami sulydant m, ir B miltelius inertinėje atmosferoje. Kaitinant B arba B2O3 su C susidaro B karbidas 7C + 2B2O3 а 6CO + B4C

Su halogenais B sudaro trihalogenidus, BF3 – bespalvės d., BCl3 – bespalvis sk., BJ3 – bespalvė kr.m-ga. BF3 su F- sudaro tetrafluor-borato jonus BF3 + HF а H[BF4]

B2O3 – bespalvė, trapi, kristalinė polimerinė m-ga. Visų B r. anhidridas ir energingai reaguoja su H2o

B2O3 + H2O а 2HBO2 HBO2 + H2O а H3BO3

2B2O3 + H2O а H2B4O7

Tačiau šis oksidas turi ir silpnų amfoterinių savybių.

2B2O3 + P4O10 а 4BPO4

Nors žinoma meta, oro ir tetra B r., tačiau iš tirpalo išskirta tik orto, susidaranti karštą tetraborato tirpalą paveikus H2SO4

Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O а 4H3BO3 + Na2SO4

Tai bespalvė kristalinė m-ga, blogai tirpi šaltame H2O, o kaitinama palaipsniui dehidratuoja 4H3BO3 а 4HBO2 а H2B4O7 а 2B2O3

Orto B r. yra silpna, tetra stipresnė. Neutralizuojant orto b r., ortoboratai nesusidaro, oo išsikristalina tetra arba meta.

4H3BO3 + 2NaOH а Na2B4O7 + 7H2O

H3BO3 + NaOH а NaBO2 + 2H2O

Technikoje plačiai naudojamas natrio tetraboratas. Jis panaudojamas analizinėje chemijoje metalų oksidamas atpažinti, o taip pat m. oksidų sluoksniams nuo m. pašalinti. Taip pat naudojamas lengvai besilkydančių glazūrų ir emalių gamybai. Taip pat sulydymui į kompaktinę masę m. miltelius. B r. ir boratai naudojami specialaus stiklo gamyboje, įeina į skalbimo priemonių sudėtį. Medicinoje b r. – kaip antiseptinė m-ga. Borato jonai tirpale nustatomi iš žalios šviesos.

Al. Gaunamas elektrolizinant lydalą, kurio sudėtyje yra boksito ir Na3[AlF6]. Katodu yra yra grafitu išklotas elektrolizieriaus korpusas, o anodu anglinis strypas ant kurio išsiskiria deguonis bei susidarę anglies oksidai.

Al2O3 а Al+3 + AlO33-

K(-): Al+3 + 3e а Al

A(+): 4AlO3-3 – 12e а 3O2 + 2Al2O3

Savybės. Tai sidabriškai baltas, lengvas, plastiškas , kalus, tąsus ir lengvai poliruojamas metalas, atspindi šviesą ir geras elektros laidininkas. Lengvai ištempiamas į vielą. Tai chemiškai aktyvus el., ore ir H2O pasyvuoja susidarant patvariai oksido ar hidroksido plėvelei. Tačiau jei neoksiduotas, aliuminio amalgama, reaguoja

2Al + 3HgCl2 а 3Hg + 2AlCl3 nAl + mHg а AlnHgm

AlnHgm + 3nH2O а nAl(OH)3 + n/2H2 + mHg

Miltelių pavidalo Al dega ryškia akinančia liepsna, susidaro Al2O3, kuris maudojamas fototechnikoje.

Al milteliai yra naudojami aliumotermijoje Cr2O3 + 2Al а 2Cr + Al2O3

Pakaitintas Al reaguoja su nemetalais 2Al + 3S а Al2S3

2Al + N2 а 2AlN 4Al + 3C а Al4C3

Al amfoterinis m., jam tirpstant pr.r. susidaro dr.

2Al + 3H2SO4(pr) а Al2(SO4)3 + 3H2

Konc.r. Al pasyvina. Tirpsta šarmuose susidarant hidroksoaliumi-natams 2Al + 2NaOH + 6H2O а 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Daugiausiai Al sunaudojama lengviems lydiniams gaminti. Šie lydiniai naudojami mašinų gamyboje ir aviacijoje. Daug Al naudojama laidams, jo folija maisto pramonėje, o labai ggrynas elektroninkoje.

Junginiai. Al hidridas yra polimerinė m-ga (AlH3)n, gaunama ne H2O terpėje AlCl3 + 3LiH а AlH3 + 3LiCl

Tai balti milteliai H2O elgiasi kaip druskinis hidridas

AlH3 + 3HOH а Al(OH)3 + 3H2

Žinoma eilė Al2O3 modifikacijų, iš kurių patvariausia a Al2O3- korundas. Įprastose sąlygose jis nereaguoja su H2O, r. ir šarmais. Spalvoti korundai yra brangakmeniai. Iš Al2O3 gaminama cheminiai ir ugniai atspari keramika, skaidri-korundinė keramika. Šis oksidas įeina į cemento sudėtį. Jis yra amfoterinis

Al2O3 + 2KOH а 2KAlO2 Al2O3 + 66HCl а 2AlCl3 + 3H2O

Al(OH)3 gaunamas ekvivalentiniu šarmų kiekiu veikiant Al dr. tirpalus Al2(SO4)3 + 6NaOH а 2Al(OH)3 + 3Na2SO4

Koord.sk. 4 ir 6. Priešingai daugeliui kitų d m, hidroksidų Al(OH)3 netirpsta NH3. Jis turi didelę absorbcinę galią ir naudojamas kaip aabsorbentas. Al(OH)3, Al2O3 ar Al dr. sulydant su šarmais arba soda gaunami metaaliuminatai Al2O3 + Na2CO3 а 2NaAlO2 + CO2

Jie tirpdami virsta hidrokso aliuminatais

NaAlO2 + 2H2O а Na[Al(OH)4]

Tip pat žinomi aliuminatai Al2MeO4. Tai kristalinės sunkiai tirpios m-gos, gaunamos kaitinant II-valenčių m. sulfatus su Al(OH)3

2Al(OH)3 + CoSO4 а Al2CoO4 + SO2 + 1/2O2 + 3H2O

Al labai energingai sąveikauja su halogenais, susidaro AlX3. AlF3- mažai tirpi, sunkiai lydi m-ga, kuri su šarminių m. fluoridais sudaro fluoraliuminatus AlF3 + 3NaF а Na3[AlF6]

Al2(SO4)3 kristalinasi su 18 H2O molekulių ir jis gaunamas iš karštų Al(OH)3 tirpalų H2SO4 . Jeigu sumaišomi sotūs Al2(SO4)3 ir kitų I-valenčių m. sulfatai gaunami alūnai. Jie naudojami kailių gamyboje, popieriaus pramonėje ir dažymo procesuose.

N.Pramonėje N gaunamas iš suskystinto oro. Laboratorijoje ttermiš-kai skaidant kai kurias amonio dr. Nh4NO2 а N2 + 2H2O

(NH4)2Cr2O7 а N2 + Cr2O3 + 4H2O

Kaitinant azidus 2NaN3 а 2Na + 3N2

Taip apt oksidinant NH3 8NH3 + 3Cl2 а N2 + 6NH4Cl

arba praleidžiant NH3 dujas virš įkaitinto CuO

2NH3 + 3CuO а N2 + 3Cu + 3H2O

N-bespalvės, bekvapės sunkiai tirpios H2O, žemos temper. ne- reaktingos dujos. Aukštesnėse temper. reaguoja su m. sudarydamas nitridus 3Ca + N2 а Ca3N2 o taip pat su nemetalais

N2 + O2 а 2NO N2 + 3H2 аа 2NH3

Daugiausiai N sunaudojama amoniakui gauti iš kurio gaminama HNO3 ir kt. N j. Taip pat inertinei aplinkai sudaryti ir žemoms temper. palaikyti.

Junginiai. Laboratorijoje NH3 gaunamas iš NH4Cl jį veikiant gesintomis kalkėmis 2NH4Cl + Ca(OH)2 а CaCl2 + 2NH3 + 2H2O

NH3 – bespalvės, aštraus kvapo, labai gerai tirpios H2O dujos. NH3 dega susidarant N 4NH3 + 3O2 а 2N2 + 6H2O

Oro deguonyje oksidacija vyksta tik su katal.

4NH3 + 5O2 а 4NO + 6H2O

M7 reaguijant su NH3 aukšt.temper. priklausomai nuo m. susidaro

amidai Na + NH3 а NaNH2 + 1/2H2

imidai Ca + NH3 а CaNH + H2

nitridai Al + NH3 а AlN + 3/2H2

Tai kietos m-gos, kuriom besihidrolizinant susidaro NH3. Ryšys nitriduose yra artimaas joninei ir jie vadinami dr. tipo. Nitridai, kuriuose ryšys kovalentinis (BN) yra atsparūs H2O ior r. kambario temper. d ir f m. sudaro metalinio tipo nitridus, kurie yra labai kieti, sunkiai lydūs ir cheminiai neaktyvūs. Kuomet NH3 reaguoja su F, o NH4Cl su Cl susidaro N trihalogenidai.

4NH3 + 3F2 а 2NH4F + NF3 NH4Cl + 3Cl2 а 4HCl + NCl3

NF3 – bespalvės dujos, atsparios drėgmei, o NCl3 – gelsvas, alyvos pavidalo skystis, naudojamas miltų sterilizacijai. Su r. NH3 sudaro amonio dr. NH3 + HCl а NH4Cl

Kurios yra gerai ttirpios H2O, tačiau kaitinamos skyla

NH4HSO4 а NH3 + H2SO4

Elektrono donorinės NH3 savybės pasireiškai jam įeinant į daugelio kompl.j. sudėtį Ni(NO3)2 + 6NH3 а [Ni(NH3)6](NO3)2

Didžiausi NH3 kiekiai sunaudojami HNO3 ir trąšųl gamyboje. Jo dr. NH4Cl naudojama galvaniniuose elementuose, dažams gaminti.

Hidrazinas N2H4 gaunamas oksidinant NH3 natriohipochloridu

2NH3 + NaOCl а N2H4 + NaCl + H2O

Tai bespalvis skystis, geras reduktorius, oksidinasi iki N2, nuodingas ir pavojingas sprogimo požiūriu. Turėdamas 2 laisvas e poras lengvai prijunga H jonus. Su r. sudaro hidrozonio dr.

N2H4 + HCl а N2H5Cl

Jis mažiau patvarus už NH3 ir ore dega N2H4 + O2 а N2 + 2H2O

Pasižymi kaip stiprus reduktorius, oksidinasi iki N2, naudojamas gaminant Ag ir Cu veidrodžius, taip pat apdorojant aukšto slėgio katilų H2O, biologiškai aktyvių m-gų sintezėje.

Hidroksilaminas NH2OH gaunamas elektrochemišaki redukuojant HNO3 K(-): HNO3 + 6H+ + 6e а NH2OH + H2O

Tai kristalinė m-ga pasižymi kaip reduktorius ir oksidinasi iki N2 arba N2O. Kaip NH3 ir N2H4 jis reaguoja su r.: susidarant hidroksilamino dr. NH2OH + HCl а (NH3OH)Cl

Azoto vandenilinė r. HN3 gaunama iš NaN3(azidas)

NaNH2 + N2O а NaN3 + NaOH + NH3

NaN3 + H2SO4 а NaHSO4 + HN3

Ši m-ga yra skystis, aštraus kvapo, kaip r. silpna, sprogi.

Deguoniniai N j. Tiesiogiai jungiantis N su O2 susidaro NNO

N2 + O2 а 2NO

N2Oy gaunami taip : 1.NH4NO3 а N2O + 2H2O 2N2O а2N2 + O2

2. Pramonėje NO katalitine NH3 oksidacija

4NH3 + 5O2 а 4NO + 6H2O

3. Labor. tirpinant neaktyvius m. pr. HNO3

3Cu + 8HNO3 а 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

4. 2NO + O2 а 2NO2

5. No ir NO2 minusinėje temper. sudaro diazotooksidą

NO + NO2 а N2O3

6. Labor. NO2 tirpinant m. konc. NHO3

Cu + 4HNO3 а Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

7. N2O5 dehidratuojant HNO3 2HNO3 + P2O5 а 2HPO3 + N2O5

Išskyrus N2O ir NO kt. yra rūgštiniai:

1. N2O3 + H2O а 2HNO2 ši r. turi oksidacinių ir redukcinių savybių 2HNO2 + 2HJа J2 + 2NO + 2H2O

HNO2 + NaOCl а HNO3 + NaCl

2. 2NO2 + H2O а HNO2 + NaCl 3HNO2 а HNO3 + 2NO + 2H2O

Nitritai gaunami pramonėje tirpinant NO ir NO2 šarmuose

NO + NO2 + 2NaOH а 2NaNO2 + H2O

redukuojant nitratus NaNO3 + Pb а NaNO2 + PbO

HNO3 – nitratinė r. Labor. iš salietros

NaNO3 + H2SO4 а HNO3 + NaHSO4

Pramonėje 2NH3 + 5/2O2 а 2NO + 3H2O 2NO + O2 а 2NO2

4NO2 + O2 + 2H2O а 4HNO3

Gryna HNO3 bespalvis skystis, stipri r. ir stiprus oksidatorius. M. tirpstant joje susidaro nitratas. Kuo m. labiau aktyvus ir kuo

HNO3 pr., tuo jos redukcijos produkte N oks.l. žemesnis. HNO3 tirpsta daugelis m. išskyrus Au ir Pt ir kt. HNO3 oksidina ir nemetalus

S + 2HNO3 а H2SO4 + 2NO

Konc. NHO3 ir HCl mišinys dar agresyvesnis

Au + HNO3 + 3HCl а AuCl3 + NO + 2H2O

Nitratai gaminami tirpinant m. oksidus, hidroksidus, karbonatus HNO3 CaCO3 + 2HNO3 а Ca(NO3)2 + H2O + CO2

Kaitinami skyla 2KNO3 а 2KNO2 + O2

Naudojama mineralinių trąšų ir organinių dažų gamyboje.

As, Sb, Bi. As gaunamas : termiškai skaidant FeAsS а As + FeS

redukuojant As2S3 + 9/2O2 а As2O3 + 3SO2

As2O3 + 3C а 2As + 3CO

Sb, Bi Sb2S3 + 5O2 а Sb2O4 + 3SO2 Bi2O3 ir kaip As

Junginaiai. Su H2 visi 3 nereaguoja, bet arsinas AsH3, stibinas SbH3 ir bismutinas BiH4 gaunami

Ca3As2 + 6HCl а 2AsH3 + 3CaCl2

Šie j. nemalonaus kvapo, lengvai skylančios dujos, stiprūs reduktoriai su r. dr. nesudaro.

Sąveikaudami su O2 visi 3 el. Sudaro trioksidus, o Sb esant O2 pertekliui iki 2Sb + 2O2 а Sb2O4

As2O3 ++ 3H2O а 2H3AsO3 а HAsO2 + H2O

Ši r. ir jos dr. arsenitai yra stiprūs reduktoriai

HAsO2 + J2 + 2H2O а H3AsO4 + 2HJ

Sb2O3 ir Bi2O3 H2O netirpūs, hidroksidai gaunami

Bi(NO3)3 + 3NaOH а Bi(OH)3 + 3NaNO3

Sb(OH)3 amfoterinis Sb(OH)3 + 3NaOH аа Na3[Sb(OH)6]

sulydant Sb(OH)3 + NaOH а NaSbO2 + 2H2O

Kadangi šie 2 hidroksidai yra silpnos bazės, jų dr. H2O hidrolizinasi, susidaro oksodr.

SbCl3 + HOH а SbOCl + 2HCl

Pentaoksidai gaunami iš kt. j. veikiant konc. HNO3

3As + HNO3 а 3H3AsO4 + 5NO

2H3AsO4 а 3H2O + As2O5

Sb2O5 pasižymi rūgštinėmis savybėmis

Sb2O5 + 2KOH + 5H2O а 2K[Sb(OH)6]

Sb(V) j. labai stiprūs oksidatoriai

Sb2O5 + 10HCl а 2SbCl3 + 2Cl2 + 5H2O

Bi(V) nepatvarūs ir dar stipresni už Sb(V). HBiO3 – naudojamos tik dr. bismutatai BiCl3 + Cl2 + 6KOH а KBiO3 + 5KCl + 3H2O

As, Sb ir Bi lengvai r-ja su X. Žinomi tri ir penta

2Sb + 5Cl2 а 2SbCl5

2As + 3Cl2 а 2AsCl3

Šie j. hidrolizinasi AsCl3 + 2H2O а HAsO2 + 3HCl

2SbCl5 + 5H2O а SSb2O5 + 10HCl

Su S susidaro sulfidai As4S3, As2S3, Sb2S3, Bi2S3

Šie j. yra sunkiai tirpūs H2O

2HAsO2 + 3H2S а As2S3 + 4H2O

2SbCl3 + 2Na2S а Sb2S3 + 6NaCl

2Bi(NO3)3 + 3H2S а Bi2S3 + 6HNO3

Kad atskirti As, Sb ir bi nuo kt. el. Panaudojamas šių sulfidų tirpumas šarm.m. ir amonio sulfiduose

As2S3 + 3(NH4)2S а 2(NH4)3AsS3

Sb2S3 + 3Na2S а 2Na3SbS3

Tai atitinkamų tior. dr. Šios r. žymiai mažiau patvarios už deguonines, skyla į H2S ir atitinkamą sulfidą

3Na3SbS3 + 6HCl а 3H3SbS3 + 6NaCl

Panaudojimas. Elementiniai nnaudojami švino lydiniuose. Bi su m. sudaro žemos lydymosi t. lydinius. Panaudojama priešgaisrinės signalizacijos prietaisuose. Kai kurie As j, naudojami medicinoje ir kovoje su graužikais.

Ga, In, Tl. Tai retieji metalai. Išgaunami elektrolizės būdu iš spalvotų m. gamybos atliekų. Tai minkšti lengvai lydūs metalai. Su halogenais reaguoja n.s., ore Ga ir In patvarūs o Tl pasidengia hidroksido plėvele. Visi 3 m. gerai tirpsta r., o Ga ir In šarmuose

2Ga + 6HCl а 2GaCl3 + 3H2

2Ga + 6NaOH + 6H2O а 2Na3[Ga)OH)6] + 3H2

Dėl žemos lydymosi temper. naudojami termometruose, gaisro signalizacijose, kaip katal. Ga ir In sudaro lengvai lydžius lydinius. In padidina atsparumą korozijai, o dėl blizgesio naudojamas prožektoriuose ir švytinčiuose ekranuose. Tl kaip atsparių r. Pb lydinių komponentas.

Junginiai. Šių m. trioksidai beveik netirpūs H2O bet amfoteriniai

In2O3 + 6HCl а 2InCl2 + H2O

In2O3 + 6NaOH а 2Na2InO3 + 3H2

Tl oks.l. +1 ir jo j, panašūs į š.m. Tl2O + H2O а 2Tl(OH)

Stiprus šarmas. Ga ir In hidroksidai netirpūs H2O amfoteriniai

In(OH)3 + 3NaOH а Na2InO3 + 3H2O

Tl monohalogenidai TlF, TlCl, TlBr, TlJ sunkiai tirpūs H2O iš jų gaminamos optinių prietaisų detalės, linzės. Svarrbūs technologijai yra binariniai GaAs, InSb kurie gaunami tiesiogine sinteze sulydant elementus atitinkamose sąlygose.

Fosforas P.

P būtinas gyviems organizmams. Jis gaunamas kaitinant eelektr. Krosnyse fosforitus su smėliu ir anglimi

2Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 а P4 + 6CaSiO3 + 10CO

Yra trijų modifikacijų: baltasis-geltonasis, raudonasis, juodasis. P garai susideda iš molekulių P4. Staigiai ataušinus garus susidaro baltasis P. Tai balta su gelsvu atspalviu kristalinė m-ga. Labai minkšta laki, lengvai oksidinasi ir gali savaime užsidegti. Nuodin-gas. Tirpus nepoliariniuose tirpikliuose (CS2). Šviesoje ši modifikacija palaipsniui virsta raudonu P. Tai tamsiai raudona smulkiakristalinė m-ga, gaunama kaitinant be oro 300oC Pbalt. Praud nenuodingas, netirpsta org. tirpikliuose. Tačiau patvariausia modifikacija Pjuod, kuris gaunamas iš baltojo P 200oC ir 12000 atm slėgyje. Pjuod panašus į grafitą, puslaidininkis, chemiškai mažai aktyvus, nenuodingas.

P lengvai r-ja su halogenais 2P + 3Cl2 а 2PCl3

siera 2P + 3S а P2S3

metalais 3Mg + 2P а Mg3P2

tirpsta HNO3 2H2O + 5HNO3 + 3P а 3H3PO4 + 5NO

konc. šarm. 3H2O + 3NaOH + P4 а PH3 + 3NaH2PO2

Junginiai su H2. Su H P tiesiogiai nereaguoja. PH3 (NH3 analogas) gaunamas hidrolizinant druskinio tipo fosfidus

Ca3P2 + 6HOH а 3Ca(OH)2 + 2PH3

arba tirpinant P konc. šarmuose. Tai nemalonaus kvapo dujos, priešingai amoniakui nereaguojančios su H2O. Nuodingos, r-ja su stipriomis rūgšrimis, susidarant fosfonio dr.

PH2 + HCl а PH4Cl

Šios dr. mažiau patvarios nei NH4+X. PH3 ir PH4X yra energingi reduktoriai, redukuoja sunkiųjų mm. dr. iki m.

Difosfinas P2H4. Tai skystis, ore savaime užsidega, tačiau priešin-gai N2H4, su r. dr. nesudaro. Susidaro kartu su PH3

6P + 4KOH + 4H2O а P2H4 + KH2PO2

Jis kaip ir PH3 – reduktorius. Metalų j. su P (fosfidai) dažnaiusiai gaunami tiesiogine r-ja. Šarminių ir žemės šarm. m. fosfidai – druskinio tipo ir vandenyje pilnai hidrolizinasi. Sunkiųjų m. fosfidai primena m. lydinius būna įvairios sudėties Cu3P, Cu2P, CuP, CuP2. P aktyviai r-ja su halogenais ir esant P pertekliui susi-daro PX3 P + 3/2Cl2 а PCl3

o esant hal. pertekliui PX5 P +5/2Cl2 а PCl5

Trichloridas – bespalvis, troškinančio aštraus kvapo lakus skystis. Pentachloridas – kieta bespalvė kristalinė m-ga. Pxy yra molekuli-niai j., atitinkamų r. halogenanhidridai. Vandens poveikyje pilnai susihidrolizina PCl3 + 3HOH а H3PO3 + 3HCl

PCl5 + 4HOH а h3PO4 + 5HCl

PCl5 + HOH а POCl3 + 2HCl

POCl3 + 3HOH а 3HCl + H3PO4

PCl3 ir PCl5 naudojami kaip chlorinimo agentai

PCl5 + SO2 а SOCl2 + POCl3

PCl5 pasižymi ir oksidacinėmis savybėmis

Cu + PCl5 а CuCl2 + PCl3

Deguoniniai junginiai. Esant O2 nedatekliui arba lėtai oksidinantis baltajam P, susidaro P4O6 P4 + 3O2 а P4O6 = (P2O3)2

Tai balti minkšti kristalai, nuodingi, ore palaipsniui oksidinasi iki P4O10 P4O6 + 2O2 а P4O10 = (P2O5)2

Pastarasis

– balti milteliai, efektyviausiasiš žinomų nusausintojų – H2O atėmėjų 4HClO4 + P4O10 а 2Cl2O7 + (HPO3)4

Žinoma visa eilė fosforo deguoninių r., kuriose jo oks.l. būna nuo +1 iki +5.

Hipofosfitinė r. H3PO2. Vienbazė, gana stipri – balta kristalinė m-ga. Šildoma disproporcionuoja H3PO2 а PH3 + H3PO3

O Ši r. gaunama iš jos dr., kurios susidaro disproporcio-

|| nuojant P

P 2P4 + 3Ba(OH)2 + 6H2O а 3Ba(H2PO2)2 + 2PH3

/ | Ba(H2PO2)2 + H2SO4 а BaSO4 + 2H3PO2

H H OH Ši r. bei jos dr. (hipofosfitai), kurie paprastai tirpūs H2O, yra stiprūs reduktoriai: redukuoja sunkiųjų m. dr.

2NiCl2 + H3PO2 + 2H2O а 2Ni + H3PO4 + 4HCl

Šios m-gos naudojamos patvarioms m. dangoms, dažnai deko-ratyvinėms gauti ant stiklo, keramikos ir plastmasinių gaminių.

Kuomet P4O6 sąveikauja su šaltu H2O,susidaro fosforitinė r. H3PO3

P4O6 + 6H2O а 4H3PO3

Ši r. taip pat susidaro hidrolizinantis PCl3

PCl3 + 3H2O а H3PO3 + 3HCl (ortofosfotitinė r.)

O tai kristalinė bespalvė m-ga, H2O tirpale elgiasi kaip

|| vidutinio stiprumo ddvibazė r.

P Šios r. atmainos yra : pirofosforitinė r. H4P2O5

/ | metafosforitinė (HPO2)n

H O O Šildoma ortof. r. taip pat disproporcionuoja

H H 4H3PO3 а 3H3PO4 + PH3

Ši r. bei jos dr. fosfitai yra reduktoriai

2H3PO3 + H2SO3 а SS + H3PO4 + H2O

Hipofosforo = hipofosfatinė H4P2O6.

HO OH Ši m-ga susidaro kartu su kitomis P r.

/ oksidinantis baltajam P drėgname ore. Tai

HO – P – P – OH bespalviai kristalai, H2O tirpale keturbazė,

|| || jos jonai tirpale laikui bėgant hidrolizinasi

O O disproporcionuojant

H4P2O6 + H2Oа H3PO3 + H3PO4

Didžiausią praktinę reikšmę turi ortofosforo r. H3PO4 ir polifosforo r. Gaunama iš fosforitų

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 а 3CaSO4 + 2H3PO4

O taip pat tirpstant H2O P4O10

P4O10 + 6H2O а 4H3PO4 O

Tai vidutinio stiprumo tribazė r. Druskos : ||

pirminiai = dihidrofosfatai NaH2PO4 (tirpūs H2O) P

antriniai = hidrofosfatai Na2HPO4 / |

mažiau tirpūs, jų tirpalai rodo silpnai šarminę HO O OH

reakciją Na2HPO4 + HOH а NaOH + NaH2PO4 H

tretiniai == fosfatai tirpsta tik NH4+ ir šarm. m. druskos Na3PO4

jų tirpalai šarminiai Na3PO4 + HOH а Na2HPO4 + NaOH

Oksidacinėmis savybėmis r. nepasižymi. Plačiai kaip trąšos nau-dojamos Ca(H2PO4)2, NH4H2PO4

Kai kurių II – valenčių m. dihidrofosfatai pasižymi segneto savybėmis : šildant didėja jų laidumas elektrai, o taip pat juos slegiant jie tampa laidūs elektrai.

Iš polifosforo r. dažniausiai susiduriama su pirofosforo r. H4P2O7 (difosforo r.) ir polimetaf. r. (HPO3)n

Pirofosforo r. – bespalviai kristalai, kaip r. stipresnė už H3PO4, tačiau vandenyje per ilgesnį laiką pprijungia H2O

H4P2O7 + H2O а 2H3PO4

Žinomos dr. : rūgščios M2H2P2O7 – gerai tirpsta vandenyje

neutralios M4P2O7 – mažiau tirpios vandenyje

Polimetafosforo r. yra ciklinės struktūros n>= 3.

Paprasčiausios P r. atskiriamos viena nuo kitos r-jomis su AgNO3

H3PO4 + 3AgNO3 а Ag3PO4 + 3HNO3 (geltonos nuosėdos)

H3PO3 + AgNO3 а AgPO3 + HNO3 (baltos n.)

H4P2O7 + 4AgNO3 а Ag4 P2O7 + 4HNO3 (baltos n.)

Charakteringa tai, kad metafosforo r. sutraukia kiaušinio baltymą, o orto ir piro r. ne

Fosforo sulfidai. Lėtai šildant P su S ir priklausomai nuo jų tarpu-savio santykio susidaro P+ S а P4S2, P4S5, P4S7, P4S10

tai geltonos kristalinės m-gos, kurios dega susidarant SO2 ir P4O10. Veikiami drėgmės jie hidrolizinasi, susidarant H2S ir P rūgštims

P4S10 + 16H2O а 4H3PO4 + 10H2S

Panaudojimas. Elementinis P naudojamas degtukų gamyboje ir org. sintezėje, įeina į eilės m. lydinių sudėtį.

P4O10 – nusausintojas. Fosfoto j. daugiausiai naudojami trąšų gamyboje : paprastasis superfosfatas

Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 а 2CaSO4 + Ca(H2PO4)2

dvigubas superfosfatas Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 а 3Ca(H2PO4)2

amofosas NH3 + H3PO4 а NH4H2PO4

Šarm. m. fosfatai Na3PO4, NaPO3, polifosfatai ir peroksofosfatai įeina į plovimo priemonių sudėtį. Polifosfatai taip pat naud. H2O minkštinimui, nes su Ca ir Mg jonais jie sudaro kompleksus. Polifosfatai taip pat įeina į korozijos inhibitorių sudėtį.

Be.

Gamtoje sutinkamas silikatų ir aliumosilikatų pavidalu. Gamtiniai mmineralai žinomi kaip brangakmeniai. Kad išgauti Be, jo j. sukon-centruojami ir perdirbami į Be oksidą arba dichloridą, o po to arba elektrolizinamas BeCl2 а Be + Cl2 arba redukuojamas Mg BeCl2 + Mg а MgCl2 + Be

Be yra sidabriškai pilkos spalvos, lengvas, tačiau kiečiausias iš pogrupio elementų ir mažai laidus elektrai ir šilumai. Jis yra amfoterinis elementas Be + 2HCl а BeCl2 + H2

Be + 2H2O + 2NaOH а Na2[Be(OH)4] + 2H2

Be + 2NaOH а NaBeO2 + H2

Šildomas tirpsta H2O, tačiau greitai pasidengia tvirtu BeO sluoksniu, todėl kambario temper. korozijai atsparus. Aukštesnėse temper. jungiasi su nemetalais Be + 1/2O2 а BeO

Be + Cl2 а BeCl2 Be + N2 а BeN2 2Be + C а Be2C

Su m. ypač su d elementais sudaro aukštos lydymosi temper. lydinius, kurie nesioksidina, net kaitinami iki aukštų temper. Be jonams būdingas koord.sk. 4.

BeCl2 + 2NaCl а Na2[BeCl4] BeCl2 + 4H2O а [Be(OH)4]Cl2

Be naudojamas neutronų lėtinimui reaktoriuose, juo prisotintas plieno paviršius tampa dar kietesnis ir atsparesnis korozijai, o Be bronzos ir lydiniai su Ni, turintys nuo 2 iki 4 % Be, savybėmis panašūs į nerūdijantį plieną. Be lydiniai su Cu ir ni trinties atveju nekibirkščiuoja, todėl iš jų gaminami įrankiai darbui su degiomis m-gomis, raketinėje, kosminėje ir aatominėje technikoje.

Junginiai. Dauguma Be j. yra baltos krist. polimerinės m-gos. BeO yra sunkiai lydus, netirpus H2O, amfoterinis, iškaitintas tampa chem. neaktyvus ir naudojamas kaip chem. ir ugniai atspari m-ga. Be(OH)2 taip pat netirpus H2O, amfoterinis (tuo panašus į Al)

Be(OH)2 + 2NaOH а Na2[Be(OH)4] tetrahidrokso berilatas

Daugelis Be dr., išskyrus BeCO3 ir Be3(PO4)2, gerai tirpsta H2O. BeSO4 būdinga su šarm.m. sulfatais sudaryti dvigubas dr. BeSO4 3Na2SO4 . Visi Be j. yra nuodingi.

Mg.

Tai vienas iš labiausiai paplitusių gamtoje elementų. Svarbiausi gamtiniai j. yra magnezitas MgCO3, dolomitas MgCO3 CaCO3 ir t.t. koord.sk. 6. Mg įeina į daugelio silikatų ir aliuminatų sudėtį. Daug Mg yra jūros vandenyje. Mg gaunamas arba elektrolizinant išlydy-tą chloridą MgCl2 а Mg + Cl2 arba termiškai redukuojant, naudojant C, Si, magnezitą arba dolomitą

MgCO3 а MgO + CO2 2MgO + Si а 2Mg + SiO2

Mg yra pilkas, bet blizgantis metalas, minkštesnis už Be ir sudaro lydinius su daugeliu m. Chem. neaktyvus, ore pasidengia oksido ar hidroksido plėvele Mg + 2H2O а Mg(OH)2 + H2

Jis giminingas O2, todėl Mg naudojamas daugelio oksidų redukcijai ir tai vadinama Mg termija

SnO2 + 2Mg а 2MgO + Sn

Kaitinamas reaguoja su daugeliu nemetalų Mg + H2 а MgH2

Mg + S а MgS Mg + 2C а MgC2 (Mg2C3)

Miltelių

pavidalu Mg ore dega akinančiai balta liepsna. Gana žemoje temper. jungiasi su N 3Mg + N2а Mg3N2

Jis gerai tirpsta rūgštyse, išskyrus HF, ir atsparus šarmams. Mg daugiausia sunaudojama lengvuose lydiniuose, kurie svarbūs aviacijai. Jo lydiniai lengvi. Stiprūs, tačiau neatsparūs korozijai drėgnoje aplinkoje ir ypatingai jūros vandenyje. Miltelių pavidalo Mg naudojamas pirotechnikoje ir org. chemijoje.

Junginiai. Oks.l. +2, o koord.sk. 6. MgO vadinamas magnezija yra balta puri labai sunkiai lydi m-ga, gaunama degant magnezitą. Šviežiai pagamintas chem. aktyvus, t.y. sugeria drėgmę, CO2

MgO ++ H2O v Mg(OH)2 MgO + CO2 а MgCO3

MgO + 2HCl а MgCl2 + H2

Tačiau iškaitintas praranda chem. aktyvumą ir naudojamas ugniai atspariems tigliams, vamzdžiams, statybinių m-gų gamyboje. Kaip užpildas naudojamas gumos gamyboje, o taip pat kaip priešnuodis apsinuodijus rūgštimis.

Mg(OH)2 yra kristalinė, sunkiai tirpi m-ga ir susidaro Mg dr. veikiant šarmais MgCl2 + 2NaOH а Mg(OH)2 + 2NaCl

Pasižymi tik bazinėmis savybėmis

Mg(OH)2 + 2HCl а MgCl2 + 2H2O

Mg(OH)2 + 2NH4Cl а MgCl2 + 2NH3 + 2H2O

Dauguma Mg dr. tirpsta H2O, išskyrus MMgCO3 ir Mg3(PO4)2. Mg jonai tirpale hidratuoti Mg2+ + 6H2O а [Mg(OH2)6]2+

ir įeina į kristalohidratų sudėtį Mg(NO3)2 6H2O, todėl bevandenės Mg dr. yra labai hidroskopiškos. Mg dr. H2O hidrolizinasi

MgCl2 + HOH « (MgOH)Cl + HCl

Todėl daugelis m. H2O, turinčio Mg ddr., koroduoja. MgCl2 6H2O – bespalviai, gerai tirpūs kristalai, naudojamas audiniams ir medienai impregnuoti. MgOHCl – gaunamas iš MgO ir konc. MgCl2 tirpale MgO + MgCl2 + H2O а 2MgOHCl

Magneziniu cementu, nes ore kietėja, tapdamas balta, lengvai poliruojama mase. Naudojamas kaip rišamoji m-ga malūnų girnoms gaminti, galandinimo akmenims, įvairioms plokštėms gaminti. MgSO4 7H2O – vadinamas karčioji dr. Tai vidurius paleidžiantis vaistas. Plačiai naudojami Mg silikatai. Asbestas yra ugniai atsparus, pluoštinės struktūros ir geras šilumos izoliatorius. Talkas vartojamas medicinoje kaip išoriniai barstomieji milteliai, nes turi džiovinančių ir absorbcinių savybių.

Ca, Sr, Ba.

Ca yra vienas iš labiausiai paplitusių elementų, svarbiausias gamtinis j. CaCO3 sudaro mineralus : kalcidą, marmurą, kreidą, kalkakmenius, klintis. Sr svarbiausi mineralai elestinas SrSO4 ir stroncionitas SrCO3. Ba mineralai baritas BBaSO4. Šių mineralų dūlėjimo produktų (CaCl2, CaSO4) yra gamtiniuose vandenyse ir jie sudaro vandens kietumą. Šie m. gaunami elektrolize iš sulydytų chloridų CaCl2 а Ca + Cl2 arba metaloterminiu būdu

3CaO + 2Al а 3Ca + Al2O3

Savybės. Tai sidabriškai balti, aktyvūs m., ore pasidengia oksido plėvele, kuri neapsaugo nuo tolimesnės korozijos. Visi reaguoja su H2O, sudarydami šarmus Ba + 2H2O а Ba(OH)2 + H2

Ca tiesiogiai reaguoja su daugeliu elem. Ca + H2 а CaH2

Ca + Cl2 а CaCl2 3Ca + N2 аа Ca3N2

3Ca + 2P а Ca3P2 Ca + 2C а CaC2

Kaitinamas užsidega ir dega ryškiai raudona liepsna. Elementinis Ca naudojamas sunkiai lydžių m. gamybose kaip reduktorius

UO2 + 2Ca а 2CaO + U

Jo dedama į plieną, norint pašalinti O2 ir S, naudojamas org. skysčiams išdžiovinti. Ba lydiniai su Pb naudojami poligrafijoje ir antifrikcinėms m-goms gaminti.

Junginiai. Hidridai gaunami tiesioginėmis sintezėmis. Jie yra stiprūs reduktoriai ir todėl naudojami sunkiai lydžių m. oksidų redukcijai iki m. oksidai gaunami termiškai skaidant dr.

CaCO3 а CaO + CO2 Sr(NO3)2 а SrO + 2NO2 + 1/2O2

Jų tirpumas H2O ir susidarančio hidroksido stiprumas stiprėja eilėje CaO а SrO а BaO.

CaO – balta ugniai atspari m-ga, vadinama degtomis kalkėmis. Jos gana godžiai prijungia H2O, susidarant puriems Ca(OH)2 milte-liams CaO + H2O а Ca(OH)2

Naudojamas CaCO3, stiklo, sintetinio kaučiuko gamybose, meta-lurgijoje. BaO naudojamas BaO2 (peroksidui) gauti, o tuo pačiu H2O2 gaminti, stiklo ir emalių gamybose. Peroksidai gaunami iš žemės šarm. m. hidroksidų, veikiant juos H2O2

Ca(OH)2 + H2O2 а CaO2 + 2H2O

H2O jie skyla 2SrO2 + 2H2O а 2Sr(OH)2 + O2 todėl panaudojami H2O sterilizacijai.

Ca(OH)2 – mažai tirpus H2O, o prisotintas tirpalas vadinamas kalkiniu vandeniu, kuris ore greitai drumsčiasi, nes sugeria CO2

Ca(OH)2 + CO2 а CaCO3 + H2O

Jų mišinys su smėliu ir H2O yyra rišamoji m-ga. Sr(OH)2 ir Ba(OH)2 stiprūs elektrolitai ir gali būti priskirti šarmams. CaF2 skaidrūs kristalai naudojami optiniams lęšiams gaminti. Šis j. naudojamas HF ir F2 gavimui. CaCl2 6H2O naudojamas šaldomiesiems mišiniams gauti. Bevandeniu CaCl2 džiovinamos dujos, naudoja-mas org. m-gų dehidratacijai. Pasižymi ir antiseptinėmis savybėmis

CaSO4 6H2O – vadinamasgipsu, kaitinamas netenka H2O ir virsta pushidračiu – alebastu. CaSO4 2H2O а CaSO4 3/2 H2O + 3/2H2O

BaSO4 – baritinio betono užpildas, naudojama kaip apsauginė m-ga nuo rentgeno ir radioaktyvių spindulių, kaip kontrastinė m-ga, naudojamas medicinoje, tiriant organus rentgenografiškai. Ca(NO3)2 naudojamas kaip azotinė trąša, o Sr(NO3)2 ir Ba(NO3)2 pirotechnikoje, signalizacijoje. CaCO3 – žaliava cemento, stiklo, statybinių rišamųjų m-gų, metalurgijos pramonėje.

Gamtinis H2O turintis daug ištirpusių Ca ir Mg dr. vadinamas kietu. Vandens kietis skirstomas į laikinąjį arba karbonatį, kurį sudaro ištirpę Ca(HCO3)2 ir Mg(HCO3)2 ir pastovųjį, kurį sudaro visos kitos Ca ir Mg dr. Jie sudaro bendrą H2O kietumą. Jis išreiškiamas Ca ir Mg jonų mlmolių sk litre mmoll-1, jei >12 – labai kietas, 8-12 – kietas, 4-8 – vidutiniškai kietas, <4 – minkštas. Ca ir Mg dr. šalinimas iš H2O vadinamas H2O minkštinimu. Laikinasis kietis pašalinamas H2O virinant Ca(HCO3)2 а CaCO3 + CO2 + H2O

Chem. minkštinimo būdai pagrįsti H2O reakcijomis su Na2CO3, gesintomis kalkėmis, NNa3PO4 ir boraksu

CaSO4 + Na2CO3 а CaCO3 + Na2SO4

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 а 2CaCO3 + 2H2O

MgSO4 + Ca(OH)2 а Mg(OH)2 + CaSO4

3CaCl2 + 2Na3PO4 а Ca3(PO4)2 + 6NaCl

CaCl2 + Na2B4O7 а CaB4O7 + 2NaCl

Pramonėje H2O minkštinamas jonų mainų būdu, gamtiniais arba sintetiniais stambiamolekuliniais j. – jonitais. Jonitai, kurių katijonai pakeičia tirpalo K, vadinami katijonitais. Naudojami Na ir H2 katijonitai. Na katijonitai Na2[Al2Si2O8] nH2O

Jie iš H2O absorbuoja Ca, Mg jonus atpalaiduodami Na

Na2R + Ca(HCO3)2 а CaR + 2NaHCO3

H2 katijonitai yra sintetinės dervos, kurių H gali pakeisti visų m. jonai 2HR + MgSO4 а MgR2 + H2SO4

Susisdariusios r. pereina į H2O, toks H2O praleidžiamas pro hidroksido anijonitus ROH. Tuomet jo jonai neutralizuoja r. vandenilio jonus. Taip gaunmas chem. švarus H2O

Katijonitas 2HR + CaCl2 а CaR2 + 2HCl

Anijonitas ROH + HCl а RCl + H2O

Panaudoti jonitai regeneruojami. Na – 5-10% NaCl tirpalu6 H2 praskiestos H2SO4 tirpalu, o anijonitai šarmais

CaR + 2NaCl а Na2R + CaCl2

2NaR + H2SO4 а 2HR + Na2SO4

R2SO4 + 2NaOH а 2ROH + Na2SO4

Katijonitai ir anijonitai netirpsta r., šarmuose ir dr. tirpaluose.

Li, Na, K, Rb, Cs.

Na ir K labai palpitę, o likusieji reti. Li sutinkamas aliumosilikatų ir aliumofosfatų pavidalu.

Gavimas. Li gaunamas elektrolize iš išlydyto chlorido. Na elektro-lizinant Na ir Ca chloridų

lydalą, o taip pat NaOH lydalą. Na nusė-da ant Fe katodo, o ant Ni anodo 4OH- – 4e а O2 + 2H2O

K gaunamas iš lydyto KCl redukcija Na , Rb ir Cs analogiškai tik naudojant Ca.

Savybės. Tai minkšti metalai, žemos lydymosi temper. K ir Rb yra radioaktyvūs. Charakteringa šarminių metalų savybė: labai didelis reaktingumas redukcijos procesuose, taip pat vienintelio valentinio elektrono ryšys yra silpnas. Jie charakteringai nudažo liepsną: Li – t. raudonai. Na – geltonai, K – violetiniai, Rb – rraudonai – violetiniai, Cs – mėlynai. Tuo remiasi šių elementų analitinis nusta-tymas fizikiniais metodais. Kadangi Li atomas l. mažas, jis pasižy-mi išskirtinėmis savybėmis. Li panašus į Mg. Š. m. atiduoda e net apšvietus todėl naudojami fotoelementuose. Ryšys yra artimas joniniam. Visi š.m. lengvai reaguoja su H2, sudarydami druskinio tipo hidridus. Jie l.energingai reaguoja su deguonimi ir drėgme. Taip pat su halogenais ir rūgštimis.

8Na + 10HNO3 а 8NaNO3 + NH4NO3 + 3H2O

Šildomi su S sudaro sulfidą ir polisulfidus, tačiau su NN kambario temperatūroje reaguoja tik Li. 6Li + N2 а 2Li3N

Š.m. gerai tirpsta skystame NH3 susidarant mėlyniems tirpalams, kurie praleidžia elektros srovę ir traukia magnetą. Manoma, kad šioje terpėje m. yra jonizuotisusidarant laisvam elektronui. Sotūs tirpalai labai koncentruoti.

Panaudojimas. Li naudojamas sstiprių ir lengvų Mg, Al junginių sudėtyje.taip pat ličio aliumo hidridui gauti LiAlH4. Taip pat cheminiuose elektros šaltiniuose, pramoninėje tričio gamyboje

63Li + 10n а 31T + 42He

Apie 60% Na sunaudojama benzino antidetonatorių gamybai, o taip pat, kai kurių m. redukcijai. Iš jo taip pat gaunami Na2O2, NaH, taip pat kaip kat. sintetinio kaučiuko gamyboje. K – superoksido gamybai, su CO2 sudaro O2

K + O2 а KO2 4KO2 + 2CO2 а 2K2CO3 + 3O2

Cs naudojamas fotoelementuose.

Junginiai. Hidridai – baltos kristalinės medž. LiH naudojamas lengvam H2 gauti LiH + H2O а LiOH + H2

Hidridai l.stiprūs reduktoriai todėl naudojami metalų ir lydinių gamybai. TiCl4 + 4NaH а Ti + 4NaCl + 2H2

Visi š.m. haligenidai – bespalvės krist. sunkiai lydžios medž. gaunamos sąveikaujant atitinkamam šš.m.hidroksidui arba karbonatui su HX arba soda

NaOH + HF а NaF + H2O Na2CO3 + 2HF а 2NaF + H2O + CO2

Plačiai naudojami NaCl ir KCl, NaCl – natriui, chlorui, natrio šarmui ir sodai, taip pat audinių dažymui, muilui gaminti, maisto pramonėje, o KCl kaip trąša.

Oksidai. Kuomet š.m. dega ore, dominuojančiu produktu būna

2Li + ½ O2 а Li2O 2Na + O2 а Na2O2

K + O2 а KO2 ir t.t.

Taigi atitinkamose sąlygose visiems š.m. su O2 galima gauti junginius MMe2O, Me2O2, MeO2. Š.m. eilėje sunkėjant m. intensy-vėja oksido spalva. Kuomet peroksidai reaguoja su r. gaunamas H2O2 Me2O2 + H2SO4 а Me2SO4 + H2O2

Š.m. peroksidai būdami silpnos vandenilio peroksidinės r. druskos hidrolizinasi Me2O2 + 2HOH а 2MeOH + H2O2

Na2O2 naudojamas audinių, popieriaus, medienos masės balinimui, laboratorijojekaip stiprus oksidatorius. Reaguodamas su CO2 jis išskiria deguonį. Na2O2 + CO2 а Na2CO3 + ½ O2

Hidroksidai. Šie j. susidaro š.m. arba jų oksidų sąveikoje su H2O. tai bespalvės krist. ir gerai tirpios H2O, išskyrus LiOH, medž. Šarmai iš oro sugeria drėgmęir CO2

2NaOH + CO2 а Na2CO3 + H2O taip pat ardo stiklą

2NaOH + SiO2 а Na2SiO3 + H2O

O lydomi ir esant O2 reaguoja ir su Pt. Kieti šarmai ir konc. tirpalai ardo gyvus audinius. Į oksidą ir vandenį skyla tik aukštoje temper. Plačiausiai naudojamas NaOH pagaminamas NaCl tirpalao elektrolize. Pusė jo sunaudojama tiesiogiai chemijos pramonėje. LiOH naudojamas CO2 sugėrimui uždarose patalpose, taip pat kaip priedas šarminiuose akumuliatoriuose. Ir KOH naudojamas skysto muilo gamybai, medvilnės perdirbimui.

Deguoninių rūgščių druskos. Žinomos neutralios ir rūgščios daugiabazių rūgščių druskos. Rūščių dr. susidarymas yra charak-teringa š.m. Daugelis š.m.dr., išskyrus Li, gerai tirpsta H2O, mažai tirpios kalio perchloratas KClO4 ir t.t. Labai svarbi yra soda, nes ji pakeičia NaOH medienos apdirbime, sstiklo, muilo, valymo priemo-nių gamyboje. K2CO3 – potašas, naudojamas aukštos kokybės stiklo gaminių, optinių linzių, kineskopų, porcūelianinių gaminių gamybose, taip pat įeina į tekstilinių dažų ir pigmentų sudėtį. Li2CO3 – porceliano ir specialių sukietintų stiklų gamybose. Mažos jo dozės teigiamai veikia jo psichiką. Na2SO4 daug sunaudojama popieriaus pramonėje, taip pat stiklo ir plovimo priemonių gamy-bose. Š.m. nitratai gaunami tiesiogine HNO3 su šarmu arba karbonatu. Jie vertingi kaip trąšos, o taip pat gali būti naudojami kaip išlydytų druskų vonios ir šilumos perdavimo terpė. KNO3 taip pat naudojamas kaip stiprus oksidatorius, parakui ir pirotechnikoje, o LiNO3 – taip pat pirotechnikoje, nes suteikia raudoną švytėjimą.

I B grupės elementai Cu, Ag, Au.

Šie metalai gamtoje randami gryni, o taip pat sulfidų pavidalu. Vario kiekis rūdose būna paprastai ~ 1%, jos turi būti sukoncentruojamos ir po to Cu gaunamas pirometalurginiu būdu

2CuFeS2 + 5O2 + 2SiO2 а 2Cu + 2FeSiO3 + 4SO2

Taip gautas 95-98% grynumo Cu išgryninamas elektrochemiškai. Išgaunant Ag, jo sulfidas tirpinamas cianidų tirpaluose

Ag2S + 4KCN а 2K[Ag(CN)2] + K2S

2K[Ag(CN)2] + Zn а K2[Zn(OH)4] + 2Ag

Išgaunant auksą jis nuo tuščios padermės atskiriamas tirpinant cianido tirpaluose, esant oksidatoriui

4Au + O2 + 8KCN + 2H2O а 4K[Au(CN)2] + 4KOH

ir po to redukuojamas Zn.

Savybės. Tai minkšti blizgantys metalai, llabai geri šilumos ir elektros laidininkai. Jie lengvai ištempiami į vielą. Cheminis aktyvumas mažas, su O2 reaguoja tik Cu. Tačiau šildomi Cu ir Ag reaguoja su S. Ag sdirbiniai ore per ilgą laiką jueduoja. Su chloru reaguoja visi trys + Cl2 а CuCl2; AgCl; AuCl3. Tirpsta tik oksidinančiose r. Cu ir Ag tirpsta HNO3 susidaro NO2 Au tirpsta “aqua regia” Au + 3HCl + HNO3 а AuCl3 + NO + 2H2O sieros r. netirpsta, bet tirpsta seleneno

2Au + 6H2SeO4 а Au2(SeO4)3 + 3SeO2 + 6H2O

Au+ nepatvarus ir disproporcionuoja 3Au+ а 2Au + Au+3. Visiem 3 būdinga kompleksinių junginių sudarymas, o Cu ir ypač Ag turi katalizinių savybių. Cu ir jo j. naudojami elektrotechnikoje, metalurgijoje, chemijos pramonėje. Plačiausiai naudojami Cu gaminiai: žalvaris, bronza, melchioras. Ag daugiausiai sunaudoja-ma radiotechnikoje, fotomedž., taip pat Ag ir Zn akumuliatoriams, veidrodžiams. Iš Ag-Cu lydinių gaminamos monetos, juvelyriniai dirbiniai, taip pat šarmams atsparios cheminėsaparatūros gamybai. Au daugiausiai naudojamas elektrotechnikoje, skaičiavimo mašinose, stomatologijoje.

Junginiai. Su O2 Cu sudaro raudoną Cu2O ir juodą CuO. CuO susidaro kaitinant Cu iki 500oC esant O2, o taip pat termiškai skai-dant (CuOH)2CO3 а 2CuO + H2 O + CO2

Šis junginys aukštoje temper. skyla CuO а Cu2O + 1/2O2

CuO gali būti gautas kambario temper. redukuojant

Cu(II) druskas šarminėje terpėje CuSO4 + 2NaOH а Na2SO4 + Cu(OH)2

Cu(OH)2 а CuO + H2O 2CuO + C6H12O6 а Cu2O + C6H12O7

Cu oksidai vandenyje netirpsta, tačiau tirpsta r. sudarydami Cu(I) ir Cu(II) druskas. Jie taip pat tirpsta NH3

Cu2O + 4NH3 + H2O а 2[Cu(NH3)2](OH)

CuO + 4NH3 + H2O а [Cu(NH3)4](OH)2

Cu(OH)2 turi silpnas amfoterines savybes ir tirpsta karštuose šarmų tirpaluose. Cu(OH)2 + 2NaOH а Na2[Cu(OH)4]

Iš (I) Cu j. paminėtinas chloridas, kuris susidaro šildant cu su Konc. HCl ir CuCl2

Cu ++ 2HCl + CuCl2 а 2H[CuCl2] v 2HCl + 2CuCl

Šis chloridas tirpstaNH3 2CuCl + 4NH3а 2[Cu(NH3)]Cl

Patvariausi yra Cu(II) j. Gerai tirpus vandenyje dichloridas gauna-mas tirpinant HCl CuO, Cu(OH)2 arba bazinį karbonatą

(CuOH)2 CO3 + 4HCl а 2CuCl2 + 3H2O + CO2

Ag žinomi 3 oksidai Ag2O, AgO, Ag2O3. Veikiant šarmais Ag tirpių dr. tirpalus susidaro Ag2O

2AgNO3 + 2KOH аAg2O + 2KNO3 + H2O

AgOH nors ir nepatvarus yra tirpi bazė, todėl Ag dr. nesihidrolizi-na. plačiausiai naudojama dr. nitratas. Gerai tirpi H2O, naudojama laboratorijoje iir medicinoje. Ag halogenidai sunkiai tirpūs, tačiau gerai tirpsta NH3 ir tiosulfatų tirpaluose.

AgCl + 2NH3 а [Ag(NH3)2]Cl

AgCl + 2Na2S2O3 а Na3[Ag(S2O3)2] + NaCl

Ag halogenidai jautrūs šviesai ir naudojami fotografinių medž. gamybai. Ag(I) j. lengvai redukuojami iki miltelių pavidalo AAg ir tam tikrose sąlygose Ag išsiskiria blizgančio veidrodinio sluoksnio pavidalu. Plačiausiai naudojamas Au j. tetrachloro aukso r. H[AuCl4] 4H2O – geltoni kristalai gaunami tirpinant au “aqua regia” Au + 3HCl + HNO3 а AuCl3 AuCl3 + HCl а H[AuCl4]

Au trichloridas taip pat gaunamas tiesiogine reakcija

Au + 3/2Cl2 а AuCl3 Ištirpintas H2O jis sudaro rūgštį

AuCl3 + H2O а H[Au(OH)Cl3]

Veikiant Au(III) tirpalus šarmais susidaro amfoterinis trihidroksi-das AuCl3 + 3NaOH а Au(OH)3 + 3NaCl

Šildomas palaipsniui hidrolizuojasi

Au(OH)3 а AuO(OH) 2AuO(OH) а Au2O3 + H2O

Au(OH)3 + NaOH а Na[Au(OH)4]

Au(III) j. yra oksidatoriai ir redukuojasi lengviau nei Ag(I) j.

AuCl3 + 3FeCl2 а Au + 3FeCl3

Cu, Ag ir Au j. yra nuodingi.

Zn,Cd,Hg.

Hg yra retas ir kartais sutinkamas grynas. Metalai gaunami pirometalurginiu bei tirpalų elektrolizės būdu. Sukoncentravus ZZn rūdas ZnS deginamas, oksidas redukuojamas anglimi arba ištirpi-namas H2SO4 2ZnS + 3O2 а 2ZnO + 2SO2 ZnO + C а Zn + CO

ZnO + H2SO4 а ZnSO4 + H2O ir ZnSO4 elektrolizinamas

Cd kaip Zn palydovas išdaunamas iš ZnSO4 tirpalų, turinčių CdSO4 priemaišų. Hg gaunamas deginant cinoberį

HgS + O2 аHg + SO2

Visi 3 metalai yra sidabro baltumo su melsvu atspalviu, minkšti. Zn ir Cd būdingas oks.l. +2, o Hg +1. Hg tirpsta daugelis metalų, susidarant kietiems lydiniams amalgamams. Zn ir CCd ore patvarūs, nes sudaro patvarų oksido sluoksnį. Taip vadinamuose Hg(I) j. yra Hg+2 jonas, kuris susidaro veikiant elementiniu Hg Hg(II) j.

Hg + HgCl2 а Hg2Cl2

Zn ir Cd potencialas < 0, todėl jie tirpsta ir neoksidinančiose r., o Hg tik oksidinančiose r. Jeigu r. perteklius susidaro Hg(II) j.

3Hg + 8HNO3pr. а 3Hg(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Šildant šarmuose tirpsta tik Zn

Zn + 2H2O + 2NaOH а Na2[Zn(OH)4] + H2

Hg(II) j. lengvai suredukuojami į Hg(I) j.

2HgCl2 + SnCl2 а SnCl4 + Hg2Cl2

o po to iki laisvo Hg Hg2Cl2 + SnCl2 а SnCl4 + 2Hg

Kompleksuos koord. sk. 4, tačiau pačių kompl. susidarymas mažiau būdingas nei Cu, Ag, Au. Cd ir Hg j. ir pats Hg yra nuodingi. Zn naudojamas cinkavimui, lydiniuose, dažniausiai su Cu, galvaniniuose elementuose, o taip pat kaip reduktorius Ag ir au gamybose. Cd taip pat kaip antikorozinė danga, pagrindinis lengvai besilydančių lydinių komponentas. Hg termometruose, barometruose, amalgaminiu metodu gaunami sunkiai lydžių metalų lydiniai.

Junginiai. Baltas ZnO, juodas CdO ir raudonas HgO susidaro termiškai skaidant šių metalų hidroksidus, nitratus arba karbonatus

2Cd(NO3)2 а2CdO + 4NO2 + O2

Veikiant Zn ir Cd druskas šarmais susidaro baltos sp. hidroksidų nuosėdos iš kurių tik Zn(OH)2 yra amfoterinis.

Zn(NO3)2 + 2NaOH а Zn(OH)2 + 2NaNO3

Zn(OH)2 + 2NaOH а Na2[Zn(OH)4]

Zn(OH)2 ++ 2NaOH аNa2ZnO2 + 2H2O (lyd.)

Zn ir Cd halogenidai gaunami tirpinant oksidus arba karbonatus atitinkamoje HX r. Svarbiausias ZnCl2 naudojamas lituojant ir medienos impregnavimui, o HgCl2, sublimatas – bespalvė, kristalinė, l. tirpi, l. nuodinga medž., turinti fundicidinių savybių. Hg2Cl2 – kolomelis, naudojamas standartinių elektrodų gamybai. Jis gaunamas HgCl2 + Hg а Hg2Cl2

Zn, Cd ir Hg halogenidai su šarminių m. halogenidais sudaro anijo- ninius kompleksus HgJ2 + 2KJ а K2[HgJ4]

2K2[HgJ4] + 3KOH + NH3 а (Hg2JH)J H2O + 7KJ + 3H2O

Iš deguoninių r. dr. svarbiausia ZnSO4 gaunamas tirpinant Zn drož-les pr. H2SO4. Ši dr. naudojama galvaninėse cinkavimo voniose, taip pat audinių dažymui ir medicinoje. Praktinę reikšmę turi CdSO4 – medicinoje ir galvaninėse celėse, HgSO4 kaip katal. Svarbus Hg j. naudojamas kaip pradinė medž. kitų Hg j. gamybose yra Hg(NO3)2. Gaunamas Hg tirpinant HNO3 pertekliuje

Hg + 4HNO3 а Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Jis naudojamas amalgamavimui

Zn + Hg(NO3)2 а Hg + Zn(NO3)2

Šių metalų sulfidai netirpsta H2O gaunami arba tiesiogine sinteze arba šių metalų dr. tirpalus veikiant H2S

Zn + S а ZnS Cd(NO3)2 + H2S а CdS + 2HNO3

Tačiau jų chem. savybės skiriasi, todėl nusodinus Zn, Cd, Hg sulfidų pavidalu, gautą mišinį galima perskirti pasinaudojant jų chem. savybių skirtumais. ZnS tirpsta pr. r,

ZnS + 22HCl а ZnCl2 + H2

CdS tik konc. r., o HgS tik “aqua regia” ir š.m. sulfiduose ir polisul-fiduose HgS + Na2S а Na2HgS2

3HgS + 8HNO3 + 6HCl а 3 HgCl2 + 3H2SO4 + 8NO + 4H2O

CdS ir CdSe naudojami kaip pigmentai dažams ir lakams, o taip pat puslaidininkiuose ir kt. elektronikos prietaisuose.

VI B grupės elementai W, Cr, Mo.

Grynas Cr gaunamas iš atskiro Cr2O3 aliumotermiškai

Cr2O3 + 2Alа 2Cr + Al2O3

Bet tam reikalinga Cr2O3 daugiastadijinė procedūra iš gamtinių j. išskirti. Išgaunant Mo jo rūdos perdirbamos į MoO3, kuris redukuojamas metaloterminiu būdu

MoO3 + 3Ca а 3CaO + Mo

W gaunamas sudėtingai praturtinant ir perdirbant jo rūdas ir galiausiai WO3 redukcija H2 WO3 + 3H2а W + 3H2O

Visi 3 m. yra balti, blizgantys, labai kieti ir sunkiai lydūs. Aukštose temper. oksidinasi 2Cr + 3/2O2 а Cr2O3

Mo,W + 3/2O2 а MoO3, WO3 taip pat Cl

Cr + 3/2Cl2 а CrCl3 Mo + 5/2Cl2 а MoCl5 W + 3Cl2а WCl6

Šie m. su N, P, S, Si, B, C sudaro kintamos sudėties sulfidus, nitridus, fosfidus, silicidus, boridus, karbidus, tai vertingų mechaninių savybių binariniai j. : W2C – kietumu prilygsta deimantui. Cr standartinis potencialas neigiamas, todėl net įprastinėmis sąlygomis jis tirpsta neoksidinančiose r.

Cr + 3HCl а

CrCl3 + 3/2H2

Mo ir W potencialai teigiami, tačiau konc. HNO3 ir H2SO4 Cr pasyvina, Mo ir W galima ištirpinti “aqua regia”, o taip pat HF ir HNO3 r. W + 8HF + 2HNO3 а H2[WF8] + 2NO + 4H2O

Šie m. nekoroduoja, nes jų paviršiuje susidaro plona tačiau stipri oksido plėvelė. Esant oksidatoriui jie sąveikauja su šarminiais lydalais susidarant chromatams

2Cr + 2Na2CO3 + 3O2 а 2Na2CrO4 + 2CO2

Didėjant Cr oksidacijos laipsniui stiprėja jo j. rūgštinės savybės

Cr(OH)2 + 2HCl а CCrCl2 + 2H2O

Cr(OH)3 + NaOH а Na2[Cr(OH)4]

Cr(OH)3 + 3NaOH а Na3[Cr(OH)6]

Cr(OH)3 + 3HCl а CrCl3 + 3H2O

Cr+6 sudaro stiprias chromatinę ir dichromatinę r., kurių anhidridas yra CrO3.

Junginiai. Oks.l. Cr, Mo ir W j. būna nuo +2 iki +6. Svarbiausia yra +3 ir +6. Žinoma nemažai Cr(II) j. ir jie yra stiprūs reduktoriai

2CrCl2 + 2H2O а H2 + 2Cr(OH)Cl2

Žinoma nemažai kompl. j. kuriuose Cr+2 yra stabilizuotas

Cr(OH)2 + 2HCl + 4H2O а [Cr(H2O)6]Cl2

Cr+2 dr. labai pabašios į Fe+2. Cr+3 sudaro oksidą, hidroksidą, ppaprastas, dvigubas ir kompleksines dr. Cr+3 būdinga žalia spalva. Cr2O3 amfoterinis Cr2O3 + 6HCl а 2CrCl3 + 3H2O

Cr2O3 + 2NaOH + 3H2O а 2Na[Cr(OH)4]

Cr2O3 – t.žali arba juodi metalinio blizgesio netirpūs H2O kristalai, lydant su šarmais susidaro dioksochromatai

Cr2O3 + 2NaOH аа 2NaCrO2+ H2O

Metachromitams tirpstant H2O susidaro hidroksochromitas

NaCrO2 + 2H2O а Na[Cr(OH)4]

Šio oksido susmulkinti kristalai naudojami įvairiems gaminiams šlifuoti ir poliruoti, o taip pat kaip mineraliniai dažai.

Cr(III) j. irgi pasižymi redukcinėmis savybėmis, jeigu terpė rūgšti tai oksidinami virsta dichromatais

2Cr(NO3)3 + 3NaBiO3 + 4HNO3 а Na2Cr2O7 + NaNO3 + 3Bi(NO3)3 + 2H2O

Jei terpė šarminė – chromatais

2Na[Cr(OH)4] + 3H2O2 + 2NaOH а 2Na2CrO4 + 8H2O

Cr2O3 + 3KNO3 + 2Na2CO3 а 2Na2CrO4 + 3KNO2 + 2CO2

Cr+3 sudaro labai daug anijoninių ir katijoninių kompleksų.

Cr(VI) oksidas yra kristalinė, gerai tirpi H2O medž., 2 Cr r. anhi-dridas CrO3 + H2O а H2CrO4 2CrO3 + H2O а H2Cr2O7

Chromato jonai geltoni ir H2o tirpsta tik š.m. ir amonio chromatai. Jų tirpalus paveikus rūgštimis chromato jonai kondensuojasi

2CrO42- + 22H+а H2O + Cr2O72-

2K2CrO4 + H2SO4 а K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O

H2O tirpsta tik š.m. dichromatai. Paveikus dichromatų tirpalus šarmais virsta chromatais

Cr2O72- + 2HO- а 2CrO42- + H2O

K2Cr2O7 + 2KOH а 2 K2CrO4 + H2O

Tarp šių jonų tirpale būna pusiausvyra, kurios būklę sąlygoja tirpalo terpė.

Cr(VI) j. yra stiprūs oksidatoriai

K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4 а 3S + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O

2K2CrO4 + 3K2S + 8H2O а 3S + 8KOH + 8K[Cr(OH)4]

Kalio dichromato tirpalas konc. H2SO4 vadianamas chromatų mišiniu oksidina organines mmedž. ir naudojamas cheminių indų išplovimui.

3C2H5OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 а 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 11H2O

Cr, Mo irW charekteringa sudaryti diperoksidinius j. Paprasčiau-sias yra CrO5 – mėlynos sp. medž., kuri gaunama ne vandens terpėje oksidinant Cr(VI) j.

K2Cr2O7 + 4H2O2 + H2SO4 а 2CrO5 + 5H2O + K2SO4

O – O Peroksochromatai tipo Me3CrO8 gaunami oksidinant konc.

/ H2O3 tirpalu šarminius chromatų tirpalus

Cr = O 2K2CrO4 + 2KOH + 7H2O2 а 2K2CrO8 + 4H2O

/ Visos Cr r. dr. yra nuodingos.

O – O Svarbiausi Mo j. yra Mo r. H2MoO4 dr. molibdatai. (NH4)2MoO4 naudojamas kokybinėje ir kiekybinėje analizėje.

W j. panašūs į Mo j. Svarbesnė yra Wr. H2WO4 ir jos dr. volframa-tai.

Panaudojimas. Šiais metalais legiruojamas plienas, jo dedama į Ni ir Cu lydinius, kuomet reikia padidinti atsparumą šilumai ir korozijai. Mažai Cr turintys lydiniai yra plastiški ir gali būti eksplotuojami aukštose temper. Daugiau Cr turintys lydiniai yra neplastiški iš jų gaminami vidaus degimo varikliai, krosnių dalys, chemijos pramonės įrenginiai. Iš mo lydinių gaminamos atsakingos raketų, branduolinių reaktorių, elektronikos pramonės detalės, laboratoriniai indai. Mo nepakeičiamas vakuumo technikoje, nes labai tvirtas, sunkiai lydus ir susilituoja su stiklu. Daug W sunaudojama lempų kaitinimo siūlams, laboratorinėje technikoje aukštų temper. palaikymui. Iš Cr j. pplačiausiai pritaikomi chromatai ir dichromatai, kaip oksidatoriai, odos, tekstilės ir degtukų pramonėje bei mineraliniai dažai. Mo ir W karbidai MoC ir WC yra nepaprasto tvirtumo ir naudojami instrumentuose kaip ašmenys, peiliai metalams apdirbti.

VII B grupės elementai Mn, Tc, Re.

Iš šių metalų labiausiai paplitęs ir chem. aktyvus Mn, nes tik jo potencialas < 0. Oks.l. +2, +4, +6, +7, kartais +3. Techneciui ir reniui visi nuo +2 iki +7. Tc gamtoje nesutinkamas ir gaunamas branduoliniais kitimais. Re yra išsklaidytas retasisi elementas sutinkamas kaip priemaišas įvairiose metalo rūdose. Mn iš rūdų redukuojamas C,Si arba Al MnO2 + 2C а Mn + 2CO

Taip pat gaunamas elektrolizinant MnCl2 arba MnSO4 H2O tirpalus

Savybės. Visi 3 sidabrinio baltumo, tvirti, atsparūs ore, sunkiai lydūs ir šiuo požiūriu Re nusileidžia tik W. Mn atsparus kaitrai, nes jis pasidengia patvariu, plonu Mn2O3 sluoksniu. Aukšt. temper. jis reaguoja su nemetalais 2Mn + 3F2 а2MnF3

Mn + S аMnS Mn + Cl2 а MnCl3

3Mn + N2 а Mn3N2 Mn + 2S а MnS2

4Mn + C а Mn4C 2Mn + C а Mn2C

Mn tirpsta r. Mn + H2SO4pr а MnSO4 + H2

Mn + 2H2SO4k а MnSO4 + SO2 + 2H2O

3Mn + 8HNO3 а 3Mn(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Svarbiausias yra Mn, jis įeina į pplieno sudėtį, nes suteikia kietumo, tvirtumo, atsparumą smūgiams ir trinčiai, todėl iš tokio plieno gaminami bėgiai ir akmens skaidymo įrenginiai. Svarbūs kieti Mn j. Jie svarbūs elektriniuose matavimo prietaisuose, nes pasižymi mažu temperatūriniu varžos koef. Re atsparus kaitrai ir mechaniniam poveikiui, jo lydiniai su Tc,W ir Mo naudojami aviacijos ir kosminėje technikoje.

Mn(II) junginiai. MnO – žali netirpūs milteliai, tirpsta rūgštyse

MnO + 2HCl а MnCl2 + H2O

Mn(OH)2 – balti milteliai, netirpūs kaip ir kt. Mn(II) j., pasižymi redukcinėmis savybėmis, todėl balti Mn(OH)2 ore laikui bėgant tamsėja 2Mn(OH)2 + O2 + H2O а 2MnO2 2H2O

Mn(II) dr. kristalinasi su H2O molekulėmis. Neutralioje ir šarminėje terpėse jie oksidinasi iki MnO2, o rūgščioje į Mn(VII) j. iki permanganato jonų. Mn(II) būdinga katijoninių ir anijoninių kompl. sudarymas MnCl2 + 6NH3 а [Mn(NH3)6]Cl2

MnCl2 + 4KCl а K4[MnCl6]

Iš Mn(IV) j. patvariausias MnO2 – rusvai juodi milteliai, amfote-rinis ir pasižymi oksidacinėmis savybėmis jei jis sulydomas su šarmais arba baziniais oksidais, tuomet susidaro manganitai (IV)

MnCl2 + 2NaOH а Na2MnO3 + H2O

Būdamas amfoterinis reaguoja su r.

MnCl2 + 4HClkа MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Tačiau veikiamas stiprių oksidatorių elgiasi kaip reduktorius šarminėje terpėje oksidinasi iki manganatų (VI)

3MnO2 + 2ClO3 + 6KOH а 3K2MnO4 + KCl + 3H2O

o rūgščioje iki permanganatų

2MnO2 + 3PbO2

+ 6HNO3 а 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 3H2O

Mn(VI) j. Žinomas MnO3, kuris yra rūgštinis ir tirpdamas H2O sudaro manganatinę r. MnO3 + H2O а H2MnO4

Tačiau iš Mn(VI) j. patvariausi yra šios r. dr. manganatai, kuriems būdinga žalia spalva. H2O tirpale manganato jonai ypač parūgšti-nus yra nepatvarūs ir disproporcionuoja

3K2MnO4 + 2H2O а 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH

3K2MnO4 + 2H2SO4 а 2KMnO4 + MnO2 + 2K2SO4 + 2H2O

Patvarūs šarminėje terpėje, kurioje jie susidaro oksidinant MnO2 arba KMnO4

2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH а 22K2MnO4 + K2SO4 + H2O

Veikiami stiprių oksidatorių jie virsta permanganantais

2K2MnO4 + Cl2 а 2KMnO4 + 2KCl

Mn(VII) j. Mn2O7 – rusvai žalias aliejaus pavidalo skystis, permanganatinės r. anhidridas Mn2O7 + H2O а 2HMnO4

Nepatvarus, nes labai stiprus oksidatorius Mn2O7 а 2MnO2 + O3

Permanganinė r. stipri, violetinės sp. ir l. stiprūs oksidatoriai. Svarbiausia dr. KMnO4 , kuri kaitinamas skyla išsiskiriant O2

2KMnO4 а K2MnO4 + MnO2 + O2

Jeigu ši dr. veikiama konc. H2SO4 , gali būti gautas Mn2O7

2KMnO4 + H2SO4kа K2SO4 + Mn2O7 + HH2O

Redokso reakcijose permanganatų redukcijos produktas priklauso nuo tirpalo terpės.

Iš mangano junginių panaudojami MnO2 ir KMnO4. Pastarasis naudojams cheminiuose elektros šaltiniuose, medicinoje, dezin-fekcijos tikslams. MnO2 yra katalizatorius.

MnO Mn2O3 MnO2 MnO3 Mn2O7

Mn+2 . . . . . . . . . .. . . . . . . . MnO42- MnO4-

ph< 7

oksi-

ph > 12 lydalas dacija

ph > 12 tirpale

ph<7

ph = 7 reduk-

cija

ph>12

Geležies pogrupio metalai.

Šie elementai Fe,Co ir Ni nuo kitų d elementų skiriasi tuo, kad aukšč. oks.l. +6 yra mažesnis nei elektronų sk. Valentinėse orbitalėse 8. Tačiau ir Fe+6 jonai negausūs ir būdingiausi oks.l. Fe šeimos elementams yra +2 ir +3.

Fe. Tai vienas iš labiausiai išplitusių elementų žemės plutoje, sudaro 4,7 % svorio. Pramonėje perdirbamos tik tos rūdos, kurias pagrinde sudaro oksidai: Fe3O4 – magnetitas, FeS2 – piritas. Kartais randama ir gryna. Techniška Fe gaunama aukštose temper. redukuojant oksidus koksu Fe2O3 + 3CO а 2Fe + 3CO2

Gryna Fe gaunama redukuojant ooksidus H2

Fe2O3 + 3H2 а 2Fe + 3H2O arba termiškai skaidant

Fe(CO)5 а Fe + 5CO

Fe yra vid. aktyvumo metalas, sudaro 4 alotropines modifikacijas, sausame ore pasyvuojasi tačiau drėgname rūdija. Šildant lengvai jungiasi su nemetalais Fe + Cl2 а FeCl2 Fe + S а FeS

Kartais sudaro metalinius junginius 3Fe + C а Fe3C

Fe fizikinės savybės priklauso nuo nežymių kitų elementų priemaišų joje, kaip Cr, Mn, Co, Ni ir t.t. kurie su Fe sudaro įvairius metalinius j. ji tampa žymiai atsparesnė aaplinkai ir pakinta jos mechaninės savybės. Fe tirpsta neoksidinančiose r., sudaro Fe2+ druskas, o konc. HNO3 ir H2SO4 ją pasyvina. Esant oksidatoriui Fe iš lėto reaguoja su konc. šarmais.

Fe(II) junginiai yra l. gausūs ir jiems būdingas koordinacijos sk. 6 FeO – juodos sp. medž. gaunama skaidant be oro priėjimo Fe oksalatą FeC2O4 а FeO + CO + CO2

Veikiant Fe(II) dr. šarmais be oro priėjimo susidaro bespalvės Fe(OH)2 nuosėdos FeSO4 + 2NaOH а Fe(OH)2 + Na2SO4

kurios ore palaipsniui oksiduojasi įgaudamos žalsvą ir galop rudą sp. 2Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O а 2Fe(OH)3

Dauguma Fe(II) dr. tirpios išskyrus juodą FeS ir žalią FeCO3. Būdingas kristalo hidratų susidarymas. Fe (II) dr. vandenyje hidrolizinasi ir kontakte su oru lėtai oksidinasi iki Fe(III) j. Iš kompl. dr. analitikoje svarbi geltonoji kraujo dr.

Fe(CN)6 + 4KCN а K4[Fe(CN)6] naudojama fotografijoje, analizinėje chemijoje Fe(III), taip pat Zn, Cu,U nustatyti ir mineraliniams dažams

4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] а Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KCl

Fe(II) anijoniniai kompl. tipo Men[Fe(CN)5X], kur X=H2O,NH3,NO CO ir vadinami prusidiniais j.

Fe+3 j. primena Al+3 j. Fe2O3 – šiam oksidui svarbios dvi modifi-kacijos, tai a Fe2O3 – juodos spalvos paramagnetinė medž. hematitas, jis naudojamas raudonų dažų gamybai. b Fe2O3 fero magnetiniai kristalai, dėl magnetinių savybių naudojamas elektro-nikoje. Veikiant šarmais Fe(III) dr. ggaunamos raudonai rudos amorfinės trihidroksido nuosėdos, kurias šildant susidaro mišrus oksidas – hidroksidas FeCl3 + 3NaOH а Fe(OH)3 + 3NaCl

Vėliau bevandenis oksidas, kuris turi amfoterinių savybių ir tirpsta šarmuose, susidarant feratams Fe2O3 + 2NaOH а 2NaFeO2 + H2O

Kuomet Fe(III) dr. veikiamos praskiestais šarmais, usidaro hidro-feratai FeCl3 + 6NaOH а Na3[Fe(CN)6] + 3H2O

Fe(OH)3 naudojamas dujoms valyti nuo H2S

2Fe(OH)3 + 3H2S а Fe2S3 + 6H2O

Jei Fe milteliai deginami ore gaunamas magnetitas

3Fe + 2O2 а Fe3O4 = FeO Fe2O3

Šis oksidas netirpsta r., feromagnetinis, gana laidus elektrai ir naudojamas kaip elektrodas. Fe(III) halogenidai sudaro dimerines molekules. Dauguma Fe(III) dr. yra rusvos arba raudonos sp. Oksidinant FeSO4 FeSO4 + H2SO4 + O2 а Fe2(SO4)3 susidaro Fe2(SO4)3, kuris be H2O yra baltos sp., labai hidroskopinė medž. Fe(OH)3 tirpsta šarmuose Fe(OH)3 + 3NaOH а Na3[Fe(OH)6]

Rūgštines savybes turi ir daugelis Fe(III) dr., kurios reaguoja su tokiomis pačiomis š.m. dr. susidarant anijoniniams kompleksams

FeF3 + 3NaF а Na3 [FeF6]

Labai patvarus [Fe(CN)6]3- jonas, gaunamas oksidinant geltonąją kraujo dr. 2K4[Fe(CN)6] + Cl2 а 2K3[Fe(CN)6] + 2KCl

Ji yra reagentu Fe(II) dr. jonams aptikti

3Fe+2 + 2[Fe(CN)6]3- а Fe3[Fe(CN)6]2Ї (Turunbulio mėlis)

Veikiant Fe(III) dr. rodanido jonais susidaro raudonas

FeCl3 + 3KSCN а Fe(SCN)3 + 3KCl

Tai jautriausia reakcija Fe(III) jonams aptikti

Fe(SCN)3 + 3KSCN а K3[Fe(CN)6]

Fe(VI) j. vadinami feratais ((VI) ir jie gaunami oksidinant labai stipriais oksidatoriais šarminėje terpėje Fe j.

Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH а 2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O

2Fe(OH)3 + 3Cl2 +10KOH а 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O

Feratams būdinga raudona sp., H2O jie nepatvarūs, skyla išsiski-riant O2. Labai stiprūs oksidatoriai

2K2FeO4 + 2NH3 а 2KFeO2 + N2 + 2KOH + 2H2O

Co, Ni – tai mažai paplitę elementai. Siekiant metalus išgauti rūdos koncentruojamos, pervedamos į oksidus CoO, Co2O3, NiO, kurie redukuojami C NiO + C а Ni + CO

Co ir Ni – kieti blizgantys pilki feromagnetiniai metalai. Pereinant nuo Fe iki Ni atsparumas deguoniui didėja, nes didėja susida-rančios metalų paviršiuje oksido plėvelės stiprumas. Todėl Ni atsparus atmosferos veikimui. Charekteringa šiems metalams sugerti H2 ir tuo paaiškinamas Co ir Ni katalitinis aktyvumas hidrinimo procesuose. Co ir Ni daugiausiai naudojama lydiniuose kaip priedai prie plieno. Lydiniai Ni pagrindu yra termiškai atsparūs, iš Ni-Cu lydinio melchioro daromos monetos, papuošalai. Galvaninės Ni dangos yra antikorozinės. Co įvedamas į stiklą arba porcelianą oksido pavidalu, norint nudažyti mėlynai.

Junginiai. Pereinant nuo Fe link Ni atomo oks.l. +3 patvarumas mažėja ir oks.l. +3 j. labai nedaug. Šiems metalams žinomi ir 0 oks.l. j. Melsvas CoO, žalsvas NiO susidaro tiesiogiai sąveikaujant elementui su O2 arba

termišaki skaidant deguoninių r. dr.

2Ni + O2 а 2NiO Co(NO3)2 а CoO + 2NO2 + 1/2O2

Veikiant šių metalų dr. šarmais susidaro netirpūs H2O hidroksidai. Dauguma šių metalų (II) dr. tirpios H2O ir kristalinasi heksahidratų pavidalu Co(NO3)2 6H2O Dėl hidratacijos Co dr. ir jų tirpalai H2O yra blyškiai rausvos sp., o Ni charekteringos žalios.

ks.l. +3 Co ir Ni sudaro oksidus Co2O3, Ni2O3, hidroksidus ir gana daug kompl. j. Trihidroksidai – juodi ir gaunami dihidroksidus oksidinant stipriais oksidatoriais

2Co(OH)2 + NaOCl ++ H2O а 2Co(OH)3 + NaCl

Šie gauti j. H2O nepatvarūs, taigi pasižymi oksidacinėmis savybė-mis 2ni(OH)3 + 6HCl а 2NiCl2 + Cl2 + 6H2O

Kaitinant trihidroksidus vyksta laipsninė dehidratacija

Co(OH)3 а CoO(OH) а Co3O4

Co3O4 – yra puslaidininkis, labai gausūs yra Co(III) kompl. anijo-nai , katijonai ir neutralūs kompl. K3[Co(NO2)6] Be to šiems kompl.j. žinoma eilė izomerų. Plačiai šie j. panaudojami analizinėje chemijoje.