E12

67. Masti i ulja                  

Domaći zadatak

1. Navedi ulogu masti i ulja u organizmu?

2. Šta su masti i ulja?

3. Koji molekul je glavni sastojak masti i ulja?

4.  Objasni zašto su masti u čvrstom, a ulja u tečnom agregatnom stanju.

5. Prikaži opštu strukturnu formulu tracilglicerola.

6.  Zašto masti nemaju stalnu tačku topljenja?

7. Šta je saponifikacija?

8. Šta je sapun po hemijskom sastavu?

9. Šta je hidrogenizacija?

10. Navedi hranu bogatu mastima i uljima.

Domaći rad poslati do 28. 05. na pajic.marija23@gmail.com

65.-66. Ugljeni hidrati- monosaharidi, disaharidi i polisaharidi  14.-19. 05. 2020.

Domaći rad

1. Šta su ugljeni hidrati?

2. Kako nastaju ugljeni hidrati u prirodi?

3. Navedi ulogu ugljenih hidrata.

4. Navedi podelu ugljenih hidrata prema funkcionalnoj grupi i složenosti.

5. Šta su monosaharidi? 

6. Navedi podelu monosaharida prema broju ugljenikovih atoma u olekulu.

7. Napiši molekulsku formulu glukoze. I navedi nalaženje glukoze u prirodi.

8. Šta su disaharidi?

9.  Objasni strukturu saharoze.

10. Šta je to invertni šećer?

11. Šta su polisaharidi?

12. Navedi ulogu celuloze, skroba i glikogena.

13. Objasni ulogu glukoze u krvi čoveka.

Domači rad poslati do 21. 05. na pajic.marija23@gmail.com

64. Aminokiseline i proteini        12. 05. 2020.

Domaći rad

Odgovori na sledeća pitanja

1. Šta su aminokiseline? Napiši njihovu opštu formulu.
2. Šta su to esencijalne aminokiseline?
3. Kako i koliko aminokiselina je povezano u tripeptidu?
4. Šta su proteini?
5. Navedi funkciju proteina u organizmu.
6. Navedi podelu proteina na osnovu strukture polipeptidnog lanca.
7.  Šta su to složeni proteini? Navedi dva primera složenog proteina.
8. Kako se mogu proteini denaturisati?
9. Navedi hranu bogatu proteinima.
10. Objasni primarnu, sekundarnu, tercijernu i kvaternernu strukturu proteina.

Domaći rad poslati do 14.05. na pajic.marija23@gmail.com
60.-61. Polimeri    28.-30. 04. 2020.

Domaći rad

1. Navedi prienu polimimernih materijala.
2. Navedi dva primera priodnih i dva primera sintetičkih polimera.
3. Šta su polieri?
4. Šta znači izraz "poli" a šta znači izraz "mer"?
5. Koji atomi grade polimere?
6. Navedi činioce koji utiču na svojstva polimera.
7.  Zašto se polimeri-makromolekuli ponašaju drugačije nego mali molekule?
8. Navedi građu polimernih lanaca.
9.  Objasni amorfnu strukturu polimera.
10. Kako se može povećati udeo kristalne strukture u polimerima?
11. Šta je Tg?
12. Šta je polimerizacija? Koji tipovi polimerizacije postoje?
13.  Kako se određuje srednja molarna masa polimera?


_{Domaći rad napisati u školsku svesku, fotografije poslati do četvrtka 07.05 na mejl pajic.marija23@gmail.com.} 

59. Hemija elemenata i jedinjenja  23. 04. 2020.

Kontrolni za proveru znanja iz organske hemije nalazi se na sledećem linku: 

https://docs.google.com/forms/d/15wBj8a1zBOVGAqs-IXE28WNAwkL08IwXmM_MMtR5nDQ/edit

Kontrolni radite 90min.

56.-57. Osnovni tipovi reakcija organskih jedinjenja (kiseonična organska jedinjenja) 14.-17. 04..2020

Alkoholi
Odgovori na sledeća pitanja.

1. Dopuni tekst rečima koje nedostaju.

Alkoholi su organska ________________ jedinjenja. Od ugljovodonika se razlikuju po tome što u svojim molekulima, osim atoma ugljenika  i _________________, i sadrže atome _________________ .  Funkcionalna grupa alkohola je _______________________ grupa . Sva jedinjenja koja imaju _________________ grupu, pripadaju istoj klasi jedinjenja.

2.  Napiši racionalne strukturne formule a) etanola  b) 2-prpanola  v) 1-butanola

3. Napiši jednačinu hemijske reakcije dobijanja alkohola (alkoholno vrenje).

4.  Kako se dele alkoholi prema broju hidroksilnih grupa?

5. Zaokruži slovo ispred tačnog odgovora. Blagom oksidacijom primarnih alkohola dobijaju se:

a) karboksilne kiseline

b) aldehidi

v) ketoni

g) estri

Karbonilna jedinjenja -Aldehidi i ketoni
Odgovori na sledeća pitanja.

1. Koja funkcionalna grupa se nalazi u karbonilnim jedinjenjima?

2. Navedi primenu metanala i propanona.

3. Napiši jednačinu hemijske reakcije blage oksidacija propanala.

4.  Napiši jednačinu hemijske reakcije blage oksidacije heksan-2-on.

5. Napiši jednačinu hemijske reakcije redukcije penatn-2-on.

Karbiksilne kiseline

1. . Napiši naziv sledećih kiselina i odredi da li su zasićene ili nezasićene:

            a) CH₃(CH₂)₇CH = CH(CH₂)₇ COOH                  b) CH₃− CH₂ − CH₂− CH₂− COOH

naziv:_______________________________                          __________________________

vrsta karboksilne kiseline:__________________                      ______________________________

2. Koja od navedenih supstanci boji plavu lakmus hartiju u crveno?

а) еtan                        b) etanska kiselina             v) glicerol                g) etanol

3. Koja karboksilna kiselina se dobro rastvara u vodi:

а) metanska                    b) оleinska                            v) palmitinska                     g) stearinska

4. Napiši jednačine elektrolitičke disocijacije metanske i etanske kiseline. I nazive karboksilatnih anjona.

5. Napiši jednačinu hemijske reakcije dobijanja (esterifikacija) eltil-propanoata i metil-etanoata.

DOMAĆI URADITI DO 23. 04. 2020. I FOTOGRAFIJU RADA POSLATI NA PAJIC.MARIJA23@GMAIL.COM

55. Osnovni tipovi reakcija organskih jedinjenja (ugljovodonici)    09. 04. 2020.

Sva organska jedinjenja prea strukturi osnovnog niza, dele se u dve osnonovne grupe.

-Alifatični(aciklična)-atomi ugljenika u osnovnom nizu pevezani u dugi otvoren niz;

-Ciklična-atomi ugljenika u osnovnom nizu povezana u zatvoren niz (prsten). Ciklična jedinjenja mogu biti:

a) karbociklična(homociklična)-prsten je sastavljen samo od ugljenikovih i vodonikovih atoma

-aliciklična jedinjenja-ciklizovana alifatska jedinjenja

-aromatska jedinjenja-jedinjenja sa benzenovim prstenom

-hidroaromatska jedinjenja-jedinjenja sa delimično ili potpuno hidrogenizovanim benzenovim prstenom

b) heterociklična-prsten pored ugljenika sadrži i druge atome (azot, kiseonik, sumpor...)

Organska jedinjenja delimo prema funkcionalnim grupama, o tome smo pisali u prošloj lekciji.

Učenje organske hemije počinjemo od njenih osnovnih i najprostijih jedinjenja-ugljovodonika.

Molekul ugljovodonika sadrže samo atome ugljenik i vodonik. Vezivanjem funkcionalnih grupa na ugljovodonični niz nastaju sva ostala organska jedinjenja. Iz imena ugljovodonika se izvode imena svih organskih jedinjenja.

Gasovoti ugljovodonici se u prirodi nalaze u zemnom gasu. Nafta je osnovni izvor ugljovodonika. Čvrsti ugljovodonici mogu se naći i u mineralu ozokeritu.

Ugljovodonici pri normalnim uslovima javljaju se u sva tri agregatna stanja, to zavisi od broja ugljenikovih atoma u molekulu. Ugljovodonici sa malim brojem ugljenikovih atoma su gasovi, a ugljovodonici sa 17 i više ugljenikovih atoma su čvrstog agregatnog stanju. Svi ugljovodonici su nepolarna jedinjenja, rastavaraju se u nepolarnim rastvaračima(benzin).

Ugljovodonici se prema tipu veze koju poseduju dele na zasićene i nezasićene. Zasićeni ugljovodonici sadrže samo jednostruke veze, dok nezasićeni sadrže najmanje jednu dvostruku ili trostruku ugljenik-ugljenik vezu. Alkani su zasićeni, alkeni i alkini su nezasićeni ugljovodonici.

Zasićeni aciklični ugljovodonici (alkani-parafini)

Zasićeni aciklični ugljovodonici, alkani su se još nazivali i parafini zbog izrazite hemijske inertnosti. Opšta formula alkana je CnH_2n+2. Prvih deset alkana s nazivima su:

*Atom ugljenika je uvek četvorovalentan, gradi četiri hemijske veze.

Niz jedinjenja kod kog se svaki naredni član razlikuje za po jednu -CH₂- grupu zove se homologi niz. Sva jedinjenja u nizu imaju slična hemijska svojstva.

Prva četiri alkana su gasovita, alkani od četiri do jedanaest ugljenikovih atoma su tečni, a preko 11 su čvrsti. U vodi su ne rastavarajui, ali se rastvaraju dobro u organskim rastvaračima. Po pravilu tačka kljucanja "normalnog" alakana uvek je viša od tački ključanja njegovih izomera.

Ne zna se pouzdano koji bi mogao biti najviši alkan. Dosadašnjim istraživanjima pronađen je alkan sa 60 C atoma.

Izomerija kod ugljovodonika

Zbog mogućnosti različitog povezivanja atoma ugljenika u organskom molekulu javlja se izomerija-molekuli imaju istu molekulsku formulu a različitu strukturu. Što odmah ukazuje da ta jedinjenja imaju i različita svojstva. Postoje različite vrste izomerije. Kod ugljovodonika javlja se izomerija niza i izomerija položaja.

Alkil grupa  sa osnovnim nizom (ugljenici međusobno povezani) gradi razgranat ugljovodonik. Alkil grupu se dobija kada se alkanu oduzme jedan atom vodonika (priper CH₄ metan, uzimanjem jednog atoma vodonika dobija se –CH₃ alkil grupa koja se naziva metil grupa).

Imenovanje alkana

Ukoliko je alkan nerazgranat(na osnovni niz nije vezana ni jedna alkil grupa) ispred njegovog iena dodaje se n- i ime na osnovu broja ugljenikovih atoma u molekulu.

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃     n-dekan

Ukoliko je ugljovodonik razgranat molekul, prvo se određuje najduži niz(taj niz treba da ima najviše ugljenikovih atoma), potom se numeriše najduži niz ali tako da alkil grupa bude najbliža kraju niza(ili da ugljenikov atom(iz osnovnog niza) za koji je vezana alkil grupa ima najmanju vrednost u numeraciji niza. I jedno i drugo pravili daju isto rešenje), odredi se ime alkil grupe. Redosled kojim se izvodi ime razgranatog ugljovodonika je prvo se navode brojevi ugljenikovog atoma za koje su vezane alkil grupe, zatim ime alkil grupe i dodaje ime osnovnog niza. Ukoliko u molekulu nalaze iste alkil grupe navode se svi brojevi ugljenikovog atoma za koje su te alkil grupe vezane ali ispred imena alkil grupe dodaje se prefiks di- , tri- ili tetra-. Alikl grupe navode se po abecednom redu, etil grupa se navodi pre metil grupe.

 

Nezasićeni ugljovodonici-alkeni i alkini

Dve su osnovne grupe nezasićenih acikličnih ugljovodonika- alkeni (C_nH_2n, ugljovodonici sa jednom dvostrukom vezom) i alkini (C_nH_2n-2, ugljoivodonici sa jednom trostrukom vezom). Fizičke svojstva nezasićenih ugljovodonika uglavnom se podudaraju sa fizičkim svojstvima zasićenih ugljovodonika.

Alkeni(olefini)

Alkeni dobijaju ime iz alkana tako što se od imena alkana odbije sufiks -an i doda -en. Prvi član homologog niza je eten (etilen), CH2=CH2.

Alkini dobijaju ime iz alkana, gde se umesto nastavka -an dodaje nastavak -in. Prvi član u nizu alkina je etin .

Dvistruku ili trostruku vezu nezasićenih ugljovodonika možemo smatrati i funkcionalnom grupom.

Dvostruka(trostruka) veza može da se smestiti duž celog osnovnog niza, tada nastaju različti izomeri.

Kod imena ovih izomera, ime se izvodi tako da se prvo navede broj ugljenikovog atoma za koji je vezana alkil grupa pa njeno ime, pa broj ugljenikovog atoma iz osnovnog niza na kome se nalazi dvostruka (trostruka) veza i ime osnovnog niza (koje se izvodi iz imena odgovarajućeg alkane, gde se dodaje nastavak –en ili –in kod alkina). Kao i kod alkana, treba odrediti najduži osnovni niz ali tako da dvostruka(ili trostruka) veza budu u njemu. I numeracija niza kreće sa strane gde je dvostruke(trostruka) veza najbliža kraju.

Hemijska svojstva zasićenih ugljovodonika

Kod organskih jedinjenja imamo pet tipova reakcija (oksidacija, redukcija, supstitucija, hidroliza, adicija). Alkani  ne podlažu hidrolizi ni redukciji ni adiciji, niti direktnoj oksidaciji blagim oksidacionim sredstvima (KMnO₄, K₂Cr₂O₄-pri cemu bi nastali alkoholi).  Karakteristična reakcija za alkane jeste supstitucije(ili zamena).

1.     Supstitucija alkana se najlakše izvodi pomoću halogena ili halogenvodonika. Osim pomoću halogena i halogenvodonika, supstitucija se može pri povoljnim uslovima izvrštiti i nekom jakom neorganskom kiselinom (azotnom, sumpornom). Pri svakoj supstituciji jedan ili više vodonikovih atoma se zamenjuju drugim atomima ili atomskim grupama (-Cl, -NO₂...).

SSupstitucija alkana halogenom.

Hemijske svojstva nezasićenih ugljovodonika

Nezasićeni ugljovodonici su znatno reaktivniji. Kao i zasićeni oni gore, ali za razliku od njih podložni su i uticaju slabih oksidacionih sredstava. 

1. Najtipičinija reakcija nezasićenih ugljovodonika je adicija. Adicijom nezasićena jedinjenja teže da pređu u stabilna, zasićena jedinjenja. Adicija nezasićenih ugljovodonika najlakše se izvodi pomoću halogena. Za adiciju vodonikom potrebni su katalizatori (platina ili paladijum).
Po pravilu adira se prvo ugljenikov atom koji je najsiromašniji vodonikom.

Adicija halogena na alkene

Adicija halogenvodoničnih kiselina na alken i alkin

2.    Nezasićeni ugljovodonici za razliku od zasićenih mogu da polimerizuju. 

Polimerizacijom se produžuje lanac i zasićuje se molekul. Izborom katalizatora možemo uticati na dužinu prozivoda (ime i na njegove osobine). Polimerizacija se izvodi pri većim pritiscima i različitim temperaturama.

 Od polimera ugljovodonika najvažniji su polietilen i polipropilen, polifeniletilen (polistiren), poliizobutilen (poli-2-metil-1-buten) kao i polimeri butandiena i 2-metil-butanidena. 

1 4. Sagorevanje-svi ugljovodonici podležu hemijskoj reakciji sagorevanja, ukoliko se odvija uz dvoljnu količinu kiseonika, dolazi do potpunog sagorevanja i izdvajanja ugljen-dioksid, vodena para i velike količine toplote. Na ovoj reakciji zasniva se primena derivata nafte u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Ukoliko je sagorevanje nepotpuno(prisutna mala količina kiseonika) dolazi do izdvajanja seše ugljen-monoksida, vodene pare i čađi. Koeficijenti u hemijskim jednačinama sagorevanja ugljovodonika ne moraju biti celi brojevi.

Aromatični ugljovodonici (areni)

Aromatični ugljovodonici u svojoj strukturi sadrže benzenov prsten. Aromatičnost je posledica posebnog efekta-rezonancije(u šestočlanom prstenu benzena nalaze se tri naizmenične dvostruke veze, elektroni iz tih veza su π-elektroni koji se nalaze iznad i ispod ravni prstena kažemo da su delokalizovani pripadaju svim atomima ugljenika u prstenu).

Struktura benzena

Dugo su hemičari pokušavali da odgonetnu strukturu benzena. Posebnu zabunu unosile su neobične hemijske osobine za naizgled nezasićeno jedinjenje. Tek je Kekule, 1865., 40 godina posle izolovanja uspeo da osmisli prvu strukturnu formulu benzene.

Danas benzen predstavljamo ovim strukturnim formulama.

Sa benzenom počinje homologi niz arena, naredna jedinjenja su toluene i ksilen. 

Iz strukture benzena vidi se da se mogu izvesti tri izoemera disupstituisanog benzenovog prstena(dve alkil grupe prisutne. Kod benzene koji je trisupstituisan takođe se izvode tri izomera, gde se pri imenovanju navodi položaj supstituenata. Ti izomeri izgledaju ovako:

Izvor arena je katran kamenog uglja.

  

Hemijska svojstva benzena: Benzen gori (čađavim plamenom pri normalnim uslovima). Otporan je na sredstva blage oksidacije. Pri noramalnim uslovima reakcija klasična za arene je supstitucija. Adicija se može izvesti pri visokim temperaturama i uz prisustvo katalizatora.

Nafta

Nafta je osnovni izvor ugljovodonika. Nastala je od biljnog i životinjskog planktona biohemijskom razgradnjom. Sirova nafta je crna tečnost. Proces prerade nafte počijnje odstranjivanjem grubih primesa (pesak, voda). Zatim se nafta podvrgava frakcionoj destilaciji (zatim frakcionoj kondenzaciji). Tako se dobija 5 frakcija:

1.     sirovi benzin, 40-180⁰C

2.     petrojel, 180-250⁰C

3.     dizel i ogrevno ulje, 250-320⁰C

4.     parafin i parafinsko ulje (viši ugljovodonici)

5.     asfaltni ostatak

Prva frakcija opet ide na destilaciju:

1.     petroletar 40-70⁰C (pentan, heksan, heptan)

2.     laki benzin 70-120⁰C (heksan, heptan, oktan)

3.     srednji benzin 120-135⁰C (heptan, oktan)

4.     teški benzin 135-180⁰C (nonan, dekan)

Da bi se poboljšala proizvodnja benzina, više frakcije se podvrgavaju krekovanju(hemijska reakcija). U tom postupku od viših ugljovodonika se pod velikim pritiskom, temperaturom i u prisustvu katalizatora dobijaju niži ugljovodonici.

Druga frakcija se podvragava delovanju NaOH i H₂SO₄ i zatim se iz nje izdvaja petrolej koji čine uglavnom ugljovodonici od dekana do heksadekana.

U nafti se nalaze još mnoga jedinjenja azota, kiseonika, sumpora, koja se moraju odstraniti.

Uraditi sledeće zadatke u školsku svesku:

I Napiši u školsku svesku definicije alkana, alkena i alkina; njihove opšte molekulske formule; molekulske formule prvih deseta alkana, njihove racionalne formule i imena.

II Odgovori na sledeća pitanja.

1. Navedene supstance rzvrstaj u grupe: etin, etan,propan, 2-metil-1-buten, toluen, benzen, 2,2-dimetil-3-heptin, 1-nonen      

Аlkan: ______________________________________

Аlkeni: ______________________________________

Аlkini: ______________________________________

Аreni: _______________________________________ 

2.      Zaokruži slovo ispred opšte formule alkana.

а) C_nH_2n+2                б) C_nH_2n+1

в) C_nH_2n                   г) C_nH_2n-2 

3.) Zaokruži DА ako је iskaz tačan ili NЕ аko је netačan.

a) Svako organsko jedinjenje sadrži etome kiseonika.                                                DА    NЕ

b) Ugljenik је u оrganskim jedinjenjima uvek četvorovalentan.                                DА    NЕ

v) Benzen sagoreva čađavim plamenom.                                                                      DА    NЕ

g) Аdicija je reakcija pri kojoj dolazi do raskidanja dvostruke ili trostruke veze.  DА   NЕ

d) Nafta je fosilno gorivo.                                                                                               DА     NЕ

4. Napiši jednačine hemijske reakcija:

a)adicija molekula hlora na molekul propena

b) potpuno sagorevanje n-heksana

v)potpuna adicija hlora na propin

Fotografiju domaćeg rada poslati na pajic.marija23@gmail.com do 16. 04.

54. Svojstva atoma ugqenika. Klasifikacija organskih jedinjenja  07. 04. 2020.

Organska hemija je deo hemije koja se bavi proučavanjem strukture, svojstva i promena organskih jedinjenja.

Organska jedinjenja su jedinjenja koja u svom sastavu uvek sadrže atome ugljenika i zbog toga se organska hemija naziva i hemija jedinjenja ugljenika. Postoji veliki broj organskih jedinjenja, prirodne supstance (proteini, ugljeni hidrati, nukleinske kiseline, masti i ulja) i veliki broj supstanci koje koristimo u svakodnevnom životu (plastika, lekovi, sapuni, veštačka guma).

Pre nego što su naučnici počeli izučavati organska jedinjenja, ljudi su upotrebljavali različite prirodne proizvode koje sadrže organske supstance. Proizvodnja alkohola(etanola) fermentacijom voća, proizvodnja papirusa i sapuna.

Sve do početka XIX veka naučnici su smatrali da organske supstance mogu nastati u živim bićima i to delovanjem posedbne sile „žive sile“, da ih čovek ne može sintetisati iz elemenata i neorganskih jedinjenja. Time su objašnjavali razliku u svojstvima neorganskih i organskih supstanci. Ova teorija je vladala sve do 1828. godine kada je Fridrih Veler izveo prvu sintezu organskog jedinjenja ureu(karbamida) polazeći od neorganskih supstanci.

Razvoj organske hemije doveo je do sinteze i primene organskih supstanci kojih nema u prirodi. Danas je poznato više desetina miliona organskih jedinjenja, pri čemu se njihov broj uvećava svake godine.

 Neki od proizvoda koje izgrađuju organski molekuli

Pored ugljenika koji ulazi u sastav organskih molekula, uvek sadrže  i atome vodonika, često atome kiseonika, azota, halogenih elemenata, ređe sumpora i fosfora a određen broj organskih molekula sadrže jone metala.

Ugljenik je nemetal koji se nalazi u 14. grupi, ima četiri valentna elektrona i to dva sparena elektrona i dva nesparena 2s²2p². Pre formiranja hemijske veze, u atomu ugljenika jedan elektron iz 2s-orbitale pređe u praznu 2p-orbitalu. Na taj način atom ugljenika prelazi iz osnovnog u pobuđeno(ekscitovano )stanje, tačnije ima četiri nesparena valentna elektrona. Tako može da formira četiri elektronska para i da postigne oktet. 

U skoro svim organskim molekulima i većini neorganskih molekula i molekulskih jona, atom ugljenika gradi četiri zajednička elektronska para sa drugim atomima. Kažemo da je četvorovalentan (da formira četiri hemijske veze).

Organski molekuli mogu biti veoma jednostavne ali i veoma složene strukture. Na primer molekul metana CH₄ ima samo jedan atom ugljenika, dok molekul DNK(dezoksiribonukleinske kiseline) može imati i preko sto milijardi atoma ugljenka. Atom ugljenika je četvorovalentan i može da veže četiri atoma istog elementa ili različitih elemenata. Atom ugljenika može da gradi i jednostruke i dvostruke i trostruke veze.

 jednostruka kovalentna veza

 trostruka kovalentna veza

 dvostruka kovalentna veza

Atomi ugljenika međusobno mogu da se vezuju u duge nizove (taj niz nazivamo osnovni niz i svaki organski molekul ga ima), koji mogu biti nerazgranati i razgranati, aciklični i ciklični.

Organska jedinjenja se klasifikuju prema funkcionalnim grupama u molekulima jedinjenja. 
U strukturi organskog molekula može se uočiti ugljovodonični deo(deo molekula izdrađen od atoma ugljenika i vodonika) i deo molekula koji je različit od ugljovodoničnog ostatka.

Funkcionalna grupa je grupa atoma (ili atom) u molekulu organskog jedinjenja koja odrđuje fizička i hemijska svojstva datog jedinjenja. Još kažemo da je funkcionalna grupa centar reaktivnosti.

Na osnovu funkcionalnih grupa sva organska jedinjenja mogu se razvrstati u klase i na taj način se uče.

Organski molekuli imaju raznovrsnu strukturu pa i formule kojima mogu da se predstave ovi molekuli  su raznovrsni.

Molekulske formule-prikazuju broj i vrstu atoma u molekulu. CH₄, C₂H₂, C₂H₅OH, C₆H₁₂O₆.

Strukturne formule-prikazuju redosled kojim su atomi povezani u molekulu. Gde se valentnim crticama označavaju zajednički parovi elektrona. Primer:

Racionalne strukturne formule (sažete)- hemijske veze između atoma ugljenika se predstavljaju crticama, a pored atoma ugljenika zapisuju se atomi koji su za njega vezani. Primer:

Domaći rad: odgovori napisati u školsku svesku.

1. Šta je organska hemija?

2. Koji elementiu ulaze u sastav organskih jedinjenja?
3. Kako se atomi ugljenika mogu međusobno povezati?
4. Šta su funkcionalne grupe?

5. Prikaži strukturnim formulama dva organska jedinjenja u kom atom ugljenika gradi 
a) jednostruku b) dvostruku vezu. 

 Fotografije urađenog zadatka poslati na  pajic.marija23@gmail.com do četvrtka 16. 04.

52. d-metali (prelazni metali)-svojstva i primena                   31.03.2020.

Neke metale, kao što su zlato, bakar, gvoćđe ali i legure kao što su bronza i čelik čovek je upotrebljavao još u praistorijsko vreme. Tek u 19. Veku sa otkrićem parne mašine, železnice, motora sa unutrašnjim sagorevanjem dolazi i do naglog razvoja proizvodnje i obrade metala. Njihova primena vremenom postajala je sve šira a tehnologija proizvodnje, kako metala tako i njihovih legura neprekidno se usavršavala.

Prelazni metali nalaze se od 3 do 11 grupe, elementi u 12 grupi (Zn, Cd i Hg) se ne ubrajaju u prelazne elemente zato što su  popunjene sve d orbitale. Prelazni metali nalaze se između elemenata s i p-bloka, danas je vise zastupljeno reći elementi d-bloka. I to su svi metali u 4, 5, 6 i 7 periodi.

Zajednička elektronska konfiguracija d-elemenata je (n-1)d^1-10ns². Izuzeci su elementi u 4. Periodi bakar i hrom. Kod ovih elemenata 3d energetski podnivo je polupopunjen 3d⁵(kod hroma) ili popunjen 3d¹⁰ (kod bakra), pa se u 4s orbital nalazi samo jedan elektron. Ovakve elektronske konfiguracije doprinose stabilnosti atoma ovih elemenata.

Fizička svojstva: Metali d-bloka imaju veću gustinu i vise temperature topljenja i kljucanja, razlog mnogo jače metalne veze u kristalnim rešetkama kod metala d-bloka. Ova fizička svojstva omogućavaju laku obradu i oblikovanje. Izvlačenjem, presovanjem, valjanjem i kovanjem dobijaju se žice, kablovi, cevi, limovi i drugi proizvodi za široku upotrebu. Mnogi metali kao što su hrom, nikl, srebro, zlato mogu se polirati do visokog sjaja. Zbog velikog broja d-elektrona ovi metali si dobri provodnici toplote i elektriciteta, primer bakar od koga se proizvode kablovi ali srebro je od svih elemenata u PSE najbolji provodnik elektriciteta.

Hemijska svojstva: d-elemenata: Prelazni metali teže otpuštaju valentine elektrone retko grade jonska jedinjenja. Lakše u vodenim rastvorima formiraju stabilne hidratisane jone [Cr(H₂O)₆)]²⁺, [Fe(H₂O)₆)]²⁺ , [Co(H₂O)₆)]²⁺ , [Ni(H₂O)₆)]²⁺ , [Cu(H₂O)₆)]²⁺  . Hidratisani joni prelaznih metala, njihovi vodeni rastvori imaju karakterističnu boju.

Zbog postojanja d-elektrona broj mogućih oksidacionih stanja u jedinjenjima prelaznih metala znatno je veći.

Reaktivnost d-elemenata sa kiseonikom; Elementi 3 grupe (Sc, Y, La) reaktivni su skoro kao i alkalni i zemnoalkalni metali. Ostali metali su hemijski mnogo postojani. Gvozdeni predmeti na vlažnom vazduku rđaju, ali izglačano čisto gvožđe rđa znatno sporije. Bakar se vremenom prevlači zelenom patinom, a srebro vremenom tamni. Hrom i nikl se na vazduhu pasiviziraju . Platina i zlato sa kiseonikom iz vazduha ne reaguju čak ni u stanju crvenog usijanja. Prelazni metali su hemijski postojani (menje reaktivni) od metala s- i p-bloka.

Jedinjenja elemenata d-bloka: Prelazni metali grade veliki broj jedinjenja i to okside, baze, amfoterne hidrokside, kiseline, stipse i kompleksne soli. Većina jedinjenja prelaznih metala su obojena, kako u čvrstom agregatnom stanju tako i u rastvorima.

Jedno od svojstava d-metala je da se dobro mešaju sa drugim metalima ali i sa nemetalima kao što je ugljenik. Grade veliki broj različitih legura, od kojih najveću primenu imaju razne vrste čelika, amalgama, bronze i mesinga.

Prelazni metali i njihova jedinjenja pokazuju katalitičku aktivnost(ubrzavaju hemijske reakcije), neki prelazni metali imaju i biokatalitičke funkcije. Zastupljeni su u biološkim sistemima kao mikroelementi i od velike važnosti su funkcionisanje enzima i hormona.

Zadatak:

1.     Pripremi mapu pojmova u kojoj su navedene činjenice fizičkih i hemijskih svojstva metala d-bloka.

2.   Pomoću dodatne literature http://opstahemija.tmf.bg.ac.rs/Nikoli%C4%87/Opsta%20hemija%202/15_Prelazni%20elementi.pdf

pripremi mape pojmova koje prikazuju svojstva Hroma, Mangana, Gvožđa, Kobalta, Nikla, Bakra i Cinka.

Svaku mapu pripremiti na posebnom listu, na svakoj mapi napisati svoje ime i prezime. Fotografije mape pojmova slati na pajic.marija23@gmail.com do četvrtka 02.04.2020.



50. Uporedni pregled i opšta svojstva elemenata 15. i 14. grupe PSE       24.03.2020.

Opšta svojstva elemenata 15. grupe

 15. grupu elemenata PSE čine N azot, P fosfor, As arsen, Sb antimon, Bi bizmut i Uup ununpentijum.

U poslednjem energetskom nivou ovi elementi imaju pet elektrona, jedan elektronski par nalazi se u s atomskoj orbitali a tri nesparena elektrona u p orbitali ( i to p_x, p_y i p_z). Oznaka za zajedničkuelektronsku konfiguraciju je ns²np³.

 Crveni fosfor

 Arsen

Azot i fosfor su izraziti nemetali, arsen i antimon su metaloidi a bizmut je metal. Zbog male veličine atoma, jedino azot formira dvoatomne molekule. Ostali elementi javljaju se u više alotropskih modifikacija.

Azot gradi dvoatomni molekul, zbog trostruke kovalentne veze molekul azota je najstabilniji dvoatomni molekul.

Najznačajnije alotropske modifikacije fosfora su beli fosfor P₄ i crveni fosfor P_n. U stabilnim alotropskim modifikacijama arsena i antimona postoje kovalentne hemijske veze. Bizmut gradi metalnu kristalnu rešetku.

Fizička svojstva:

Azot je gas bez boje i mirisa. Beli fosfor je kompaktan i  mekanm, rastvara se u ugljen-disulfidu i svetluca u mraku. Crveni fosfor je praškasta nerastvorna crvena supstanca.

Od svih gasova u atmosferi ima najviše azota, i to 78% zapreminskih procenata, u Zemljinoj kori ga ima u obliku jedinjenja i to najrasprostranjeni je mineral čilska šalitra NaNO₃. Fosfora ima više nego azota, ali samo u obliku jedinjenja. Najrasprostranjenije jedinjenje fosfora jeste kalcijum-fosfat Ca₃(PO₄)₂. U Zemljinoj kori se nalazi u obliku minerala fosforita i apatita a u živim bićima nalazi se u kostima i zubima. Proteinim aminokiseline, nukleinske kiseline, vitamini sadrže azot i fosfor. Oni su biogeni elementi.

Hemijska svojstva:

Elementi 15. grupe pretežno grade kovalentne veze. Azot može da gradi i jednostruke, dvostruke i trostruke kovalentne veze. U svojim jedinjenjima može da ima oksidaciona stanja od -3 do +5. Jedinjenja fosfora, arsena su oksidacionog stanja +3 i +5 a bizmuta +3.

Azot je hemijski inertan gas, što je posledica jake trostruke veze u doatomnom molekulu. Azot ne gori i ne podržava gorenje. Beli fosfor je izrazito reaktivan, zapaljiv na vazduhu. Čuva se u vodi. Crveni fosfor je manje reaktivan i nije toksičan.

Jedinjenja azota i fosfora

NH₃ amonijak najvažnije neorgansko jedinjenje azota. Na sobnoj temperaturi je gas neprijatnog mirisa. Dobro se rastvara u vodi. Po protolitičkoj teoriji(druga teorija o kiselinama i bazama. Kada smo učili Arenijusovu teoriju kiselina i baza, spominjala samo Protolitičku teoriju na primeru amonijaka) amonijak je baza. Jako redukciono sredstvo. Najveće količine ovoga gasa koriste se u proizvodnji azotne kiseline i veštačkih đubriva.

Industrijsko dobijanje amonijaka Haber- Bošov proces:

N_2(g) + 3H_2(g) → 2NH_3(g)

Danas se kao katalizator za ovaj proces upotrebljava čisto gvožđe, pritisak i temperatura podešavaju se tako da reakcija teče brzo, da se postigne osrednji prinos amonijaka. Amonijak se odvaj a neizreagovana smeša vraća u proces.

PH₃ fosfin gasovita supstanca, ima miris trule ribe. Slabija baza od amonijaka ali jače redukciono sredstvo.

Azot gradi pet oksida: N₂O azotsuboksid, NO azotmonoksid, NO₂ azotdioksid, N₂O₃ azottrioksid, N₂O₅ azotpentoksid.

Azotsuboksid naziva se i gas smejavacm jer izaziva veselo raspoloženje. Ima svojstvo anestetika, koristi se u medicini, veće količine izazivaju opštu anesteziju.

N₂O, NO su neutralni oksidi, N₂O₃ , N₂O₅ su kiseli oksidi anhidridi azotaste i azotne kiseline i NO₂ u reakciji sa vodom daje smešu azotaste i azotne kiseline.

Fosfor gradi dva oksida, P₄O₆ fosfor(III)-oksid je anhidrid fosforaste kiseline a P₄O₁₀  fosfor(V)-oksid je anhidrid meta, orto i pirofosforne kiseline.

Azotasta kiselina HNO₂ ubraja se u slabe kiseline, veoma nepostojane. Postoji samo u vodenim rastvorima.

Azotna (nitratna) kiselina HNO₃ najvažnija neorganska kiselina. Bezbojna tečnost oštrog mirisa, lako isparljiva. Jaka kiselina i jako oksidaciono sredstvo. Mali broj metala kao što su zlato i platina ne reaguju sa azotnom kiselinom, reaguje sa metalima kao što su Cu, Ag, Hg. Razblažena kiselina redukuje se do NO a koncentrovana do NO₂.

3Cu + 8HNO_3(razb) → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

3Cu + 4HNO_3(konc) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Najveće količine ove kiseline koriste se za dobijanje veštačkih đubriva (amonijum-nitrata), eksploziva (nitroglicerina, trinitrotoluena).

Fosforasta kiselina H₃PO₃ kristlna supstanca, slaba je kiselina. Gradi soli hidrogenfosfite i fosfite.

Ortofosforna kiselina (fosforna kiselina) H₃PO₄ kristalna supstancakoja lako apsorbuje vlagu. Srednje jaka kiselina. Gradi soli dihidrogenfosfate, hidrogenfosfate i fosfate.

Metafosforna kiselina HPO₃

Difosforna kiselina H₄P₂O₇

Amonijumove soli- najveću primenu imaju amonijum-sulfat (NH₄)₂SO₄ i  amonijum-nitrat NH₄NO₃ koji se koriste kao veštačka đubriva.

Domaći zadatak:

1.      U kojim alotropskim modifikacijama se javlja fosfor?

2.      Zašto je azot inertan gas?

3.      Koje okside i koje kiseline gradi azot, a koje fosfor? Napisati njihove formule.

4.      Odrediti oksidacione brojeve elemenata u jedinjenima u prikazanim jednačinama. Odredi šta je oksidaciono a šta redukciono sredstvo, izjednačiti hemijske jednačine.

Cu + HNO_3(razb) → Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

           Cu + HNO_3(konc) → Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

Domaći rad uraditi u wordu i poslati na pajic.marija23@gmail.com (određivanje oksidacionog broja u prikazanim hemijskim jednačinama možete uraditi na papiru, fotografisati i poslati).

Elementi  14. grupe PSE

14. grupu elementata PSE čine C ugljenik, Si silicijum, Ge germanijum, Sn kalaj, Pb olovo i Fl flerovijum. U poslednjem energetskom nivou ovi elementi imaju čeiri elektrona, zajednička oznaka za elektronsku konfiguraciju ns²np² .

Ugljenik je nemetal, silicijum i germanijum su metaloidi, kalaj i olovo su metali.

Ugljenik se u prirodi javlja u više alotropskih modifikacija dijamant, grafit i fuleren. Razlike u svojstvima grafita i dijamanta leže u različitim kristalnim rešetkama. Dijamant je tvrd materijal. Grafit je krt, ostavlja trag na papiru i provodi električnu struju. Pored kristalnog oblika poznati su i amorfni oblici  ugljenika- aktivni ugalj, mineralni ugalj, koks i čađ. Nijedan od tih oblika nije čist ugljenik već sadrži i druge supstance.

 Grafit(ugljenik)

 Silicijum

Fizička svojstva:

Svi elememti 14. grupe su čvrste supstance. Metaloidi germanijum i silicijum po svom izgledu podsećaju na metale. Za razliku od silicijuma koji ima veliku tvrdoću, kalaj i olovo su mekani i rastegljivi pa se lako mogu oblikovati. Olovo srebrnoplavičasti metal, može se seći nožem, a kalaj srebrnobeli metal presovanjem se može izvlačiti u tanke listiće.

Ugljenik se u prirodi javlja u elementarnom obliku, najrasprostranjenije jedinjenje ugljenika CaCO₃, silicijuma SiO₂ (mineral –kvarc i kvarcni pesak) i silikati, kalaja-ruda kasiterit SnO₂ i olova-ruda galenit P_bS.

Hemijska svojstva:

Ugljenik, silicijum i germanijum grade kovalentne veze. Kalaj i olovo mogu da grade stabilne jone M²⁺  i jonska jedinjenja. Ugljenik, kalaj i olovo pretežno grade neorganska jedinjenja sa oksidacioni brojem +2 i +4, silicijum i germanijum sa +4.

Elementi 14. grupe pokazuju slabu hemijsku aktivnost. Postojani su na vazduhu. Kalaj i olovo se na vazduhu pasiviziraju. Nepotpunim sagorevanjem ugljenika dobija se ugljenik(II)-oksid, a potpunim saorevanjem ugljenika dobija se uglenik(IV)-oksid.

Jedinjenja ugljenika

Ugljen-monoksid ili ugljenik(II)-oksid CO neutralan oksid, ne reaguje sa vodom ni sa kiselinama ni sa bazama.

Ugljen-dioksid ili ugljenik(IV)-oksid CO₂, kiseo oksid u reakciji sa vodom gradi ugljenu kiselinu.

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

CO₂ gas bez boje, mirisa i ukusa. Nije toksičan i najveće količine ovog gasa koriste se za spravljanje gaziranih pića.

Cijanovodonična kiselina HCN je gas, miriše na gorki badem i veoma je otrovan. So ove kiseline kalijum-cijanid KCN je veoma otrovno jedinjenje, koristi se u deratizaciji.

Ugljena ili karbonatna kiselina H₂CO₃ slaba kiselina, gradi soli hidrogenkarbonate(bikarbonati) i karbonate.

Primena:

Dijamant je najtvrđa prirodna supstanca, reflektuje svetlo. Koristi se za izradu nakita ali i bušilica i noževa.

Grafit dodaje se gvožđu u dobijanju čelika, u proizvodnji vatrostalnog materijala, za izradu elektroda i pravljenje drvenih olovaka.

Silicijum je poluprovodnik, koristi se za izradu tranzistora, ispravljača struje i sunčanih baterija.

Kalaj ne korodira na vazduhu. Koristi se za zaštitu drugih metala od korozije i izradu konzervi u prehrambenoj industriji.

Olovo je mekan ali težak metal i apsorbuje γ-zračenja, koristi se za izradu municije, pribora za pecanje, zaštitnih radioloških obloga u medicini i za izradu olovnih akumulatora.

Domaći rad:

1.      Koje su najvažnije alotropske modifikacije ugljenika?

2.      Šta je po hemijskoj strukturi kvarcni pesak?

3.      Koje neorganske kiseline gradi ugljenik? I kako se zovu njihove soli?

Napisati o sastavu i svojstvima sledećih materijala: staklo, keramika i porcelan, cement.

Pomoćna literatura:

Udžbenik Neorganska hemija, Snžana Rajić (ukoliko imate udžbenik ili neki drugi udžbenik Neorganske hemije).

https://zanimljivostidana.com/kako/kako-je-nastalo-staklo.htmlhttps://ironlady003.wordpress.com/2014/05/12/staklo/

https://beleske.com/keramika/

https://avlija.org.rs/prica-o-porcelanu/

https://sh.wikipedia.org/wiki/Cement

Odgovore na pitanja napisati u wordu i poslati na pajic.marija23@gmail.com. Opis materijala može da se uradi u wordu ili PowerPoint prezentaciji, poslati do 31.03.

49. Uporedni pregled i opšta svojstva elemenata 17. i 16. grupa PSE    19.03.2020

Elementi 17. Grupe PSE

U 17. grupi nalaze se  F fluor, Cl hlor, Br brom, I jod nazivaju se jednim imenom halogeni elementi. Atomi u ovoj grupi imaju sedam valentnih elektrona  od kojih se jedan nesparen elektron nalazi u p-orbitali. Oznaka za zajedničkiu elektronsku konfiguraciju je ns²np⁵.

Halogeni elementi  fluor, hlor, brom i jod najizrazitiji su nemetali u Periodnom sistemu elemenata. Astat At je nestabilan  radioaktivni metaloid.

U elementarnom obliku halogeni elementi su dvoatomski molekuli F₂, Cl₂, Br₂, I₂.

Fizička svojstva:

Na osnovu strukture  halogenih elemenata kao elementranih supstanci  fluor je gas svetlozelene boje. Hlor je zelenožute boje , teži od vazduha. Brom je mrkocrvena tečnost  koja lako isparava. Jod je čvrsta supstanca  tamnosive boje , metalnog sjaja. Lako sublimuje u gasoviti jod karakteristične ljubičaste boje.

Svi halogeni elementi oštrog su mirisa i veoma otrovnog dejstva. Iritiraju oči, disajne organe i nagrizaju kožu.

Zbog velike reaktivnosti halogeni  elementi u prirodi se javljaju  samo u jedinjenjima . Fluor, hlor i jod su biogeni elementi.

Hemijska svojstva:

  Halogeni elementi grade jone F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻. Halogen elementi  grade kovalentne veze, a sa izrazitim metalima jonske veze.

Jedinjenja halogenih elemenata:

HF fluorovodonična kiselina           HClO hipohlorasta kiselina

HCl hlorovodonična kiselina             HClO₂ hlorasta kiselina

HBr bromovodonična kiselina          HClO₃ hlorna kiselina

HI  jodovodonična kiselina               HClO₄ perhlorna kiselina

Halogenvodonične kiseline              Kiseonične kiseline

Halogenvodonične kiseline su vodeni rastvori  halogenvodonika. Lako isparljive su kiseline i HCl, HBr i HI su jake kiseline a HF je slaba monoprotonska kiselina.

Pored halogenvodoničnih kiselina, halogeni elementi grade kiseonične kiseline. Sve kiseonične kiselina hlora su nestabilne i postojane su samo u vodenim rastvorima.

Hipohlorasta i hlorasta kiselina ubrajaju se u slabe, hlorna i perhlorna kiselina  izrazito jake. Sa povećanjem oksidacionog broja jačina kiseline raste.

Primena:

Vodeni rastvor hlora naziva se hlorna voda. Hipohlorasta kiselina koja se dobija u ovoj reakciji (disproporcionisanju hlora) spontano se razlaže na hlorovodoničnu kiselinu i nascentni (atomski) kiseonik.

Cl₂ + H₂O → HCl + HClO

HClO → HCl + O

Nascentni (atomski) kiseonik je izrazito reaktivan i ima baktericidno dejstvo. Zbog  toga se hlorna voda koristi za dezifenkciju vode ali i za beljenje tkanina.

U reakciji hlora i kalcijum-hidroksida  (kreč) dobija se hlorni kreč, mešovita so hlorovodonične i hipohloraste kiseline.

2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ → CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2H₂O

Od svih halogenvodoničnih kiselina najveću primenu ima hlorovodonična kiselina HCl. Poznata je kao sona kiselina, koristi se u domaćinstvu za čišćenje kamenca, metalnih površina od oksida(rđe).

Varikina je rastvor natrijum-hipohlorita. Koristi se kao sredstvo za beljenje tekstila i za dezinfekciju sanitarnih površina. Koristi se u domaćinstvu, tekstilnoj industriji i u servisnim perionicama rublja.

Zadatak:

1   Odredi oksidaciona stanja svih atoma u halogenim i kiseoničnim kiselinama(prikazanih gore u sadržaju).

Zadatak uraditi u školskoj svesci,

fotografiju poslati na pajic.marija23@gmail.com

Elementi 16. grupe PSE

U ovu grupu elementa spadaju kiseonik O, sumpor S, selen Se, telur Te, polonijum Po i livermorijum Lw. Ovi elementi se još nazivaju i halkogeni.

Prisustvo šest valentnih elektrona u poslednjem energetskom nivou uslovljava izražen nemetalni karakter. Oznaka za njihovu zajedničku elektronsku konfiguraciju ns²np⁴. Međutim između elemenata ove grupe postoje razlike u svojstvima.

Kiseonik i sumpor su nemetali, selen i telur metaloidi. Polonijum je radioaktivni metal.

Osim Po svi elementi 16. grupe grade više alotropskih modifikacija. Kiseonik grade dve alotropske modifikacije, O₂ kiseonik i O₃ ozon. Kada u svakodnevnom životu kažemo kiseonik obično mislimo na O₂ dvoatomski molekul kiseonika. Veza u ovom molekulu je nepolarno kovalentna veza. Sumpor grado osmoatomni prstenas molekul S₈. Javlja se u više kristalnih oblika. Najvažnije su rombična i monoklinična modifikacije koje se razlikuju po tipi kristalne rešetke. Ako se ključali sumpor izlije u hladnu vodu dobija se plastični sumpor čiji su molekuli lančane strukture S_n.

Fizička svojstva:

Kiseonik je gas bez boje, mirisa i ukusa. Nepolaran je molekul pa se neznatno rastvara u vodi, ali ga ipak u vodi ima dovoljno da omogući život u tom sistemu. Ozon je gas svetloplave boje, u većim količinama podseća na miris belog luka. Sumpor je nepolarna čvrsta supstanca žute boje. Sumpor se rastvara u ugljenik (IV)-sulfidu i drugim organskim rastvaračima.

Kiseonik je najzastupljeniji element u prirodi, najviše ga ima u obliku vode, organskih jedinjenja, i veliki broj minerala sadrže kiseonik. U vazduhu je zastuljen sa udelom 21% zapreminskih procenata. Ozon se nalazi u visokim slojevima atmosfere.

U Zemljinoj kori sumpora ima u elementarnom obliku i poznato je 650 minerala ovog elementa i to sulfidi i sulfati. Pored minerala u Zemljinoj kori, jedinjenja sumpora nalaze se u nafti i uglju. Sumpor pripada važnim biogenim elementima, ulazi u sastav nekih aminokiselina i proteina.

Hemijska svojstva:

Kiseonik je drugi posle fluora element, po vrednosti koeficijenta elektronegativnosti (sposobnosti da privuče elektrone iz hemijske veze bliže sebi). Elektronegativnost duž same grupe naglo opdada.

Elementi 16. grupe PSE ne otpuštau elektrone i ne grade pozitivne jone.  Zbog velike sposobnosti da privuku elektrone, i kiseonik i sumpor mogu da grade negativne jone O^2- i S^2- sa metalima. Razlog u  poslednjem energetskom nivou imaju šest elektrona i nedostaju im dva elektrona do stabilne elektronske konfiguracije najbližeg plemenitog gasa.

Svi halkogeni elementi grade kovalentnu vezu. Oksidacioni broj kiseonika u najvećem broju jedinjenja je -2. Najznačajnija jedinjenja sumpora su sa oksidacionim brojevima -2, +4 i +6.

Jedinjenja kiseonika i sumpora

 Kiseonik je element na koji prvo pomislimo kada kažemo život, pa su oksidi prva klasa jedinjenja kiseonika.

Oksidi su jedinjenja kiseonika sa metalima i nemetalima. Prema kiselo-baznim svojstvima oksidi se dele na neutralne(CO, NO, N₂O), kisele(CO₂, SO₂, SO₃), bazne(Na₂O, K₂O, MgO)  i amfoterne oksidi (BeO, Al₂O₃, ZnO).

Pored oksida jedinjenja kiseonika su i peroksidi. Peroksidi su binarna jedinjenja koja sadrže dva kiseonikova atoma povezana jednostrukom vezom (peroksidna veza -O-O-). Ta dva atoma kiseonika sa drugim atomima mogu da grade i kovalentnu ali i jonsku vezu. U peroksidima oksidacioni broj kiseonika je -1.

M^x(O^II)_x  oksid metala                          Kiseonik u oksidima je uvek dvovalentnan.

N^x(O^II)_x   oksid nemetala

H₂O₂ vodonik-peroksid sirupasta bezbojna tečnost, koristi se kao jako oksidaciono sredstvo za izbeljivanje vune i svile i kao antiseptik u medicini i sastojak je boje za kosu.

H₂S  vodonik-sulfid otrovan gas, vrlo neprijatnog mirisa. Izrazitu je jako redukciono sredstvo.

SO₂ supor (IV)-oksid bezbojan gas, neprijatnog mirisa. Veoma je otrovan za niže organizmem pa se koristi za dezinfekciju vinskih buradi i sterilizaciju suvog voća.

SO₃  sumpor(VI)-oksid koristi se za dobijanje sumporne kiseline.

Sumporasta kiselina (sulfitna) H₂SO₃ smatra se vodeni rastvor sumpor(IV)-oksida. Postojanje molekula H₂SO₃ nije dokazano. Vodeni rastvor sumpor(IV)-oksida sadrži hidrogensulfitne jone HSO₃^- , sulfitne jone SO₃^2- i molekul SO₂.

H₂SO₄ SUMPORNA (sulfatna) kiselina je gusta uljasta tečnost, jaka kiselina i jako oksidaciono i dehidrataciono sredstvo.

Kao jaka kiselina deluje na okside metala, hidrokside, soli slabih kiselina i soli jakih manje isparljivih kiselina(azotna i hlorovodonična kiselina tačnije njihove soli).

H₂SO₄ + Na₂O→ Na₂SO₄ + H₂O

2KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄ +  H₂O

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O

NaNO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + HNO₃

Kao jako oksidaciono sredstvo sa metalima reaguje različito, što zavisi od aktivnosti metala ali i od koncentracije kiseline.

Zn  + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

Vruća koncentrovana sumporna kiselina sa metalima, umesto vodonika daje sumpor(IV)-oksid.

Zn  + 2 H₂SO_4(konc) → ZnSO₄ + SO₂ + 2 H₂O

Cu  + 2 H₂SO_4(konc) → CuSO₄ + SO₂ + 2 H₂O

Olovo sa razblaženom sumpornom kiselinom ne reaguje, zbog pasivizacije prevlači slojem nerastvornog olovo (II)-sulfata. Koncentrovana suporna kiselina ne deluje na gvožđe, zato se i transportuje u čeličnim bocama.

Kao dehidrataciono sredstvo koristi se u organskim sintezama, industriji boja, lakova, tekstila, eksploziva u rafinerijama i za punjenje akumulatora. Oko 50% proizvedene sumporne kiseline koristi se u proizvidnji veštačkih đubriva.

Domaći rad:

1  Koje su najvažnije alotropske modifikacije kiseonika, a koje sumpora?

2 Kako se dele oksidi prema kiselo-baznim svojstvima? Navedi primere.

3  Šta su peroksidi?

4  Koje kiseline gradi sumpor?

 .Napiši referat: Oksidi sumpora kao zagađivači vazduha. 

    Pomoćna literatura 

      https://tosiceva.wordpress.com/izvori-zagadivanja/27-2/ 

      https://zivotnasredina.weebly.com/vazduh.html

https://prezi.com/r7n_crwjo98s/oksidi-kao-zagadjivaci-vazduha/

Odgovore napisati u word dokumentu i poslati na pajic.marija23@gmail.com.

48. PLEMENITI GAOSOVI I OPŠTA SVOJSTVA 1. 2. I 13. GRUPE PSE       17.03.2020.

I Pogledati  prikazane oglede i izvesti zaključak o hemijskim svojstvima reaktanata (koja jedinjenja nastaju). Izvedene hemijske reakcije predstaviti hemijskim jednačinama.

                                       https://www.youtube.com/watch?v=F4IC_B9i4Sg

                                           https://www.youtube.com/watch?v=JkBRBZ5LLtE


II Kod kuće izvesti sledeći ogled: u staklenu čašu sipati kašičicu sode-bikarbone i dve kašike sirćeta. Opisati uočene promene, hemijsku reakciju predstaviti hemijskom jednačinom. Napisati imena reaktanata i proizvoda hemijske reakcije. 

Ogled snimiti i poslati na pajic.marija23@gmail.com

47. OPŠTA SVOJSTVA ELEMENTI 1., 2. i 13. GRUPE PSE                      12.03.2020.

ELEMENTI 1. GRUPE 

Opšta svojstva:

Elementi 1. grupe nazivaju se alkalnim metalima. Tu spadaju: litijum, natrijum, kalijum, rubidijum, cezijum i francijum.

3Li      1s²2s¹

11Na     1s²2s²2p⁶3s¹

Zajednička konfiguracija za elemente ove grupe je ns1.

Opšta svojstva:
U elementarnom stanju atomi alkalnih metala, povezani su slabom metalnom vezom, gradeći metalnu kristalnu rešetku. Zbog samo jednog elektrona u poslednjem energetskom nivou, veza je slaba, te zbog toga imaju niske temperature topljenja i malu gustinu- laki metali. Male su tvrdoće; toliko su mekani da se mogu seći nožem. Porastom atomskog broja u grupi rastu atomski i jonski radijusi i gustina, dok temperature topljenja u ključanja opadaju.

Srebrnastobele su boje, dobri su provodnici toplote i elektriciteta.

Alkalni metali su najreaktivniji i najjača redukciona sredstva. Boje plamen karakterističnim bojama: litijum- svetlo crveno, natrijum- žuto, kalijum- svetlo ljubičasto, rubidijum- crveno ljubičasto, cezijum- plavo ljubičasto.

U prirodi se javljaju samo u obliku jedinjenja sa oksidacionim brojem +1.  Najviše su rasprostranjena jedinjenja kalijuma i natrijuma.

Litijum se koristi kao redukciono sredstvo, u farmaceutskoj industriji, u proizvodnji televizijskih cevi. Rubidijum i cezijum se upotrebljavaju za izradu foto-ćelija, koji su sastavni delovi uređaja za snimanje, lasera, uređaja za kosmičke letilice i u proizvodnji radiolampi i sijalica, kao i u raketnoj industriji.

Natrijum Na  i Kalijum K

Nalaženje u prirodi:

Nalaze se zbog svoje reaktivnosti samo u obliku svojih jedinjenja: NaCl- natrijum- hlorid, NaNO3- čilskoj šalitri, Na3AlF6-kriolitu Na2CO3- sodi, KCl- silvinu, KCl.MgCl2.6H2O

Fizička svojstva: 

Natrijum i kalijum su metali srebrnastobele boje, male tvrdoće, mekani su i mogu se seći nožem, dobri su provodnici toplote i elektriciteta.

Hemijska svojstva:

Alkalni metali sa kiseonikom grade okside (anhidride baza):

                                                  

  Na +  O2 → Na2O  natrijum-oksid

4 Na +  2O2 → 2Na2O2   natrijum-peroksid

2K + 2 O2 → 2KO2  kalijum-superoksid

Mogu da reaguju i direktno sa vodom gradeći alkalije uz oslobađanje vodonika:

   2Na +  2H2O → 2NaOH + H2

https://www.youtube.com/watch?v=K5JfAXtHKS4  

Oksidi alkalnih metala grade sa vodom najjače baze-alkalije:

 Na2O2 +  2H2O→ 2NaOH + H2O2

Primena:
Natrijum se koristi za dobijanje peroksida koji se koristi za beljenje; kao ulično osvetljenje u ciglanama i gradilištima; kao redukciono sredstvo u proizvodnji boja, sintetičkog kaučuka i skupih metala i kao dehidrataciono sredstvo.

Kalijum se koristi za dobijanje kalijum-superoksida (KO2) koji se koristi kao izvor kiseonika, utiče na propustljivost ćelijskih membrana, a njegova jedinjenja služe kao veštačka đubriva.

Jedinjenja natrijuma i kalijuma:

Poznata jedinjenja natrijuma i kalijuma su i još:

-          NaCl               natrijum-hlorid, kamena (kuhinjska) so

-          Na2CO3             natrijum-karbonat, soda

-          NaHCO3           natrijum-hidrogenkarbonat, soda-bikarbona

-          KNO3                 kalijum-nitrat, šalitra

Kamena (kuhinjska) so, NaCl, je kristalna supstanca sa jonskom kristalnom rešetkom u vidu bezbojnih providnih kocaka.

Natrijum-hidroksid (masna, kaustična, kamena ili živa), NaOH, je bela, neprozirna, kristalna supstanca; dobro se rastvara u vodi, etanolu i glicerolu.

 Natrujum-karbonat ili soda, Na2CO3, je beo prah rastvoran u vodi.

Kalijum-nitrat ili šalitra, KNO3, kristališe u obliku bezbojnog kristalnog praha.

DOMAĆI RAD:
1. Koje elemente ubrajamo u alkalne metale? Koliko neutrona ima izotop francijuma ²²³Fr?
2.Koje alkalne metale ubrajamo u biogene elemente?
3. Šta su po hemijskom satavu supstance koje u svakodnevnom životu nazivamo kuhinjska so, živa soda i soda bikarbona?
4. Napiši formule i odredi oksidacione brojeve u sledećim jedinjenjima: litijum-sulfid, natrijum-oksid, natrijum-peroksid i kalijum-hidrid.

Pomoćna literatura:
https://onlinehemija.wordpress.com/category/neorganska-hemija/
Domaći rad uraditi u word dokumentu i poslati na pajic.marija23@gmail.com 

ELEMENTI 2. GRUPE PSE

Elementi druge grupe nazivaju se zemnoalkalnim metalima. Tu spadaju: berilijum, magnezijum, kalcijum, stroncijum, barijum i radijum.

4Be 1s²2s²

12Mg 1s²2s²2p⁶3s²

Opšta svostva: 
Zajednička konfiguracija za elemente ove grupe je ns2 što znači da je elektronski par u odgovarajućoj s-orbitali. U elementarnom stanju atomi zemnoalkalnih metala su povezani slabom metalnom vezom (osim Be).  Zbog dva elektrona u poslednjem energetskom nivou, imaju malu gustinu- laki metali. Sive su boje, metalnog sjaja, mogu se izvlačiti u žice (osim Be), kovni su, dobro provode toplote i elektriciteta. Imaju visoke temperature topljenja u ključanja, opadaju sa porastom atomskog broja.

Oni su jaka redukciona sredstva, grade jedinjenja samo sa oksidacionim brojem +2, na šta ukazuju i male vrednosti koeficienta elektronegativnosti. 
Boje plamen karakterističnim bojama: kalcijum- cigla crveno, stroncijum- svetlo crveno, barujum- zeleno.
Berilijum se dosta razlikuje od ostalih elemenata, a najviše ima slična svojstva aluminijumu.  Najviše su rasprostranjena jedinjenja magnezijuma i kalcijuma.  

Berilijum se koristi za konstrukciju svemirskih letilica, satelita, u aviotehnici.  Stroncijum i barijum se koriste za proizvodnju različitih pirotehničkih sredstava. Radijum se koristi u medicini za otkrivanje i lečenje oboljenja (zloćudnih tumora); danas se umesto radijuma koristi izotop kobalta.

MAGNEZIJUM I KALCIJUM

Nalaženje u prirodi: 
U prirodi se magnezijum i kalcijum nalaze u obliku jedinjenja: dolomit (CaCO3.MgCO3), magnezit (MgCO3), karnalit (MgCl2.KCl.6H2O), kalcijum-karbonat (kreda, krečnjak) (CaCO3), kalcijum-sulfat-dihidrat =gips (CaSO4.2H2O).

Fizička svojstva: 
Magnezijum je metal metalnog sjaja, male tvrdoće, može se izvlačiti u žice, kovan je, dobar je provodnik toplote i elektriciteta.
Kalcijum je srebrno-beo metal, sjajan, mek kao olovo, ali lak metal. Čuva se u petroleumu

Hemijska svojstva: 

Zemnoalkalni metali reaguju sa kiseonikom gradeći oksid, a sa vodom gradi hidroksid.

2Mg + O2 →2MgO magnezijum-oksid

2 Ca + O2 →2 CaO kalcijum-oksid (negašeni kreč)

MgO + H2O →Mg(OH)2 magnezijum-hidroksid

 CaO + H2O→ Ca(OH)2 kalcijum-hidroksid (gašeni kreč)

Reaguju i direktno sa vodom gradeći hidrokside uz izdvajanje vodonika.

Mg + 2 H2O →Mg(OH)2 + H2     magnezijum-hidroksid

Ca + 2 H2O →Ca(OH)2 + H2       kalcijum-hidroksid (gašeni kreč)

 https://www.youtube.com/watch?v=V9mPJ4znoks

Primena: 
Magnezijum se koristi za dobijanje drugih metala, za izradu lakih legura, ranije se koristio kao blic za fotoaparate, danas za izradu prskalica i vatrometa. Ulazi u sastav hlorofila.

Kalcijum se koristi u medicini, u industriji za dobijanje drugih metala.

Jedinjenja magnezijuma i kalcijuma

Magnezijum-karbonat (MgCO3)- se u prirodi nalazi u vidu magnezita i dolomita, a sastojak je prirodnih voda.

Kalcijum-karbonat (CaCO3)- Veoma je slabo rastvoran u čistoj vodi, ali se rastvara u prisustvu CO2 i tada gradi kalcijum-hidrogenkarbonat (reverzibilna proces – stvaranje kamenca):

CaCO3 + H2O + CO2 ⇄ Ca(HCO3)2

Prisustvo  Ca(HCO3)2   predstavlja prolaznu tvrdoću. Zbir prolazne i stalne tvrdoće predstavlja ukupnu tvrdoću vode.  Kalcijum-oksid (negašeni ili živi kreč), CaO Kalcijum-hidroksid (gašeni kreč) Ca(OH)2- Koristi se u građevinarstvu za pravljenje maltera kao vezivni materijal, za krečenje zidova, vezuje iz vazduha CO2 gradeći čvrst CaO3  . Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2 Kalcijum-sulfat, CaSO4- u prirodi se javlja kao mineral anhidrit i kao dihidrat CaSO4.2H2O koji se naziva gips. Gips se koristi kao dodatak cementu i malteru (mešanjem sa krečom); za izradu gipsanih ploča i veštačkog mermera; u medicini. DOMAĆI RAD: 1. Koliko elektrona imaju zemnoalkalni metali u poslednjem energetskom nivou? 2. Koji element druge grupe radioaktivan, a koji je najtvrđi? 3. Šta su po hemijskom sastavu krečnjak, živi kreč, gašeni kreč i gips? Napisati njihove hemijske formule. 4. Predstavi hemijskim jednačinama reakcije između: a) kalcijuma i vode, b) magnezijuma i hlorovodonične kiseline, v) magnezijuma i kiseonika. Domaći rad uraditi u word dokumentu i poslati na pajic.marija23@gmail.com. ELEMENTI 13. GRUPE PSE- ALUMINIJUM  Elementi 13. grupe su bor, aluminijum, galijum, indijum i talijum. Bor je metaloid ostali elementi su metali. 5B  1s²2s²2p¹ 13Al  1s²2s²2p⁶3s²3p¹  Opšta svojstva:  Galijum se dobija pri preradi cinka, ređe aluminijma; indijum pri preradi ruda cinka i olova, a talijum pri preradi ruda kadmijuma i olova. Bor se koristi pri proizvodnji specijalnih vrsta čelika, legura obojenih metala.   Galijum se koristi za punjenje kvarcnih termometara (1200 oC)  Prevlaka indijuma štiti metale od korozije.  Talijum se upotrebljava za izradu optičkog stakla sa velikim indeksom prelamanja, za legure sa aluminijumom i srebrom. Veoma je otrovan (gubljenje dlake, kose). Zajednička konfiguracija za elemente ove grupe je ns2 np1 , za sve elemente što znači da imaju 1 nesparen elektron u p-orbitali . Jačina veze opada sa porastom atomskog radijusa elemenata, na osnovu sniženja vrednosti temperatura topljenja i ključanja, dok gustina raste. Na osnovu elektronske konfiguracije, ovi elementi mogu da grade jedinjenja sa oksidacionim brojevima +1 i +3, a bor i sa negativnim brojevima. ALUMINIJUM Fizička svojstva:  Aluminijum je srebrnastobeo sjajan metal, male gustine, čvrst i jako rastegljiv, dobar je provodnik toplote i elektriciteta, izvlači se u tanku žicu, valja u lim ili tanke folije, mrvi u prah. Nalaženje u prirodi:  Aluminijum je na trećem mestu po rasprostranjenosti, odmah posle kiseonika i silicijuma. Nalazi se u obliku jedinjenja minerala korudna, Al2O3, koji je sastavni deo rubina i safira kao i rude boksita Al2O3.nH2O. Hemijska svojstva: Ne reaguje sa kiseonikom iz vazduha, vodom, azotnom kiselinom. Legura amalgam (Al + Hg) gradi oksid, a sa vodom hidroksid uz oslobađanje vodonika: 4Al + 3O2 → 2Al2O3 2Al + 6H2O →2 AL(OH)3 + 3H2   https://www.youtube.com/watch?v=IrdYueB9pY4  Aluminijum je amfoteran, rastvara se i u kiselinama  i u bazama (pri čemu nastaju kompleksna jedinjenja aluminati)  Aluminijum redukuje okside metala (hemijska reakcija se zove aluminotermija):  2Al + Fe2O3 →  Al2O3 + 2Fe 4Al + 3MnO2 → 2Al2O3 + 3Mn Primena:  Aluminijum se koristi za izradu električnih vodova, telefonskih kablova, kondenzatora, klima uređaja; eksploziva, zavarivanje pruga; za dobijanje metala U građevinarstvu primenjuje se za izradu okvira za prozore, vrata, konstrukciju krovova, spojnica za mastove; delova automobila, aviona; frižidera, veš mašina. Od aluminijuma se izrađuje kuhinjska folija, limenke, CD diskovi, konzerve tube, ambalaže za lekove i prehrambene proizvode; za pakovanje cigareta, ogledala. JEDINJENJA ALUMINIJUMA Aluminijum (III)-oksid, Al2O3  -čvrsta supstanca, veoma tvrda, čini drago kamenje- rubin i safir. Amfoteran je, rastvara se i u kiselinama i u bazama. Primena u izradi vatrostalnih opeka i hemijskog posuđa otpornog prema visokim temperaturama i za dobijanje dragog kamenja. Aluminijum ima svojstva da gradi stipse- dvogube soli sumporne kiseline formule M+Al(SO4)2.12H2O, gde je M+ natrijum, kalijum ili amonijum joni. Kristalne su strukture.  Najvažnija stipsa je kalijumova stipsa, KAl(SO4)2.12H2O, koja se koristi u medicini (zaustavlja krvarenje); koristi se kao boja u industriji kože. DOMAĆI RAD:  1.  Objasni činjenicu zašto aluminijum ne podleže koroziji. Domaći rad napisati u word dokumentu i poslati na pajic.marija23@gmail.com Pomoćna literatura https://onlinehemija.wordpress.com/2019/02/24/elementi-iiia-13-grupe-pse/

46. STABILNOST ATOMA 18. GRUPE PSE (PLEMENITI GASOVI)                      10.03.2020.

Elementi 18. grupe Periodnog sistema elemenata su He -helijum, Ne- neon, Ar- argon, Kr-kripton, Xe-ksenon, Rn- radon. Nazivaju se jednim imenom plemeniti gasovi, zato što su hemijski neaktivni.

U poslednjem energetskom nivou He ima 2 elektrona, a svi ostali elementi 8 elektrona. Atomi 18. grupe ne formiraju hemijske veze i ne grade molekule. Razlog leži u stabilnoj elektronskoj konfiguraciji datih atoma. 

Elektronske konfiguracije atoma elemenata 18. grupe:

Fizička svojstva: 

Pri normalnim uslovima elementi 18. grupe su gasovi, bez mirisa i ukusa, slabo se rastvaraju u vodi.

Plemeniti gasovi ulaze u sastav atmosfere, dobijaju se frakcionom destilacijom tečnog vazduha.

Hemijska svojstva: 

Dugo godina je smatrano da su elementi 18. grupe inertni, njihovi atomi nemaju težnju da otpuste ni da prime elektrone. Sve do šezdesetih godina prošlog veka, kada je sinteisano prvo jediwewe ksenona. Danas postoji izvestan broj jediwewa ksenona i kriptona sa elementima velike elektronegativnosti. Poznati si ksenon(II)-fluorid XeF2  , KrF2 . 

Hemijum je posle vodonika najrasprostranjeniji element u kosmosu i najlakši gas, ali za razliku od vodonika nije zapaljiv.

Primena: 

 Sijalice se pune smešom 86% argona i 14% azota ali i mešavinom neona, helijuma uz dodatak argona. Argon se koristi i za punjenje luminiscentnih lampi i svetlećih reklama. 

Domaći rad: 

1. Koji plemeniti gas posle vodonika najzastupljeniji u kosmosu?

2. Odredi broj elementranih čestica/protona, neutrona i elektrona) kod argona i kriptona.

3. Zašto se plemeniti gasovi više ne zovu inertni gasovi?

Domaći uraditi u školsku svesku, rad fotografisati i poslati na e-mail pajic.marija23@gmail.com.