Metallit

Question 1

mitä aineita suurin osa jaksollisesta järjestelmästä on?

Answer 1

metalleja

Question 2

mitä metalleja ryhmän 1. metallit ovat?

Answer 2

alkalimetalleja

Question 3

miksi reaktiivisuus kasvaa mentäessä ryhmässä alaspäin (esimerkkinä alkalimetallit Li, Na, K)

Answer 3

koska mentäessä ryhmässä alaspäin, elektronikuorten lukumäärä kasvaa jolloin ulkoelektronit ovat yhä kauempana atomin ytimestä -> mitä suurempi etäisyys ytimen ja ulkoelektronin välillä on, sitä helpommin ulkoelektroni on irrotettavissa ytimen vaikutuspiiristä

Li: 1s2-2s1
Na: 1s2-2s2-2p6-3s1
K: 1s2-2s2-2p6-3s2-3p6-4s1

x uloimman kuoren numero

Question 4

mitä metalleja ryhmän 2. metallit ovat?

Answer 4

maa-alkalimetalleja

Question 5

miksi puhtaat alkalimetallit ovat pehmeitä?

Answer 5

koska niiden metallihilassa kukin metalliatomi on luovuttanut yhteiseen elektronimereen vain yhden elektronin

Question 6

miksi puhtaat maa-alkalimetallit ovat hieman kovempia kuin alkalimetallit?

Answer 6

koska niiden metallihiloissa kukin metalli on luovuttanut kaksi elektronia elektronimereen -> muodostuneiden metallikationien M2+ ja elektronien välillä on voimakkaampia sähköisiä vetovoimia kuin alkalimetallikationien M+ ja elektronien välillä

Question 7

mitä metalleja ryhmän 13. metallit ovat?

Answer 7

booriryhmän metalleja

Question 8

lejeerinki

Answer 8

metalliseos

Question 9

siirtymäalkuaineet

Answer 9

= siirtymämetallit
ryhmän 3-11 alkuaineet; perustilassa atomeissa tai ioneissa vajaasti täyttynyt d-orbitaali; ominaista esiintyminen useammalla hapetusluvulla sekä värilliset yhdisteet

Question 10

miksi siirtymämetallien vesiliuokset ovat värillisiä?

Answer 10

koska näkyvän valon aallonpituusalueen säteily riittää virittämään siirtymämetallien elektroneja vajaalta 3d-orbitaalilta korkeaenergisemmälle tilalle -> liuoksen väri määräytyy sen mukaan, minkä värin aallonpituusalueen säteilyä siirtymämetalli absorboi

Question 11

metallisen raudan valmistus

Answer 11

metallista rautaa valmistetaan pelkistämällä rautaoksideja hiilimonoksidin avulla

tarkemmin: rauta erotetaan masuunissa rautamalmista (joka sisältää raudan oksideja) kemiallisesti pelkistämällä (pelkistimenä CO)

Question 12

teräs

Answer 12

yleisnimitys metalliseoksille, jotka koostuvat pääasiassa raudasta ja sisältävät hiiltä

Question 13

ruostumaton teräs

Answer 13

metalliseos, jossa raudan lisäksi kromia ja muita aineita; esineen pinnalla oleva kromi reagoi ilman hapen kanssa muodostaen inertin kromi(III)oksidikerroksen, joka suojaa rautaa ruostumiselta

Question 14

mitä materiaalia sähköjohdot hyvin usein ovat?

Answer 14

kuparia; hyvä sähköjohto kyky

Question 15

pronssi

Answer 15

kupari + tina

Question 16

messinki

Answer 16

kupari + sinkki

Question 17

patinoituminen

Answer 17

kosteassa kuparin pinta hapettuu ilman alkuaineiden ja yhdisteiden vaikutuksesta -> patinan myötä kuparikappale saa vihertävän värin, mutta patina myös suojaa kuparikappaleen alempia kerroksi hapettumiselta

Question 18

karaatti

Answer 18

vanha jalometallin, varsinkin kullan, pitoisuuden yksikkö: 1 karaatti tarkoittaa 1/24 aineen massasta; esim 18 karaatin kultakorun massasta 18/24 = 75% on kultaa

Question 19

siirtymäalkuaineilla: kummalta orbitaalilta lähtee elektronit pois, 4s vai 3d?

Answer 19

in all the chemistry of the transition elements, the 4s orbital behaves as the outermost, highest energy orbital. When these metals form ions, the 4s electrons are always lost first.

You must remember this:

When d-block elements form ions, the 4s electrons are lost first.

Question 20

kompleksiyhdisteet

Answer 20

muodostuneet keskusatomista (usein siirtymäalkuaineen ioni) ja siihen koordinaatiosidoksilla liittyneistä ligandeista (jokin molekyyli tai ioni, jolla on oltava vapaa elektronipari koordinaatiosidoksen muodostamista varten)

(koordinaatiosidos: kovalenttisen sidoksen erikoistapaus; siinä sidoselektronit tulevat vain toiselta sidoksen atomilta, kun tavallisessa kovalenttisessä sidoksessa molemmat sidoksen muodostavat atomit luovuttavat elektroneja yhteiseen käyttöön

Question 21

kompleksiyhdisteen koordinaatioluku

Answer 21

ilmoittaa keskusatomiin liittyneiden ligandien lukumäärän

Question 22

kompleksiyhdisteen kaavan kirjoitus

Answer 22

kaava kirjoitetaan hakasulkeisiin: ensin keskusatomi, sitten ligandi sulkeisiin jonka alaindeksiin ligandien määrä; hakasulkeiden oikeaan yläkulmaan keskusatomin ja ligandien varausten summa esim.
[Ag(NH3)2]^+

Question 23

mineraali

Answer 23

epäorgaaninen yhdiste, joka on luonnossa kiinteässä olomuodossa (kivet ovat mineraalien seoksia)

Question 24

malmi

Answer 24

jos mineraalista on taloudellista valmistaa metallia, kutsutaan sitä malmiksi (jotta malmista saadaan metalli käyttöön, on sitä jalostettava)

Question 25

malmin rikastus

Answer 25

eli malmista poistetaan turhat sivumineraalit esim. magneeteilla tai liuottamalla

Question 26

pasuttaminen

Answer 26

rikastuksen jälkeen varsinkin rikkipitoisia malmeja joudutaan pasuttamaan: siinä malmi reagoi puhtaan hapen kanssa korkeassa lämpötilassa, jolloin esimerkiksi sulfidista muodostuu rikkidioksidia ja jäljelle jää metallin oksidi

Question 27

metallien puhdistus elektrolyysillä

Answer 27

anodi (+) epäpuhtaudet sisältävä metalli esim. Cu + Zn, Ni -> hapettuu -> liuokseen kationeja ——-> näistä kationeista Cu:lla suurin pelkistymispotentiaali ja se positiivisena kationina pelkistyy negatiivisella katodilla ja syntyy puhdasta kuparia

Question 28

alumiinin valmistusmenetelmä

Answer 28

elektrolyysillä alumiinioksidia Al2O3 sisältävästä sulasta

Question 29

raudan ruostuminen

Answer 29

sähkökemiallinen korroosio; spontaani reaktio, jossa rauta hapettuu veden ja hapen vaikutuksesta rauta(III)oksidiksi

Question 30

ruosteen koostumus

Answer 30

kidevedellinen rauta(III)oksidi Fe2O3 * 2 H2O

Question 31

korroosion estäminen

Answer 31

• maalaus (estää hapen ja veden pääsyn kosketuksiin raudan kanssa)
• lisäaineet (seostamalla esim. kromia ja nikkeliä, raudasta saadaan ruostumaton teräs -> kromi muodostaa ohuen oksidikerroksen materiaalin pinnalle, joka suojaa hyvin metallia)
• pinnoitus (eli päällystys sopivalla metallilla jolla suurempi hapettumispotentiaali mm. Zn, joka saadaan pinnalle joko elektrolyysillä tai upottamalla rautakappale sinkkiin –> suojaa rautaa, koska sinkki hapettuu ensin ja rauta säilyy kunnes sinkkikerros on kulunut loppuun)
• uhrianodi (rautaa epäjalompaa metallia, joka kiinnitetään teräsrakenteisiin, esim. Mg tai Zn, käytetään esim. jos rauta kosketuksissa meriveteen)
• ympäristön säätäminen (pitämällä haluttu kohde kuivana)