20 Ekim 2012 Cumartesi

12.sınıf alkali ve toprak alkali metaller özet


ALKALİ VE TOPRAK ALKALİ METALLER:
-1A grubu elementlerinin sem bolleri; H, Li, Na, K, Rb, Cs ve Fr
Alkali Metaller: Alkali metaller doğada nispeten bol bulunurlar.                                                                                                                                             -Bu elementlerin bazı bileşikleri tarih öncesi yıllardan beri bilinmekte ve kullanılmaktadır. Alkali metal bileşiklerini sıradan kimyasal yollarla bozmak zor olduğundan, bu elementlerin keşfedilmesi zaman almıştır..                                                                                                                                      -1A grubunda Alkali metaller yer alır. Değerlik elektronlarının dizilişi ns1 şeklindedir ve en aktif metallerdir. Aktif oldukları için doğada saf olarak bulunmazlar. İyonlaşma enerjileri yukarıdan aşağıya doğru azalır. Yumuşak ve genelde gümüş renginde parlaklık gösterirler.                                                                                                                                                                                                            -2A grubunda toprak alkali metaller bulunur. Değerlik elektronlarının dizilişi ns2 şeklindedir  ve 1A grubuna göre daha az aktiftirler. Toprakta en çok bulunan elementlerdir.                                                 Isı ve Elektrik akımını iyi iletirler.                                                                                                                                                                                -1A ve 2A grubu elementlerinin oksitleri ve hidroksitleri bazik karakterde oldukları için bu elementler Alkali (baz) olarak adlandırılır.                                                                                                                                                                                                            -1A ve 2A grubu elementlerinin veya bileşiklerinin eldesinde kullanılan başlıca doğal kaynaklar şunlardır:
Li: Magmatik kayalar (pegmatik)                                                  Na: NaCl (kaya tuzu ve deniz tuzu),feldspat(Na2O.Al2O3.6SiO2)
K: Feldspat(K2O.Al2O3.6SiO2), güherçile (KNO3)                          Be: Zümrüt ( Be3Al2Si6O18)
Mg : Magnezit (MgCO3)                                                                  Ca : kireç taşı/kalsit ( CaCO3)
Sr : Stronsiyonit (SrCO3)                                                                  Ba : Barit(BaSO4) , viterit (BaCO3)                                                                                                                                                                         -Bileşiklerinde 1A grubu +1 , 2A grubu ise +2 yükseltgenme basamağında bulunur.                                                                            - 1A ve 2A grubunun oluşturduğu bileşiklerde 1A ve 2A iyonları çok güçlü indirgendirler. Aktif olduklarından C ve H ile indirgenmezler. Bu yüzden kendi sıvılarının elektrolizi ile elde edilirler.                                                                                                                                                                      -Alkali metaller havayla temas ettiklerinde oksitlerine dönüşürler. K   +  O2   →  K2O                                                                            -Su ile temas ettiklerinde hidroksitlerine dönüşürler ve H2 gazı açığa çıkarırlar.                                         Na    +  H2O →    NaOH (suda)+ ½H2                                                                                                                         2A grubunda Be su ile tepkime vermez. Mg su buharıyla tepkime verir. Ca, Sr ve Ba soğuk suyla bile tepkime verir.                                                                                                                                                                                                           -1A ve 2A grubu elementleri halojenlerle tuz oluştururlar. Na    + ½ Cl2 →    NaCl ( Alkali M.)                                                                       -Mg  Down yöntemi ile elde edilir.Down yöntemi:  Erimiş MgCl2  nin elektrolizine dayanır .
KULLANIM ALANLARI                                                                                                                                                                                       Lityum bileşikleri, pillerde, seramiklerde ve yağlayıcı maddelerde kullanılmaktadır.
Sodyumkarbonat,  sabun deterjan ilaç yapımında cam sanayinde,                                                                     SodyumHidroksit(sudkostik), bir çok organik maddenin sentezinde ve katı sabun yapımında,                                                                                                                                              SodyumKlorür, yemek tuzu
Potasyumnitrat (güherçile KNO3) , gübre endüstrisinde, kibritlerde, barut yapımında                                           Potasyumklorür, ilaç endüstrisinde,                                                                                                                 Potasyumhidroksit(potaskostik), sıvı sabun eldesinde
BERİLYUM ( Be ) :Roketlerin dış kaplamasında uçak ve uzay araçlarında                                                                                          MAGNEZYUM (Mg ):Alaşımlarda uçak ve füze yapımında , eczacılıkta, yapay gübre üretiminde.                                                                                                                                      Magnezyumoksit, ateşe dayanıklı tuğla yapımında
Kalsiyumkarbonat (kireç taşı/kalsit CaCO3), sönmemiş kireç ve sönmüş kireç yapımında                                                   Kalsiyumoksit (sönmemiş kireç CaO) çimento yapımında, suların yumuşatılmasında                                                           Kalsiyumhidroksit (sönmüş kireç Ca(OH)2 ) harç yapımında                                                                                                               Kalsiyumsülfat (alçı taşı CaSO4), alçıdan kalıp ve heykel yapımında
StronsiyumKlorür (SrCl2), şeker üretiminde
Baryumsülfat (Barit BaSO4) , bazı röntgen çekimlerinde                                                                                                                  Baryumsülfür (BaS2), Fosforesans özelliğinden yararlanılır.
                                   TOPRAK GRUBU ELEMENTLERİ (3A GRUBU)
3A grubunun değerlik elektronlarının dizilişi ns2 np1 şeklindedir. Bileşiklerinde hem +1 hem de +3 değerliğini alırlar. Alüminyum ( Al ) bileşiklerinde her zaman +3 yükseltgenme basamağına sahiptir.Galyum ( Ga ) ve İndiyum (In) bileşiklerinde +3 yükseltgenme basamağını tercih ederken +1 yükseltgenme basamağında da bulunabilirler.Talyum (Tl) ise bileşiklerinde +1 yükseltgenme basamağını tercih eder.
 İlk üyesi Bor ametaldir. Alüminyum , Galyum, İndiyum ve Talyum fiziksel ve kimyasal özellikleriyle metaldir.                                                              Halojenlerle Halojenürleri meydana getirirler.                                                                                                                                                        -Oksijenle oksitleri oluştururlar.                                                                                                                                                                        -Asitlerle tepkimeye girip H2 gazı çıkarırlar.                                                                                                                                                              -Bor HCl ve seyreltik H2SO4 ile tepkime vermez.
Bor, doğada oksijenli bileşikleri halinde bulunur. Başlıca bor mineralleri; Kolemanit , pandermit ve Boraks’tır. Bor’u saf olarak elde etmek için öncelikle Borik asit elde edilmelidir. Kolemanit, HCl de çözünür. Çözelti soğuyunca borik asit ayrılır. Borikasit ısıtıldığında Bortrioksit oluşur, oluşan Bortrioksit Mg ile tepkimesinden kristal bor elde edilir.
*** 2H3BO3 -----ısı-------> B2O3  + H2O                        3Mg  +    B2O3   -----ısı-------> 2B   +  3MgO
Bor, alt grubundaki metaller hariç yüksek sıcaklıkta bütün metallerle reaksiyona girer.
Amorf Bor, bakırın oksitlerinin giderilmesinde, Alüminyumun iletkenliğinin artırılmasında ve çeliğin sertleştirilmesinde kullanılır.                                                                                                                                                                                                                                   Bor ve  Alaşımları Kullanım Alanları:                                                                                                                                                              Magnezyum- Bor alaşımları yüksek sıcaklıktaki iletkenliği sayesinde bilgisayarlar dört kat daha hızlı çalışmaktadır.                                                                                                                           Amorf bor, bakırın oksidinin giderilmesinde, alüminyum iletkenliğinin arttırılmasında kullanılır.                                                                                                                                                                     En fazla % 4 Bor içeren Demir Bor (ferrobor) alaşımları korozyona dayanıklıdır. Neodyum ferrobor alaşımları en iyi mıknatısların yapımında kullanılır.
Ferrobor, otomobillerin sileceklerinde, cep telefonlarında, sensörlerde, metalik cam üretiminde, EKG cihazlarında kullanılır.
Boraks ve borik asit , bakteri öldürücü, su içinde kolay çözünmesi ve mükemmel su yumşatma özelliği ile sabunlarda, temizleyicilerde, deterjanlarda, tekstil boyalarında, tarımda çok yaygın kullanım alanına sahiptir.  Borik asit yanıcılığı azaltır bu yüzden duvar kağıtlarına % 5 eklenir.                                                                                                                                   Boranlar(BorHidrürler B2H6, B4H10, B5H11)’dan tetraboran ( B4H10 ), katı yakıt olarak füzelerde kullanılır.                                                                                                                                       Boraks ve borik asit,  cam sanayinde ısıya dayanıklı cam eşyalar yapımında kullanılır.Seramikte sırlamada kullanılır.                                                                                             -Türkiyenin bor rezervi, dünya bor talebini 700 yıl karşılayacak düzeydedir.  
Alüminyum , doğada hemen hemen her mineralde mevcuttur .                                                    Alüminyum Mineralleri :Korendon    Al2O3     ,Boksit   Al2O3 .2H2O     ,Kil ( Kaolin )   Al2O3 .2SiO2. 2H2O     ,Kriyolit       3 NaF. AlF3
Eldesi:Alümiyumun yoğun olduğu Boksit ve feldspat mineralleri kullanılır.
Boksit ( Al2O3.H2O ve Al2O3.3H2O karışımı ) ,Feldspat (Na2O.Al2O3.6SiO2) silikat yapısındadır ve bol bulunan mineraldir.
Kil adı verilen birçok mineral vardır. Feldspat (Na2O.Al2O3.6SiO2) mineralinin su ve CO2 etkisiyle ayrışması sonucu Kaolin (Al2O3.2SiO2.2H2O) oluşur. Kaolin killerin en saf olanıdır. Seramik üretiminin ham maddesidir.
Alüminyum Üretimi: Alümiyum Boksitten 2 basamakta elde edilir.                                                                                                        -Boksitten saf (Al2O3 ) eldesi                                                                                                                                                                                -Alüminin elektrolizi ile saf alüminyumun  eldesi                                                                                                                                                    Alüminyumun Doğal Formları                                                                                                                                                                                     Kristal yapıdaki Alüminyumunoksit (Al2O3 )’e Korundum adı verilir. Yakut, Safir, Topaz değerli taşlardandır.
BAZI ALÜMİNYUM BİLEŞİKLERİ VE KULLANIM ALANLARI:                                                                                                                                    KİL  (Al2O3 .2SiO2. 2H2O)       Seramik ve porselen yapımında.
ALÜMİNYUM KLORÜR(AlCl3)   Petrol sanayinde ,Kauçuk eldesi    ,Organik kimyada katalizör olarak   ,Bazı özel sabunların yapılmasında   ,Su temizlenmesinde
ALÜMİNYUM SÜLFAT( Al2 (SO4 )3)     ,Boyacılık ve tekstil sanayinde    ,Kağıt fabrikalarında kağıdı tutkallamak için
ŞAP ( KAl(SO4) 2.12 H2O)    ,Dericilik, boyacılık ve tekstil sanayinde   ,Fotoğrafçılık endüstrisinde  ,Tıpta    ,Ateşe dayanıklı elbise yapımında
Galyum, İndiyum ve Talyum :                                                                                                                                                                                   Doğada çok az bulunurlar. Genellikle çinko mineralleri yanında bulunurlar.
GaS ve GaN , ışığı doğrudan elektriğe dönüştürebilir. Işık yayan diyotlarda kullanılır.
İnAs,İn2S3,İnP yarıiletken teknolojisinde kullanılır.
Tl2(SO4)3 , Tl(CO3)2 , TlBr3 fare öldürücü olarak kullanılır.
Tl2S3 Fotosellerde kullanılır.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder