Elementlerin Özellikleri ve Kullanıldıkları Yerler Hakkında Bilgi
01 Alkali Metaller 0101 Na (sodyum) Metali 0102 K (potasyum) Metali 0103 Li (lityum) Metali 0104
Alkali Metallerin Kimyasal ve Somut Özellikleri
02 Toprak Alkali Metaller 0201 Be (berilyum) Metali 0202 Mg (magnezyum) Metali 0203 Ca (kalsiyum) Metali
01 Alkali Metaller Periyodik tablonun 1A grubu elementleridir
Elektron dağılımları ns1 ile biter
Bu grup elemanları Li, Na, K,Rb, Cs ve Fr ‘dir 0101 Na (sodyum) Metali Na (sodyum) ’un üretimi 580ºC ’de NaCl ve CaCl2 karışımının elektrolizinden elde edilir Çelik katot üzerine Na ve Ca toplanırken, grafit artı uç üstüne Cl toplanır Katottaki Ca soğutulmuş toplama borular ile ayrılarak sodyum elde edilir Na bolluk açısından dünyadaki 5 Sırayı almaktadır Tabiatta yer alan bileşikleri NaCl (kaya tuzu), Na2CO3 (trona), NaNO3 (salpetre), NaSO4 ve sodyum borattır En büyük sodyum kaynağı deniz suyudur
Tatbik Alanları : Sodyum daha çok indirgen madde olarak kullanılıyor Bunu haricinde motordaki vuruntu sayısını azaltmak için, lastik üretiminde katalizör olarak, ısı değişim ünitelerinde düşük erime noktası, düşük viskozite, yüksek ısı kapasitesi ve ısısal iletkenliği nedeniyle kullanılmaktadır Na su ile temasa girdiğinde patlar Fazla ekzotermiktir 0102 K (potasyum) Metali Potasyumun metalik olarak üretimi ayrıca güç ayrıca de pahalıdır bu nedenle üretimi çok pozitif değildir KCl ’ün Na metali ile 850ºC ’de indirgenmesinden elde edilir
Tatbik alanları: KOH deterjan üretiminde, lastik sanayisinde, gaz maskelerinde CO2 (karbondioksit) tutucu olarak kullanılır K2CO3; süsleyici cam eşyalarda,optik lenslerde, tv tüplerinde, floresans lambalarda, dokuma boyalarında,pigmentlerde kullanılır KNO3; kaslı bir yükseltgenme ajanıdır, mermi içerisinde kullanılır KMnO4; oksitleyici bir madde olarak kullanılır Beyazlatıcı, saflandırıcı, renk giderici ve sakkarin üretiminde kullanılır KClO3; kibrtitlerde yanıcı olarak kullanılır KBr; fotoğrafçılık endüstrisinde kullanılır KClve K2SO4; gübre olarak kullanılır 0103 Li (lityum) Metali Li ilk kez petalite(LiAlSi4O10) denen bir mineralden izole edilmiştir daha sonra mika lepodolit(K2Li3Al4Si7O21(OHF) 3 den izole edilmiştir Li metali LiCl ve KCl taşıyan bir alaşımın 450 ºC elektroliz edilmesiyle elde edilir Li ferromangan mineralleri içerisinde bulunmakta ve yerküresi kayalarında yaklaşık 18 ppm bulunmaktadır Az bulunmasına rağmen başvuru alanları banal geniştir Uygulama Alanları: Steorat jel oluşturucu ortamı koyulaştırıcı özelliğe sahip Düşük sıcaklıklarda (20ºC) iyi bir etraf sağladığı için ve yüksek sıcaklıklara(120ºC) dayanabildiği için tercih edilir Uçak sanayisinde, deniz altlarında ve maskelerde karbondioksit tutuca maddesi olarak kullanılır LiOHH2O araba yağ sanayisinde suya karşı direnç sağladığı için kullanılır LiCO3 porselen sanayide, cam sanayide ve alüminyum sanayide kullanılıyor Alüminyum içerisine koyulduğu vakit erime noktasını düşürüyor, akışkanlığı arttırıyor Kurşuna ve alüminyuma ek edilerek uçak sanayide kullanılabilecek hafif, elastik alaşımlar elde edilmiş LiMg alaşımının yoğunluğu düşük olduğu için uçak sanayide kullanılıyor LiCl bir takım otomobil parçaları yapımında kullanılır
0104 Alkali Metallerin Kimyasal ve Bedensel Özellikleri
Devirli tabloda 1A grubu elementlerinde aşağıya dürüst inildikçe (atom numarası arttıkça)
• Metal yarıçapı artar
• Metaller yumuşadığı için erime ve kaynama noktaları azalır
• Oldukça elektropozitif oldukları için elektron vermeleri çok kolaydır • Kesildiklerinde mat bir yüzey gözlenir
• Halojenlerle çok şiddetli tepkime verirler
• Epeyce adaleli indirgen ajanlardır
• Koordinasyon kabiliyetleri zordur
• Isı ve elektriği iletirler
02 Toprak Alkali Metaller Periyodik tablonun 2A grubu elementleridir Elektron dağılımları ns2 ile biter Bu grup elemanları Be, Mg, Ca, Sr, Ba ve Rd ‘dir 0201 Be (berilyum) Metali Be doğada fazla fazla yer alan bir element değildir Yerkabuğunda %2 ppm civarında bulunmaktadır Tozları ve dumanı oldukça zehirlidir Bir fazla elde ediliş yöntemi vardır Beril minerallerinin Na2SiF6 ile 700750ºC ’ de reaksiyona sokulmasından sonradan oluşan Be(OH)2 2nin çöktürülmesi ile elde edilir Veya BeF2 ’nin 1300ºC ’daMg metali ile indirgenmesiyle elde edilir Be tanıdık en hafif ve en yüksek erime noktasına sahip elementtir Elastiklik kabiliyeti çeliğinkinden 3 kat daha fazladır Oda sıcaklığında reaksiyon vermez Su, kavgalı buhar ve çıplak ateş ile tepkime vermez 600ºC ’ nin aşağıda hava ile okside olmaz 600ºC üzerinde halojenli bileşikler oluştururH ile yelken direği BeH2 oluşturmaz Seyreltik KOH ve NaOH içerisinde H2 açığa çıkar
Dilekçe Alanları: Yüksek kuvvet ve baskı gerektiren bakır ve nikel alaşımlarında kullanılır Bakıra Be eklenmesi ile kuvvetini 6 kat arttığı gözlenmiştir Bu şekilde elde edilen alaşımlar korozyana aleyhinde dirençli olduğu için, elektriği iyi ilettiği için ve dirençli olduğu için hareketlilik gerektiren parçaların yapımında, metal yüzeyinde kıvılcım oluşturmama özelliğinden nedeniyle petrol alanlarında el aleti olarak kullanılır Ni içerisine %2 Be metali eklendiği süre yüksek sıcaklıklara dirençli bazı aletlerin yapımında kullanılıyor Bu bileşik aynı zamanda elektrik bağlantılarında lehim olarak kullanılır 0202 Mg (magnezyum) Metali Mg metali yer kabuğunda karbonat, sülfatlar ve silikatlar halinde bulunur Yerkabuğunun % 2,76 ’sı magnezyumdur En kayda değer minerali Dolamit denilen MgCa(CO3)2 ’dir Diğer mineralleri Magnezit (MgCO3), Epsomit (MgSO47H2O), Karnolit (K2MgCl46H2O), Langbemit (K2Mg2(SO4)3), sabuntaşı talk (Mg3Si4O10(OH)2)ve mikadır (MgAl2O4) Mg elektroliz yöntemi ile elde edilir Anhidrit MgCl2 ‘ün 750ºC ’ de yakılmasıyla ya da kısmı olarak hidrate MgCl2 ’ ün daha düşük sıcaklıklarda elektrolizi ile elde edilir A metallerle seri bir şekilde reaksiyona girer Nemli ortamlarda halojenlerle MgX2 bileşiklerini oluşturur H ile 570ºC ve 200 atm basınçta MgH2 oluşturur Yüksek sıcaklıklarla NH3 ile tepkimeye girerek metanol oluşturur Havda parlak bir alevle yanarak MgO, Mg3N2 meydana getirirler Tatbik alanları: Mg, bükülebilme, eğilebilme ve basit şekil alabilme özellikleri nedeniyle uçak sanayide, valiz yapımında, fotoğrafçılıkta, optik malzemelerin yapımında, Berilyum, zirkonyum, uranyum, titanyum eldesin de indirgen olarak kullanılır Arabaların motor blokları, uçakların yakacak tankları ve iniş takımları Mg alaşımından yapılır Bu bileşik % 90 magnezyum, % 29 alüminyum, % 13 çinko ve % 0,21 mangan içermektedir 0203 Ca (kalsiyum) Metali Ca metali yer kabuğunda karbonat, sülfatlar ve silikatlar halinde bulunur En manâlı bileşikler kireç taşı (CaCO3), Jips (CaSO4), Florit (CaF2), apatit (Ca5(PO4)3F) tir Ca eritilmiş CaCl2 elektrolizinden elde edilir H2 ile reaksiyona girerek Ca hidrürleri oluştururlar Uygulama Alanları: En Fazla çelik endüstrisinde oksijen , kükürt ve floru uzaklaştırmak için kullanılır CaCO3; tebeşir, mermer, kalsit yapımında, hap endüstrisinde diş macunu üretiminde, kozmetik sanayide, ciklet yapımında kullanılmaktadır Kirecin Cl2 ile reaksiyonu sonucu oluşan Cahipoklorid beyazlatıcı olarak kullanılır Ca(OH)2 kağıt endüstrisinde kullanılır
*
01 Alkali Metaller 0101 Na (sodyum) Metali 0102 K (potasyum) Metali 0103 Li (lityum) Metali 0104
Alkali Metallerin Kimyasal ve Somut Özellikleri
02 Toprak Alkali Metaller 0201 Be (berilyum) Metali 0202 Mg (magnezyum) Metali 0203 Ca (kalsiyum) Metali
01 Alkali Metaller Periyodik tablonun 1A grubu elementleridir
Elektron dağılımları ns1 ile biter
Bu grup elemanları Li, Na, K,Rb, Cs ve Fr ‘dir 0101 Na (sodyum) Metali Na (sodyum) ’un üretimi 580ºC ’de NaCl ve CaCl2 karışımının elektrolizinden elde edilir Çelik katot üzerine Na ve Ca toplanırken, grafit artı uç üstüne Cl toplanır Katottaki Ca soğutulmuş toplama borular ile ayrılarak sodyum elde edilir Na bolluk açısından dünyadaki 5 Sırayı almaktadır Tabiatta yer alan bileşikleri NaCl (kaya tuzu), Na2CO3 (trona), NaNO3 (salpetre), NaSO4 ve sodyum borattır En büyük sodyum kaynağı deniz suyudur
Tatbik Alanları : Sodyum daha çok indirgen madde olarak kullanılıyor Bunu haricinde motordaki vuruntu sayısını azaltmak için, lastik üretiminde katalizör olarak, ısı değişim ünitelerinde düşük erime noktası, düşük viskozite, yüksek ısı kapasitesi ve ısısal iletkenliği nedeniyle kullanılmaktadır Na su ile temasa girdiğinde patlar Fazla ekzotermiktir 0102 K (potasyum) Metali Potasyumun metalik olarak üretimi ayrıca güç ayrıca de pahalıdır bu nedenle üretimi çok pozitif değildir KCl ’ün Na metali ile 850ºC ’de indirgenmesinden elde edilir
Tatbik alanları: KOH deterjan üretiminde, lastik sanayisinde, gaz maskelerinde CO2 (karbondioksit) tutucu olarak kullanılır K2CO3; süsleyici cam eşyalarda,optik lenslerde, tv tüplerinde, floresans lambalarda, dokuma boyalarında,pigmentlerde kullanılır KNO3; kaslı bir yükseltgenme ajanıdır, mermi içerisinde kullanılır KMnO4; oksitleyici bir madde olarak kullanılır Beyazlatıcı, saflandırıcı, renk giderici ve sakkarin üretiminde kullanılır KClO3; kibrtitlerde yanıcı olarak kullanılır KBr; fotoğrafçılık endüstrisinde kullanılır KClve K2SO4; gübre olarak kullanılır 0103 Li (lityum) Metali Li ilk kez petalite(LiAlSi4O10) denen bir mineralden izole edilmiştir daha sonra mika lepodolit(K2Li3Al4Si7O21(OHF) 3 den izole edilmiştir Li metali LiCl ve KCl taşıyan bir alaşımın 450 ºC elektroliz edilmesiyle elde edilir Li ferromangan mineralleri içerisinde bulunmakta ve yerküresi kayalarında yaklaşık 18 ppm bulunmaktadır Az bulunmasına rağmen başvuru alanları banal geniştir Uygulama Alanları: Steorat jel oluşturucu ortamı koyulaştırıcı özelliğe sahip Düşük sıcaklıklarda (20ºC) iyi bir etraf sağladığı için ve yüksek sıcaklıklara(120ºC) dayanabildiği için tercih edilir Uçak sanayisinde, deniz altlarında ve maskelerde karbondioksit tutuca maddesi olarak kullanılır LiOHH2O araba yağ sanayisinde suya karşı direnç sağladığı için kullanılır LiCO3 porselen sanayide, cam sanayide ve alüminyum sanayide kullanılıyor Alüminyum içerisine koyulduğu vakit erime noktasını düşürüyor, akışkanlığı arttırıyor Kurşuna ve alüminyuma ek edilerek uçak sanayide kullanılabilecek hafif, elastik alaşımlar elde edilmiş LiMg alaşımının yoğunluğu düşük olduğu için uçak sanayide kullanılıyor LiCl bir takım otomobil parçaları yapımında kullanılır
0104 Alkali Metallerin Kimyasal ve Bedensel Özellikleri
Devirli tabloda 1A grubu elementlerinde aşağıya dürüst inildikçe (atom numarası arttıkça)
• Metal yarıçapı artar
• Metaller yumuşadığı için erime ve kaynama noktaları azalır
• Oldukça elektropozitif oldukları için elektron vermeleri çok kolaydır • Kesildiklerinde mat bir yüzey gözlenir
• Halojenlerle çok şiddetli tepkime verirler
• Epeyce adaleli indirgen ajanlardır
• Koordinasyon kabiliyetleri zordur
• Isı ve elektriği iletirler
02 Toprak Alkali Metaller Periyodik tablonun 2A grubu elementleridir Elektron dağılımları ns2 ile biter Bu grup elemanları Be, Mg, Ca, Sr, Ba ve Rd ‘dir 0201 Be (berilyum) Metali Be doğada fazla fazla yer alan bir element değildir Yerkabuğunda %2 ppm civarında bulunmaktadır Tozları ve dumanı oldukça zehirlidir Bir fazla elde ediliş yöntemi vardır Beril minerallerinin Na2SiF6 ile 700750ºC ’ de reaksiyona sokulmasından sonradan oluşan Be(OH)2 2nin çöktürülmesi ile elde edilir Veya BeF2 ’nin 1300ºC ’daMg metali ile indirgenmesiyle elde edilir Be tanıdık en hafif ve en yüksek erime noktasına sahip elementtir Elastiklik kabiliyeti çeliğinkinden 3 kat daha fazladır Oda sıcaklığında reaksiyon vermez Su, kavgalı buhar ve çıplak ateş ile tepkime vermez 600ºC ’ nin aşağıda hava ile okside olmaz 600ºC üzerinde halojenli bileşikler oluştururH ile yelken direği BeH2 oluşturmaz Seyreltik KOH ve NaOH içerisinde H2 açığa çıkar
Dilekçe Alanları: Yüksek kuvvet ve baskı gerektiren bakır ve nikel alaşımlarında kullanılır Bakıra Be eklenmesi ile kuvvetini 6 kat arttığı gözlenmiştir Bu şekilde elde edilen alaşımlar korozyana aleyhinde dirençli olduğu için, elektriği iyi ilettiği için ve dirençli olduğu için hareketlilik gerektiren parçaların yapımında, metal yüzeyinde kıvılcım oluşturmama özelliğinden nedeniyle petrol alanlarında el aleti olarak kullanılır Ni içerisine %2 Be metali eklendiği süre yüksek sıcaklıklara dirençli bazı aletlerin yapımında kullanılıyor Bu bileşik aynı zamanda elektrik bağlantılarında lehim olarak kullanılır 0202 Mg (magnezyum) Metali Mg metali yer kabuğunda karbonat, sülfatlar ve silikatlar halinde bulunur Yerkabuğunun % 2,76 ’sı magnezyumdur En kayda değer minerali Dolamit denilen MgCa(CO3)2 ’dir Diğer mineralleri Magnezit (MgCO3), Epsomit (MgSO47H2O), Karnolit (K2MgCl46H2O), Langbemit (K2Mg2(SO4)3), sabuntaşı talk (Mg3Si4O10(OH)2)ve mikadır (MgAl2O4) Mg elektroliz yöntemi ile elde edilir Anhidrit MgCl2 ‘ün 750ºC ’ de yakılmasıyla ya da kısmı olarak hidrate MgCl2 ’ ün daha düşük sıcaklıklarda elektrolizi ile elde edilir A metallerle seri bir şekilde reaksiyona girer Nemli ortamlarda halojenlerle MgX2 bileşiklerini oluşturur H ile 570ºC ve 200 atm basınçta MgH2 oluşturur Yüksek sıcaklıklarla NH3 ile tepkimeye girerek metanol oluşturur Havda parlak bir alevle yanarak MgO, Mg3N2 meydana getirirler Tatbik alanları: Mg, bükülebilme, eğilebilme ve basit şekil alabilme özellikleri nedeniyle uçak sanayide, valiz yapımında, fotoğrafçılıkta, optik malzemelerin yapımında, Berilyum, zirkonyum, uranyum, titanyum eldesin de indirgen olarak kullanılır Arabaların motor blokları, uçakların yakacak tankları ve iniş takımları Mg alaşımından yapılır Bu bileşik % 90 magnezyum, % 29 alüminyum, % 13 çinko ve % 0,21 mangan içermektedir 0203 Ca (kalsiyum) Metali Ca metali yer kabuğunda karbonat, sülfatlar ve silikatlar halinde bulunur En manâlı bileşikler kireç taşı (CaCO3), Jips (CaSO4), Florit (CaF2), apatit (Ca5(PO4)3F) tir Ca eritilmiş CaCl2 elektrolizinden elde edilir H2 ile reaksiyona girerek Ca hidrürleri oluştururlar Uygulama Alanları: En Fazla çelik endüstrisinde oksijen , kükürt ve floru uzaklaştırmak için kullanılır CaCO3; tebeşir, mermer, kalsit yapımında, hap endüstrisinde diş macunu üretiminde, kozmetik sanayide, ciklet yapımında kullanılmaktadır Kirecin Cl2 ile reaksiyonu sonucu oluşan Cahipoklorid beyazlatıcı olarak kullanılır Ca(OH)2 kağıt endüstrisinde kullanılır
*