Elementlerin Özellikleri Ve Kullanım Alanları-Elementlerin Özellikleri Kimya Dersi

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 anot üzerine Cl toplanır Katottaki Ca soğutulmuş toplama borular ile ayrılarak sodyum elde edilir

Na bolluk açısından dünyadaki 5 Sırayı almaktadır Tabiatta bulunan bileşikleri NaCl (kaya tuzu), Na2CO3 (trona), NaNO3 (salpetre), NaSO4 ve sodyum borattır En büyük sodyum kaynağı deniz suyudur

Kullanım 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 Çok ekzotermiktir

0102 K (potasyum) Metali

Potasyumun metalik olarak üretimi hem zor hem de pahalıdır Bu nedenle üretimi çok fazla değildir KCl’ün Na metali ile 850ºC’de indirgenmesinden elde edilir

Kullanım alanları:

KOH deterjan üretiminde, lastik sanayisinde, gaz maskelerinde CO2 (karbondioksit) tutucu olarak kullanılır

K2CO3; dekoratif cam eşyalarda,optik lenslerde, tv tüplerinde, floresans lambalarda, tekstil boyalarında,pigmentlerde kullanılır

KNO3; kuvvetli 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 defa petalite(LiAlSi4O10) denen bir mineralden izole edilmiştir Daha sonra mika lepodolit(K2Li3Al4Si7O21(OHF)3 den izole edilmiştir

Li metali LiCl ve KCl içeren bir alaşımın 450 ºC elektroliz edilmesiyle elde edilir

Li ferromangan mineralleri içerisinde bulunmakta ve yerküresi kayalarında yaklaşık 18 ppm bulunmaktadır Az bulunmasına rağmen kullanım alanları bayağı geniştir

Kullanım Alanları:

Steorat jel oluşturucu ortamı koyulaştırıcı özelliğe sahip Düşük sıcaklıklarda (-20ºC) iyi bir ortam sağladığı için ve yüksek sıcaklıklara(120ºC) dayanabildiği için tercih edilir Uçak sanayisinde, deniz altlarında ve maskelerde karbondioksit tutuca maddesi olarak kullanılır

LiOHH2O otomobil yağ sanayisinde suya karşı direnç sağladığı için kullanılır

LiCO3 porselen sanayide, cam sanayide ve alüminyum sanayide kullanılıyor

Alüminyum içerisine koyulduğu zaman erime noktasını düşürüyor, akışkanlığı arttırıyor

Kurşuna ve alüminyuma ilave edilerek uçak sanayide kullanılabilecek hafif, esnek alaşımlar elde edilmiş

Li-Mg alaşımının yoğunluğu düşük olduğu için uçak sanayide kullanılıyor

Li-Cl bazı otomobil parçaları yapımında kullanılır

0104 Alkali Metallerin Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri

Periyodik tabloda 1A grubu elementlerinde aşağıya doğru 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 reaksiyon verirler

· Oldukça kuvvetli indirgen ajanlardır

· Koordinasyon kabiliyetleri zordur

· Isı ve elektriği çok iyi 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 çok fazla bulunan bir element değildir Yerkabuğunda %2 ppm civarında bulunmaktadır Tozları ve dumanı oldukça zehirlidir

Bir çok elde ediliş yöntemi vardır Beril minerallerinin Na2SiF6 ile 700-750ºC’ de reaksiyona sokulmasından sonra oluşan Be(OH)2 2nin çöktürülmesi ile elde edilir Veya BeF2’nin 1300ºC’daMg metali ile indirgenmesiyle elde edilir

Be bilinen en hafif ve en yüksek erime noktasına sahip elementtir Elastiklik kabiliyeti çeliğinkinden 3 kat daha fazladır Oda sıcaklığında reaksiyon vermez Su, kızgın buhar ve çıplak ateş ile reaksiyon vermez 600ºC’ nin altında hava ile okside olmaz 600ºC üzerinde halojenli bileşikler oluştururH ile direk BeH2 oluşturmaz Seyreltik KOH ve NaOH içerisinde H2 açığa çıkar

Kullanım Alanları:

Yüksek güç ve kuvvet gerektiren bakır ve nikel alaşımlarında kullanılır Bakıra Be eklenmesi ile kuvvetini 6 kat arttığı gözlenmiştir Bu şekilde elde edilen alaşımlar korozyana karşı dayanıklı olduğu için, elektriği iyi ilettiği için ve dayanıklı olduğu için hareketlilik gerektiren parçaların yapımında, metal yüzeyinde kıvılcım oluşturmama özelliğinden dolayı petrol alanlarında el aleti olarak kullanılır

Ni içerisine %2 Be metali eklendiği zaman yüksek sıcaklıklara dayanıklı bir takım aletlerin yapımında kullanılıyor Bu alaşım 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 önemli 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 veya kısmı olarak hidrate MgCl2’ ün daha düşük sıcaklıklarda elektrolizi ile elde edilir

A metallerle hızlı 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

Kullanım alanları:

Mg, bükülebilme, eğilebilme ve kolay 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 yakıt tankları ve iniş takımları Mg alaşımından yapılır Bu alaşım % 90 magnezyum, % 2-9 alüminyum, % 1-3 çinko ve % 0,2-1 mangan içermektedir

0203 Ca (kalsiyum) Metali

Ca metali yer kabuğunda karbonat, sülfatlar ve silikatlar halinde bulunur En önemli 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

Kullanım Alanları:

En fazla çelik endüstrisinde oksijen , kükürt ve floru uzaklaştırmak için kullanılır

CaCO3; tebeşir, mermer, kalsit yapımında, ilaç endüstrisinde diş macunu üretiminde, kozmetik sanayide, ciklet yapımında kullanılmaktadır

Kirecin Cl2 ile reaksiyonu sonucu oluşan Ca-hipoklorid beyazlatıcı olarak kullanılır

Ca(OH)2 kağıt endüstrisinde kullanılır