Kémia | Középiskola » Kémia érettségi tételek, 2010

1. A periódusos rendszer Az atomok szerkezete: Környezetünk megfelelő hőmérsékleten és nyomáson az atomok (a nemesgázok kivételével) kötött állapotban fordulnak elő. Szabad atomok csak magas hőmérsékletű gőzökben vagy gázokban találhatók Amikor egyszerűen az atomok szerkezetéről beszélünk, akkor szabad atomokra gondolunk, amelyek nincsenek másik atomhoz kötve. Valamennyi atom atommagból és elektronokból áll. Az atommag + töltésű protonokból és töltés nélküli neutronokból épül fel. A protonok és neutronok tömegének összege sokkal nagyobb, mint az elektronok tömege Ezért az atom tömege tulajdonképpen az atommagban összpontosul. Az atommag körül elektronfelhőt alkotva találhatók a – töltésű elektronok. Az elektronok tömege igen kicsi (relatív tömege: 1/1840){Az atom elemi részecskékből áll. Elemi részecskék: a nukleonok (proton, neutron) és az elektron} Az atomok elektromosan semlegesek, mert bennük:

N(p+)=N(e-) Rendszám: (Z) Az atomok legfontosabb jellemzője a protonok száma, a rendszám, mely az elem sorszáma a periódusos rendszerben. Az atom semlegességéből következően, az elektronok számát is megmutatja Tömeg szám: (A) Mivel az elektronok tömege elhanyagolható, és mivel a p+-ok és n°-ok tömege közel azonos, összegük a tömegszám meghatározás mellett, jól összehasonlíthatóvá teszi az atomok tömegét. Így A=Z+N(n°) 55 Pl.: 26 Fe ←vegyjel (26=Z, 55=A) Az elemek: Az azonos p+ számú atomok halmaza. Azonban az atomok tömegszáma eltérhet benne, mert eltérhet a n° számuk. Jelölésük vegyjellel történik (Az azonos p+ számú, de eltérő tömegszámú atomok az adott elem izotópjai) Az elektron atomi pályái Az atomnak nincs meghatározott felülete, mert az elektronok az atommagtól aránylag nagy távolságban is előfordulhatnak. Ezért az atommag körül az elektronok elektronfelhőt képeznek Az atomnak azt a részét, amelyben az

e- 90%-os valószínűséggel előfordul atompályának mondjuk. Az atompályák megkülönböztetésére kvantumszámokat használunk. Az atomban minden atompályát 3 kvantumszám jellemez: - a főkvantumszám: Az atompálya méretét jellemzi. Jele: n Értékei: 1,2,3, stb. Minél nagyobb annál kiterjedtebb az atompálya Az azonos főkvantumszámú pályák héjakat képeznek. - a mellékkvantumszám: Az atompálya alakját jellemzi. Jele: l Értékei: 0,1,2,3, n-1 közötti egész szám, de gyakran betűvel jelöljük. Pl.: 1=s, ezek a gömbszimmetrikus pályák Az azonos mellékkvantumszámú pályák alhéjakat alkotnak. - a mágneseskvantumszám: Jelentése akkor van, ha az atom mágneses térbe kerül. Jele: m Értékei: -l, -l+1, 0, l-1, +l A pályaenergia: az adott atompályán lévő elektron energiája az alapállapotú atomban. Előjele negatív, mert ha az elektron végtelen távol van a magtól, akkor az energiája 0. (Alapállapotú atom: Olyan állapota az atomnak,

amikor az elektronok a legerősebben kötődnek az atommaghoz, és leszakításukhoz a legnagyobb energia mennyiség szükséges.) {Egyéb fogalmak a függvénytáblázatban: Pauli-elv, Energia minimum elve, Hund szabály} A kémiai folyamatokban azoknak az elektronoknak az állapotában történik a legnagyobb változás, amelyek a külső héjon vagy egy lezáratlan belső alhéjon helyezkednek elezek a vegyértékelektronok. Az atom többi része az ún. atomtörzshöz tartozik (atomtörzs: Az atommag és a belső lezárt alhéjak alkotják) A periódusos rendszer: Kísérleti eredmények azt mutatják, hogy azok az elemek mutatnak hasonló tulajdonságot, amelyek atomjainak vegyértékhéja hasonló szerkezetű. Ezeket az elemeket a periódusos rendszerben egymás alá helyezve találjuk meg. A periódusos rendszer az elemeket rendszerbe foglalja. 1 A rendszer logikája: az elemeket növekvő rendszám szerint vízszintes sorokba soroljuk. minden vízszintes sor egy adott

alhéj kiépítésével kezdődik, és annak telítődésével fejeződik be, vagyis a megfelelő nemesgázzal. Egy-egy vízszintes sort periódusnak nevezünk, amelyből összesen 7db. van Ezentúl a periódusok száma megadja az abban a periódusban lévő atomok elektronhéjainak a számát. az egymás alá kerülő elemeket oszlopokat alkotnak. Az azonos oszlopba tartozó elemek vegyértékhéja azonos. Ezeket a héjakat római számmal I–VIII-ig számoz zuk. Az oszlopokat az alhéjak kiépülése mezőkre osztja, így az alhéjaknak megfelelő mezők léteznek. Pl: I, II főcsoportban az s alhéj, III-VIII-ig a p alhéj, a mellékcsoportban a d alhéj épül ki Az f mezőt a lantanoidák (14 elem, 4 f) és az aktinoidák (14 elem, 5 f) alkotják A legfontosabb főcsoportok nevet is kaptak: 1.A alkálifémek 2.A alkáliföldfémek 7.A halogének 8.A nemesgázok* a bór- pollónium vonal két nagy csoportra osztja a p mező elemeit:jobbra a nem fémes elemek, balra a fémes

elemek, a vonal mentén pedig az átmenetifémek. A negyedik periódustól kezdve kisebb szabálytalanságok figyelhetők meg. A jelenség okát azonban már ismerjük: az atomok atompályái úgy töltődnek fel elektronokkal, hogy az atom energiája minimális legyen *A nemesgázok kitüntetett szerepet töltenek be a kémiai elemek között, mivel rendkívül stabilak. Ennek ellenére a nemesgázok közül csak kettőnek van telített héja: a héliumnak és neonnak. A többi nemesgáz legkülső héja 8 elektronnal még nincs telítve, mégis az összes kitűnik stabilitásával. Az ns2np6 szerkezetet nevezzük nemesgázhéj-szerkezetnek. Mengyelejev ismerte csak fel teljes egészében a kémiai elemeknek atomtömegeik szerint való rendezésében megnyilvánuló természeti törvényt. Az elemeket növekvő atomtömegük szerint sorrendbe helyezve felismerte, hogy az elemek sajátságai periodikusan, szakaszosan ismétlődnek atomtömegeikkel. Miután még ismeretlen volt az atom

felépítése, az atomok legjellemzőbb adatának az atomtömeget tekintették. Az ő korában még csak 61 elemet ismertek. Ezért Mengyelejev egyes helyeket üresen hagyott a táblázatban, és meg volt győződve arról, hogy ezeket az elemeket fel fogják fedezni. Periodicitás a periódusos rendszerben A rendszám növekedésével egyes tulajdonságok monoton, mások periodikusan változnak. Az elemek atomtömege pl.-néhány kivételtől eltekintve- folyamatosan nő, az atomok mérete, az EN, az ionizációval kapcsolatos energiaviszonyok, ennek következtében kémiai tulajdonságok viszont periodikusan változnak. Az atomok mérete A gömbnek képzelt atomok méretének jellemzésére az atomsugarat használjuk. Az atom sugár a periodikus rendszer egy csoportjában a rendszám növekedésével nő, mivel a periódusszám növekedésével az atomok vegyértékelektronjai egyre nagyobb méretű héjra épülnek be. A periódusokban viszont az atomsugár csökken a rendszám

növekedésével, mivel a növekvő p+ szám miatt az atommag egyre erősebben vonzó hatást gyakorol az atom ugyanazon héjon lévő elektronjaira. A nemesgázatomok sugara a legkisebb. Az elektronegativitás {jele:EN} A kötött állapotú atomok elektronvonzóképességére utaló viszonyszám. Az EN a rendszámmal periódikusan változik: a periódusokban nő, a főcsoportokban pedig csökken. A periódusokban való növekedést a magtöltés növekedése miatt kialakuló egyre nagyobb magvonzással magyarázhatjuk, a főcsoportokban viszont a vegyértékhéj egyre távolabb kerül az atommagtól, így a mag vonzó hatása is egyre kisebb lesz a vegyértékhéjra, ill. az atomtörzs szélére A viszonyítási rendszert Linus Pauling amerikai vegyész dolgozta ki. A különböző energetikai adatokból meghatározott EN legnagyobb értéke a F-hoz tartozik(4). A nemesgázoknál nem értelmezték az EN-tást, mert ezeket sokáig nem sikerült reakcióba vinni, így nem rendelkeztek

megfelelő energetikai adatokkal. 2 2. Az elsőrendű kémiai kötések A molekulák képződése A molekulák meghatározott számú atom összekapcsolódásával képződő részecskék. Pl. ha 2 atom közeledik egymáshoz, kétféle elektromos kölcsönhatás lép fel: a) Az atommagok vonzást gyakorolnak a másik atom elektronjára, s emiatt az elektronfelhők sűrűsége megváltozik. Ha 2 ellentétes spinű e- kötést létesít a 2 atom között, akkor kötő elektronpárt képeznek és így az atompályából molekula pálya alakul ki. A Pauli-elv a molekulapályákra is érvényes Azonban a molekulapálya alakja nem gömbszimmetrikus. b) Bizonyos távolságban számolnunk kell az atommagok, és a 2 elektron közötti taszítással is, ami a 2 atom közeledését megakadályozza. Meghatározott távolságban a vonzó és a taszító hatások egyensúlyba kerülnek egymással, kialakul a stabilis molekula.{A molekula energiája kisebb, mint amekkora a 2 atom energiája} A

kémiai kötések Az anyagi halmazokat a részecskék között kialakuló kölcsönhatások, az ún. kémiai kötések stabilizálják. Elsőrendű kötések Erős kölcsönhatások, felbontásukhoz 102-103 kJ/mol nagyságrendű energia befektetése szükséges. a) Kovalens kötés Az atomtörzsek között, közös elektronpárok révén megalakuló kötés. Kialakulásának feltétele: -a kötést létesítő atomok nagy EN-suk révén képesek legyenek megtartani a kötő elektronpárokat Kovalenskötés alakul ki ált. a nemfémes elemek atomjai(plCl2, HCl,S8,SO3), ill a nagyobb EN-sú, kis atomtörzső, nagy töltésű fémek és nem fémes elemek között (pl.AlCl3) Kovalenskötés csoportosítása 1.) Létrejötte szerint Kolligációval, ha a kötést létesítő 2 atom mindegyike ellentétes spinű párosítatlan elektronnal hozza létre a kapcsolatot Datív kötéssel, ha a kötést létesítő 2 atom egyike teljes elektronpárt ad a kötésbe. (plCO) 2.)Szimmetria szerint

Szigma kötés, ha tengelyszimmetrikus, a tengelye a 2 atommagon áthaladó egyenes Π-kötés, ha síkszimmetrikus és a szigmakötés tengelye a Π-kötés szimmetriasíkján fekszik. 3.)Száma szerint Egyszeres, ha 1 elektronpár tartja össze a 2 atomtörzset {mindig szigma kötés jön létre} Többszörös, ha 2 vagy 3 elektronpár tartja össze a 2 atomtörzset. Akkor alakulhat ki, ha az atomtörzsek kisméretűek, de elég nagy töltésűek is, így a magtöltés elég nagy ahhoz, hogy megtartsa a Π-kötéseket is. 4.)Lokalizáció szerint Lokalizált, ha a kötő e-pár 2 atomtörzshöz tartozik. Delokalizált, ha 2-nél több atomtörzshöz tartozik. 1 5.)Polaritás szerint Apoláris, ha a kötést létesítő atomok EN-sa azonos (pl. elemek esetében), így az e-pár egyforma mértékben tartozik a kötést létesítő atomokhoz. Poláris, ha EN-suk nem azonos (a nagyobbnál nagyobb lesz az e-pár megtalálási valószínűsége) A kötés jellemzői Kötési energia

Két atom között a kovalens kötés felbontását kísérő moláris energiaváltozás. Befolyásolja: a kialakult kötések száma, (annál nagyobb, minél kisebb atomok között jön létre, mivel akkor a kötéstávolság a legkisebb) Kovalens vegyérték Az atomhoz tartozó kötő e-párok számát az adott atom kovalens vegyértékének nevezzük. b) Ionkötés Ellentétes töltésű ionok között kialakuló elektrosztatikus kölcsönhatás. (Közönséges körülmények között csak szilárd halmazállapotú anyagokra jellemző.) Ha a vegyületet létrehozó elemek atomjainak nagy az EN-beli különbsége, akkor a kötés kialakulásakor a kisebb EN-sú elem atomjaiból e- leszakadással + töltésű kationok, a nagyobb EN-sú elem atomjaiból pedig e- felvétellel – töltésű anionok képződnek. c) Fémes kötés A teljes kristályrácsra kiterjedő delokalizált elektronrendszer, amely a rácspontokon lévő fémionokat (atomokat) veszi körül Kialakulásának

feltétele: A kötést létesítő atomok kis EN-sa, amely lehetővé teszi a vegyértékelektronok delokalizálódását. Fémes kötés alakul ki a viszonylag kevés vegyérték elektronnal rendelkező fémek esetében. A fémes kötés fennmarad a fémek olvadékában is: pl. Hg A kötések között folyamatos az átmenet, nem lehet egyértelmű határokat szabni! 2 3. Molekulák alakja, polaritása A molekulák térbeli felépítése Molekula: Meghatározott számú atom összekapcsolódásával képződő részecskék. A molekulák térbeli felépítését az atommagok kölcsönös helyzete határozza meg. Az atommagok helyzetéről szemléletes képet kapunk, ha ismerjük: A kötések hosszát és a kötések által bezárt szöget. A kapcsolódó atomok kötései által bezárt szöget kötésszögnek nevezzük. Kötő e-pár: Két ellentétes spinű e-, mely kötést létesít a két atom között. Nem kötő e-pár: A molekulában továbbra is egy atommag vonzása alatt

áll. Ezentúl a molekulák felépítésének megértéséhez, figyelembe kell vennünk az elektronpár taszítási elméletet is, amely ki mondja,hogy Ha a központi atomhoz nemkötőt e-pár is tartozik, az a kötésszöget módosítja: behúzódik az atom felé, mert csak egy atommag vonzása alatt áll. Taszító hatására összébb szorulnak a kötő e- párok, így kisebb lesz a bezárt szög. Vagyis az elektronpár taszítási elmélet szerint s központi atom körül lévő kötő és nemkötő elektronpárok a lehető legtávolabb helyezkednek el egymástól. Központi atom(A) A legnagyobb vegyértékű atom a molekulában, amelyhez a többi atom kapcsolódik. Ligandum(X) A központi atomhoz kapcsolódó atomok(kisebb vegyértékűek) Ha a molekula központi atomjához nem tartoznak nemkötőt e-párok, akkor a központi atomhoz kapcsolódó ligandumok száma határozza meg a téralkatot: -lieáris: AX2 180°-os kötés szög 2 ligandum Pl. CO2, BeCl2 -síkháromszöges AX3

120°-os kötés szög 3 ligandum Pl. SO3, BF3 -tetraéderes AX4 190,5°-os kötésszög 4 ligandum Pl. CH4, CCl4 A központi atomhoz tartozó nemkötőt e-pár (E) a szabályos téralkatot módosítja. -V-alakú AX2E1-2 síkháromszöges torzulása kötésszög kisebb, mint 109,5° pl. H2O105°, SO2 -háromszög alapú piramis AX3E Kötésszög kisebb, mint 190,5° pl. NH3107°, PH3 Meg kell még jegyezni, hogy a π-kötések a molekula alakját lényegesen nem befolyásolják, a kötésszögeket csak kis mértékben módosítják. Tehát a molekulák alakját, térbeli szerkezetét döntően a szigma-kötések, a molekula szigma-váza határozza meg. A molekulák polaritása Az atomok EN-si értékei lehetővé teszik, hogy a molekulában az atomok közötti kötés jellegéről tájékozódjunk. A kémiai kötés jellegét – apoláris vagy poláris kovalens – a kötést létesítő atomok elektronegativitásának különbsége (ΔEN) határozza meg. Ha ΔEN 0, akkor a

kovalens kötés poláris, ha nullánál nagyobb, poláris. A kétatomos molekulák esetében az EN különbsége a kötés polaritása mellett a molekula polaritását is jelzi. Több atomos molekula polaritásához nem elegendő egyetlen kötés polaritását meghatározni. A molekulán belül a kötések polaritása különböző nagyságú és irányú lehet, egymás hatását erősíthetik, gyengíthetik, sőt meg is szüntethetik. Apoláris a molekula, ha benne a + és a – elektromos töltések súlypontja egybeesik: a) ha azonos EN-sú atomok kapcsolódnak, pl.: N2,P4,Cl2,S8 stb b) ha a kötéspolaritások kioltják egymást (polaritásvektorok összege 0), azaz minden olyan molekula esetében, ahol nem tartozik nemkötő e-pár a központi atomhoz, és minden ligandum azonos, pl.: CO2, SO3,CH4 Dipólusmolekuláról van szó, ha a polaritásvektorok nem oltják ki egymást, pl.: SO2, H2O, CH2O 4. A kristályrácstípusok Az anyagi halmazok A gyakorlatban soha nem

vizsgálhatjuk meg egyetlen atom, ion vagy molekula sajátságait. A szabad szemmel látható vagy nem látható, mérlegen mérhető anyagmennyiség igen sok atomból, molekulából vagy ionból épül fel. Ezek építik fel a körülöttünk észlelhető anyagi világot. A sok részecskéből felépített rendszereket anyagi halmazoknak nevezzük. Az anyagi halmazok tulajdonságait elsősorban az alkotó részecskék szerkezete és sajátságai határozzák meg, de figyelembe kell venni a halmazok szerkezetét, nagyszámú atom, molekula, ill. ion között fellépő kölcsönhatásokat is A kölcsönhatásoktól függ elsősorban az anyag halmazállapota, olvadáspontja, forráspontja stb. Kristályrácstípusok A képzeletbeli térháló rácspontjain lévő részecskék és a köztük működő kémiai kötés típusa alapján négyféle kristályrácsot különböztetünk meg: molekula-, atom-, ion- és fémrácsot. Ionrács Ionrácsos kristály jön létre, amelyben az

ellentétes töltésű ionok között a kapcsolatot az ionos kötés biztosítja. Ionos kötésnek nevezzük azt a kapcsolatot, amelyben az ellentétes töltésű ionokat a kristályrácsban a köztük fellépő elektromos kölcsönhatás tartja össze. Az ionos kötés elsőrendű kémiai kötés. Az ionos kötés erősségét a rácsenergiával jellemezzük A rácsenergia az az energia, mely szükséges ahhoz, hogy 1 mol kristályos anyagot szabad ionokra bontsunk. Jele: ΔEr Az ionrács rácspontjain ellentétes töltésű ionok vannak, köztük erős, elsőrendű ionkötés tartja fenn a kapcsolatot (nem irányított). Ennek következtében az ionrácsban kristályosodó anyagok olvadás- és forráspontja magas, így közönséges körülmények között mind szilárd halmazállapotú, azonban a rácsenergia értéke közepes (befolyásolja az iontöltése, és az ion mérete). Az ionvegyületek képlete csak az ionok számarányát fejezi ki (pl NaCl bármely mennyiségű

NaCl-ban a nátrium- és a kloridionok számaránya 1:1). Dipólusmolekulájú oldószerekben általában jól oldódnak, mert a dipólusos oldószerek molekulái erős kölcsönhatásba léphetnek az ionokkal (ezt a víz esetében hidratációnak nevezzük), és az így kiszakíthatják azokat a kristályrácsból. Szilárd halmazukban az ionok helyhez kötöttek, ezért csak olvadékuk, vagy vizes oldatuk vezeti az elektromos áramot. Keménységük közepes Ionrácsban kizárólag vegyület kristályosodhat, hiszen az ionkötés kialakulásának feltétele a kötést létesítő atomok EN-ának nagy különbsége. Tisztán ionrácsos anyagok a kis EN-sú fémek és a nagy EN-sú nemfémes elemek alkotta vegyületek (pl. NaCl, KBr, CaF2, CaO stb.) Az oxosavak savmaradék-anionjai is ionvegyületeket képeznek a fémionok többségével {pl. Al2(SO4)3, Fe(NO3)2, AgNO3, NaPO4 stb} Atomrács Az olyan anyagok, melyekben korlátlan számú atom kapcsolódik össze kovalens kötéssel az

atomrácsban kristályosodó anyagok közé soroljuk. Rácspontjain atomtörzsek vannak, köztük erős, irányított, elsőrendű kovalens kötések tartják fenn a kapcsolatot. A képlet csak az atomok ill. azok arányát fejezi ki Az erős kovalens kötés miatt az atomrácsban kristályosodó anyagok olvadás- és forráspontja igen magas, így közönséges körülmények között minden atomrácsos anyag szilárd halmazállapotú és igen kemény. Rácsenergiája igen 1 nagy. Erős, nehezen felszakítható kötéseik miatt nincsen oldószerük sem Halmazuk nem tartalmaz mozgékony, töltéssel rendelkező részecskéket, ezért szigetelők (esetleg félvezetők). Atomrácsban kristályosodnak a nemfémes elemek közül a széncsoport elemei (C, Si, Ge), amelyek képesek a tér minden irányában erős kötéseket létesíteni. Vegyületek is kristályosodhatnak atomrácsban (pl. SiO2, SiC, ZnS, HgS) Tipikus atomrácsot mutat a gyémánt kristálya, ahol minden szénatom –

szabályos tetraédert alkotva - négy másik szénatommal képez kovalens kötést (koordinációs szám:4). Fémrács A fématomok vegyértékhéján kevés számú e- van, ezek az atommagtól viszonylag messze tartózkodnak, kisebb energiával kötődnek. A fématomok úgy rendeződnek kristályba, hogy a rácspontjain pozitív töltésű részecskék („fémionok”) vannak. A fémrácsot alkotót atomok legkülső héjának elektronjai (ill. azok egy része) a teljes rácsra delokalizálódott elektronfelhőként tartja össze a fémrácsot A fématomok között kialakult kötést fémes kötésnek nevezzük (nem irányított). A fémes kötés olyan elsőrendű kémiai kötés, amelyben a rácspontokban levő fématomokat delokalizált elektronok tartják össze. Ennek köszönhetően a fémek jó elektromos és hő vezetők. A delokalizált elektronrendszer könnyű gerjeszthetősége miatt a fémek mindenféle hullámhosszúságú fényt képesek elnyelni, viszont a

fémfelület a fény egy részét visszaveri, így a fémek többsége szürke, felületük csillogó. A fémek olvadáspontja széles határok között változik A legalacsonyabb olvadáspontú fémek (pl. Hg) közönséges körülmények között folyékony halmazállapotúak, míg a d-mező fémei között igen magas, 1000-2000°C-os olvadáspontú is előfordul. Az eltérő olvadáspont egyik oka, a változó rácsenergia, vagyis a kötés erősségétől: - az atomok méretétől és a - vegyértékelektronok számától (pl. kisebb méret ált magasabb olvadáspontot és nagyobb sűrűséget eredményez). Ezekből következik, az is, hogy halmazállapotuk is változó. Olvadt állapotban, egymásban oldódnak, többségük híg (ki. + standard potenciálú fémek) és tömény savakkal (kiv. Al, Fe) egyaránt reakcióba lépnek („oldódnak”), és az Al, Zn, Sn lúgoldatban is oldódnak. Fémrácsban kristályosodnak az I.A, IIA, I-VIIIB-ban található elemek és néhány

vegyület. Molekularács A molekularácsban a rácspontokon molekulák - nemesgázok esetén atomok – vannak, köztük gyenge másodrendű (nem irányított) kötések tartják fenn a kapcsolatot. Ennek következtében az olvadás- és forráspontjuk viszonylag alacsony (ok: a rácsenergia igen kicsi), így közönséges körülmények között sok molekularácsos elem és vegyület gázhalmazállapotú vagy folyékony. A szilárd halmazállapotúak között pedig sok anyag van, amely könnyen szublimál (Szublimáció az a folyamat, amelyben a szilárd halmazállapotú anyag közvetlenül légnemű halmazállapotú anyaggá alakul át.) , ill törékeny vagy puha Halmazuk nem tartalmaz mozgékony, töltéssel rendelkező részecskéket, ezért sem szilárd halmazuk, sem olvadékuk nem vezeti az elektromos áramot (csak vizes oldatuk). Az apoláris molekulájú anyagok apoláris, a poláris molekulákkal rendelkezők pedig poláris (pl. H2O) oldószerekben oldódnak. Molekularácsban

kristályosodik a nemfémes elemek többsége (H2, O2, F2, P4, S8 stb.), és a molekulákat képező vegyületek (SO2, CO2, CCl4 stb) A legtöbb szerves vegyület is molekularácsos. 2 5. Az elektrolízis Az elektronátmenettel járó reakciók Az oxidáció e- leadást, a redukció e- felvételt jelent. A két folyamat egymást feltételezi: az oxidálódó anyag elektront ad át a partnerének, vagyis redukálja azt, a redukálódó anyag pedig partnerének oxidálószere. Az oxidációs szám az anyagot alkotó „atomok” tényleges vagy névleges töltése. Az elemi állapotú anyagokban az atomok oxidációs száma 0. A vegyületekben a kötésben részt vevő elektronokat a nagyobb EN-sú atomokhoz rendelve kapjuk meg az oxidációs szám értékét. Ebből következően vegyületekben az oxidációs számok összege nullát ad, összetett ionokban pedig megegyezik az ion töltésével. Az oxidációs szám megállapítása: - egyszerű ionok esetében az oxidációs szám

megegyezik töltésükkel - a hidrogén oxidációs száma ált. +1 (kiv hidridek -1) - az oxigén oxidációs szám vegyületekben ált. -2 (kiv F2O {+2}, peroxidok {-1}) Oxidációs számváltozások: Oxidáció esetében az adott atom oxidációs száma nő, redukció esetén az adott atom oxidációs száma csökken. Elektrokémia A galvánelem A galvánelem két elektródból álló berendezés, melyben a két elektród elektrolit oldata „érintkezik” egymással. Elektródnak nevezzük egy anyag redukált és oxidált alakjából álló rendszert. A galváncellák olyan berendezések, amelyek kémiai energiát alakítanak át elektromos energiává. Egyik egyszerű példája a Daniell-elem: A galváncella pólusait a standardpotenciálok lapján döntjük el. A standardpotenciálok összehasonlításával megbecsülhetjük a vizes oldatban lezajló redoxireakciók irányát is: a reakciópartnerek közül a kisebb standardpotenciálú redoxirendszer képes oxidálódni, a

nagyobb standardpotenciálú redukálódni. Ez azt jelenti, hogy csak akkor mehet végbe a kémiai reakció, ha a kisebb standardpotenciálú rendszer redukált és a nagyobb oxidált alakját reagáltatjuk egymással. ε°(Cu2+/Cu)=0,34V Katód ε°(Zn2+/Zn)=-0,76V Anód - Zn(sz)‫׀‬Zn2+(aq)‫׀׀‬Cu2+(aq)‫׀‬Cu(sz) + A Zn elektród a – pólus, ez az anód, itt oxidáció megy végbe. A rézelektród a + pólus, ez a katód, itt redukció megy végbe. Az elektromotoros erő (EMF) az a feszültség, amit a galvánelem pólusai között akkor mérünk, ha nem halad át áram a berendezésen. EMF=ε(katód) - ε(anód) Az elektrolízis A galváncellában önként mennek végbe a redoxireakciók, s ezek elektromos áramot termelhetnek. Az elektrolízis során –az előzőekkel ellentétben- elektromos áram hatására mennek végbe redoxireakciók (kémiai változás), tehát az elektrolízis során az elektromos energia kémiai energiává alakul. 1 A galvánelemben is

megfordíthatjuk a folyamatok irányát, ha külső áramforrást alkalmazunk. A folyamatos elektrolízishez az szükséges, hogy az egyenáramú áramforrás feszültsége meghaladja a galvánelem elektromotoros erejét. Pl. a Daniell-elemnél 1,10V-nál nagyobb feszültséget kapcsolunk rá Az elektrolizáló cella negatív pólusán (katód) redukció, a pozitív pólusán (anód) oxidáció megy végbe. A töltésmegmaradás törvénye: Egy áramkörben a katódon és az anódon áthaladó töltésmennyiség egyenlő, ezért a katódfolyamatot és az anódfolyamatot ugyanannyi töltésmennyiségre kell felírni. Az elektrolízis során mindig az a folyamat megy végbe, amelyhez kisebb energia szükséges. Ezt befolyásolja: - az elektród anyaga, - az oldatban lévő részecskék leválási potenciálja és az - oldatban lévő részecskék koncentrációja. Az elektródokon végbemenő folyamatokat több tényező is befolyásolja. Ha pl a NaCl olvadékába a reakcióban részt

nem vevő (indifferens) Pt elektródokat mártunk és egyenáramot kapcsolunk, akkor a negatív póluson a + töltésű Na+ helyett, a H+ ,a pozitív póluson pedig a – Cl- semlegesítődnek. Katód 2H2O +2e- H2 +2 OHAnód 2Cl- Cl2 + 2eA katódon vizes oldatban, grafitelektródok esetén H2 gáz fejlődik az alkálifém-ionok vagy az alkáli-földfém-ionok vizes oldatának elektrolízisekor, és nem történik fém kiválás. Fémkiválás csak a legtöbb nehézfémion (Cu+, Pb+, Ag+) vizes elektrolízisekor. Az anódon vizes oldatban grafitelektródok között a halogenid ionok oxidálódnak. A szulfát-, nitrát-, foszfát-, karbonát-, szulfitionoknál a víz molekulák e- leadása igényel kisebb energiát, ezért ezek elektrolízisekor, ezen ionok az oldatban maradnak és az anódon O2 gáz keletkezik. Katód (lúgos irányba tolódik el az oldat pH-ja) 2H2O+2e-H2+2OHAnód (savas kémhatás tapasztalunk) 2H2O O2 +4H++4ePl. kénsavoldat elektrolízisekor tulajdonképpen

vízbontás történik Az elektrolízis mennyiségi törvényei Faraday I. törvénye Szerint elektrolíziskor az egyes elektródokon leválasztott anyag tömege (m) egyenesen arányos az elektrolízis időtartamával (t) és az alkalmazott áramerősséggel (I): M=kIt, ahol a k az 1 C töltés által leválasztott anyag tömege, értéke az anyagi minőségtől függ. Faraday II. törvénye Az elektrolíziskor semlegesítődő ionok anyagmennyisége (n) és a semlegesítéshez szükséges töltés (Q) közti egyenes arányosságról szól. 1mol e- töltése pedig k 96 500 C, z-szeres töltésű ionra általánosítva ez a következő egyenlettel fejezhető ki: 96 500 C/mol állandót –amely független az anyagi minőségtől- Faraday-állandónk nevezték el, jele F. Az elektrolízist az iparban számos helyen alkalmazzák, pl. a NaOH-ot a kősó higanykatódos elektrolízisével, Al-ot pedig a timföld elektrolízisével állítják elő és több fém tisztítását is ezzel az

eljárással oldják meg. 2 16. A telített szénhidrogének Az azonos összegképletű, de eltérő molekulaszerkezetű vegyületeket izomereknek nevezzük. A molekulát felépítő atomok kapcsolódási sorrendjét a molekula konstitúciójának nevezzük. A telített szénhidrogének A szénhidrogének kizárólag szénből és hidrogénből álló vegyületek. A telített szénhidrogének kizárólag egyszeres C-C kötést tartalmaznak, így a lehetőségekhez képest maximális a hidrogéntartalmuk. A telített szénhidrogének minden C atomja négyligandumos, A kötő e-párok elrendeződése minden négyligandumos, telített C atom körül tetraéderes. Több C atom összekapcsolódásásval rövidebb-hosszabb láncok jönnek létre, amelyek el is ágazhatnak. Az elágazást nem tartalmazó láncot normális szénláncnak nevezzük. Elnevezés A telített szénhidrogéneket régi eredetű néven paraffinoknak, cikloparaffinok (= kevéssé reakció képes) nevezzük. A

vegyületcsoport szabályos kémiai neve: alkánok CnH2n+2, cikloalkánok CnH2n Minden telített szénhidrogén neve –án szótagra végződik. A molekulának általunk tetszőlegesen körülhatárolt egy-egy részletét csoportnak nevezzük. A csoportoknak külön nevet is adhatunk. Ha csoport csak H atommal tartalmaz kevesebbet, mint egy alkánmolekula, akkor úgy nevezzük el, hogy az azonos C atomszámú alkán nevének –án végződését –il végződéssel helyettesítjük. Az ilyen csoportok gyűjtőneve alkilcsoport CH3- metil, -CH2- metilén, CH metin Az elnevezés szempontjából az elágazó szénláncú alkánokat a normális láncú alkánok olyan származékainak tekintjük, amelyekben a hidrogénatomok egy részét alkilcsoport helyettesíti. Az elnevezés szabályai: 1.) a leghosszabb folyamatos szénlánc megkeresése, ennek a szénhidrogénnek a neve a vegyület alapneve 2.) a leghosszabb szénlánc sorszámozása attól a végtől kezdve, ahonnan előbb érünk

el elágazást, azonos távolság esetén több vagy nagyobb elágazást érünk el 3.) a leghosszabb szénlánchoz kapcsolódó csoportok felsorolása abc-sorrendben az alapnév előtt, az elágazás helyének megjelölésével (Ha ugyanaz az alkilcsoport többször is előfordul, akkor a di-, tri- szócskával jelezzük. Ha az alaplánc egyik C atomjához 2 azonos alkilcsoport kapcsolódik, akkor a helyzetüket megadó számot is meg kell kettőzni.) Rendűség A molekulában kötött szénatom rendűsége azt adja meg, hogy hány másik szénatom kapcsolódik hozzá. Ennek megfelelően egy molekulában megkülönböztethetünk primer-, szekunder-, tercier- kvaterner- szénatomot. Az alkilcsoportok rendűsége az abban szereplő szabad kötésű szénatom rendűségével azonos. 1 Homológ sor Az azonos szerkezeti elemekből felépülő vegyületek olyan sorozatát, amelyben két szomszédos tag molekulája csak egy metiléncsoportban különbözik egymástól, homológ

sorozatnak nevezzük. (homológ=megegyező) - metán CH4 - etán C2H6 - propán C3H8 - ciklopropán C3H6 - bután C4H10 - ciklobután C4H8 - pentán C5H12 - ciklopentán C5H10 - hexán C6H14 - ciklohexán C6H12 stb. - heptán C7H16 - oktán C8H18 - nonán C9H20 - dekán C10H22 Anyagszerkezet A C-H kötések ugyan gyengén poláris, de a szimmetrikus, tetraéderes szerkezet miatt a molekulák teljesen apolárisak. Molekularácsban kristályosodnak, a rácsösszetartó erő másodrendű, diszperziós kölcsönhatás, amelynek nagyságát befolyásolja a molekula mérete (moláris tömeg). Fizikai tulajdonságok - A forráspont a molekulatömeg viszonylagos növekedése arányában nő. A növekvő szénatomszámú normális láncú alkánok forráspontja fokozatosan növekszik, azonban a szomszédos tagok forráspontja közti különbség a szénatomszám növekedésével fokozatosan csökken, mivel egy metiléncsoportnyi növekedés viszonylag egyre kisebb változást jelent. - - A

telített szénhidrogének a legalacsonyabb forráspontúak, mert leggyengébb a molekuláik közti kölcsönhatás. Az olvadáspont is emelkedik a szénatomszámmal, de nem olyan egyenletesen, mint a forráspont. Ugyanis az olvadáspontot a rács elemi cellája is befolyásolja Az elágazó láncú paraffinok o.p-ja és fp-ja is különbözikminél nagyobb mértékű a láncelágazás, annál alacsonyabb az f.p és annál magasabb az op Az azonos összegképletű izomerek közül a normális láncúnak a legalacsonyabb az olvadáspontja (nehezen rendeződik rácsba) és a legmagasabb a forráspontja (könnyen összegabalyodnak, nehezen szakadnak ki). C1-C4 gázok: szagtalanok, C5-C18 folyadékok: jellegzetes szagúak, a többi szilárd halmazállapotú, szagtalan Vízben rosszul, egymásban jól oldódnak/elegyednek, a víznél valamennyien kisebb sűrűségűek. Kémiai reakciók - A legkevésbé reakcióképes szerves vegyületek (erős nehezen megbontható kötések)pl. a Naot,

K-ot cseppfolyós paraffin, azaz petróleum alatt tárolják - Éghetők, a gázok levegővel robbanó elegyet képezhetnek, a kis moláris tömegű folyadékok gyúlékonyak. - Tökéletes égés: C8H18 + 12,5 O2 = 8CO2 + 9H2O - A metán levegőtől elzárt térben történő hevítésekor párosítatlan elektront tartalmazó, reakcióképes részecskék, ún. gyökök keletkeznek, pl: CH4 ∙CH3 + ·H metilgyök 2 - - Ha ezek egymással kombinálódnak, akkor H2 gáz és két C atomos termékek (etán,etén,etin) keletkeznek, közülük ipari szempontból az acetilén előállítása fontos: (1200 °C) 2CH4 C2H2 + 3H2 A folyamat melléktermékeként korom is keletkezik: CH4 C + 2H2 Jellemző reakciójuk a szubsztitúció (Olyan kémiai reakció, amelynek során szerves vegyület egy atomja vagy atomcsoportja másik atomra vagy atomcsoportra cserélődik melléktermék kilépése közben): Az alkánok halogén- szubsztitúciójához UV-sugárzás(klór) vagy erős

melegítésre (klór, bróm) van szükség: metánklórozása:CH4+Cl2CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl diklórmetán CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl kloroform CHCl3+Cl2CCl4+HCl széntetraklorid Előfordulás A földgáz és a kőolaj alkotó részei. A földgáz főleg metánt tartalmaz, megtalálható benne a propán, bután is. A kőolaj több 1000 féle szénvegyület keveréke Ezek nagy többsége cseppfolyós és abban oldott szilárd halmazállapotú szénhidrogén. Felhasználás Energiahordozók A kőolaj finomítás A kitermelés után forráspont szerinti szétválasztás lényege a frakcionált desztilláció. A szétválasztás frakciói: - benzin (C5-C10) üzemanyag, oldószer, további feldolgozás - petróleum (kerozin, C11-C12) régen világítás,ma üzemanyagtraktor,repülő,űrhajó - dízelolaj (gázolaj C13-C15) dízelmotorok hajtóanyaga - pakura: a desztilláció maradéka, melyet vákuumdesztillációval választanak szét további frakciókra: - kenőolajok (C16-C28) ma

már legnagyobb részt átalakítják, hőbontással(krakkbenzin és ipari alapanyagként telítetlen és aromás szénhidrogének előállítására használják) - aszfalt : a vákuumdesztilláció maradéka, sötét színű, szilárd anyag, útburkolásra használják. Benzin frakció - további feldolgozás során egyik legtisztább változata a sebbenzin(gyógyászatbanoldószer) - nagy részét üzemanyagként használják - katalitikus átalakítása (hőbontása) a reformálás az aromás szénhidrogének egyik fontos előállítási módszere. Motorbenzin - a robbanómotorok működtetésére szolgáló szénhidrogénelegy. - fontos tulajdonsága a kompresszió tűrése: - a benzin robbanási sajátságait az oktánszámmal jellemzik.(Minél nagyobb, annál jobban bírja) - az adott oktánszámú benzin robbanási sajátságai megegyeznek az oktánszámnak megfelelő %-nyi izooktánt tartalmazó izooktán-n-heptán elegy kompressziótűrésével. (2,2,4-trimetilpentán) - a

kompresszió növelésére régen ólomtartalmú adalékot használtak, ez azonban környezetszennyezőrákkeltő, növeli a nitrogén-oxidok mennyiségét. - Az elágazó láncú, ill. gyűrűs szénhidrogének jobban viselik a kompressziót, ezért a benzin reformálásával magasabb oktánszámú benzint lehet előállítani (Pb mentes). 3 Oldószerek Szerves vegyületek előállítása: - metánból acetilén,korom,halogénezett szénhidrogének előállítása - metán és vízgőz magas hőmérsékleten szintézisgázzá alakítható: CH4 + H2O = CO + 3H2 a szintézisgáz számos szerves vegyület (pl. metanol, hangyasav stb) előállításának kiindulópontja. A metán, CH4 A legegyszerűbb alkán a metán. A metán napjaink egyik legfontosabb energiaforrása. A háztartások gáztűzhelyeiben és az ipari tüzelőberendezésekben nagyon gyakran metán a fűtőanyag. A metán, mint vegyipari nyersanyag is jelentős, mert belőle kiindulva sokféle szénvegyület

állítható elő. Fizikai sajátságok A metán színtelen, szagtalan gáz. Vízben gyakorlatilag oldhatatlan, de jól oldódik benzinben vagy benzolban. A metán benzinben azért oldódik, mert a benzin is apoláris molekulákból áll, amelyek egymással sem létesítenek erősebb kölcsönhatásokat, mint a metánmolekulákkal. Ezért az utóbbiak könnyen „ elkeverednek” a benzin molekulák között. A metánmolekulák apolárisak, ezért csak nagyon gyenge kölcsönhatás működik köztük. Ez az oka, annak, hogy gáz halmazállapotú Nagyon alacsony hőmérsékleten azonban az egymást kölcsönösen polarizáló molekulák között fellépő gyenge másodrendű kötés már felülmúlja a lassan mozgó molekulák mozgási energiáját, ezért a gáz cseppfolyósodik. A gömb alakú molekulák, ha már érintkeznek egymással, szabályosan is könnyen elrendeződhetnek. Ezért a cseppfolyós metán forráspontjánál nem sokkal alacsonyabb hőmérsékleten megfagy.

Kémiai sajátságok A metánmolekulák elektronrendszere nagyon kiegyensúlyozott. Sem e- hiány sem efelesleg nem lép fel molekula egyes részletein belül A vegyértékelektronok az atomtörzsek közvetlen közelében, erős magvonzás alatt, kis energiájú molekulapályákon vannak. Ezért közönséges körülmények között más molekulákkal nem lép kölcsönhatásba: sem erős savakkal, sem erős bázisokkal, sem oxidáló- vagy redukálószerekkel. Magasabb hőmérsékleten azonban sokféleképpen átalakulhatnak. Hőbomlás A metán 500°C felett bomlani kezd, és H2 mellett más szénhidrogének, ill. elemi C keletkezik belőle. 1200°C-onacetilénné alakítható át(Lásd fent) Reakció vízgőzzel (1000°C, Ni kat.) CH4 + H2O CO + 3 H2O szintézisgáz Klórozás (Lásd fent) Oxidáció Meggyújtva (ha tökéletes az égés) szén-dioxiddá és vízzé ég el. CH4+ 2O2 CO2 + 2H2O A folyamat exoterm. 4 20. A telítetlen szénhidrogének Azokat a

szénhidrogéneket, amelyek molekuláiban kettős vagy hármas kötéssel kapcsolódó szénatompárok is előfordulnak, telítetlen szénhidrogéneknek nevezzük. Az olefinek, alkének Nagyon sok olyan telítetlen szénvegyület van, amelynek molekulájában kettős kötésű szénatompár található. Ezeket régi néven olefineknek hívjuk Mindkét szénatom egy-egy e--t ad a πkötésbe, ezért hozzájuk atomonként eggyel kevesebb hidrogén atom kapcsolódik, így az alkének összegképlete: CnH2n. A kettőskötést tartalmazó szénhidrogének neve én- szótagra végződik. Az eténből kiindulva, s a molekula szénláncát egy-egy CH2-csoporttal növelve, felépíthetjük a monoolefinek, tudományos néven az alkének homológ sorozatát. A homológ sor legkisebb tagja a két szénatomos CH2=CH2, etén/etilén. Elnevezés - az alkánoknál megismert nevek –én képzővel - kettős kötés helyét is meg kell jelölni - a kettőskötést is tartalmazó leghosszabb láncot

kell kiválasztani - a sorszámozásnál a kettős kötés helye magasabb rendű szempont, mint a ligandumok helye Fizikai/kémiai sajátságok - fizikai sajátságaik (o.p és fp, oldékonyság) tekintetében az alkének az alkánokhoz hasonlók, hiszen molekuláik apolárisak. - Forráspontjuk változik a szénatomszámmal. - Az alkének molekulája apoláris, így az alkánokhoz hasonlóan apoláris oldószerekben oldódnak jól. - A π-kötés könnyebben megbontható, mint a σ-kötés, ezért sokkal reakcióképesebbek, mint az alkánok. - Égésük kormozó a magasabb C tartalom miatt. - Addícióra hajlamosak (Olyan kémiai reakció, amely során egy szerves vegyület molekulája egy másik molekulával melléktermék kilépése nélkül egyesül.) - Itt érvényesül a Markovnyikov-szabály,{nem szimmetrikus konstitúciójú olefinek esetén, akkor, ha a savaddíció eredményeként 2 izomer termék képződhet}, mely szerint a hidrogén mindig ahhoz a szénatomhoz

kapcsolódik, a kettős kötést hordozók közül, amelyikhez már eredetileg is több hidrogénatom kapcsolódott. - Polimerizáció: Az olyan folyamatot, amelyben egy telítetlen vegyület sok azonos molekulája egyesül egymással melléktermék képződése nélkül, polimerizációnak nevezzük. - Előállításuk az iparban a kőolaj hőbontásával történik. Laboratóriumban etanolból tömény kénsav segítségével állítják elő (forró kvarchomokon): CH3-CH2-OH CH2=CH2 + H2O /elimináció= olyan kémiai reakció, amely során a szerves molekulából kisebb molekula szakad ki/ Izoméria/Geometriai izoméria A kettős kötés helye növeli a konstitúciós izomerek számát. A butánnak, 2, a buténnek 3 konstitúciós izomere van. A kettős kötésű szénatompár és a hozzá közvetlenül kapcsolódó 4 atom mindig egy közös síkban helyezkedik el. A π-kötés csak sík alkatú σ-vázon alakulhat ki A molekula 2 részlete a kettős kötés, mint tengely mentén

nem csavarodhat el, mert abban az esetben a π-kötésnek fel kellene hasadnia, ami tekintélyes energiát igényel. A kettős kötésű szénatompárhoz kapcsolódó atomok, ill atomcsoportok viszonylagos helyzete tehát rögzített. Ez egy különleges izoméria fellépésére vezet A but-2-én molekulájában a két különböző telítetlen szénatomhoz kapcsolódó két hidrogénatom, ill. két metilcsoport vagy egymás közelében, vagy egymástól távol helyezkednek el. Azaz izomer, amelyikben a nagyobb csoportok közel vannak, a cisz- az amelyikben távol, a transz-izomer. E molekuláknak a konstitúciója azonos, csak az atomok térbeli elrendeződésében különböznek egymástól. Az ilyen izomereket sztereoizomereknek nevezzük Minden olyan alkénből, amelynek molekulájában mindkét kettős kötésű szénatomhoz két különböző atom, vagy atomcsoport kapcsolódik, két geometriai izomer létezik. 1 Az etilén /etén/ A telítetlen szénhidrogének egyik igen

fontos tagja az etén, köznapi nevén etilén. Belőle állítják elő a polietilén nevű műanyagot, amelyből napjaink egyik legtöbbet és legnagyobb mennyiségben használt csomagolóanyaga, a polietilén fólia készül. Az etén összegképlete: C2H4 Két hidrogén atommal tartalmaz kevesebbet, mint amennyit egy kétszénatomos szénhidrogénmolekula maximálisan tartalmazhat, ezért mondjuk, hogy az etén telítetlen vegyület. Konstitúciója: CH2=CH2 Ennek alapján megállapítható, hogy az etén molekulában a C atomok háromligandumosak, csak 3 közvetlen szomszédjuk van. A σ-váza síkalkatú, továbbá, hogy a π-állapotú e-pár a σ-váz síkja alatt és felett helyezkedik el, tartózkodási valószínűsége a σ-váz síkjában 0. Az olyan síkot, amely egy atom- vagy molekulapályát két térrészre oszt, s amelynek mentén az etartózkodásának valószínűsége nullával egyenlő, csomósíknak nevezzük. Fizikai tulajdonságok - Színtelen - jellemző,

édeskés szagú gáz. - Vízben rosszul, szerves oldószerekben jól oldódik (pl. toluol, éter) - Szimmetrikus elektronrendszerük következtében apolárisak, köztük csak gyenge diszperziós kölcsönhatárok lépnek fel. Ezért olvadás és forráspontja alacsony {Ugyanilyen okokkal magyarázható a vízben való kisfokú oldódása.} Kémiai reakciók - az etilén nagyon reakcióképes vegyület. Ez arra vezethető vissza, hogy molekuláiban két olyan telítetlen C atom van, amelyek kötőképessége nincs teljesen kihasználva. Ezért sok másik elemmel és vegyülettel úgy reagál, hogy a viszonylag gyenge π-kötés felhasad, és a C atomok két újabb atommal, ill. atomcsoporttal létesítenek σ-kötést Égése kissé kormozó, oxigén feleslegben tökéletesen elégethetők: CH2=CH2 + 3O2 2CO2 + 2H2O - Hidrogénaddíció/telítés/: (Pt katalizátor): CH2=CH2 + H2 CH3-CH3 - Halogén addíciója (a brómos vizet elszínteleníti, közönséges körülmények

között) CH2=CH2 + Br-Br Br-CH2-CH2-Br /1,2-dibróm-etán/ - Savaddíció: CH2=CH2 + H-Cl CH3-CH2-Cl /etil-klorid/ - Víz addíció (híg kénsav kat.-ral) CH2=CH2 + H-OH CH3-CH2-OH /etil-alkohol/ - Polimerizáció: Megfelelő katalizátorok jelenlétében az etilén molekulái egymással reakcióba lépnek és hosszú paraffinláncokká kapcsolódnak össze: nCH2=CH2 (CH2-CH2)n /polietilén/ Előállítás: - Laboratóriumi előállítása etanolból történik (Lásd fent) - Iparban a kőolaj hőbontásával. - Jelentősége nagy, etilénből gyártják a polietilént, ami fontos műanyag. Növényi hormon, gyorsítja a gyümölcsök érését és a növények virágzását szabályozza. - 2