Bujar H. DURMISHI
Kimia 7
2009
Kimia 7 Libër i kimisë për klasën VII të shkollave fillore
2009
PËRMBAJTJA: I.KIMIA SI SHKENCË............................................................................................................10 1.Kimia është shkencë natyrore............................................................................................10 2.Zanafilla e kimisë................................................................................................................12 3.Pajisjet laboratorike............................................................................................................13 4.Disa rregulla themelore gjatë kryerjes së eksperimenteve................................................17 5.Eksperimentimi dhe hulumtimi në kimi...............................................................................20 II.SUBSTANCAT....................................................................................................................22 1.Substancat dhe vetitë e tyre...............................................................................................22 2.Shndërrimet e substancave................................................................................................24 3.Reaksionet kimike..............................................................................................................26 4.Reaksioni i zëvendësimit dhe i fundërrimit.........................................................................28 5.Substancat e pastra dhe paërzierjet...................................................................................30 6.Elementet dhe përbërjet kimike..........................................................................................32 7.Tretësirat.............................................................................................................................34 8.Dekantimi dhe filtrimi..........................................................................................................36 9.Distilimi...............................................................................................................................38 10.Kristalizimi dhe sublimimi.................................................................................................40 11.Atomi.................................................................................................................................42 12.Molekulat..........................................................................................................................44 13.Simbolet kimike................................................................................................................46 14.Formulat kimike................................................................................................................48 15.Valenca e elementeve......................................................................................................50 16.Gjetja e valencave të elementeve në një përbërje...........................................................52 17.Barazimi kimik..................................................................................................................54 III.STRUKTURA E ATOMIT, SISTEMI PERIODIK DHE LIDHJET KIMIKE...........................56 1.Struktura e atomit...............................................................................................................56 2.Numri atomik (rendor), numri i masës dhe izotopet...........................................................58 3.Masa atomike relative dhe masa molekulare relative........................................................60 4.Radhitja e elementeve në sistemin periodik.......................................................................62 5.Struktura e sistemit periodik të elementeve.......................................................................64 6.Ndryshimi i vetive të elementeve në grupe dhe në perioda...............................................66 7.Lidhjet kimike......................................................................................................................69 8.Lidhja jonike........................................................................................................................70 9.Lidhja kovalente..................................................................................................................72
IV.OKSIDET...........................................................................................................................74 1.Oksidet dhe llojet e tyre......................................................................................................74 2.Emërtimi i oksideve. Dëftuesit............................................................................................76 3.Oksidi i karbonit(IV)............................................................................................................77 V.ACIDET...............................................................................................................................78 1.Përbërja e acideve.............................................................................................................78 2.Ndarja, emërtimi dhe përftimi i acideve..............................................................................80 3.Vetitë e acideve..................................................................................................................82 4.Lidhja gjinore ndërmjet jometalit, oksidit të jometalit dhe acidit.........................................83 VI.HIDROKSIDET..................................................................................................................84 1.Hidroksidet..........................................................................................................................84 2.Hidroksidet më të rëndësishme: NaOH, Ca(OH)2 dhe NH4OH.........................................86 3.Lidhja gjinore ndërmjet metaleve, oksideve të metaleve dhe hidroksideve.......................89 VII.KRIPËRAT........................................................................................................................90 1.Kripërat...............................................................................................................................90 2.Emërtimi i kripërave............................................................................................................92 3.Kripërat në jetën e përditshme...........................................................................................93 FJALOR TERMINOLOGJIK..................................................................................................96
KIMIA 7
1. KIMIA ËSHTË SHKENCË NATYRORE Kimia është shkencë natyrore Fizika, kimia dhe biologjia janë tri shkenca natyrore. Quhen shkenca natyrore meqë studiojnë natyrën d.m.th., botën që na rrethon me të gjitha pasuritë e saj dhe dukuritë e shumta që ndodhin në të. Natyrën e përbëjnë Toka, Dielli, planetët, ajri, uji, mikrogjallesat, bimët, shtazët dhe njeriu. Objekt studimi i kimisë është natyra bashkë me dukuritë që ndodhin në të. Ç'është natyra? Natyra është e gjithë ajo që na rrethon, që është rreth nesh por edhe larg nesh; e gjithë ajo që e shohim por edhe që s’e shohim...
Natyra është materiale Gjithçka që ekziston në natyrë paraqet forma të ndryshme të materies (lëndës). Me materie në përgjithësi do të kuptojmë gjithçka që ka një farë mase edhe zë një vëllim të caktuar. Ajo nuk mund të krijohet as të zhduket, ajo vetëm e ndërron formën e vet dhe kalon prej një forme në tjetrën. Materia karakterizohet përveç tjerash me masën dhe me lëvizjen e saj. Fig. 1. Uji në natyrë
Cilësi kryesore të materies është lëvizja. Me lëvizjen e materies nënkuptohen të gjitha ndryshimet në natyrë, si p.sh., ndryshimi i vendndodhjes së trupit në hapësirë, shkrirja e akullit, djegia e drurit, e pastaj proceset më të ndërlikuara, siç janë p.sh.: përcjellja e vetive trashëguese te pasardhësit, procesi i të menduarit të njeriut etj. Në natyrë gjithçka lëviz dhe ndryshon Dielli lind dhe perëndon, ndërrohen stinët e vitit, nga fara mbin bima e re, nga sipërfaqet e lumenjve, deteve dhe oqeaneve avullohen sasi të mëdha të ujit, të cilat më vonë kondensohen në shtresat e larta të atmosferës dhe kthehen përsëri në Tokë në formë të shiut ose dëborës (Fig. 1). Të gjithë trupat që gjenden në natyrë, përbëhen prej materies. Trupa janë p.sh.: gozhda, pika e shiut, gota, lapsi etj. Ato dallohen njëri nga tjetri nga: forma, madhësia, masa si dhe nga lloji i materies prej të cilës janë përbërë. Kështu gozhda përbëhet prej hekurit, pika e shiut prej ujit, gota prej qelqit, lapsi prej drurit dhe grafitit etj. Hekuri, uji, qelqi, druri, grafiti janë forma të ndryshme të materies, të cilat në kimi i quajmë substanca. Disa prej tyre gjenden në natyrë, si p.sh.: uji, kripa e gjellës, mermeri, squfuri, qymyri, oksigjeni, ari etj. Disa substanca prodhohen artificialisht si p.sh.: gëlqerja, amoniaku, acidi klorhidrik, sheqeri etj.
10
KIMIA SI SHKENCË
Kimia dhe shkencat tjera Shkencat natyrore si lëndë studimi kanë natyrën dhe dukuritë që ndodhin në të, dhe kryesisht materien, e cila vazhdimisht gjendet në lëvizje. Qëllimi i të gjitha shkencave natyrore është zbulimi dhe njohja e ligjeve të natyrës. Çdo shkencë natyrore bën studime të veçanta të lëvizjes së materies. Kjo e mundëson dallimin ndërmjet tyre. Kimia është shkenca që studion materien dhe shndërrimet e saj. Kimia i studion format e lëvizjes kimike të materies, d.m.th. ato që çojnë deri te bashkimi i atomeve në molekula. Në këtë rast formohen substanca të reja.
Shkencat natyrore janë të lidhura ngushtë me njëratjetrën dhe midis tyre nuk ekziston ndonjë kufi i prerë. Dukuri të shumta kimike mund të sqarohen me ndihmën e njohurive nga fizika p.sh., shkrirja, valimi, tretshmëria etj; ose nga biologjia, pasi shumë procese biologjike sqarohen me ndihmën e ndryshimeve kimike. Kështu p.sh., rritja e bimëve është proces shumë i ndërlikuar biologjiko-kimik, gjatë të cilit bimët, nga: uji, kripërat minerale dhe dioksidi i karbonit, nën veprimin e dritës së Diellit dhe klorofilit, formojnë përbërje të ndërlikuara organike (sheqerna). Ky proces quhet fotosintezë.
Fig. 2. Fotosinteza
Kimia ndihmohet nga mateatika, pasi njehsimet kimike mund të kryhen me ndihmën e saj. Ligjet e kimisë pëshkruhen dhe paraqiten përmes shprehjeve matematikore, kurse detyrat e shumta në kimi zgjidhen me ndihmën e njohurive mate-matikore. Bashkëpunimi i kimisë me shkencat tjera është dhënë në figurën 3.
Fig. 3. Lidhja e kimisë me shkencat tjera
PYETJE: 1. Pse kimia, fizika dhe biologjia quhen shkenca natyrore? 2. Cila është karakteristika kryesore e materies? Jepni shembuj. 3. Kemi substanca natyrore dhe artificiale. Nga se dallojnë ato? 4. Ç’është kimia dhe ç’studion ajo?
DETYRË: Analizoni figurën 3. Jepni shembuj konkretë të lidhjes së kimisë me shkencat e tjera.
11
KIMIA 7
2. ZANAFILLA E KIMISË Proceset e para kimike njeriu ka filluar t'i përdorë atëherë kur zbuloi zjarrin. Prejardhja e fjalës kimi Fjala kimi rrjedh nga fjalët "hem" ose "ham" të gjuhës së vjetër egjiptiane që do të thotë Egjipt. Me këto fjalë egjiptianët e vjetër, kanë emërtuar edhe zejet e ndryshme të asaj kohe si p.sh.: përpunimin e metaleve, të gurit të çmueshëm, përgatitjen e barnave, bojërave etj. Në Egjipt, në atë kohë, këto ishin zeje mjaft të zhvilluara. Pas egjiptianëve të vjetër me këto zeje filluan të merren arabët (shek. 7 i erës sonë). Këta, fjalës kimi ia shtuan parashtesën al dhe e quajtën alkimi. Arabët pas pushtimit të Spanjës e bartën alkiminë në Evropë. Fig. 4. Zjarri
Në shekullin 17 me grumbullimin e aftësive dhe përvojave të arritura në zeje të ndryshme, filloi faza e parë e zhvillimit të kimisë. Në këtë mënyrë alkimia u bë pararendëse e kimisë. Zanafilla e kimisë është tejet e lashtë, gjë të cilën e dëshmojnë këto të dhëna: Kinezët qysh para erës sonë e përpunonin qeramikën dhe e njihnin barutin. Egjiptianët dinin të pastronin disa metale dhe të prodhonin lidhje metalike (aliazhe). Indianët i njihnin proceset e ngjyrosjes dhe kalitjen e çelikut. Te grekët dhe romakët e vjetër ka qenë e zhvilluar industria kimike në formë të zejeve. Ata shfrytëzonin minierat e bakrit dhe të hekurit. Romakët prodhonin sende prej qelqi, sapunë, etj.; ata njihnin squfurin, arsenikun, merkurin dhe përdornin plehërat, sheqerin, amidonin, gomën etj. Ilirët, paraardhësit tanë, kanë qenë mjeshtër të mirë të përpunimit të argjendit, arit dhe të bronzit (aliazh).
Fig. 5. Alkimisti duke punuar
Çfarë shkence është kimia dhe çka studion ajo? Siç u përmend më lartë, kimia është shkencë natyrore pasi studion natyrën. Ajo është shkencë eksperimentale, pasi përdor eksperimentin për të vërtetuar dukuri të ndryshme. Kimia është shkencë natyrore që studion substancat, ndërtimin e tyre, vetitë, ndryshimet që shkaktojnë shndërrimin e një substance në një substancë tjetër, si dhe ligjet sipas të cilave bëhen këto ndryshime.
Falë kimisë, njeriu mund të shfrytëzojë prodhime të shumta për të jetuar si p.sh.: për ushqim, pastrim dhe higjienë, veshmbathje, ndërtim, për t’u shëruar nga sëmundje të ndryshme, transport, mësim etj. (Fig. 6). 12
KIMIA SI SHKENCË
Me ndihmën e kimisë sot mund të sqarohen dukuri të shumta si p.sh.: djegia, kalbja e bimëve, ndryshimi i strukturës së tokës etj. Kimia është shkencë e domosdoshme për njerëzimin dhe ka rëndësi tejet të madhe. Shkenca e kimisë sa vjen e modernizohet, në shërbim të njerëzimit. Zhvillimi i madh i kimisë dhe industrisë kimike, krahas të mirave shtoi edhe rreziqe të shumta, si p.sh.: automjetet, termocentralet dhe fabrikat e industrisë kimike, që janë ndotës të mëdhenj të mjedisit jetësor, kurse përdorimi i pakontrolluar i pesticideve, ilaçeve dhe narkotikëve të ndryshëm, rrezikojnë jetën tonë. Duke e njohur natyrën, proceset natyrore dhe duke ruajtur mjedisin jetësor që na rrethon, ne duhet të ndihmojmë për të shmangur dukuritë negative. Në këtë mënyrë brezave që do të vijnë do t'ju sigurojmë një të ardhme më të sigurt.
Fig. 6. Prodhimet e industrisë kimike kanë mundësuar jetë më të mirë për njerëzimin
Fig. 7. Puna e kimistit sot
Fig. 8. Fabrikë kimike
PYETJE: 1. Jepni disa shembuj të përpunimit të lëndës qysh në lashtësi? 2. Pse alkimia nuk është shkencë e vërtetë? 3. Ç’farë dukurish natyrore mund të shpjegohen me ndihmën e kimisë?
DETYRË: Trego pse kimia është shkencë natyrore dhe eksperimentale.
13
KIMIA 7
3. PAJISJET LABORATORIKE
Gjatë mësimit të kimisë do të kryhen shumë prova kimike, prandaj duhet të njiheni me pajisjet kryesore laboratorike dhe kujdesin që duhet të keni gjatë zhvillimit të eksperimenteve të ndryshme.
1 3
Për kryerjen e eksperimenteve kimike nevojiten pajisje të shumta laboratorike. Për këtë qëllim përdoren enë të ndryshme prej: qelqi, porcelani, mjete metalike, pajisje për ngrohje e ftohje etj.
2 Pajisjet laboratorike janë mjetet, me të cilat kryhen eksperimentet në laborator.
4 5
Pajisjet kryesore laboratorike janë: (1) mashë metalike, (2) kapëse druri, (3) trekëmbësh metalik, (4) rrjetë azbesti, (5) lugë kimike (metalike, plastike), (6) mbajtëse provëzash, (7) provëzat , (8) mbajtës metalik, (9) gota kimike, (10) poç konik - erlenmajeri, (11) poç, (12) cilindër i shkallëzuar, (13) llambë alkoholi, (14) hinkë, (15) hinkë ndarëse, (16) kupshore (havan) me shtypës, (17) gotë porcelani, (18) xham ore, (19) beku i gazit, (20) syzet mbrojtëse etj. Provëzat (epruvetat) - janë enë qelqi që përdoren gjatë eksperimenteve. Ato kanë përmasa të ndryshme. Në provëza substancat e ngurta dhe të lëngëta mund të nxehen në flakën e llambës alkoolike.
6
7
8
Gotat kimike - janë prej qelqi me madhësi dhe përmasa të ndryshme. Gotat kimike nuk duhet të nxehen drejtëpërdrejt në flakën e llambës, por mbi rrjetën e azbestit. Ato përdoren për shumë qëllime si p.sh.: për dekantim, shpëlarjen dhe nxehjen e fundërrinave, për tretjen e substancave, gjatë filtrimit etj. Hinka - është prej qelqi, me përmasa të ndryshme. Përdoret gjatë filtrimit si dhe për hedhjen e lëngjeve nga një ene në tjetrën. Poçi konik (erlenmaeri) - është enë qelqi më formë konike, fund të rrafshtë dhe me grykë të ngushtë ose më të gjerë. Përdoret për ngrohjen e lëngjeve, tretjen e gazeve në tretësira etj. Poçet kimike nuk duhet të nxehen drejpërdrejt në flakë.
14
KIMIA SI SHKENCË
Poçi (baloni) - është enë qelqi me përmasa të ndryshme dhe formë të rrumbullakët. Shërben për nxehjen e lëngjeve dhe tretësirave, si dhe gjatë distilimit. Nuk duhet të nxehet drejtpërdrejt në flakë.
9
Cilindri i shkallëzuar (menzura) - është enë qelqi cilindrike që shërben për matjen e vëllimit të lëngjeve. Ka madhësi të ndryshme. Në të është i shënuar vëllimi në cm3 dhe nënnjësi të tij. Gotë porcelani - përdoret për avullimin e substancave, për kryerjen e reaksioneve kimike që zhvillohen në temperatura të larta.
10
Havani i porcelanit me shtypës - përdoret për imtësimin e substancave të ngurta. Në havan nuk duhet të nxehen substanca. Mbajtësja e provëzave - është prej druri, metali ose plastike. Në të mbahen provëzat. Furça e provëzave - përdoret për pastrimin e provëzave, sepse ato nuk mund të pastrohen me dorë pasi janë të ngushta. Kapësja prej druri - shërben për mbajtjen e provëzës gjatë eksperimentit.
11
Rrjeta e azbestit - përdoret gjatë nxehjes së enëve prej qelqi, që ato të mos thyhen. Trekëmbëshi metalik - mbi të vihet rrjeta e azbesti dhe enët që përdoren gjatë nxehjes. Mbajtësja metalike - shërben për mbajtjen e mjeteve ndihmëse si p.sh.: kapësen prej hekuri, unazën metalike etj.
12
Luga kimike - është metalike ose plastike. Përdoret për marrjen e substancave të ngurta. Llamba alkoolike - është prej qelqi ose metali. Mbushet me alkool dhe përdoret për ngrohje. Flakëdhënësi i Bunzenit - është prej metali dhe si lëndë djegëse përdor butanin e gaztë. Përdoret për nxehje nëse kërkohet temperaturë e lartë. 13
15
KIMIA 7
Masat për kujdesin dhe mbrojtja gjatë kryerjes së eksperimentevetaniöÿû÷ÿû÷ÿù÷ÿùõÿøóÿúöÿû÷ÿúöÿûøÿýúÿü÷ÿûøòçåƒxzûôîÿüùÿûøÿýûÿûùÿüùÿ•ÿõòÿøõÿúö ÿúöÿøõÿùöÿùÿøòÿøöÿöóĵ´Ž•€ÿ÷óÿùøÿùöÿùõÿýùÿûøÿúøÿûøÿøôÿû÷ÿùõÿøòÿúöþ÷ô¤•–’•ÿ÷õ÷ÿýþÿÿ
14
1. Gjatë kryerjes së eksperimenteve në kabinetin e kimisë ose në laborator kërkohet që çdo nxënës të jetë i kujdesshëm, i vetëdijshëm dhe i saktë. 2. Gjatë nxehjes së provëzës me substanca, gryka e saj nuk duhet të drejtohet nga vetja ose nga të tjerët, por në drejtim të kundërt. 15
3. Substancat (reaktivët) që përdoren për kryerjen e eksperimenteve nuk duhet të merren me dorë, por me ndihmën e lugëve kimike ose pincetave. 4. Asnjëherë nuk duhet të provohet shija e substancave ose tretësirave. 5. Era e substancave përcaktohet në këtë mënyrë: me ndihmën e njërës dorë afrohen avujt e substancës deri te hunda. Era e substancës nuk përcaktohet drejtëpërsëdrejti prej shishes së substancës.
16
Kabineti ose laboratori i kimisë duhet të jetë i pajisur edhe me "barnatoren e vogël". Kjo është një kuti ku gjenden barnat dhe mjetet për dhënien e ndihmës së parë, kur gjatë zhvillimit të eksperimenteve ndodhin aksidente, helmime, djegie, prerje etj.
17
19
18
20
DETYRË: Fig. 9. Pajisjet laboratorike
16
Shihni fotografitë e mjeteve laboratorike. Gjeni emrat e mjeteve laboratorike me numrat: 2, 6, 10, 14, 16 dhe 20. Tregoni përse përdoren ato gjatë eksperimenteve.
KIMIA SI SHKENCË
4. DISA RREGULLA THEMELORE GJATË KRYERJES SË EKSPERIMENTEVE
Eksperimentin mund ta kryeni pasi ta mësoni udhëzimin dhe pasi t’i keni përgatitur mjetet dhe substancat.
Erën e gazeve e provoni ashtu që me dorë i afroni avujt prej shishes kah hunda.
Gjatë eksperimentit përdorni sa më pak substanca dhe ato gjithmonë i merrni vetëm me lugë kimike.
17
KIMIA 7
Pasi ta përdorni substancën, shishen mbylleni menjëherë me kapak. Në të kundërtën kapakët do t’i ngatërroni dhe substancat do të ndoten.
Nëse lëngun në provëzë duhet ta përzieni, atë e bëni vetëm pasi ta mbyllni me kapak (ose tapë), e jo me gishtin e madh.
Gjatë qitjes së lëngut prej provëze në gotë dhe anasjelltas, kujdesuni që të mos vijë deri te spërkatja.
Në shumicën e eksperimenteve përdorni syzet mbrojtëse, kurse sipas kërkesave edhe dorëzat mbrojtëse.
18
KIMIA SI SHKENCË
Kimikatet që u teprojnë, kurrë mos i ktheni në shishe, por ato i largoni sipas udhëzimit të arsimtarit.
Gjatë nxehjes së substancave në provëza, grykën e saj e drejtoni andej ku nuk ka njeri.
Enët e nxehta mos i kapni me duar, por vetëm me mashë metalike ose me leckë të lagur.
Pasi t’i kryeni eksperimentet, enët duhet t’i pastroni, ndërsa mjetet laboratorike dhe shishet e substancave ktheni në vendin e duhur.
19
KIMIA 7
5. EKSPERIMENTIMI DHE HULUMTIMI NË KIMI Kimia si shkencë natyrore, eksperimentale dhe e saktë kërkon që një dukuri, proces apo substancë kimike të studiohet me anë të eksperimentit. Në raste të tjera njohuritë kimike mund të fitohen dhe vërtetohen duke hulumtuar. Eksperimentimi dhe hulumtimi janë dy elemente shumë të rëndësishme të metodës shkencore, me të cilat arrihen rezultate më të mira në lëndën e kimisë. Të gjitha arritjet në fushën e kimisë janë rezultat i hulumtimeve dhe i eksperimentimeve që bëhen nga shkencëtarët - kimistët. Ç`është eksperimentimi?
Veprimi i kryerjes së një eksperimenti quhet eksperimentim.
Eksperimentimi në kimi bëhet për të kontrolluar apo vërtetuar nëse janë të drejta dhe të sakta dukuritë, proceset, mendimet etj. Eksperimenti është rikrijimi artificial i dukurive natyrore në laborator me pajisje të caktuara.
Gjatë orëve të kimisë ju do të kryeni shpesh eksperimente. Ato duhet t’i realizoni sipas rregullave dhe udhëzimevet të mëposhtme.
Fig. 10. Hulumtimi
20
Udhëzimet për kryerjen e eksperimenteve 1. Para se ta kryeni eksperimentin duhet ta njihni atë mirë teoretikisht. Ju duhet të dini ecurinë e tij dhe duhet të keni në laborator mjete dhe substanca për realizimin e eksperimentit. 2. Çdo eksperiment kërkon kushte të caktuara për t`u kryer, p.sh.: me ngrohje, me ftohje, me djegie, me tharje, me çlirim gazesh të dëmshme etj. 3. Nëse do të jeni të pakujdesshëm, të padisiplinuar dhe pa njohuri të mjaftueshme gjatë eksperimentimit kjo mund të rrezikojë jetën tuaj dhe të shokëve. 4. Nga pakujdesia ose mungesa e vëmendjes dhe njohurive mund të ndodhin shpërthime, ndezje, plasje të enëve prej qelqi, spërkatje, helmime etj. Pasojat në këto raste mund të jenë të rrezikshme, si: verbimi, djegia e trupit, prerja me qelq, spërkatja me acide, baza apo lëngje të nxehta. 5. Gjatë kryerjes së eksperimentit duhet të bëhet shumë kujdes për veten dhe të tjerët.
KIMIA SI SHKENCË
Si të hulumtoni në kimi? Kimisti hulumtimin e fillon me kërkimin, gjetjen, mbledhjen e të dhënave nga literatura shkencore e në veçanti nga literatura kimike. Që të hulumtojë ndonjë problem kimik, kimisti-hulumtues e vrojton atë, duke marrë shënime për vëzhgimin përkatës. Vëzhgimi paraqet të shikuarin e dukurive (proceseve), reaksioneve dhe substancave me vëmendje të madhe.
Më pas hulumtuesi i krahason të dhënat e vëzhgimit me të dhënat e tjera ekzistuese. Këto të dhëna kimisti hulumtues i rregullon dhe i radhit në formë të atillë që t'i gjejë më lehtë ngjashmëritë dhe dallimet ndërmjet tyre dhe së fundit t'i analizojë rezultatet e hulumtimit. Gjatë hulumtimit në kimi pothuajse gjithmonë është i nevojshëm eksperimenti. Të dhënat dhe rezultatet e eksperimentit kanë rëndësi të veçantë, sepse me përsëritjen e tij fitohen rezultate më të sakta. Me ndihmën e tyre krahasohet p.sh. një proces kimik me procese të tjera të ngjashme ose të ndryshme që i kanë kryer hulumtues të tjerë. Me krahasimin e të dhënave dhe rezultateve të këtilla, hulumtuesi arrin në përfundime të sakta dhe të drejta për atë që e hulumton. Që hulumtimi të jetë shkencor ai duhet të bazohet në metodën shkencore, e cila përfshin aktivitete dhe veprime të menduara e të qëlluara, efikase dhe të renditura mirë, me qëllim që të zbulohet dhe të njihet e vërteta shkencore. Ç'është metoda shkencore? Metoda shkencore përbëhet nga disa etapa (aktivitete). Ajo fillon me vëzhgimin, nga rezultatet e të cilit lindin shumë pyetje, si p.sh.: pse substanca e vështruar është e ngurtë dhe me ngjyrë përkatëse; pse ajo tretet në ujë e nuk tretet në ndonjë tretës tjetër; ç’ndodh gjatë tretjes së saj në ujë; a do të veprojë ajo me ndonjë acid etj. Fazat e një hulumtimi shkollor janë këto: 1) Vëzhgimi, 2) Mendimi, 3) Hipoteza, 4) Hipoteza ndihmëse, 5) Eksperimenti, 6) Prezentimi i rezultateve (vizatimi, tabela, grafiku, skema etj.) dhe 7) Konkluzionet (përfundimet). Fig. 11. Nxënësja duke eksperimentuar
PYETJE: 1.Tregoni rëndësinë e eksperimentimit. 2.Pse bëhen eksperimentet në kimi? 3.Tregoni ndonjë rregull, sipas së cilës bëhet eksperimenti. 4.Ç'është metoda shkencore?
DETYRË: Përgatitni planin për hulumtimin tuaj të parë dhe tregoni aktivitetet.
21
KIMIA 7
1. SUBSTANCAT DHE VETITË E TYRE A e dini se... ...deri më sot njihen mbi 16 milionë substanca dhe ky numër është vazhdimisht në rritje. Çdo vit në laboratorët e mbarë botës zbulohen dhe prodhohen mbi 100.000 substanca të reja. Sa për ilustrim, të përmendim se ekzistojnë mbi 2.000 lloje të çelikut.
Gjatë jetës, punës, mësimit, lojës etj., përdoren sende ose trupa të ndryshëm si p.sh.: banka, tavolina, gota, stilografë, shishe, pjata, libra, fletore, etj. Shtrohet pyetja ç'janë trupat? Trupat janë sende që kanë formë, masë dhe zënë një vend të caktuar në hapësirë.
Çdo trup përbëhet prej një materiali të caktuar. Kështu fletorja përbëhet prej letrës; shtëpia prej betonit, drurit, hekurit; vetura prej hekurit, qelqit, gomës, plastikës; topi prej gomës; lapsi prej drurit dhe grafitit etj. Si quhet materiali prej të cilit janë ndërtuar trupat e ndryshëm? Ky material quhet materie ose lëndë. Materia është lënda prej të cilës ndërtohen trupat. Materia është gjithmonë në lëvizje. Ajo nuk zhduket.
Materie janë p.sh.: qelqi, porcelani, letra, plastika, çeliku, benzina, alumini, uji, hekuri, kripa, sheqeri, vaji, alkooli, etj. Ekzistojnë lloje të ndryshme të materies, të cilat quhen substanca. Lëndët e pastra janë substanca. Substanca është lloji veçantë i materies nga e cila ndërtohen trupat.
Substanca janë: uji, letra, qelqi, alumini, hekuri, çeliku, bakri, druri, sheqeri, kripa, plastika, goma, hidrogjeni, oksigjeni, gurkali, alkooli, uthulla etj. Numri i substancave është shumë i madh.
Fig. 12. Gjendja e lëndës
Vetitë e substancave Një ndër detyrat kryesore të kimisë është studimi i vetive të substancave. Po të vëzhgojmë: shkumësin, ujin, oksigjenin, gur kalin, vajin, sheqerin, azotin do të arrijmë në përfundim se këto substanca kanë gjendje të ndryshme. Format e ndryshme të shfaqjes së lëndës, marrin emrin gjendjet e lëndës (gjendje agregate) që mund të jenë: e ngurtë, e lëngët, e gaztë. Eksperiment. Disa veti të substancave Në 8 provëza veç e veç hidhni nga pak squfur, uthull, bakër, gurkali, sheqer, kripë, vaj dhe pluhur shkumësi. Në fillim vështroni si duken ato, ç'ngjyrë dhe erë kanë. Pastaj me lugë provoni mbi llambën e alkoolit cila prej substancave digjet e cila jo. Të dhëna shënoni në tabelë.
22
Fig. 13. Disa veti të substancave: 1-squfuri, 2-uthulla, 3-bakri, 4-gurkali, 5-sheqeri, 6-kripa, 7-vaji dhe 8-shkumësi
SUBSTANCAT
Pra disa nga substancat janë të ngurta, disa janë të lëngëta; disa kanë ngjyrë e disa jo; disa kanë erë e disa jo, disa digjen e disa jo. Edhe tretshmëria e substancave në ujë ose në ndonjë tretës tjetër është veti e substancave. Krahasoni vetitë e ujit dhe sheqerit. Çfarë vetie të përbashkët kanë uji dhe sheqeri? Cilat veti i kanë të ndryshme e cilat të njëjta?
FIZIKE
Fig. 14. Veprimi i hekurit me oksigjenin është veti kimike
VETITË E SUBSTANCAVE KIMIKE Skema 1. Vetitë e substancave
Substancat dallohen nga vetitë karakteristike të tyre, që mundësojnë njohjen e tyre. Vetitë e substancave janë karakteristika me të cilat përcaktohet ngjashmëria ose dallimi i substancave.
Vetitë e substancave mund të jenë: fizike dhe kimike. Vetitë fizike janë: gjendja e lëndës, era, shija, dendësia, ngjyra, përcjellshmëria e rrymës elektrike dhe nxehtësisë, temperatura e shkrirjes dhe ngrirjes, temperatura e valimit etj. Vetitë fizike të substancave vërehen me shqisa dhe me instrumente. Vetitë kimike janë: shdërrimi i substancave në ajër, veprimi i ujit ndaj substancave, djegia e substancave, bashkëveprimi i substancave etj. Vetitë kimike të substancave vërehen kur substancat marrin pjesë në proceset kimike. Njohja e vetive të substancave ka rëndësi shumë të madhe për industrinë, teknikën dhe jetën e përditshme.
Fig. 15. Veprimi i natriumit me klorin është veti kimike
PYETJE: 1.Cekni dy substanca dhe tregoni përse përdoren ato. 2.Shënoni 4 substanca dhe caktoni gjendjet e lëndës.
DETYRË: Merrni si shembull një substancë dhe tregoni vetitë fizike dhe kimike të saj.
23
KIMIA 7
2. SHNDËRRIMET E SUBSTANCAVE Që të mësoni se ç'janë shndërrimet e substancave, eksperimentoni: Eksperiment. Ngrohja, avullimi i ujit dhe lëngëzimi i avullit të ujit Në një gotë kimike hidhni pak ujë, dhe montoni aparaturën si në figurën 16. Ngroheni ujin dhe mbi gypin e hinkës vendosni një gotë të thatë. Vëre se çfarë do të ndodhë gjatë ngrohjes së ujit. Përfundimet e eksperimentit shënoni në fletore.
Fig. 16. Ngrohja, avullimi dhe lëngëzimi i ujit
Nga eksperimenti dhe nga jeta e përditshme keni vënë re se uji kur ngrohet dhe arrin temperaturën 100 0C vlon, dhe avujt që formohen kur takohen me faqet e ftohta të gotës lëngëzohen dhe shndërrohen në pika uji. Përcaktoni nëse ky shndërrim është fizik apo kimik. Eksperiment. Lakimi i telit të bakrit Një tel bakri mbështilleni në formë spiraleje rreth lapsit, pastaj hiqeni lapsin. Çfarë ka ndryshuar? A është përftuar prej bakrit diçka tjetër? A është teli ende prej bakri?
Fig. 17. Lakimi i telit prej bakri
Nga eksperimentet e bëra arrini në përfundimin se: uji dhe teli i bakrit nuk janë shndërruar në substanca të reja. Teli i bakrit e ndërroi vetëm formën; uji e ndryshoi gjendjen fizike. Të gjitha këto janë shndërrime fizike ose dukuri fizike. Shndërrimet gjatë të cilave, vetitë karakteristike të substancave ruhen, quhen shndërrime fizike. Këto dukuri i studion fizika.
Eksperiment. Djegia e shiritit të magnezit
Fig. 18. Djegia e shiritit të magnezit është shndërrim kimik.
24
Këputni një copë të shiritit të magnezit, kapeni me një pincetë metalike dhe afrojeni mbi flakën e llambës alkoolike (Fig. 18). Është mirë mos ta shikoni drejtpërdrejt flakën, sepse dëmtoni sytë. Në këtë rast përdorni syzet mbrojtëse! Ç`përfundoni?
SUBSTANCAT
Magnezi do të digjet me një flakë të bardhë verbuese dhe do të përfitohet një pluhur i bardhë. Ky shndërrim i substancës, dallon nga shndërrimet fizike që u përmendën më sipër? A krijohet substancë e re? A ka veti të njëjta shiriti i magnezit me pluhurin e bardhë (oksidin e magnezit) që përfitohet? Ky shndërrim shprehet në këtë mënyrë: magnez + oksigjen
oksid magnezi
Po kështu ndodh edhe gjatë djegjes së sheqerit dhe substancave të tjera. Në këto raste substancat nistore kanë ndryshuar, kanë kaluar në substanca të tjera me veti të reja. Substancat e përftuara quhen produkte. Shndërrimet që ndodhin gjatë dukurive kimike, quhen shndërrime kimike ose reaksione kimike. Dukuritë që shoqërohen me shndërrime të substancave në substanca të tjera, quhen dukuri kimike.
Shndërrime kimike janë: shndërrimet që ndodhin gjatë djegjes së substancave, frymëmarrja, tretja e ushqimit, fermentimi i bukës, ndryshkja e hekurit etj. Dukuritë ose shndërrimet kimike i studion kimia.
Tabela 1. Shndërrimet e substancave
Substancat molla letra bakri sheqeri uji magnezi qumështi
Shndërrimet fizike prerja e mollës grisja e letrës lakimi i telit të bakrit tretja e sheqerit avullimi, lëngësimi, ngrirja e ujit këputja e shiritit të magnezit filtrimi i qumështit
Shndërrimet kimike ngrënia e mollës djegia e letrës djegia e telit të hollë prej bakrit djegia e sheqerit elektroliza e ujit djegia e shiritit të magnezit fermentimi i qumështit Skema 2. Shndërrimet e substancave
PYETJE: 1.Sa lloje të shndërrimeve të substancave njihni? 2.Ç’farë ndryshon te substanca gjatë shndërrimit fizik? 3.Në çfarë shndërrohet substanca nistore gjatë shndërrimeve kimike? 4.Pse djegia e shiritit të magnezit është shndërrim kimik? 5.Jepni një shembull të shndërrim kimik.
DETYRË: Shihni tabelën në fund të mësimit. Përpiloni një tabelë të ngjashme me shembuj të tjerë të shndërrimeve fizike dhe kimike.
25
KIMIA 7
3. REAKSIONET KIMIKE Në kimi njihen lloje të shumta të reaksioneve kimike. Këtu do të mësoni për reaksionin e bashkimit, reaksionin e shpërbërjes, reaksionin e zëvendësimit dhe reaksionin e fundërrimit. Reaksioni i bashkimit - sinteza
oksid sulfuri(IV)
Eksperiment. Sinteza e oksidit të sulfurit(IV)
squfur
Në një lugë metalike vendosni pak squfur dhe digjeni atë në flakën e llambës alkoolike. Gjatë këtij reaksioni squfuri bashkëvepron me oksigjenin e ajrit (Fig. 19).
Eksperiment. Sinteza e sulfurit të hekurit(II)
Fig. 19. Djegia e squfurit
Fe dhe S
FeS
Fig. 20. Sinteza e sulfurit të hekurit(II)
Në një gotë porcelani hidhni një lugë pluhur hekuri dhe një lugë squfur. Përzieni ato derisa të homogjenizohet masa. Pastaj gotën e porcelanit nxeheni ngadalë si në figurën 20. Pastaj ftoheni gotën dhe vështroni produktin që u përftua. Dalloni produkti nga substancat nistore? Cila substancë përftohet? Vështroni shndërrimet dhe nxirrni përfundime!
Substanca që përftohet ka ngjyrë të zezë dhe në të nuk mund të dallohen më thërrmijat e hekurit dhe të squfurit. Substancën e përftuar nuk e tërheq magneti. Pra, hekuri dhe squfuri janë bashkuar gjatë nxehjes dhe kanë dhënë një substancë të re - sulfurin e hekurit(II), i cili me vetitë e tij dallohet dukshëm nga hekuri dhe squfuri. Reaksionet nga dy eksperimentet në formë skematike mund t’i shkruani: squfur + oksigjen hekur + squfur
oksid sulfuri(IV) sulfur hekuri(II)
Këto reaksione kanë të përbashkët këtë: nga dy substanca nistore u përfitua një substancë e re. Këto reaksione quhen reaksione bashkimit ose të sintezës. Reaksion bashkimi është ai proces kimik kur prej dy ose më shumë substancave krijohet një substancë e re. (greqisht synthesis = bashkim) substanca 1 + substanca 2
substancë e re
Shembuj të tjerë të reaksioneve të bashkimit janë edhe këto:
26
magnez + oksigjen oksid magnezi plumb + jod jodur plumbi(II) hidrogjen + oksigjen ujë karbon + oksigjen oksid karboni(IV)
Eksperiment. Shpërbërja e oksidit të merkurit(II)
merkuri
oksigjeni
oksid merkuri(II)
Përgatiteni aparaturën si në figurën 21. Në provëz shtoni pak oksid merkuri(II) që ka ngjyrë të zezë dhe pastaj ngroheni atë. Në grykën e provëzës vendoseni një ashkël të ndezur (pa flakë). Çka përfundoni nga ky eksperiment?
Reaksioni kimik gjatë të cilit nga substanca nistore përftohen dy ose më shumë substanca të reja quhet reaksion i shpërbërjes ose analizë. (greqisht analysis = shpërbërje)
Fig. 21. Shpërbërja e oksidit të merkurit
Vutë re se gjatë nxehjes oksidi i merkurit(II) shpërbëhet në merkur dhe në oksigjen. gurkali sulfat bakri(II) + ujë oksid merkuri(II) merkur + oksigjen
Këto dy reaksione kanë diçka të përbashkët: një substancë nistore zbërthehet në dy substanca të tjera të reja. Reaksionet e tilla quhen reaksione të shpërbërjes ose analizë. substancë
substanca 1 + substanca 2 + . . .
Ja disa shembuj të reaksioneve të shpërbërjes: uji hidrogjen + oksigjen klorur alumini alumin + klor sheqeri karbon + ujë + gaze klorur natriumit natrium + klor
PYETJE: 1.Krahasoni reaksionin e bashkimit me atë të shpërbërjes. Ku ndryshojnë dhe ku ngjajnë? 2.Sa substanca përftohen gjatë reaksionit të bashkimit? Përgjigjen argumentoeni me shembull. 3.Sa substanca marrin pjesë në reaksionin e shpërbërjes? Përgjigjen argumentoeni me shembull. 4.Jepen këto reaksione kimike: hekur + squfur sulfur hekuri(II) klorur alumini alumin + klor Përgjigjuni këtyre pyetjeve: - Ç’lloj reaksionesh janë? - Cilat substanca janë nistore dhe cilat produkte të reaksionit. - Përpiquni të shkruani formulat kimike të substancave.
DETYRË: Para reaksioneve të sintezës shëno S dhe para reaksioneve të analizës shëno A. a) sulfur zinku zink + squfur b) fosfor + oksigjen oksid fosfori(III) karbonat magnezi c) oksid magnezi + oksid karboni(IV)
27
SUBSTANCAT
Reaksioni i shpërbërjes-analiza Përkujtoni provën e ngrohjes së gurkalit. Tani kryeni këtë eksperiment:
KIMIA 7
4. REAKSIONI I ZËVENDËSIMIT DHE I FUNDËRRIMIT Reaksioni i zëvendësimit Eksperiment. Zëvendësimi i bakrit me hekur Në një gotë me tretësirë sulfat bakri(II) vemë një teneqe prej hekuri. Reaksionin do ta ndjekim për një kohë më të gjatë.
Fig. 22. Reaksioni i zëvendësimit të bakrit me hekur
Reaksioni paraqitet me fjalë kështu: sulfat bakri(II) + hekur
=
sulfat hekuri(II) + bakër
Nga eksperimenti përfundojmë se në këtë reaksion kimik hekuri e ka zëvendësuar bakrin nga kripa e tij dhe si rezultat i kësaj janë përftuar sulfati i hekurit(II) dhe bakri. Kjo shihet edhe nga ngjyra e tretësirës në gotë, e cila prej ngjyrës së kaltër ka kalura në ngjyrë të vedhë-kafe, ndërsa në pllakën e hekurit është shtresuar bakri elementar. Dihet se gjatë reaksioneve kimike gjithnjë metali më aktiv e zëvendëson metalin më pak aktiv prej kripërave të tij. Në këtë rast hekuri e zëvendësoi bakrin.
Reaksioni, tek i cili bëhet zëvendësimi i atomeve ose i grupeve atomike me njëri-tjetrin, quhet reaksion i zëvendësimit.
Ja edhe disa shembuj të reaksionit të zëvendësimit:
28
zink + oksid bakri(II) = oksid zinku + bakër hekur + oksid bakri(II) = oksid hekuri(II) + bakër natrium + klorur hekuri(II) = klorur natriumi + hekur
SUBSTANCAT
Reaksioni i fundërrimit Një reaksion kimik mund të dallohet kur përftohet një fundërrinë. Eksperiment. Fundërrimi i klorurit të argjendit
Në një provëz vemë 2 cm3 tretësirë të klorurit të natriumit. Asaj i shtojmë 2 cm3 tretësirë të nitratit të argjendit. Ndiqni ndryshimet që ngjajnë me këtë rast!
Reaksioni paraqitet me fjalë kështu: klorur natriumi + nitrat argjendi = klorur argjendi + nitrat natriumi
Nga eksperimenti vërejmë se gjatë këtij reaksioni kimik janë zhvilluar transformime të atilla që janë pasojë e zëvendësimit të dyfishtë të substancave që marrin pjesë në reaksion. Pra, natriumi e ka zëvendësuar argjendin, ndërsa klori e ka zëvendësuar grupin nitrat. Shenjë e dukshme e zhvillimit të këtij reaksioni është formimi i funërrinës së klorurit të argjendit me ngjyrë të bardhë, ndërsa substancat e tjera pjesëmarrëse në reaksion janë pa ngjyrë.
Fig. 23. Kur kloruri i natriumit vepron me nitratin e argjendit përftohet fundërrina e bardhë i klorurit të argjendit
Reaksioni i fundërrimit është reaksioni tek i cili përftohet një fundërrinë me ngjyrë të caktuar.
Ja edhe disa shembuj të reaksionit të fundërrimit: jodur kalimi + nitrat argjendi = jodur argjendi + nitrat kaliumi klorur hekuri(III) + hidroksid natriumi = hidroksid hekuri(III) + klorur natriumi
PYETJE: 1.Shënoni me fjalë një reaksion kimik të zëvendësimit. 2.Shënoni me fjalë një reaksion kimik të fundërrimit. 3.Çka ndodh gjatë reaksionit të zëvendësimit? 4.Si e hetoni një reaksion të fundërrimit?
29
KIMIA 7
5. SUBSTANCAT E PASTRA DHE PËRZIERJET Substancat në natyrë janë të shumta. Ato mund të jenë: substanca të pastra ose përzierje. Në natyrë më tepër ka përzierje se sa substanca të pastra. Një nga qëllimet e kimistëve është që prej përzierjeve, të fitojnë sa më shumë substanca të pastra, por edhe prej substancave të pastra të fitojnë substanca të përbëra. Substanca të pastra, që përdoren shpesh janë p.sh.: hekuri, bakri, sheqeri, kripa e gjellës, uji, squfuri etj. Këto zakonisht janë të papërziera me ndonjë substancë tjetër. Në këtë rast ato janë substanca të pastra. Përzierje janë p.sh., ajri, uji i detit, tretësirat e ndryshe, mineralet e hekurit, bakrit dhe kromit; bronzi dhe lidhjet tjera metalike, etj.
Fig. 24. Paraqitja skematike e substancave të pastra dhe e përzierjeve
substanca e pastër A
përzierja e substancave A dhe B
substanca e pastër B
Eksperiment. Vështrimi i squfurit
Fig. 25. Squfuri është substancë e pastër
Në një copë letër vendosni pak squfur. Vështrojeni atë me sy dhe me lupë. Afrojeni magnetin te squfuri. Hidhni pak squfur në një gotë kimike me ujë. Ç’far vini re?
Eksperiment. Vështrimi i hekurit
Fig. 26. Hekuri është substancë e pastër
30
Në një copë letër vendosni pak tallash hekuri (pluhur hekuri). Veproni si në rastin e squfurit. Ç’far vini re?
Hekuri ka ngjyrë të përhimtë të errët, edhe thërrmijat e tij janë të njëllojta. Magneti e tërheq hekurin. Ai bie në fund të gotës me ujë, sepse nuk tretet në të.
Në një copë letër përzieni pak squfur dhe pak tallash hekuri. Edhe në këtë provë kryeni të gjitha veprimet si në ekperimentin paraprak. Nxirrni përfundime.
SUBSTANCAT
Eksperiment. Vështrimi i përzierjes së squfurit dhe hekurit përzierje e squfurit dhe hekurit squfur
pluhur hekuri
Te përzierja e hekurit me squfurin thërrmijat nuk janë të njëllojta. Në gotën me ujë hekuri bie në fund, kurse squfuri noton në sipërfaqe, sepse hekuri dhe squfuri kanë dendësi të ndryshme. Hekuri është më i rëndë, kurse squfuri më i lehtë. Nga kjo përzierje magneti tërheq vetëm grimcat e hekurit (Fig. 28)
Fig. 27. Nga bashkimi i squfurit me hekurin formohet një përzierje
Substancat që në të gjitha pjesët e tyre kanë veti të njëjta, quhen substanca të pastra. Përzierje quhet bashkimi i dy ose më shumë substancave.
Gjatë përzierjes së substancave nuk fitohet substancë e re. Kur përzihen substancat, ndërmjet tyre nuk zhvillohet reaksion kimik. Përzierjet, te të cilat përbërësit mund të dallohen me sy, lupë ose mikroskop quhen përzierje heterogjene.
hekuri
përzierja e squfurit dhe hekurit
squfuri
Përzierjet, te të cilat përbërësit e saj nuk mund të dallohen me sy, lupë ose mikroskop quhen përzierje homogjene.
Substancat e pastra mund të ndahen nga përzierja me veprime të thjeshta fizike si p.sh.: me magnet, me ujë, dekantim, filtrim, fundërrim, distilim, avullim, kristalizim, sublimim etj.
Fig. 28. Ndarja e squfurit dhe e hekurit nga përzierja me magnet dhe me ujë
Skema 3. Llojet e përzierjeve
PYETJE: 1.Pse bakri është substancë e pastër? 2.Ajri është përzierje homogjene apo heterogjene? 3.Ç'është substanca e pastër e ç’është përzierja? Jepni shembuj! 4.Cili është dallimi ndërmjet përzierjes heterogjene nga përzierja homogjene? 5.Jepni shembuj përzierjesh heterogjene!
DETYRË: Në një gotë keni ujë dhe kripë. Si do ta ndani kripën nga uji? Përgjigjuni pasi ta kryeni provën.
31
KIMIA 7
6. ELEMENTET DHE KOMPONIMET KIMIKE Le të marrim dy substanca të pastra: gurkalin dhe ujin. Le të analizojmë a janë këto substanca të thjeshta apo të përbëra? A mund të shpërbëhen më tej në substanca të tjera më të thjeshta? Kryeni provat e nxehjes së gurkalit dhe të elektrolizës së ujit. Eksperiment. Nxehja e gurkalit Rregulloni aparaturën si në figurën 29. Përshkruani ndryshimet që ndodhin gjatë reaksionit. Ç’ngjyrë ka në fillim gurkali dhe ç’ngjyrë merr ai pas kryerjes së reaksionit? A përftohen substanca të reja?
Fig. 29. Shpërbërja e gurkalit me nxehje
Gjatë nxehjes së gurkalit fitohen dy substanca të reja: sulfati i bakrit(II) me ngjyrë të bardhë dhe uji. Ky reaksion kimik paraqitet me fjalë kështu: gurkali
sulfati i bakrit(II) + ujë
kurse lexohet: prej gurkalit fitohet sulfati i bakrit dy dhe uji. Shigjeta tregon drejtimin e reaksionit. hidrogjeni
Eksperiment. Elektroliza e ujit
oksigjeni Në një vaskë pneumatike hidhni ujë të distiluar dhe pak acid sulfurik. Nga kjo tretësirë mbushni dy provëza dhe mbyllni ato me gishtin e madh, përmbysni dhe zhytni në vaskë dhe pastaj hiqeni gishtin, në mënyrë që nga provëzat të mos rrjedhë uji. Monto aparaturën si në figurën 30. Pllakat prej plumbi quhen elektroda; ajo që lidhet me polin pozitiv (+) të baterisë quhet anodë, kurse ajo që lidhet me polin negativ (-) quhet katodë. Çfarë fitohet gjatë shpërbërjes së ujit? Shënoni përfundimet në fletore.
Fig. 30. Elektroliza e ujit
Nën veprimin e rrymës elektrike uji shpërbëhet në dy gaze të ndryshëm: hidrogjen dhe oksigjen në raporte vëllimore 2:1 (vëreni provëzat ku mblidhen gazet e përmendur). Ky reaksion shprehet edhe me fjalë: ujë
hidrogjen + oksigjen
Shpërbërja e subst ancave me ndihmën e rrymës elektrike quhet elektrolizë.
32
Nëse në sulfatin e bakrit me ngjyrë të bardhë pikëloni pak ujë, ai bashkohet me ujin dhe përsëri e jep gur kalin me ngjyrë të kaltër.
Edhe sulfati i bakrit(II) është substancë e përbërë, sepse me reaksione të tjera po ashtu mund të shpërbëhet deri në bakër, squfur dhe oksigjen. Ndryshe nga gurkali, sulfati i bakrit(II) dhe uji, ekzistojnë substanca si: hidrogjeni, oksigjeni, bakri, squfuri etj., të cilat më tej me asnjë reaksion kimik nuk mund të shpërbëhen në substanca më të thjeshta. Këto janë substanca të thjeshta. Komponime kimike quhen substancat që mund të shpërbëhen në dy ose më tepër substanca të thjeshta, gjithashtu që mund të fitohen nga bashkimi i dy ose më tepër substancave të thjeshta të pastra. Elemente quhen substancat e thjeshta që me veprime të thjeshta fizike dhe kimike nuk mund të shpërbëhen në substanca më të thjeshta dhe nuk mund të fitohen nga substanca të tjera të thjeshta.
Nga kjo mësuat se ekzistojnë dy lloje substancash kimike të pastra: substanca të thjeshta dhe substanca të përbëra. Të parat quhen elemente, kurse të dytat quhen përbërje kimike.
A e dini se... Më 9 shkurt 1996 një grup studiuesish që punonin me reaksione bërthamore të joneve të rënda, në Darmshtat (Gjermani) zbuluan elementin kimik të 112.
A e dini se... Shkencëtarët që merren me reaksionet bërthamore hulumtojnë për zbulimin e elementit të 114, i cili sipas vetive është i afërt me plumbin. Kërkimet vazhdojnë.
Komponime kimike janë si: oksidi i merkurit(II), sulfuri i hekurit(II), sheqeri, oksidi i karbonit(IV), kloruri i aluminit, alkooli, acidi sulfurik, amoniaku, hidroksidi i natriumit etj. Elemente janë si: merkuri, alumini, magnezi, karboni, klori, azoti etj. Përbërjet kanë në përbërje të tyre elementet. Deri më sot njihen 114 elemente kimike Elementet grupohen në: a) metale - që përbëjnë rreth 75 % dhe b) jometale - që përbëjnë rreth 25 % të elementeve kimike.
Skema 4. Ndarja e substancave të pastra
PYETJE: 1.Cila prej substancave është e thjeshtë: komponimi apo elementi? 2.A është i vërtetë gjykimi se përbërjet shpërbëhen në substanca më të thjeshta dhe në elemente? 3.A shpërbëhen elementet në substanca të tjera më të thjeshta gjatë një reaksion kimik? 4.Prej cilave elemente përbëhet komponimi kloruri i aluminit?
DETYRË: Tani njihni më shumë metale dhe jometale. Shkruani: a) dy metale b) dy jometale dhe c) komponim kimik, nga metalet dhe jometalet e përmendura.
33
SUBSTANCAT
Hidrogjeni që fitohet nga elektroliza e ujit, në kushte të caktuara bashkohet me oksigjenin e ajrit për të dhënë ujin. Pra gurkali dhe uji janë substanca të përbëra, pasi ato shpërbëhen në substanca më të thjeshta ose mund të fitohen prej substancave më të thjeshta.
KIMIA 7
7. TRETËSIRAT Mësuat se kripa e gjellës dhe sheqeri treten mirë në ujë. Grimcat e këtyre substancave në ujë nuk mund të shihen me sy, e as me mikroskopin më të përsosur. Mund të mendoni se sheqeri dhe kripa u zhdukën në ujë. Por, ato gjenden në ujë dhe prania e tyre shumë lehtë mund të vërtetohet, nëse provohet shija e ujit, ose nëse sasi të vogla të këtyre tretësirave i avullojmë në një xham ore. Pas avullimit të ujit, në xham do të mbeten kripa dhe sheqeri. Tretësirat janë përzierje homogjene Çdo tretësirë përbëhet prej tretësit dhe substancës së tretur. Tretësi dhe substanca e tretur formojnë një tërësi homogjene që quhet tretësirë.
substanca e tretur
Uji më shpesh përdoret si tretës, por ka edhe tretës të tjerë që përdoren për tretjen e substancave, të cilat nuk treten në ujë. Kështu për shembull benzina është tretës. Ajo tret vajin dhe yndyrat; disulfuri i karbonit tret squfurin etj. tretësi
Fig. 31. Përbërja e tretësirës
tretësira
Në ujë treten shumë substanca p.sh.: gurkali, kloruri i kaliumit, nitrati i natriumit, kloruri i zinkut, amoniaku, dioksidi i karbonit, alkooli, uthulla etj. Tretësirat, ku uji është tretës, quhen tretësira ujore, kurse tretësirat ku si tretës përdoret ndonjë tretës tjetër, quhen tretësira joujore. Tretshmëria dhe lloji i tretësirave Tretshmëria e substancave në ujë është e kufizuar dhe e ndryshme. Ajo varet nga temperatura. Kështu për shembull në 100 g ujë me temperaturë 20 ºC mund të treten 204 gram sheqer; 20,7 gram gurkali dhe 0,2 gram gjips. Tretësira mund të jetë: 1. Tretësirë e holluar e cila përmban shumë tretës dhe pak substancë të tretur p.sh. tretësira me 20 cm3 ujë dhe 1 gram gurkali (Fig. 32.a). 2. Tretësirë e përqendruar e cila përmban pak tretës dhe shumë substancë të tretur p.sh. tretësira me 20 cm3 ujë dhe 4 gram gurkali. (Fig. 32.b). 3. Tretësirë e tejpërqendruar e cila përmban pak tretës dhe më shumë substancë të tretur p.sh. tretësira me 20 cm3 ujë dhe 6 gram gurkali.(Fig. 32.c).
34
Përgatitni tretësirë të holluar, tretësirë të përqendruar dhe tretësirë të tejpërqendruar të gurkalit në ujë. Me peshore kimike, peshoni masat e gurkalit për të tri tretësirat (1 g, 4 g dhe 6 g). Tretni ato në tri gota të ndryshme, ku paraprakisht keni shtuar 20 cm3 ujë.
a)
Tretësira e gurkalit ka ngjyrë të kaltër. Nga intensiteti i ngjyrës shpeshherë mund të dalloni nëse tretësira e gurkalit është e holluar, e përqendruar apo e tejpërqëndruar (Fig. 32).
b)
SUBSTANCAT
Eksperiment. Pëgatitja e tretësirave c)
Fig. 32. Llojet e tretësirave
Në kimi, për të qenë të sigurt se një tretësirë është e përqendruar apo e holluar, përdoret një madhësi e re, që quhet përqendrim molar. Ajo shënohet me c dhe shprehet me njësinë mol/dm3 me këtë formulë: c=
n é mol ù me njësinë ê 3 ú V ë dm û
ku: c - është përqëndrimi molar i shprehur në mol/dm3, n - sasia e substancës së tretur e shprehur në mol, V-vëllimi i tretësirës i shprehur në dm3. Për sasinë e substancës dhe për molin do të mësoni më tepër në klasën e tetë. Në tretësira të ndryshme përqendrimi është i ndryshëm p.sh.: a) te tretësira e holluar c është i vogël b) te tretësira e përqendruar c është i madh dhe c) te tretësira e tejpërqendruar c është shumë i madh.
Fig. 33. Tretësira të ndryshme
Tretësirat mund të formohen nga: a) lëng dhe substancë e ngurtë p.sh., ujë dhe kripë. b) dy lëngje p.sh., ujë dhe alkool, ujë dhe uthull etj. c) lëng dhe substancë e g aztë p.sh., ujë dhe dioksid karboni.
PYETJE: 1.Çfarë përzierje është tretësira? 2.Ngase dallohen tretësirat ujore prej atyre joujore? 3.Jepni një shembull të zbatimit të tretësirave në jetën e përdit shme. 4.Sipas sasisë së substancës së tretur dhe tretësit, sa lloje tretësirash njihen? 5.Ç'është përqendrimi molar? Shënoni formulën e tij dhe njësinë përkatëse!
35
KIMIA 7
8. DEKANTIMI DHE FILTRIMI Nga përzierjet dhe tretësirat, substancat e pastra mund të ndahen nga njëra-tjetra me veprime fizike siç janë: dekantimi, filtrimi, distilimi, kristalizimi, sublimimi etj. Dekantimi Nëse në ujë kemi një substancë të patretshme, më të rëndë se ai, shpeshherë kemi nevojë ta ndajmë atë prej ujit. Si do ta kryeni ndarjen? Eksperiment. Dekantimi i ujit dhe rërës Në një gotë kimike me ujë hidhni pak rërë. Përzieni atë me shufër qelqi dhe lëreni të qetësohet. A tretet rëra në ujë? Cila nga këto dy substanca është më e rëndë? Tani merr një gotë tjetër të pastër dhe ngadalë derdhe në të vetëm ujin. Mundohuni që rëra mos të kalojë me ujin në gotën tjetër. Fig. 34.
Pra kështu ndani rërën nga uji shpejt, por jo shumë saktë. Ky veprim quhet dekantim. Dekantim quhet veprimi me të cilin bëhet ndarja jo e plotë dhe e shpejtë e substancës së ngurtë dhe të patretshme prej lëngut.
Fig. 34. Dekantimi i rërës dhe ujit
Fig. 35. Dekantimi i ujit dhe vajit
Me dekantim mund të ndahen edhe dy lëngje që nuk treten në njëritjetrin p.sh., dekantimi i ujit dhe vajit (Fig. 35). Dekantimi bazohet në dendësitë e ndryshme të substancave: njëra substancë është më e lehtë e tjetra më e rëndë. Prandaj dekantimi quhet edhe dendësim.
36
Filtrimi Ndarja e rërës dhe ujit me dekantim nuk ishte e plotë dhe e saktë. Si do të kryhet më mirë ndarja? Filtrimi është veprimi që përdoret për këtë qëllim, të cilin po e përshkruajmë më poshtë.
SUBSTANCAT
Eksperiment. Filtrimi i shkumësit dhe ujit Në një gotë porcelani, me ndihmën e thikës thërrmoni një copë shkumës. Pluhurin e shkumësit hidheni në një gotë me ujë. Pastaj përgatitni letrën filtruese si në Fig. 36. Letra filtruese duhet të jetë 0,5 cm më poshtë se buzët e hinkës. Letrën filtruese lageni me pak ujë dhe vendoseni në hinkë. Montoni aparaturën si në Fig. 37. Tani me ndihmën e shufrës së qelqtë derdheni me kujdes përzierjen e ujit dhe shkumësit në letrën filtruese. Cila substancë do të mbetet në letrën filtruese dhe cila do kalojë nëpër të?
Nga prova patë se gjatë filtrimit të ujit dhe shkumësit, uji kalon nëpër letrën filtruese dhe i pastër mblidhet në gotën nën hinkë. Ky lëng quhet filtrat dhe nuk përmban më as grimcën më të imët të shkumësit. Në letrën filtruese mbetet shkumësi, sepse thërrmijat e shkumësit, janë më të mëdha se poret e letrës filtruese. Shkumësi është fundërrinë. Letra filtruese luan rolin e filtërit, i cili nuk lejon kalimin e grimcave të shkumësit.
Fig. 36. Përgatitja e letrës filtruese
Filtrimi është veprimi që përdoret për ndarjen e plotë të substancave të ngurta dhe të patretshme nga lëngu (përzierja).
Filtrimi mund të bëhet në shtëpi, natyrë, laborator dhe në industri. Ai përdoret shumë në laboratorët kimikë si operacion për ndarjen e substancave të pastra nga lëngjet. Në industri si filtra përdoren: pëlhura, qymyri i drurit, rëra etj. A do të mundni të ndani sheqerin, gurkalin, kripën e gjellës nga tretësirat e tyre me anë të filtrimit? Sigurisht që jo, sepse këto substanca treten në ujë. Ato mund të ndahen nga uji me ndihmën e veprimeve të tjera.
fundërrina
filtrati
Fig. 37. Aparatura për filtrim
PYETJE: 1.Ç’veti duhet të ketë substanca që dekantohet prej ndonjë lëngu? 2.A mund të bëhet dekantimi i dy lëngjeve? Jepni një shembull? 3.Pse dekantimi quhet edhe dendësim? 4.Ç'është filtrimi? 5.Ç'është fundërrina dhe ç’është filtrati?
DETYRË: Bëni filtrimin e tallashit të drurit dhe ujit me mjete shtëpiake. Bëni vizatimin e pajisjes dhe përfundimet shënojini në fletore.
37
KIMIA 7
9. DISTILIMI Dekantimi dhe filtrimi janë veprime me të cilat bëhet ndarja e substancave të patretshme nga lëngu. Si mund të ndahen substancat e tretshme nga tretësi? Ndarja mund të bëhet me disa veprime siç janë: distilimi, kristalizimi etj. Distilimi është metodë me të cilën bëhet ndarja e një ose më shumë substancave të tretshme nga tretësi. Substancat që ndahen me distilim mund të jenë të ngurta ose të lëngëta si p.sh., distilimi i ujit nga gurkali; distilimi i alkoolit nga uji etj. Kryeni eksperimentin më poshtë.
Eksperiment. Distilimi i ujit nga tretësira ujore e gurkalit
tretësirë e gurkalit
Përgatitni tretësirë gurkali në një gotë kimike. Merrni 3-4 cm3 nga kjo tretësirë dhe i hidhni në një provëz të pastër. Nxeheni provëzën si në figurën 38. Ç’vëreni në provëzën e dytë?
distilati (uji)
Fig. 38. Distilimi i thjeshtë
Gjatë nxehjes së tretësirës ujore të gurkalit, në temperaturë 100 ºC uji fillon të valojë. Avujt e ujit përmes gypit të lakuar prej qelqi kalojnë në provezën e futur në një gotë me ujë të ftohtë. Avujt e ujit ndeshen me muret e ftohta të provëzës dhe kondensohen, pra shndërrohen përsëri në ujë. Në këtë mënyrë gurkali mbetet në provëzën e parë, kurse uji distilon. Uji i përftuar me distilim quhet ujë i distiluar. Substancat e lëngëta që ndahen me distilim quhen distilate. Ky është një distilim i thjeshtë. Distilimi bazohet në veçimin e përbërësve të tretur nga përzierja për shkak të temperaturave të ndryshme të avullimit të tyre. Distilimi është shndërrim i një lëngu në avull dhe më pas kondensimi i avullit me anë të ftohjes.
38
SUBSTANCAT
Procesi i distilimit vështirësohet kur përzierja përbëhet nga lëngje me temperatura të afërta valimi. Për ta realizuar këtë, përdoret si veprim distilimi i thyesuar (distilimi fraksional), me anën e të cilit synohet shkallëshkallë pasurimi i vazhdueshëm i përbërësit. Kjo teknikë përdoret gjërësisht në industrinë kimike. Ja një aparaturë që përdoret për të kryer distilim të thyesuar në laborator.
përzierje e ujit, alkoolit dhe etërit
distilati
Fig. 39. Aparatura për distilimin thyesor
PYETJE: 1.Ç’është distilimi dhe ku bazohet ai? 2.Cilat janë pajisjet që duhen për të realizuar procesin e distilimit? 3.Cilat substanca mund të ndahen nga tretësi me distilim? 4.Bëni dallimin ndërmjet distilimit të thjeshtë dhe atij të thyesuar? 5.Ç’farë roli luan kondensatori (ftohësi) gjatë distilimit të thyesuar?
DETYRË: Në një enë keni ujë, kripë gjelle, vaj, alkool dhe tallash hekuri. Cila substancë nuk mund të ndahet me distilim? Si do të veproni për ndarjen e këtyre substancave prej përzierjes deri sa të fitoni substanca të pastra?
39
KIMIA 7
10. KRISTALIZIMI DHE SUBLIMIMI
Kristalizimi Edhe kristalizimi është veprim që shërben për ndarjen e substancave të ngurta e të tretshme nga tretësi, por jo në trajtë të distilateve, por në trajtë të kristaleve. Prandaj, e ka marë emrin kristalizim. Kristalizim quhet veprimi me të cilën bëhet ndarja e substancës së tretshme nga tretësi në trajtë të kristaleve të pastra.
Kristalet (substancat kristalore) janë substanca të cilat nga pamja e jashtme kanë formë të rregullt gjeometrike si p.sh., kristalet e kripës së gjellës, sheqerit, gurkalit, klorurit të kaliumit etj. Disiplina e veçantë që merret me studimin e kristaleve quhet kristalografi. Eksperiment. Kristalizimi i gurkalit
Fig. 40. Kristalizimi i gurkalit
Në gotën kimike përgatitni tretësirë të tejpërqendruar të gurkalit. Pastaj merrni një kristal të vogël gurkali dhe lidheni me një pe te një shufër qelqi ose te një laps. Kristalin e përgatitur kështu futeni në gotën me tretësirë të tejpërqendruar dhe të nxehtë të gurkalit. Kristali duhet të qëndrojë i varur në mes të gotës. Gota duhet të mbulohet mirë me letër, që të mos hyjë pluhur, i cili ndikon negativisht në pastërtinë e kristalit që do të fitohet. Gotën lëreni të qëndrojë për një kohë të gjatë p.sh., një natë apo më shumë. Do të vëreni se do të formohen kristale shumë të bukura të gurkalit (Fig. 40).
Kristalizimi kryhet vetëm në tretësirat e tejpërqendruara.
Fig. 41. Kristali i rërës kuarcore
40
ujë i ftohtë që qarkullon
Eksperiment. Ndarja e jodit nga kloruri i natriumit
Përzieni pak kristale të jodit dhe pak kristale të klorurit të natriumit. Pastaj montoni aparaturën si në figurën 42 dhe nxeheni gotën. Përshkruani çfarë keni parë.
SUBSTANCAT
Sublimimi
jodi
jod dhe klorur natriumi
Gjatë nxehjes së përzierjes së jodit dhe klorurit të natriumit, jodi shndërrohet në avuj me ngjyrë vjollce të errët. Këta avuj, kur ndeshen me muret e ftohta të poçit, ku qarkullon uji i ftohtë, kondensohen dhe përnjëherë shndërrohen në kristale të jodit, pa kaluar në gjendje të lëngët. Kjo dukuri quhet sublimim. Pra, gjatë nxehjes jodi sublimon, kurse kloruri i natriumit nuk e ka këtë veti. Prandaj me sublimim bëhet ndarja e jodit nga kloruri i natriumit.
Fig. 42. Ndarja e jodit nga kloruri i natriumit me sublimim
Kalimi i një substance nga gjendja e ngurtë në gjendje të gaztë dhe anasjelltas, nga gjendja e gaztë në të ngurtë pa kaluar në të lëngët, quhet sublimim.
Skema 5. Ndryshimi i gjendjes gjatë sublimimit të substancës
PYETJE: 1.Ç’është kristalizimi dhe përse shërben ai? 2.Prej cilës tretësirë bëhet kristalizimi i një substance? 3.Paraqitni skemën e ndryshimit të gjendjes të substancës që sublimon. 4.Në cilën gjendje nuk kalon substanca gjatë sublimimit?
DETYRË: Kryeni kristalizimin e gurkalit në shtëpi. Kristalin silleni në shkollë.
41
KIMIA 7
11. ATOMI Kimia është njëra nga shkencat natyrore, që merret edhe me studimin e grimcave shumë të vogla, prej të cilave përbëhen materia, substanca apo elementi kimik. Struktura e atomit Nga lënda e fizikës dini se ç'është atomi, por tani do të hyni thellë në brendësitë e tij. Atomi është grimca më e imët e një elementi kimik që ende i ruan vetitë e tij. Fig. 43. Atome të ndryshme
Për herë të parë fjalën atom e përdori filozofi grek Demokriti në sh. IV p.e.s., atomos në greqisht do të thotë i pandashëm. Shkencëtarë të shumtë janë marrë me studimin e atomit si p.sh. Daltoni, Raderfordi, Bori etj. Deri në fund të shek. 19 mendohej se atomet janë grimca të pandashme dhe grimcat më të vogla të një substance të thjeshtë. Por me përdorimin e mjeteve e metodave të reja, është vërtetuar se atomet janë të ndashme dhe se ato përbëhen nga grimca edhe më të vogla. Të gjitha substancat janë të ndërtuara prej atomeve. Atomet e subtancave të ndryshme ndryshojnë nga njëri tjetri (Fig. 43). Po cilat janë pjesët kryesore të atomit? Fig. 44. Pjesët e atomit
mbështjella elektronike
Pjesët e atomit Të gjitha atomet përbëhen nga: bërthama dhe mbështjella elektronike. Në bërthamën e atomit gjenden dy grimca edhe më të vogla: protonet-p me ngarkesë elektrike pozitive, dhe neutronet-n, pa ngarkesë elektrike, janë elektroasnjanëse. Kurse në mbështjellën elektronike qarkullojnë (lëvizin) grimca shumë të vogla që quhen elektrone-e, (Fig. 44 dhe 45). Këto kanë ngarkesë elektrike negative. Atomi mund të përshkruhet dhe të sqarohet më mirë duke i vërejtur modelet e atomeve në rrafsh ose në hapësirë. Atomet mund t'i mendoni si sferëza ose toptha të vegjël. Në atomin e vërtetë elektronet qarkullojnë rreth bërthamës dhe nuk gjenden në një vend të caktuar, siç tregohet në model ose figurë, ato lëvizin vazhdimisht.
Fig. 45. Modeli i atomit: p-protoni, n-neutroni dhe e-elektroni
42
Numri i protoneve në bërthamën e atomit është i barabartë me numrin e ngarkesave pozitive.
SUBSTANCAT
Mbështjella elektronike përbëhet prej elektroneve. Masa e elektronit është 1836 herë më e vogël se masa e protonit, prandaj masa e elektronit mund të mos përfillet. Thuhet se masa e elektronit është zero. Çdo elektron ka ngarkesë elektrike negative (-1). Numri i elektroneve në mbështjellën elektronike është i barabartë me numrin e protoneve në bërthamë d.m.th. N(e)=N(p). Tabela 2. Numri i protoneve dhe i elektroneve në atom është i barabartë atomi i hidrogjenit ka 1 proton në bërthamë dhe 1 elektron në mbështjellën elektronike
atomi i natriumit ka 11 protone në bërthamë dhe 11 elektron në mbështjellën elektronike
Numri i përgjithshëm i ngarkesave pozitive në bërthamë është i barabartë me numrin e ngarkesave negative në mbështjellën elektronike. Kuptohet se atomi nuk ka ngarkesë elektrike, pra atomi është elektroneutral.
Fig. 46. Modeli i atomit të azotit. Në bërthamë ky atom ka 7 protone dhe 7 neutrone, ndërsa në mbështjellën elektronike ka 7 elektrone
Tabela 3. Grimcat kryesore elementare
Grimca elementare protoni neutroni elektroni
Masa relative 1 1 0
Ngarkesa elektrike +1 0 -1
Elementet përbëhen prej atomeve të njëjta, ndërsa përbërjet kimike përbëhen prej atomeve të ndryshme. Gjithçka që mësuat deri tani për ndërtimin e atomit mund ta tregohet me këtë skemë: ATOMI
BËRTHAMA
MBËSHTJELLA ELEKTRONIKE
PROTONET
ELEKTRONET
NEUTRONET
Skema 6. Struktura e atomit.
PYETJE: 1.Ç'është atomi? 2.Atomi i azotit ka 7 protone. Sa është ngarkesa pozitive e bërthamës së tij, e sa ngarkesa negative e mbështjellës elektronike? 3.A është i saktë gjykimi se: numri e protoneve dhe elektroneve në një atom është e barabartë?
DETYRË: Vizatoni modelin e një atomi dhe shënoni grimcat që e përbëjnë atë.
43
KIMIA 7
12. MOLEKULAT Dihet se të gjitha substancat ndërtohen prej atomeve. Në natyrë ekzistojnë rreth 90 lloje atomesh. Si është e mundur që një numër kaq i vogël i atomeve të elementeve të formojnë një numër shumë të madh komponimesh kimike? Substancat ndërtohen vetëm prej atomesh të veçanta apo edhe prej grimcash të tjera? Përgjigjet do t'i mësoni duke e analizuar ndërtimin e molekulave të disa elementeve dhe komponimeve (Fig. 47 dhe 48).
molekula e hidrogjenit
molekula e oksigjenit
molekula e azotit
molekula e fosforit
molekula e squfurit
Fig. 47. Ndërtimi i molekulave të disa elementeve me ndihmën e modeleve
molekula e ujit
molekula e klorhidrikut
molekula e amoniakut
Fig. 48. Ndërtim i molekulave të disa komponimeve kimike me ndihmën e modeleve
Nga krahasimi i modeleve në figurat del se: Elementet përbëhen prej atomesh të të njëjtit element, kurse komponimet kimike formohen prej atomeve të elementeve të ndryshme.
Vetëm disa elemente dhe të gjitha komponimet kimike përbëhen prej dy ose më tepër atomesh, që quhen molekula. Grimcat që përbëhen prej dy ose më shumë atomesh quhen molekula. Molekulat e elementeve përbëhen prej atomeve të njëjta, kurse molekulat e komponimeve janë prej atomesh të ndryshme.
44
Lëvizja e molekulave Sikurse atomet, edhe molekulat janë në lëvizje të përhershme. Meqë substancat gjenden në tri gjendje: të ngurtë, të lëngët dhe të gaztë, lëvizja e molekulave ekziston te të trija këto gjendje.
SUBSTANCAT
Te substancat e ngurta, lëvizja e molekulave është më e vogël, edhe pse për ne ajo është e padukshme. Te kjo gjendje, hapësira ndërmjet molekulave - hapësira ndërmolekulare, është më e vogël se te lëngjet e gazet. Këtu mbizotërojnë forcat tërheqëse midis molekulave, gjë që pengon lëvizjen e lirë të molekulave. Te lëngjet, hapësira ndërmolekulare është më e madhe, prandaj edhe forcat tërheqëse midis molekulave janë më të dobëta. Lëvizja e molekulave është më e shprehur se te substancat e ngurta. Lëngjet e marrin formën e enës në të cilën ndodhen. Gazet karakterizohen nga hapsira ndërmolekulare shumë më të madhe, ku forcat tërheqëse janë shumë më të dobëta se te gjendja e ngurtë dhe e lëngët e subtancave. Kjo gazeve u mundëson lëvizshmëri të vazhdueshme. Gazet kanë vëllim të ndryshëm. Që të bindeni për lëvizjen e molekulave, eksperimentoni. Eksperiment. Shpërhapja e molekulave të parfumit Në laborator hapeni një shishe me parfum. Ç’farë do të ndjeni pas pak?
Eksperiment. Shpërhapja e permanganatit të kaliumit në ujë Mbusheni gotën kimike me ujë dhe pastaj me kujdes lëshoni një kokërr të permanganatit të kaliumit. Vërejtjet nga prova i diskutoni me shokët e grupit dhe shënoni në fletore.
Pra ekzistojnë molekula të elementeve p.sh. molekula e oksigjenit dhe molekula të komponimeve p.sh. molekulat e ujit.
PYETJE: 1.A është i vërtetë përfundimi se: molekulat formojnë elemente dhe komponime. 2.Tregoni ndryshimin ndërmjet molekulës së një elementi kimik dhe një komponimi kimik. 3.Cila është karakteristika kryesore e molekulave? 4. Skiconi modelin e molekulës së fosforit, që përbëhet prej 4 atomesh fosfori.
DETYRË: Para vetes keni dy enë me vëllime të njëjta. Njëra është e mbushur me gaz, kurse tjetra me lëng. Enët janë të mbyllura dhe nxehen në temperaturë të njëjtë. Mendoni (supozoni) sikur molekulat e gazit dhe lëngut të jenë topa ping-pongu. Në muret e cilës enë do të ketë më shumë goditje? Shpjegoni dukurinë duke arsyetuar.
45
KIMIA 7
13. SIMBOLET KIMIKE
Çdo ditë hasni, takoni shenja apo simbole të ndryshme si p.sh.: shenjat e rreziqeve, shenjat matematikore, shenjat e pikësimit etj. Në figurën 49 janë dhënë disa nga këto shenja. Kimistët, qysh në mesjetë kanë filluar të përdorin simbole të ndryshme, për substanca të ndryshme. Kështu, shtatë metalet e njohura në atë kohë janë shënuar me ndihmën e shenjave të planeteve të njohur. Fig. 49. Shenja të ndryshme
Më 1813 kimisti i njohur suedez Jons Jakob Berzelius, propozoi që si simbole të elementeve kimike të merret shkronja e parë e emrit të tyre në latinisht. Kur dy elemente fillojnë me të njejtën shkronjë, shënohen me shkronjën e parë dhe me një shkronjë tjetër që pasohet prej saj. Ky sistem i simboleve të elementeve në kimi përdoret edhe sot. Në tabelën 4 jepen disa elemente kimike në gjuhën shqipe dhe latine, si dhe simbolet përkatëse. Shenjat me të cilat shënohen elementet kimike quhen simbole kimike.
Leximi i simboleve kimike Simbolet kimike lexohen duke shqiptuar çdo shkronjë të simbolit veç e veç. P.sh. simboli i hidrogjenit H hë, simboli i merkurit Hg hë-gë, simboli i oksigjenit O o, He hë-e, S së, N në, Na në-a, C cë, Cl cë-lë, Ca cë-a etj. Kuptimi i simboleve kimike Meqë elementi kimik paraqet një lloj atomi, simboli kimik përkatës është shenjë e atij atomi. Çdo simbol kimik ka kuptim të dyfishtë: 1. Kuptimi cilësor, tregon llojin e atomit, përkatësisht elementin kimik. 2. Kuptimi sasior, tregon 1 atom të atij elementi kimik (Tabela 5). Të shënuarit e më shumë atomeve Kur duam të shkruajmë më shumë se 1 atom, para simbolit të elementit kimik, shënohet një numër i cakuar i atomeve. Ky numër para simbolit kimik quhet koeficient. Shihni tabelën 6.
46
SUBSTANCAT
Tabela dhe simbolet kimike të disa elementeve Tabela4.6.Emrat Emrat dhe simbolet kimike të disa elementeve
Emri i elementit në gjuhën shqipe Hidrogjeni Merkuri Oksigjeni Squfuri Azoti (Nitrogjeni) Karboni Klori Kalciumi
Emri i elementit në gjuhën latine Hydrogenium Hydragyrum Oxygenium Sulphur Nytrogenium Carboneum Chlorum Calcium
Simboli kimik i elementit H Hg O S N C Cl Ca
Tabela i simbolit kimikkimik Tabela5.7.Kuptimi Kuptimi i simbolit
Simboli kimik Mg Li K
Kuptimi cilësor magnez litium kalium
Kuptimi sasior tregon 1 atom magnez tregon 1 atom litium tregon 1 atom kalium
Tabela6.8.Paraqitja Paraqitja e më shumë atomeve të aluminit me modele dhesimbole simbole. Tabela e më shumë atomeve të aluminit me modele dhe me Numri i atomeve 1 atom alumin
Paraqitja me model
2 atome alumin
Paraqitja me simbol Al ose 1 Al koeficient
3 atome alumin
2 Al 3 Al
PYETJE: 1.Simbolet kimike të cilit kimist përdoren sot në kimi? 2.Shkruani emrat e elementeve kimike që kanë këto simbole: H, O, N, C.Mg, Na, Fe, Cu, Zn, Ag, Au dhe Cl. 3.Shkruani simbolet e këtyre elementeve kimike: merkur, natrium, azot dhe klor. 4.Ç’kuptim cilësor dhe sasior ka simboli Ca?
DETYRË: Me ndihmën e simboleve kimike shkruani: a) 3 atome bakër, b) 7 atome hekur, c) 1 atom karbon.
47
KIMIA 7
14. FORMULAT KIMIKE Elementet kimike shënohen me simbole kimike, po si do t'i shënoni molekulat e elementeve dhe molekulat e komponimeve?
Fig. 50. Përdorimi i simboleve dhe formulave për shënimin e substancave
Paraqitja e molekulave Molekulat shënohen me formula kimike, që janë simbole kimike të elementeve të shoqëruara me një numër të vendosur në të djathtë, poshtë simbolit. Këta numra quhen indeksa. P.sh.: H2, O2, P4 etj. Numri 2 për hidrogjenin ose oksigjenin, numri 4 për fosforin, janë indeksat. Molekulat e komponimeve kimike paraqiten me grupime simbolesh. P.sh.: uji shënohet me formulën H2O, acidi sulfurik shënohet me formulën H2SO4 etj. (Fig. 51). Shprehjet me të cilat shënohen molekulat quhen formula kimike.
simbolet e elementeve kimike formula kimike
Fig. 51. Formula e acidit sulfurik
indeksa
Ç’kuptim ka formula kimike? Edhe formula kimike ka dy kuptime: kuptimin cilësor dhe kuptimin sasior. Kuptimi cilësor i një formule kimike tregon se molekula e elementit apo komponimit kimik prej cilave elemente përbëhet. P.sh.: O2 tregon oksigjenin dhe se molekula e oksigjenit përbëhet prej elementit oksigjen; H2 tregon hidrogjenin dhe se molekula e tij përbëhet prej elementit hidrogjen; NH3 tregon amoniakun dhe se molekula e tij përbëhet prej dy elementeve: azotit dhe hidrogjenit etj. Kuptimi sasior i një formule kimike tregon se molekula e elementit apo komponimit kimik prej sa atomeve të secilit element përbëhet, p.sh.: N2 tregon se molekula e azotit përbëhet prej 2 atomesh azot; formula H2SO4 tregon se molekula e acidit sulfurik përbëhet prej 2 atomesh hidrogjen, 1 atomi squfur dhe 4 atomesh oksigjen. Llojet e formulave kimike Ekzistojnë lloje të shumta të formulave kimike si p.sh.: formula: empirike, molekulare, strukturore, racionale, elektronike etj. Këtu do të sqarohen vetëm formulat empirike, molekulare dhe strukturore, kurse te lidhjet kimike do t'i mësoni për formulat elektronike të Luisit.
48
Formula empirike (formula e thjeshtë), e tregon raportin më të vogël të atomeve të elementeve në molekulën e një komponimi kimik.
Lloji i
Modeli i
Formula
molekulës
molekulës
kimike
Lloji i molekulës
Formula kimike
SUBSTANCAT
Tabela 7. Modelet dhe formulat e disa elementeve dhe komponimeve
Modeli i molekulës
hidrogjen
H2
ujë
H2O
oksigjen
O2
acid klorhidrik
HCl
azot
N2
oksidi i magnezit
MgO
klor
Cl2
oksidi i
CO2
karbonit(IV)
Formulë molekulare është formula që e tregon vetëm përbërjen cilësore dhe sasiore të molekulës së elementit apo komponimit kimik p.sh., H2O, H2SO4, HNO3, Na2SO4, SO2, CO2, SO3 etj. (Fig. 52). Kjo formulë e tregon vetëm përbërjen, por jo edhe ndërtimin (strukturën) e molekulës. Formula strukturore e tregon strukturën e molekulës së një elementi apo komponimit. Thënë më ndryshe, formula strukturore tregon se si janë të lidhura mes vete të gjitha atomet e një molekule në hapësirë (Fig. 52).
Formula molekulare
Formula strukturore
HCl
H
H 2O
SO2
H
S O
Cl H
O
Na2SO4
HNO3 O O
H
O
Na
O
O S
N O
Na
O
O
Fig. 52. Formulat molekulare dhe formulat strukturore
PYETJE: 1.Çka shënohet me ndihmën e formulave kimike? 2.Ç’kuptoni me formulën kimike të një substance? Përgjigjen argumentojeni me shembuj. 3.Te formulat: H2SO4, MgSO4, N2O5 caktoni treguesit, cilit element i takojnë ato dhe elementet përbërëse të këtyre komponimeve. 4.Sqaroni dallimin midis formulës molekulare dhe strukturore.
DETYRË: Shkruani formulat e komponimeve kimike: a) uji b) oksidi i magnezit c) acidi sulfurik.
49
KIMIA 7
15. VALENCA E ELEMENTEVE Valenca e elementit në gjendje elementare është zero, p.sh.: 0 0 0 0 0 H2, O2, Cl2, Al, Cu etj.
Ç`është valenca? Në figurën 53 tregohen modelet e molekulave të disa komponimeve. Çka mund të përfundoni nga lidhja e atomeve në ato molekula? Në modelet e molekulave të acidit klorhidrik, ujit, amoniakut dhe metanit vërejmë se atomi i klorit lidhet me 1 atom hidrogjen, atomi i oksigjenit lidhet me 2 atome hidrogjen, atomi i azotit lidhet me 3 atome hidrogjen dhe atomi i karbonit lidhet me 4 atome hidrogjen. Kurse atomi i hidrogjenit në të katër rastet lidhet vetëm me 1 atom të elementeve të tjera.
Valenca e hidrogjenit gjithmonë është 1, ndërsa ajo e oksigjenit 2.
ujë
amoniak
metan
acid klorhidrik
Fig. 53. Modelet e molekulave të. acidit klorhidrik, ujit, amoniakut dhe metanit
Vetia e një atomit për t’u lidhur me një numër të caktuar atomesh të tjera, quhet valencë. Tabela Valencat e disa elementeve Tabela8.11. Valencat e disa elementeve.
Elementi H, Na, K, Li, F Cu, Hg Au Cl, Br, I Mg, Ca, Zn, O C, Pb S N, P Al Fe
Valenca I I, II I, III I, V, VII, II II, IV II, III, IV, VI III, V III II, III
Atomi me valencë më të vogël është atomi i hidrogjenit. Valenca e tij pranohet 1 dhe merret si njësi valence. Elementet, atomet e të cilëve lidhen me dy atome të ndonjë elementi njëvalentor, janë dyvalentor, me tre atome janë trevalentor, me katër atome katërvalentor etj. Në tabelën 8 shikoni se disa elemente si p.sh.: hidrogjeni, natriumi, kaliumi, litiumi, magnezi, kalciumi, zinku, oksigjeni dhe alumini në të gjitha përbërjet kanë valencë të njëjtë. Këto quhen valenca të përhershme. Kurse elemente të tjera si p.sh.: hekuri, squfuri, fosfori, klori, bromi, jodi etj., formojnë komponime në të cilat ndryshojnë valencat e tyre. Këto janë valenca të ndryshueshme.
Tabela 9. Valencat e disa elementeve në komponimet e tyre. Komponimet Valenca e elementit MgO magnezi 2 valentor SO3 squluri 6 valentor CO2 karboni 4 valentor Ca(OH)2 kalciumi 2 valentor AlCl3 alumini 3 valentor FeCl2 hekuri 2 valentor Fe(NO3)3 hekuri 3 valentor
Valencat e elementeve shënohen me numra arab ose romakë mbi simbolet përkatëse. P.sh.: I II IV II II II H2O, CO2 , CO etj. Emërtimi i komponimeve në bazë të valencës së elementit Nëse një element në komponimet e tij ka valenca të ndryshme, atëherë në emrin e komponimit theksohet edhe valenca e elementit. Kjo shënohet pas emrit me numra romakë dhe në kllapa të vogla. Shihni tabelën 10.
Tabela e oksideve të të azotit Tabela10. 13.Emrat Emrat e oksideve azotit.
50
Formula e oksidit N2 O NO N2 O3 NO2 N2 O5
Valenca e azotit I II III IV V
Emri i oksidit oksidi i azotit(I) oksidi i azotit(II) oksidi i azotit(III) oksidi i azotit(IV) oksidi i azotit(V)
Leximi i emrit të oksidit oksidi i azotit një oksidi i azotit dy oksidi i azotit tre oksidi i azotit katër oksidi i azotit pesë
SUBSTANCAT
Gjetja e formulës kimike nga valenca e elementit Në figurën 54 janë treguar formulat kimike të acidit klorhidrik (HCl), ujit (H2O), oksidit të aluminit (Al2O3) dhe oksidit të hekurit(III) (Fe2O3, si dhe shuma e valencave të elementeve në këto komponime. Krahasoni shumën e valencave të secilit element dhe tregoni se ç'është e përbashkët te të katër rastet. Nga paraqitja grafike në figurë përfundojmë: Në formulën e një komponimi shuma e njësive të valencës së atomeve të njërit element është e barabartë me shumën e njësive të valencës së atomeve të elementit tjetër.
Ky rregull zbatohet në shkrimin e formulave kimike të komponimeve që formohen prej dy elementesh dhe që quhen komponime dyjare. Si do ta shkruani formulën e një komponimi kur i dini valencat e elementeve të saj? Shembulli 1. Oksidi i hekurit(III) është komponim i hekurit dhe oksi-
gjenit. Në këtë komponim hekuri është trevalentor, kurse oksigjeni dyvalentor. Cila është formula e tij? Që të shkruani formulën e oksidit të hekurit(III), së pari duhet të caktoni numrin e atomeve të hekurit dhe numrin e atomeve të oksigjenit, në mënyrë të tillë që numri i njësive të valencës së hekurit të jetë i barabartë me numrin e njësive të valencës së oksigjenit. Pra shuma e valencave të 2 atomeve të hekurit është e barabartë me shumën e valencave të 3 atomeve të oksigjenit. Nga kjo rrjedh se raporti i atomeve të hekurit dhe oksigjenit në oksidin e hekurit(III) është 2:3, prandaj formula do të jetë Fe2O3. Arritëm në këtë përfundim: duke pjesëtuar shumëfishin më të vogël të përbashkët për 2 dhe 3, që është 6, me valencën e hekurit 6 : 3 = 2, d.m.th. 2 atome hekurit dhe me valencën e oksigjenit 6 : 2 = 3 d.m.th. 3 atome oksigjen. Pra formula është Fe2O3.
PYETJE: 1.Çfarë shpreh formula kimike e një substance? 2.Pse atomi i karbonit te metani CH4 është katërvalentor? 3.Shihni tabelën 8. Cilat elemente kanë valencë të përhershme e cilat të ndryshueshme? 4.Shihni tabelën 10. Shkruani formulën e oksidit të azotit ku azoti është 4 valentor. 5.Valenca e cilit element merret si njësi valence?
DETYRË: Shkruani formulën e oksidit të azotit, nëse azoti është 5 valentor kurse oksigjeni 2 valentor.
Fig. 54. Paraqitja grafike e shumës së valencave të elementeve në komponimet kimike: HCl, H2O, Al2O3 dhe Fe2O3
51
KIMIA 7
16. GJETJA E VALENCAVE TË ELEMENTEVE NË NJË KOMPONIM
Gjetja e valencave të elementeve në komponimet dyjare Në komponimet dyjare, mund të gjendet valenca e njërit element nëse njihet valenca e elementit tjetër. Shembulli 1. Një nga oksidet e fosforit e ka formulën P2O5. Sa është
valenca e fosforit në këtë oksid, nëse oksigjeni në të gjitha komponimet e tij është dyvalentor? Duke ditur valencën e oksigjenit, e vendosim atë mbi simbolin përkatës në formulën P2O5 (Fig. 55). Arsyetojmë: numri i njësive të valencës së elementit oksigjen është: 5 atome x 2 njësi valence = 10 njësi valence. valenca e oksigjenit valenca e fosforit
V
II
P2O5 Fig. 55. Valenca e fosforit dhe e oksigjenit në komponimin kimik P2O5.
Gjithashtu të dy atomet e fosforit do të kenë 10 njësi valence. Atëherë valenca e 1 atomi fosfor do të jetë: 10 : 2 = 5 njësi valence. Gjetja e valencave të elementeve në komponimet trijare Nga formula e komponimeve trijare (komponime prej tre elementeve) mund të gjendet valenca e njërit element nëse janë të njohura valencat e dy elementeve të tjera. Shembulli 2. Sa është valenca e squfurit te acidi sulfurik (H2SO4), nëse
valenca e hidrogjenit është gjithmonë 1 dhe valenca e oksigjenit është gjithmonë 2? Së pari shkruajmë formulën kimike të acidit sulfurik. Mbi simbolet shënojmë valencat që i njohim. I ? II 52
H2SO4
I
SUBSTANCAT
Fillimisht shumëzojmë numrin e atomeve të elementit me valencë më të madhe me valencën e tij (4 x 2 = 8 për oksigjenin). Po kështu veprojmë edhe me elementin me valencë më të vogël (2 x 1 = 2 për hidrogjenin). Kështu fitojmë dy numra (8 dhe 2). Prej numrit më të madh (8) zbresim numrin më të vogël (2) : 8 - 2 = 6, dhe ky numër i fituar (6) është valenca e elementit që kërkohet. Pra, valenca e squfurit në acidin sulfurik është 6 dhe numrin VI e shënojmë mbi simbolin e squfurit: VI II
H2SO4 Kështu mund të gjenden valencat e panjohura të elementeve te acidi sulfuror, acidi nitrik, acidi nitror, acidi karbonik, acidi fosforik. Shini tabelën vijuese.
Tabela 11. Llogaritja e valencës së elementit të panjohur te disa komponime trijare
acidi sulfurik I ? II H2SO4 4x2=8 2x1=2 8 -2 = 6 I VI II H2SO4
acidi sulfuror I ? II H2SO3 3x2=6 2x1=2 6 -2 = 4 I IV II H2SO3
acidi nitrik I ? II HNO3 3x2=6 1x1=1 6 -1 = 5 I V II HNO3
acidi nitror I ? II HNO2 2x2=4 1x1=1 4–1=3 I III II HNO2
acidi karbonik I ? II H2CO3 3x2=6 2x1=2 6–2=4 I IV II H2CO3
acidi fosforik I ? II H3PO4 4x2=8 3x1=3 8–3=5 I V II H3PO4
DETYRË: Gjeni valencat e elementeve te këto komponime: a) H2S, PH3, CO2, SiO2, K2O, CaO, Fe2O3, PbO2, Al2O3 b) H3PO3, CaCO3, Na2SO4, AlPO4 dhe Al(NO3)3.
53
KIMIA 7
17. BARAZIMI KIMIK Shndërrimin kimik të substancave e kemi quajtur reaksion kimik dhe e kemi përshkruar me fjalë. P.sh. hidrogjen + oksigjen
ujë
Tani që njihni simbolet dhe formulat kimike, mund të zëvendësoni fjalët me formulat përkatëse, kështu përftoni skemën e reaksionit kimik:
Skema 7. Skema e reaksionit kimik
Skema e reaksionit kimik përbëhet nga dy anë të lidhura me shigjetë. Në anën e majtë shënohen formulat e substancave nistore që mund të jenë një, dy ose më shumë. Në anën e djathtë shënohen formulat e produkteve të reaksionit që edhe këto mund të jenë një, dy ose më shumë. Skema e reaksionit e tregon përmbajtjen cilësore të reaksionit kimik, d.m.th., tregon se atomet e elementeve që ndodhen në anën e majtë të skemës, ndodhen patjetër edhe në anën e djathtë të saj. Në reaksionin kimik, numri i atomeve të elementeve ruhet plotësisht. Nëse vëreni skemën e reaksionit të më sipërm, numri i atomeve të hidrogjenit në anën e majtë dhe të djathtë është i njëjtë 2=2, kurse numri i atomeve të oksigjenit nuk është i njëjtë në të dy anët, 2 ¹ 1 d.m.th., 2 atome oksigjen në anën e majtë dhe 1 atom oksigjen në anën e djathtë. Pra skema e reaksionit nuk e tregon përmbajtjen sasiore të reaksionit kimik. Për t’i barazuar numrin e atomeve të oksigjenit, në të dyja anët përdoren koeficientët. Këta janë numra të plotë pozitivë, që vendosen para formulave dhe tregojnë numrin e molekulave të substancës përkatëse. Duke e shumëzuar koeficientin me treguesin e çdo elementi del numri i atomeve të elementit në atë substancë. Pra, përpara molekulës së ujit, në anën e djathtë vendoseni koeficientin 2 dhe do të keni 2H2O. Nëse e shumëzon koeficientin 2 me treguesin 1 të oksigjenit, del numri 2 që është numri i atomeve të oksigjenit në 2 molekula uji: 54
H2 + O2
2H2O
2H2 + O2
SUBSTANCAT
Me këtë barazuam numrin e atomeve të oksigjenit të anës së majtë me atë të djathtë, mirëpo tani, në anën e djathtë rritet numri i atomeve të hidrogjenit pasi në 2H2O ka gjithsej 4 atome hidrogjen, sepse koeficienti 2 i shumëzuar me treguesin 2 të hidrogjenit jep 4, d.m.th. në anën e djathtë ka 4 atome hidrogjen. Ky numër nuk është i barabartë me numrin e atomeve të hidrogjenit në anën e majtë ku ka vetëm 2 atome hidrogjen, prandaj edhe para H2 në anën e majtë duhet të vendosim keficientin 2, me të cilin edhe në anën e majtë, numri i atomeve të hidrogjenit bëhet 4. 2H2O
Nëse tani e provojmë edhe një herë numrin e atomeve të hidrogjenit dhe oksigjenit në anën e majtë dhe të djathtë, do të vërejmë se ai është i barabartë. Kështu barazohet numri i atomeve të hidrogjenit dhe oksigjenit në të dy anët. Thënë ndryshe, e fituam barazimin e reaksionit kimik. Si rrjedhim, shigjeta në skemën e reaksionit zëvendësohet me shenjën e barazimit (=) dhe shprehja skemë e reaksionit zëvendësohet me shprehjen barazim kimik. 2H2 + O2 = 2H2O Shprehja, me të cilën shënohet një raksion kimik, quhet barazim kimik.
2H2
+
2 molekula hidrogjen 4 atome hidrogjen
O2
=
1 molekulë oksigjen 2 atome oksigjen
2H2O 2 molekula ujë 4 atome H dhe 2 atome O
Skema 8. Përmbajtja cilësore dhe sasiore e barazimit kimik
Barazimi kimik shpreh përmbajtjen cilësore dhe sasiore të reaksionit kimik. Barazimi kimik është në përputhje me ligjin e ruajtjes së atomeve edhe ligjin e ruajtjes së masës.
PYETJE: 1.Çfarë shpreh skema për reaksionin kimik? 2.Çfarë shpreh barazimi për reaksionin kimik? Pse barazimi është më i plotë nga skema? 3.Te skema e reaksionit kimik: NH3 + O2 N2 + H2O caktoni: a) anën e majtë b) anën e djathtë c) substancat nistore ç) produktet e reaksionit d) kuptimin e shigjetës dhe dh) a është i njëjtë numri i atomeve në të dy anët.
DETYRË: Skemat e këtyre reaksioneve kimike kthejini në barazime kimike: K + O2 K2O Al + Cl2 AlCl3 Zn + HCl ZnCl2 + H2
55
KIMIA 7
1. STRUKTURA E ATOMIT Përkujtoni atë që mësuat për atomin. Tani ato njohuri do t'i zgjëroni edhe më tepër. Atomet janë thërrmija elektroneutrale, që i ruajnë vetitë e një elementi kimik.
Fig. 56. Paraqitja skematike e atomit
Prej çka përbëhet atomi? Atomi përbëhet prej bërthamës dhe mbështjellës elektronike që përbëhet prej një numri të caktuar të elektroneve (e). Në mbështjellën elektronike gjenden dy lloje të elektroneve: elektronet e brendshme që janë më afër bërthamës dhe elektronet e jashtme ose elektronet valentore që janë më larg prej bërthamës dhe prej të cilave varen vetitë kimike të një elementi kimik.
Energjia
E gjithë masa e atomit ëshët e përqendruar në bërthamën e tij.
7 ose Q 6 ose P 5 ose O 4 ose N
3 ose M 2 ose L
1 ose K Fig. 57. Paraqitja skematike e niveleve energjetike
Ku lëvizin elektronet në atom? Elektronet në atom mund të lëvizin në 7 nivele energjetike (shtresa elektronike). Këto nivele gjenden në largësi të ndryshme prej bërthamës së atomit. Kështu niveli i parë është më afër bërthamës dhe ka energji më të ulët, i dyti më larg, i treti edhe më larg e kështu me rradhë. Së pari mbushet me elektrone niveli i parë, pastaj i dyti, i treti, i katërti, i pesti, i gjashti dhe në fund i shtati që ka energji më të lartë. Nivelet energjetike shënohen me numra: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ose me shkronja të mëdha: K, L, M, N, O, P dhe Q. Secili nivel energjetik mund të ketë maksimalisht numër të caktuar elektronesh. Kështu niveli K përmban maksimalisht 2 elektrone, ai L përmban 8, M përmban 8, N përmban 18, O përmban 18, P përmban 32 dhe Q përmban 32 elektrone maksimalisht. Elektronet që gjenden në nivelin e jashtëm elektronik quhen elektrone valentore, kurse elektronet e niveleve të tjera quhen elektrone të brendshme.
niveli (shtresa) M _ _
_ _
_
niveli (shtresa) L 11 p
_
_
12 n _
_
niveli (shtresa) K _
_
56
Fig. 58. Modeli i atomit të natriumit
+
litiumi
_
bori _
ç)bori
_
+ +
+
_
+
_ _
karboni
bori
Në këtë mënyrë, nëse vazhdohet më tej do të fitohen modelet_ e elementeve të tjera, te të cilat vazhdimisht rritet numri i elektroneve në mbështjellën elektronike. Te atomet me më shumë elektrone, rritet edhe numri i niveleve energjetike në të cilat lëvizin elektronet. +
d)karboni
_
_
_
_
_
beriliumi
+ + + + +
_
Atomi i karbonit ka 6 protone, 6 neutrone dhe 6 elektrone. Dy elektrone gjenden në nivelin e parë, kurse 4 tjerat gjenden në nivelin e dytë elektronik.
PYETJE: 1.Cilat janë pjesët kryesore të atomit? _ 2.Atomi i oksigjenit ka 8 protone. Sa ngarkesa pozitive ka në bërthamën e këtij atomi? 3.Cilat thërrmija e përcaktojnë masën e atomit? 4.Pse atomi është thërrmijë elektroneutrale? 5.Ç'janë elektronet valentore e çka elektronet e brendshme? DETYRË: Atomi i magnezit ka 12 protone 12 neutrone. Vizatoni modelin e këtij atomi dhe paraqitni me model plotësimin e niveleve energjetike me elektrone sipas radhës.
+
+
c)beriliumi
Atomi i borit në bërthamë ka 5 protone dhe 6 neutrone, kurse në mbështjellën elektronike ka 5 elektrone. Dy prej tyre gjenden në nivelin e parë, kurse 3 elektronet e tjera gjenden në nivelin e dytë.
+
_
+
Atomi i berliumit në bërthamë ka 4 protone dhe 5 neutrone, kurse në mbështjellën elektronike ka 4 elektrone. Dy prej këtyre elektroneve gjenden në nivelin e parë, kurse 2 elektronet tjera gjenden në nivelin e dytë energjetik.
+
b)heliumi
_
Atoni i litiumit në bërthamë ka 3 protone dhe 4 neutrone, kurse në mbështjellën elektronike ka 3 elektrone, 2 prej tyre lëvizin në nivelin e parë, kurse elektroni i tretë qarkullon në nivelin e dytë energjetik (L).
+ +
heliumi
_
+ _
Atomi i heliumit në bërthamë ka 2 protone dhe 2 neutrone, kurse në mbështjellën elektronike ka 2 elektrone. Këto 2 elektrone kanë energji të njëjtë, prandaj ato lëvizin në nivelin K.
_
ATOMI, SISTEMI PERIODIK DHE LIDHJET KIMIKE
_
+
a)hidrogjeni
Atomi i hidrogjenit është atomi më i vogël prej të gjitha atomeve të tjera. Ai në bërthamë ka vetëm 1 proton, kurse neutrone nuk ka. Në mbështjellën elektronike ky atom ka 1 elektron që lëviz vazhdimisht rreth bërthamës, në nivelin e parë energjetik (K).
_
hidrogjeni
Modelet e atomeve Për të pasur kuptim më të qartë për strukturën dhe ndërtimin e atomeve, përdoren modelet e atomeve. Më poshtë do të jepen modelet e atomeve për disa elemente.
_
_
+ + + + + +
_
_
_
Fig. 59. Modelet e atomeve:a) hidrogjeni, b) heliumi, c) beriliumi, ç) bori dhe d) karboni
57
_
_
KIMIA 7
2. NUMRI ATOMIK (RENDOR) (Z), NUMRI I MASËS (A) DHE IZOTOPET Ç`është numri atomik (rendor)? Atomi i elementit kimik karakterizohet me numrin e atomik (Z) dhe numrin e masës (A). Numri i protoneve në bërthamën e atomit quhet numër atomik (rendor) dhe shënohet me Z.
Z = Nr(p) P.sh.: Z (H) = 1, pasi atomi i hidrogjenit në bërthamë ka 1 proton. Z (N) = 7, pasi atomi i azotit në bërthamë ka 7 protone. Z (O) = 8, pasi atomi i oksigjenit ka në bërthamë 8 protone. Z (U) = 92, pasi atomi i uranit në bërthamë ka 92 protone. Nga kjo del se numri atomik i hidrogjenit është 1, i azotit 7, i oksigjenit 8, i uranit 92 etj. Ç´është numri i masës? Përveç numrit atomik atomi i elementit kimik ka edhe numrin e masës, që shënohet me A. Numri i masës paraqet shumën e numrit të protoneve dhe numrit të neutroneve në bërthamën e një atomi. Fig. 60. Kështu shënohet numri atomik dhe numri i masës për atomin e fosforit
A = Nr(p) + Nr(n) Për shembull numri i masës së atomit të natriumit është 23, d.m.th. A(Na) = 11 + 12 = 23. Nga kjo kuptuat se atomi i natriumit në bërthamë ka 11 protone dhe 12 neutrone. Nëse e dini numrin e masës dhe numrin e protoneve mund ta gjeni numrin e neutroneve të një elementi kimik. Nr(n) = A - Nr(p)
Numri i masës ( A ) ¬ Numri atomik ( Z ) ¬
Fig. 61. Të shënuarit e izotopeve
E
Për shembull tek atomi i natriumit numri i neutroneve gjendet në këtë mënyrë: Nr(n) = 23 - 11 = 12 që don të thotë se atomi i natriumit në bërthamë ka 12 protone. Ç'janë izotopet? Izotope quhen atomet me numër atomik të njëjtë, por me numër mase të ndryshëm. (greq. isos = njëjtë, topos = vend)
58
Izotopet shënohen ashtu që pranë simbolit kimik të elementit në anën e majtë poshtë shënohet numri atomik, kurse në anën e majtë lartë shënohet numri i masës.
1 H
2. Deuteriumi 2
ATOMI, SISTEMI PERIODIK DHE LIDHJET KIMIKE
P.sh. hidrogjeni ka 3 izotope: 1. Hidrogjeni 1
3. Tritiumi
1 H
3
1 H
Fig. 62. Izotopet e hidrogjenit
Edhe oksigjeni ka 3 izotope: izotopin 16, 17 dhe 18. Ato shënohen kështu: 16 8
O , 178 O dhe 188 O .
Fig. 63. Të shënuarit e izotopeve të oksigjenit
Izotopet kanë veti të njëjta sepse janë elemente të njëjta.
LEXIM SHTESË: Izotopet e hidrogjenit Numri atomik i një atomi tregon numrin e protoneve në bërthamën e tij. Ky numër mbetet i pandryshuar për një element të dhënë kimik. Numri i neutroneve, megjithatë, mund të jetë i ndryshueshëm, me ç’rast formohen izotopet, të cilat kanë veti të njëjta kimike, por masë të ndryshme. Hidrogjeni gjithmonë ka një proton në bërthamën e tij, i cili është në ekuilibër me një elektron. Izotopet e hidrogjenit janë: protiumi (pa neutron), deuteriumi (me një neutron) dhe tritiumi (me dy neutrone). Këto modele të izotopeve të hidrogjenit janë paraqitje skematike të atomit. Në të vërtetë bërthama atomike është 10 000 herë më e vogël se i gjithë atomi, ndërsa elektroni është për një milion herë më i vogël se bërthama atomike. Përmasa e atomit përcaktohet me lëvizjen e eleketronit, e cila bëhet në zona të hapësirës që quhen orbitale atomike. PYETJE: 1.Atomi i një elementi e ka numrin atomik 15. Çka mund të përfundoni nga kjo? 2.Atomi i borit në bërthamë ka 5 protone dhe 6 neutrone. Sa është numri i masës së tij? 3.Në bërthamën e atomit të aluminit ka 13 protone. Sa është numri atomik dhe numri i elektroneve? 4.Atomi i klorit ka 18 protone dhe numrin e masës A = 35. Gjeni numrin e neutroneve tek atomi i klorit. 5.A është i saktë gjykimi: numri i protoneve dhe neutroneve në një atom është githmonë i njëjtë? DETYRË: Vizatoni modelet e 3 izotopeve të oksigjenit.
59
KIMIA 7
3. MASA ATOMIKE RELATIVE (Ar) DHE MASA MOLEKULARE RELATIVE (Mr) Mësuat se atomet dhe molekulat janë grimca shumë të imëta që nuk mund të shihen me sy dhe me mikroskop më bashkëkohor. Po atëherë çfarë mase ka atomi? Ngase atomi është i padukshëm me sy dhe tepër i vogël, masa e tij nuk mund të përcaktohet as me ndonjë peshore super të ndijshme. Po a mund të matet masa e më tepër atomeve? Po. Masa e 6,022·1023 atomeve mund të matet. Ky është një numër shumë i madh d.m.th. pas numrit 6 ka 23 zero. Ky numër quhet numri i Avogadros që shënohet me NA. Numri i Avogadros i atomeve ose i molekulave paraqet 1 mol të elementit, përkatësisht përbërjes kimike. Për molin do të mësoni më pas.
Fig. 64. Amedeo Avogadro I lindur në Turin të Italisë, Amedeo Avogadro do të jetë fizikant dhe kimist i respektuar. Ai e formuloi hipotezën, tani ligji i emëruar sipas emrit të tij që thotë se: dy vëllime të njëjta gazesh në temperaturë dhe trysni të njëjtë përmbajnë numër të njëjtë molekulash të gazit.
Masa e 1 mol atomeve hidrogjen mund të matet me peshore. Kështu 1 mol atome (6,022·1023) hidrogjen peshojnë 1g. Nëse pjesëtohet masa prej 1g e 1 mol atomeve të hdirogjenit me numrin e atomeve që gjenden në 1 mol (6.022·1023) gjendet masa në gram e 1 atomi të hidrogjenit dhe ajo është 1,67·10–24 g ose 0,00 000 000 000 000 000 000 000 167 g. Masa e atomit e shprehur në gramë quhet masë atomike absolute.
Masa atomike absolute të elementeve janë të ndryshme. Kështu atomi i hidrogjenit, si më i vogël, e ka masë atomike absolute më të vogël nga të gjitha elementet - 1,67·10-24 g. Numrat e këtillë janë shumë të ve-gjël dhe nuk kanë përdorim praktik, prandaj në kimi përdoret një njësi tjetër për matjen e masave atomike. Kjo njësi quhet njësia karbonike që shënohet me u. Njësia karbonike është 1/12 pjesë e masës absolute atomike të atomit të karbonit 12.
Masat atomike të elementeve gjenden duke i krahasuar ato me 1/12 e masës së atomit të karbonit ose me njësinë karbonike. Këto masa tregojnë se sa herë është më e madhe masa e atomit të elementit, në krahasim me njësinë karbonike. Masa atomike e një elementi e shprehur në njësi karbonike quhet masë atomike e krahasuar ose masë atomike relative dhe shënohet me Ar.
60
Kështu masa atomike relative e hidrogjenit është një. Ar(H)=1. Masa absolute e atomit të oksigjenit është 16 herë më e madhe se njësia karbonike, ndërsa masa atomike relative e oksigjenit është 16, Ar(O) = 16. Shihni tabelën 12.
ATOMI, SISTEMI PERIODIK DHE LIDHJET KIMIKE
Tabela disa elementeve Tabela12. 2. Masat Masat atomike atomiketërelative të disa elementeve
Elementi
Simboli kimik
Hidrogjeni Karboni Azoti Oksigjeni Fluori Natriumi Magnezi Alumini Silici Fosfori
H C N O F Na Mg Al Si P
Masa atomike relative 1 12 14 16 19 23 24 27 28 31
Elementi Squfuri Klori Kaliumi Kalciumi Hekuri Bakri Zinku Bromi Argjendi Merkuri
Simboli kimik S Cl K Ca Fe Cu Zn Br Ag Hg
Masa atomike relative 32 35,5 39 40 56 64 65 80 108 201
Masa absolute e molekulës Dihet se atomet kur lidhen në mes tyre, formojnë molekula, si p.sh. H2, H2O, CO2, NH3 etj. Sa e ka masën një molekulë hidrogjeni (H2)? Masa absolute e molekulës është poashtu një numër shumë i vogël dhe jopraktik. Kjo masë është masa "e vërtetë" e molekulës. Ajo caktohet duke i mbledhur masat atomike absolute të atomeve që e përbëjnë molekulën përkatëse. P.sh. masa molekulare absolute e hidrogjenit është: 2· masa absolute (H) = 2·1,67·10-24 g = 3,3·10-24 g Masa molekulare relative Kjo gjendet duke i mbledhur masat atomike relative të atomeve që e përbëjnë molekulën. Kjo masë tregon se sa herë është më e madhe masa absolute e molekulës në krahasim me njësinë karbonike. Masën molekulare relative e shënojmëme Mr, p.sh. masa molekulare relative e molekulës së hidrogjenit është: Mr(H2) = 2 · Ar(H) = 2 · 1 = 2
Fig. 65. Modeli i molekulës së acidit sulfurik
Masa molekulare relative është masa e molekulës e krahasuar me njësinë karbonike.
Shembull. Si njehsohet masa molekulare relative e acidit sulfurik H2SO4?
Mr(H2SO4) = 2·Ar(H) + 1·Ar(S) + 4·Ar(O) Mr(H2SO4) = 2·1 + 1·32 + 4·16 = 2 + 32 + 64 = 98 PYETJE: 1.Bëni dallimin midis masës atomike absolute dhe masës atomike relative? 2.Bëni dallimin midis masës molekulare absolute dhe masës molekulare relative? 3.Cila njësi krahasuese përdoret për caktimin e masave atomike relative dhe molekulare? 5.Një element kimik e ka masën atomike relative 24. Ç'tregon ajo?
61
KIMIA 7
4. RADHITJA E ELEMENTEVE NË SISTEMIN PERIODIK Ç'është sistemi periodik i elementeve? Elementet kimike janë të vendosura në tabelën që quhet sistemi periodik i elementeve. Në këtë tabelë elementet janë të shënuara me simbole kimike dhe janë të radhitura në bazë të numrit atomik, prej më të voglit kah më i madhi. Numri atomik i elementit gjendet mbi simbolin kimik (shihni sistemin periodik në figurën 67 në faqen 64). Sistemi periodik është mjeti kryesor ndihmës për çdo kimist. Nga pozita e elementit në sistemin periodik mund të caktohen vetitë kryesore dhe struktura e atomit të elementit. Sistemin periodik do ta përdorni pandërprerë dhe njëherit do t'i zgjëroni njohuritë mbi të. Fig. 66. Dimitri Mendelejev (1834 -1907), është kimist rus që e krijoi tabelën e sistemit periodik të elementeve kimike
Si u zbulua tabela e sistemit periodik të elementeve? Klasifikimi i parë i elementeve kimike rrjedh nga shek. 19, kur njiheshin 63 elemente. Këto ishin të ndara në dy grupe: në metale dhe jometale. Ky klasifikim kishte shumë dobësi, sepse kishte dallime të mëdha në vetitë e metaleve të caktuara, por edhe midis jometaleve. P.sh. jodi si jometal ka shkëlqim metalik dhe tregon përcjellshmëri të dobët të rrymës elektrike, kurse disa metale si p.sh. zinku dhe alumini tregojnë disa veti të jometaleve. Prandaj kishte nevojë për një klasifikim të ri të elementeve. U bënë shumë tentime dhe mundime. Deri në vitin 1869 të gjitha ishin të pasuksesshme. Në këtë vit kimisti rus Dimtrij Ivanoviç Mendelejev erdhi deri në idenë përa radhitjen e elementeve sipas masës atomike. Ai ishte i bindur se masa atomike është karakteristikë themelore dhe kryesore e pandryshueshme e çdo elementi kimik, e cila i cakton vetitë e tij. Mendelejevi i radhiti elementet sipas rritjes së masës atomike. Gjatë kësaj çdo elementi i dha një numër të cilin e quajti numër rendor. Ligji periodik Pas radhitjes së 63 elementeve të njohura në atë kohë në një varg horizontal dhe duke i krahasuar vetitë e tyre, Mendelejevi vërejti se vetitë e elementeve përsëriteshin në mënyrë periodike: pas numrit të caktuar të elementeve pasonte elementi që kishte veti shumë të ngjashme me elementin e parë. Me fjalë të tjera vetitë e elementeve përsëriteshin pas një periode të caktuar d.m.th. periodikisht (greq.: periodos = përsëritje pas një distance të caktuar). Kështu p.sh. elementi litium (Li) ka veti të ngjashme me natriumin (Na), i cili gjendet 8 vende pas litiumit, kurse elementi fluor (F) është i ngjashëm me klorin (Cl), i cili poashtu gjendet 8 vende pas fluorit. Këtë ligjshmëri, që paraqet një ligj natyror, Mendelejevi e quajti ligj periodik dhe e formuloi në këtë mënyrë:
62
Vetitë e elementeve kimike janë në varshmëri periodike me masat atomike të tyre.
ATOMI, SISTEMI PERIODIK DHE LIDHJET KIMIKE
Elementet me veti të ngjashme, Mendelejevi i vendosi njëri nën tjetrin duke e formuar tabelën e sistemit periodik të elementeve. Shumë elementeve nuk u ishin caktuar saktë masat atomike, prandaj ishte shumë vështirë të gjehej vendi i vërtetë i elementit gjatë radhitjes. Mendelejevi guximisht ua përmirësoi masat atomike disa elementeve sepse mendonte se masa atomike ishte mesatare e masave atomike të elementeve fqinj. Hulumtimet e mëvonshme treguan se ai kishte pasur shumë të drejtë. Disa mangësi të sistemit periodik të Mendelejevit Gjatë radhitjes Mendelejevi hasi në shumë vështirësi që rezultuan në disa paregullsi në sistemin e tij periodik. Ai ishte i bindur se ato rrjedhin nga elementet që akoma nuk ishin zbuluar. Në tabelë bëri lëvizje të elementeve nga vendi i tyre, ashtu që elementet me veti të njëjta të qëndronin njëri nën tjetrin. Gjatë kësaj ai la disa vende të zbrazta për elementet e pazbuluara, të cilëve ua parapërcaktoi masat atomike dhe i parashikoi vetitë e tyre duke u bazuar në vetitë e elementeve fqinje. Kështu ende pa vdekur Mendelejevi, u zbuluan tre elemente kimike (galiumi, germaniumi dhe skandiumi), vetitë e të cilëve shkëlqyeshëm pajtoheshin me vetitë që i parashikoi ai. Ligji periodik sipas Mozlit Më 1913 Mozli zbuloi se numrat rendor të elementeve në sistemin periodik ishin të njëjtë me numrat atomikë (Z), që paraqesin numrin e protoneve në bërthamën e atomit. Nga kjo doli se numri atomik është karakteristikë më kryesore e elementeve dhe se ky duhet përfillur gjatë radhitjes së elementeve, e jo masa atomike sipas Mendelejevit. Megjithatë, logjika e thellë mendjelejeviane e sqaroi bukur lidhshmërinë e sistemit periodik me ndërtimin e atomit. Kjo e tregon zbulimin epokal të Mendelejevit, kurse zbulimi i numrit atomik nuk i ndryshoi gjërat themelore dhe nuk e përmbysi sistemin periodik të tij. Sot, duke u bazuar në zbulimin e Mozlit, ligji periodik formulohet kështu: Vetitë e elementeve kimike janë në varshmëri periodike me numrat atomikë të tyre.
Radhitja e elementeve sipas numrit atomik bëri të mundur mënjanimin e jorregullsive të teluri dhe jodi, te kobalti dhe nikeli, që më parë nuk mund të sqarohej ndryshe. PYETJE: 1.Çka mori për bazë Mendelejevi gjatë radhitjes së elementeve në sistemin periodik? 2.Si thotë ligji periodik i Mendelejevit? 3.Cili shkencëtar e përmirësoi ligjin periodik të Mendelejevit. Cilën fjalë e zëvendësoi ai te përkufizimi i Mendelejevit për ligjin periodik? DETYRË: Tregoni ndonjë dukuri nga jeta e përditshme që përsëritet perodikisht.
63
KIMIA 7
5. STRUKTURA E SISTEMIT PERIODIK TË ELEMENTEVE Llojet (variantet) e sistemit periodik të elementeve Ekzistojnë variante të ndryshme të sistemit periodik p.sh. sistemi periodik me perioda të shkurtëra dhe sistmmi periodik me perioda të gjata. Më tepër do të përdoret sistemi periodik me perioda të gjata. Shihni fig. 16. Çdo element kimik në sistemin periodik e ka emrin e tij, simbolin kimik, numrin atomik (rendor) dhe masën atomike relative. Për shembull:
Fig. 67. Legjenda e elementit kimik kaliumit (K) në tabelën e sistemit periodik
19
Numri atomik (rendor)
K
Simboli kimik
Kalium
Emri i elementit kimik Masa atomike relative
39.1
Periodat dhe grupet Sistemi periodik i elementeve përbëhet prej vargjeve horizontale që quhen perioda dhe vargjeve vertikale që quhen grupe. Elementet e një periodë nuk kanë veti të ngjashme. Elementet e gupit të njëjtë kanë veti të ngjashme. Sistemi periodik përbëhet prej gjithsej 9 grupeve, që shënohen me numra romakë: I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII dhe grupi 0. Çdo grup (përveç grupit VIII dhe grupit 0) përbëhet prej dy nëngrupeve: nëngrupi A - parësor dhe nëngrupi B - dytësor. Më poshtë jepen nëngrupet me elementet që i përmbajnë. Sistemi periodik më bashkëkohor përbëhet prej 18 grupeve. g r upe t
periodat
1
IIA
3 4 5 6 7
1
IIIB IVB VB VI B VIIB
2 IIIA IVA VA VIA VIIA
VIIIA
IB IIB
g r upe t
1
0
pe r i odat
IA
2
18 13 14 15 16 17
2 3 4
3 4 5 6 7 8 9 10 1112
5 6 7
Fig. 68. Sistemi periodik - periodat dhe grupet
64
Sistemi periodik përbëhet prej 7 periodave dhe këto shënohen me numra arabë: 1, 2, 3, 4, 5, 6 dhe 7.
ATOMI, SISTEMI PERIODIK DHE LIDHJET KIMIKE
Perioda e parë përmban 2 elemente Perioda e dytë përmban 8 elemente
quhen perioda të vogla
Perioda e tretë përmban 8 elemente Perioda e katërt përmban 18 elemente Perioda e pestë përmban 18 elemente
quhen perioda të mëdha
Perioda e gjashtë përmban 32 elemente Perioda e shtatë përmban tani për tani 24 elemente
quhet perioda e pambaruar
Në fund të tabelës së sistemit periodik të elementeve janë vendosur edhe dy vargje të ndara veçmas, me nga 14 elemente: lantanidet dhe aktinidet. Lantanidet Lantanidet janë elementet me Z = 58 deri Z = 71, prej ceriumit (Ce) deti te luteci (Lu) dhe i përkasin periodës së gjashtë. Emërtohen ashtu pasi kanë veti të ngjashme me lantanin (La), prandaj edhe vijnë menjëherë pas tij. Këto elemente ndryshe quhen edhe elemente kalimtare të brendshme të periodës së gjashtë. Aktinidet Aktinidet janë elementet me Z = 90 deri Z = 103, prej toriumit (Th) deri te lorenciumi (Lr) dhe i përkasin periodës së shtatë. Emërtohen ashtu pasi kanë veti të ngjashme me aktiniumin (Ac), prandaj edhe vijnë menjëherë pas tij. Këto elemente ndryshe quhen edhe elemente kalimtare të brendshme të periodës së shtatë.
PYETJE: 1.Gjeni aluminin në sistemin periodik dhe nxirrni të dhënat për të. 2.Ç'janë periodat, sa janë ato dhe si shënohen? 3.Ç'jnaë grupet, sa janë ato dhe si shënohen? 4.Përmendni një element kimik që është lanatnid. 5.Përmendni një element kimik që është aktinid. DETYRË: Në sistemin periodik të elementeve gjeni të gjitha elementet e grupit zero (ose grupit 18). Shkruani emrat, simbolet e tyre dhe si quhen me emër të përbashkët?
65
KIMIA 7
6. NDRYSHIMI I VETIVE TË ELEMENTEVE NË GRUPE DHE NË PERIODA Ndryshimi i vetive të elementeve në grupe Le të marrim si shembull nëngrupin e IA, ku gjenden metalet me reaktivitet më të shprehur kimik. Nëse shkohet prej lartë - poshtë në grup, prej Li kah Fr rriten numrat atomikë të elementeve, rriten vetitë metalike dhe në fund të grupit gjenden metalet më të theksuara, të cilat kanë afinitet të madh të reagojnë me jometalet. Po kështu ndodh edhe me nëngrupin IIA. Te jometalet që gjenden në anën e djathtë të sistemit periodik, nëse shkohet prej lartë - poshtë në grup bien vetitë e jometaleve. Këtu në fillim të grupit gjenden jometali më tipik, kurse teposhtë vetitë jometalikë zvogëlohen (prej fluorit kah jodi në grupin e VIIB). Këto grupe mbarojnë me metale shumë të dobëta. brenda një grupivetitë e brenda njëmetalnite grupi vo grupa vetitë e metaleve svojstva zajaknuvaat metaleve përforcohen od gore nadolu rriten prej lartë poshtë prej lartë poshtë.
brenda njënemetalnite grupi vetitë e vo grupa brenda një grupi vetitë e jometaleve zvogëlohen svoj stva oslabnuvaat jometaleve dobësohen od g ore nadolu prej lartë poshtë prej lartë poshtë.
Fig. 69. Ndryshimi i vetive të elementeve në sistemin periodik
Elementet që gjenden në një grup kanë veti të ngjashme pasi të gjitha ato në nivelin e fundit energjetik kanë numër të njëjtë elektronesh (elektrone valentore).
Kështu të gjitha elementet e grupit I në shtresën eleketronike kanë 1 elektron valentor, elementet e grupit II kanë 2 elektrone valentore, elementet e grupit III kanë 3 elektrone valentore, elementet e grupit IV kanë 4 elektrone valentore, elementet e grupit V kanë 5 elektrone valentore etj. Ndryshimi i vetive të elementeve në perioda
66
Në fillim të çdo periode gjendet metali më i shprehur (p.sh. Na te perioda e tretë). Duke shkuar në të djathtë të periodave rritet numri atomik i elementeve, bie karakteri metalik, kurse rritet karakteri jometalik i elementeve. Në mes të periodave gjenden metaloidet, kurse në fundin e tyre gjenden jometalet më tipike (p.sh. F në periodën e dytë). Të gjitha periodat (përveç periodës së shtatë) mbarojnë me gaze të plogëta (inerte) p.sh., heliumi, neoni, argoni, kriptoni, radoni dhe ksenoni.
në periodë vetitë e jometaleve rriten
ATOMI, SISTEMI PERIODIK DHE LIDHJET KIMIKE
periodënemetalnite vetitë e jometaleve n vonë perioda svojstvapërforcohe zajaknuvaat Fig. 70. Ndryshimi i vetive të elementeve në perioda
në periodë vetitë e metaleve zvogëlohen periodëmetalnite vetitë e metaleve dobësohe n vonë perioda svojstva oslabnuvaat
Metalet dhe jometalet në sistemin periodik Zakonisht në anën e majtë gjenden metalet, kurse në të djathtën jometalet. Metalet më të theksuara gjenden nën anën e majtë poshtë në sistemin periodik, kurse jometalet më të theksuara gjenden në anën e djathtë lartë. Në tabelën e sistemit periodik metalet dallohen prej jometaleve për nga ngjyra e tabelës. Shpeshherë numri i grupit të elementeve në sistemin periodik na PYETJE: 1.Gjeni aluminin në sistemin jepë të dhëna orientuese për valencat e elementeve. Për shembull eleperiodik. Nxirrni të dhënat nga mentet e grupi I janë 1 valentor, të grupit II janë 2 valentor, grupit të III sistemi periodik. janë 3 valentor e kështu me radhë. 2.Gjeni periodën e tretë dhe
jometale më naj reaktivni vepruese nemetali metale më naj reaktivni vepruese metali
Fig. 71. Ndryshimi i vetive të metalet dhe jometalet në sistemin periodik
shënoni cilët elemente gjenden në të. 3.Gjeni grupin IIA. Shënoni emrat dhe simbolet e elementeve të këtij grupi. 4.Gjeni elementet me numra rendorë 63 dhe 92. Shënoi emrat e tyre. Si quhen vargjet e elementeve ku janë vendosura këto dy elemente. 5.Pse elementet brenda një grupi kanë veti të ngjashme? A kanë veti të njëjta elementet brenda një periode dhe pse? DETYRË: Gjeni në sistemin periodik elementet e rgupit IA dhe tregoni: a) elementet dhe simbolet kimike të tyre b) sa elektrone valentore ka secili element
67
periodat
68
56
Ba
Barium
137.4
88
Ra
Radium
226.0
55
Cs
Cesium
132.9
87
Fr
Francium
223.0
38
37
87.6
40.2
39.1
85.5
Kalcium
Sr
Ca
K
Kalium
Stroncium
20
19
Rubid
24.31
23.0
Rb
Magnez
Natrium
29
30
AKTINIDET
Sc
V
90
Th Torium
232.0
89
Ac
Aktin
132.9
231.0
Protactinium
Pa
91
140.9
Praseodymium
Cerium
140.1
Lantan
138.9
59
Pr
58
Ce
57
La
Dubnium
Db
105
181.0
Tantal
Ta
73
262
Rutherfordium
Rf
104
178.5
Hafnium
Hf
72
92.9
91.2
Nb
Zr Niob
41
40
Zirkon
50.9
Vanad
47.9
Titan
Ti
261
89-103
57-71
88.9
Yitrium
Y
39
45.0
Skandium
238.0
Uranium
U
92
144.2
Neodymium
Nd
60
263
Seaborgium
Sg
106
183.9
Volfram
W
74
95.9
Molibden
Mo
42
52.0
Krom
Cr
237.0
Neptunium
Np
93
147.0
Promethium
Pm
61
262
Bor
Bh
107
186.2
Renium
Re
75
99
Tehnec
Tc
43
54.9
Mangan
Mn
242.0
Plutonium
Pu
94
150.4
Samarium
Sm
62
265
Hasium
Hs
108
190.2
Osmium
Os
76
101.0
Ruten
Ru
44
55.9
Hekur
Fe
243.0
Americium
Am
95
152.0
Europium
Eu
63
266
Meitnerium
Mt
109
192.2
Irid
Ir
77
102.9
Rodium
Rh
45
58.9
Kobalt
Co
247.0
Kyrium
Cm
96
157.3
Gadolinium
Gd
64
272
Ununnilium
Uun
110
195.1
Platin
Pt
78
106.4
Palad
Pd
46
58.7
Nikel
Ni
247.0
Berkelium
Bk
97
158.9
Terbium
Tb
65
197.0
Ar
Au
79
107.9
Argjend
Ag
47
63.5
Bakër
Cu
251.0
Kalifornium
Cf
98
162.5
Disprosium
Dy
66
200.6
Merkur
Hg
80
112.4
Kadmium
Cd
48
65.4
Zink
Zn
Silic
254.0
Ajnshtajnium
Es
99
164.9
Holmium
Ho
67
204.4
Talium
Tl
81
114.8
Indium
In
49
69.7
Galium
Ga
31
253.0
Fermium
Fm
100
167.3
Erbium
Er
68
207.2
Plumb
Pb
82
118.7
Kallaj
Sn
50
72.6
Germanium
Ge
32
28.1
Alumin
27.0
Si
Al
14
12.0
Karbon
Azot
256.0
Mendelevium
Md
101
168.9
Tulium
Tm
69
209.0
Bismuth
Bi
83
121.8
Antimon
Sb
51
74.9
Arsenik
As
33
31.0
Fosfor
P
15
14.0
254.0
Nobelium
No
102
173.0
Ytterbium
Yb
70
210.0
Polonium
Po
84
127.6
Telur
Te
52
79.0
Selen
Se
34
32.1
Sulfur
S
16
16.0
Oksigjen
257.0
Lorencium
Lr
103
175.0
Lutec
Lu
71
210.0
Astat
At
85
126.9
Iod
I
53
79.9
Brom
Br
35
35.5
Klor
Cl
17
19.0
Fluor
F
222.0
Radon
Rn
86
131.3
Ksenon
Xe
54
83.8
Kripton
Kr
36
40.0
Argon
Ar
18
20.2
Neon
Ne
13
12
Mg
11
Na
Bor
O
10.8
N
9.0
C
Berilium
28
18
6.9
9
17
Litium
8
16
10
7
15
B
6
14
Be
27
13
Li
26
12
4.0
25
11
5
24
10
4
23
9
3
22
8
1.0
21
7
Helium
6
Hidrogjen
LANTANIDET
7
6
5
4
3
2
1
5
2
4
He
3
1
2
Sistemi periodik i elementeve
H
1
grupet
KIMIA 7
ATOMI, SISTEMI PERIODIK DHE LIDHJET KIMIKE
7. LIDHJET KIMIKE Dubleti dhe okteti elektronik Elektronet e shtresës së fundit quhen elektrone valentore. Numri i tyre, në atomin e një elementi varet përveç tjerash nga numri i përgjithshëm i elektroneve në të si dhe nga numri i grupit ku është i vendosur elementi në sistemin periodik. P.sh. litiumi, i cili ka gjithsej 3 elektrone, gjendet në grupin IA, në nivelin e jashtëm ka 1 elektron valentor etj. Numri i elektroneve valente në nivelin e jashtëm energjetik ka rëndësi të madhe sepse ky e cakton stabilitetin dhe reaktivitetin e atomit, gjegjësisht elementit. Niveli i jashtëm energjetik mund të jetë i plotësuar me dy elektrone - dublet, si p.sh. te heliumi dhe me 8 elektrone - oktet elektronik që është i pranishëm te të gjitha gazrat fisnike. Në këto raste atomi është më stabil dhe është i paaftë të reagojë me elementet e tjera. Ç`janë lidhjet kimike? Kur atomet e elementeve veprojnë kimikisht, formojnë lidhje kimike. Atomet e elementeve para reaksionit kimik janë jostabile dhe gjithmonë tentojnë të arrijnë dubletin ose oktetin elektronik të gazrave fisnike më të afërta, për t'u bërë më stabil. Kjo rregull quhet rregulla e oktetit elektronik (greq. okto = tetë). Forcat, që i mbajnë atomet të lidhura në molekulë, quhen lidhje kimike.
Llojet e lidhjeve kimike? Llojet e lidhjeve kimike janë të ndryshme, varësisht se në çfarë mënyre do të arrihet dubleti ose okteti elektronik. Njihen shumë lloje të lidhjeve kimike si p.sh.: lidhja jonike, kovalente, metalike, koordinative, hidrogjePYETJE: nore etj. Për ju, këtu, me interes do të jenë vetëm lidhja jonike dhe lidhja 1.Ç'është dubleti dhe okteti elektronik? kovalente. Simbolet e Luisit Gjatë sqarimit të lidhjeve kimike, zakonisht përdoren të ashtuquajturat simbole elektronike të Luis-it. Këto e paraqesin simbolin e elementit, që nënkupton bërthamën dhe të gjitha elektronet e brendshme të atomit të elementit. Rreth këtij simboli, me pika shënohen vetëm elektronet valentore, të cilat edhe marrin pjesë në lidhjen kimike, p.sh.:
2.Çka duhet të respektohet që të formohet lidhja kimike? 3.Cilat janë llojet e lidhjeve kimike? 4.Cilat elemente kimike e kanë të plotësuar dubletin gjegjësisht oktetin elektronik? 5.Ç'janë lidhjet kimike? DETYRË: Shënoni simbolet elektronike të Luis-it për këto elemente: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl dhe Ar.
Fig. 72. Simbolet elektronike të Luis-it për: Li, Be, B, C, N, O, F dhe Ne
69
KIMIA 7
8. LIDHJA JONIKE Lidhja jonike Një mundësi e realizimit të oktetit elektronik është kur njëri element lëshon elektrone, kurse tjetri i pranon ato, duke formuar jone. Jonet tërhiqen me forca jonike dhe në këtë mënyrë formohet lidhja jonike. Lidhja jonke formohet midis joneve, me lëshim dhe me pranim të elektroneve valentore.
Fig. 73. Reaksioni i natriumit me klor
Skema 9. Formimi i lidhjes jonike te kloruri i natriumit (NaCl)
Që ta kuptoni sa më thjeshtë lidhjen jonike, do të shqyrtohet shembulli i formimit të klorurit të natriumit. Për t'u formuar kjo kripë, duhet të bashkëveprojnë: natriumi, i cili është metal tipik dhe klori, i cili është jometal tipik. Si zhvillohet ky reaksion? 2Na
K L 8
M 1
K L 8
11Na (10 e-): 2
formon oktet elektronik dhe formohet joni pozitiv i natriumit (Na + )
=
2NaCl
Shihni modelin e atomit të natriumit (Na) te fig. 58. Formimi i lidhjes jonike të klorurit të natriumit sqarohet skematikisht si më poshtë:
Na lëshon 1 e-
11Na (11 e- ): 2
+ Cl2
Cl pranon 1 e-
K L 17 Cl (17 e-): 2 8
M 7
K L M 8 8
17Cl (18 e-): 2
formon oktet elektronik dhe formohet joni negativ i klorit ( Cl– )
Si formohen jonet? Kur atomi lëshon elektrone formohet joni pozitiv, e nëse pranon elektrone, formohet joni negativ. Jonet pozitive quhen katione, kurse ato negative anione.
Atomet ose grupet atomike të elektrizuara, quhen jone. (greq. ion = që lëviz, që udhëton) Ngarkesa e jonit pozitiv varet nga numri i elektroneve që lëshon atomi. Ngarkesa e jonit negativ varet nga numri i elektroneve që pranon atomi.
Lidhjen jonike te kloruri i natriumit e paraqesim me këto barazime: atomi i natriumit atomi i klorit
lëshon 1 elektron
pranon 1 elektron
jon pozitiv i natriumit jon negativ i klorit ose:
joni pozitiv i natriumit + joni negativ i klorit Fig. 74. Kristali i klorurit të natriumit
70
klorur natriumi.
ATOMI, SISTEMI PERIODIK DHE LIDHJET KIMIKE
Kationi i natriumit dhe anioni i klorit tërhiqen me forca shumë të fuqishme elektrostatike dhe formojnë klorurin e natriumit.
Fig. 75. Paraqitja e lidhjes jonike te kloruri i natriumit me anë të simboleve të Luisit
Me lidhje jonike lidhen kryesisht vetëm metalet me jometalet. Sa më aktiv të jetë metali dhe jometali, aq më e fortë do të jetë lidhja jonike. Pra, metalet dhe jometalet tipike formojnë lidhje jonike shumë të fuqishme.
Fig. 76. Rrjeta kristalore e klorurit të natriumit
Tani lidhja jonike përkufizohet kështu: Lidhja kimike, e cila krijohet gjatë tërheqjes së joneve me ngarkesa elektrike të kundërta, quhet lidhje jonike, kurse komponimet e krijuara me këtë lidhje, quhen komponime jonike.
Komponimet jonike zakonisht janë në gjendje të ngurtë, sepse jonet formojnë rrjeta kristalore jonike, siç është rrjeta kristalore e klorurit të natriumit (Fig. 76). Kristalet e kripës së gjellës quhen edhe kristale jonike. Aty shihet se çdo jon i klorit (Cl-) është i rrethuar nga 6 jone të natriumit (Na+) dhe anasjelltas. Komponimet jonike, shpesh i shënojmë me formula, ku afër simboleve të elementeve shënohen ngarkesat e joneve p.sh. Na+Cl-. Gjatë formimit të lidhjes jonike, metalet që kanë 1-3 elektrone valentore gjithmonë lëshojnë elektrone, kurse jometalet, të cilat kanë 5-7 elektrone valentore, pranojnë elektrone. Kështu që, në fund, metalet dhe jometalet, në nivelin e fundit elektronik kanë strukturë stabile prej 8 elektronesh.
PYETJE: 1.Si plotësohet rregulla e oktetit elektronik gjatë formimit të lidhjes jonike? 2.Cilat elemente formojnë lidhje jonike në komponimet e tyre? 3.Ç'janë jonet dhe si ndahen ato? 4.Shihni fig. 75. Cilat atome bëhen jone pozitive e cilat jone negative? 5.Çfarë rrjetash formojnë komponimet jonike? DETYRË: Prej njohurive të fituara te lidhja jonike mundohuni të sqaroni skematikisht formimin e lidhjes jonike te kloruri i magnezit (MgCl2).
Fig. 77. Hamfri Dejvi (1778-1829)
Dejvi është kimist britanik shumë i njohur për hulumtimet e tij pioniere në fushën e kimisë, që quhet elektrokimi. Ai e gjeti shprehjen që e lidh energjinë elektrike me reaksionin kimik. Në vitin 1800 e përdori metodën e elektrolizës për izolimin (ekstraktimin) e elementeve: natrium, kalium, barium, bor, kalcium dhe magnez.
71
KIMIA 7
9. LIDHJA KOVALENTE Ç'është lidhja kovalente? Që ta mësojmë se ç'është lidhja kovalente le të shohim se si formohet molekula e hidrogjenit. Atomi i hidrogjenit ka një elektron në shtresën e jashtme. Atij i duhet edhe një elektron që kjo shtresë të formojë dyshen elektronike (pasi shtresa K plotësohet me 2 elektrone). Nëse dy atome të hidrogjenit afrohen midis tyre, secili përpiqet të formojë dyshen elektronike. Elektroni i njërit atom tërhiqet nga bërthama e atomit tjetër dhe anasjelltas. Meqenëse atomet e hidrogjenit (H) janë të njëllojta, elektronet tërhiqen në mënyrë të njëllojtë nga të dyja bërthamat e atomeve. Prandaj, të dy elektronet e të dy atomeve të hidrogjenit bashkohen dhe formojnë një çift elektronik të përbashkët, i cili u takon njëkohësisht të dy atomeve. Kështu, ato formojnë dyshen elektronike (shtresë elektronike e qëndrueshme). Në këtë moment të dy atomet e hidrogjenit bashkohen në një grimcë të vetme, që është molekula e hidrogjenit.
Fig. 78. Molekula e hidrogjenit formohet me bashkimin e dy atomeve hidrogjen.
Lidhja e atomeve të hidrogjenit në molekulë me simbolet e Luisit paraqitet kështu: Fig. 79. Në molekulën e hidrogjenit, atomet e H lidhen me anë të një çifti të përbashkët elektronik.
Fig. 80. Molekula e oksigjenit formohet me 2 çifte elektronike të përbashkëta (ajo është një lidhje kovalente dyfishe).
72
Lidhja kovalente njëfishe është ajo që formohet me një çift të përbashkët elektronik.
Ngjashëm formohen edhe molekula e oksigjenit dhe ajo e azotit.
Fig. 81. Molekula e azotit formohet me 3 çifte elektronike të përbashkëta (ajo është një lidhje kovalente trefishe).
ATOMI, SISTEMI PERIODIK DHE LIDHJET KIMIKE
Lidhja që formohet ndërmjet atomeve me ndihmën e çifteve të përbashkëta elektronike quhet lidhje kovalente.
U shqyrtua formimi i molekulave me atomet e njëjta si te molekula e hidrogjenit, klorit dhe azotit. Këtu çiftet elektronike u përkasin njësoj të dy atomeve, d.m.th., elektronet nuk janë të zhvendosura ndaj ndonjë atomi. Lidhja kovalente mund të formohet edhe ndërmjet atomeve të elementeve të ndryshme si p.sh. te molekula e klorhidrikut (HCl), fluorhidrikut (HF), ujit (H2O), amonikut (NH3) etj. Kështu në molekulën e klorhidrikut, hidrogjeni dhe klori bashkohen me lidhje kovalente, por te kjo molekulë çifti i përbëshkët elektronik është i zhvendosur më tepër ndaj atomit të klorit, pasi ky ka aftësi ta tërheq më shumë atë. Kjo paraqet një kuptim të ri në kimi që quhet elektronegativitet.
a)
b)
Aftësia e atomeve të një molekule për ta tërhequr çiftin e përbashkët elektronik quhet elektronegativitet.
Te molekula e klorhidrikut, afër klorit krijohet një ngarkesë e pjesëshme (parciale) negative, kurse afër hidrogjenit krijohet një ngarkesë e pjesëshme pozitive. Themi se në molekulën e klorhidrikut formohen dy pole: një pol pozitiv, afër bërthamës së hidrogjenit, dhe një pol negativ, afër bërthamës së klorit.
c) Fig. 82. Llojet e lidhjes kovalente: a) njëfishe (te molekula e fluorit), b) dyfishe (te molekula e oksigjenit) dhe c) trefishe (te molekula e azotit)
Molekula që përbëhet prej dy poleve, njërit pozitiv dhe tjetrit negativ, quhet molekulë polare ose dipol (+ - ).
Lidhjet e këtilla kovalente që karakterizohen me formimin e molekulave polare quhen lidhje kovalente polare.
Molekulat kovalente të thjeshta te molekula e hidrogjenit, klorit dhe azotit nuk janë polare, sepse çifti elektronik është midis dy atomeve.
H PYETJE: 1.Si formohet okteti elektronik te lidhja kovalente? 2.Cilat elemente kimike lidhen me lidhje kovalente? 3.Sa lloje të lidhjes kovalente ka? 4.Bëni dallimin e lidhjes kovalente jopolare dhe polare. 5.Ç'është elektronegativiteti? Më elektronegativ është karboni apo oksigjeni? DETYRË: Sqaroni formimin e liodhjes kovalente dyfishe te molekula e oksigjenit (O2) me simbole të Luis-it.
Cl
Fig. 83. Molekula polare e klorhidrikut
73
KIMIA 7
1. OKSIDET DHE LLOJET E TYRE
Ç`janë oksidet? Mësuat se produktet e reaksionit të oksidimit janë oksidet. P.sh., kur bakri vepron me oksigjenin, formohet një pluhur i zi - oksidi i bakrit(II) (CuO). Magnezi gjatë djegies formon oksidin e magnezit (MgO). Ekzistojnë okside të shumta dhe disa prej tyre do t'i mësoni në vazhdim. Fig. 84. Oksidi i karbonit(IV) - CO2
Oksidet janë komponime dyjare të oksigjenit me një element tjetër.
Formulat e disa oksideve janë: CO2, SO3, CaO, NO3, P4O10, CuO, HgO, Fe2O3, ZnO, Al2O3, PbO2 etj. Kur shkruhen formulat e oksideve, së pari shkruhet simboli kimik i elementit që lidhet me oksigjenin, pastaj simboli i oksigjenit, me treguesit e tyre përkatës. Ekzistojnë katër lloje oksidesh: 1. okside të metaleve (okside bazike) 2. okside të jometaleve (okside acidike) 3. okside neurale dhe 4. okside amfotere. Fig. 85. Oksidi i sulfurit(IV) - SO2
Oksidet e metaleve Nëse një metal lidhet me oksigjenin, oksidi i fituar do të quhet oksid i metalit, p.sh.: MgO, CaO, ZnO, HgO, Fe2O3, Al2O3, HgO, MgO, CuO etj. Kujtoni djegien e shiritit të magnezit. Cili oksid u formua? Shkruani barazimin kimik të atij reaksioni: 2Mg + O2
2MgO
Oksidi i magnezit ka ngjyrë të bardhë. Ç'ndodh po ta tretni atë në ujë? Fig. 86. Oksidi i sulfurit(VI) - SO3
Eksperiment. Tretja e MgO në ujë Në një gotë kimike me ujë hidhni pak pluhur të MgO. Përzieni me shufër qelqi që tretja të bëhet më shpejt. Në tretësirën e përftuar zhytni një letër lakmusi të kuqe. Ç’ngjyrë merr letra e lakmusit? Nëse në tretësirë pikloni 2-3 pika fenolftaleinë, ngjyra e tretësirës ndryshon. Ç’ngjyrë merr tretësira në këtë rast?
Fig. 87. Oksidi i magnezit (MgO)
74
Oksidi i magnezit tretet mirë në ujë dhe formohet komponim të ri që quhet hidroksidi i magnezit -Mg(OH)2. Në këtë tretësirë vëreni se lakmusi merr ngjyrë të kaltër, kurse fenolftaleini merr ngjyrë të kuqe. Oksidet e tretshme të metaleve me ujin japin baza. Barazimi kimik është: MgO + H2O = Mg(OH)2
oksidi bazik
baza
OKSIDET
Oksidet e jometaleve Nëse jometali lidhet me oksigjenin përftohet oksidi i jometalit. Për shembull: CO2, SO2, SO3, NO2, P4O10 etj. Këto okside shpeshherë quhen edhe okside acidike sepse kur veprojnë me ujin, japin acide. Eksperiment. Përfitimi i oksidit të fosforit(V) P4O10 dhe tretja e tij në ujë
Fig. 88. b) tretja e P4O 10 nº ujº
Nxehni një copë fosfori të kuq sa kokrra e shkrepëses si në figurën 88.a. Hinkën dhe provëzën e mbushur me oksid fosfori(V) shpëlajeni ngadalë me ujë të distiluar. Oksidi i fosforit(V) me këtë rast tretet në ujë dhe formohet një tretësirë, në të cilën pikloni 2 pika metiloranzh. Çfarë ngjyre kishte tretësira dhe çfarë ngjyre mori? (Fig. 88b).
Me djegien e fosforit krijohet oksidi i fosforit(V) sipas barazimit kimik:
Fig. 88. a) përftimi i P4O10
P4 + 5O2 = P4O10
Me tretjen e P4O10 në ujë formohet një tretësirë në të cilën metiloranzhi e ndërron ngjyrën portokalle, në ngjyrë të kuqe. Është formuar acidi fosforik - H3PO4. Me këtë eksperiment vërtetojmë se oksidet acidike kur treten në ujë japin acide. Barazimit kimik është: P4O10 + 6H2O = 4H3PO4
oksidi acidik
acidi
Oksidet e tretshme të metaleve me ujin japin baza, kurse oksidet e tretshme të jometaleve japin acide.
Disa okside si p.sh., oksidi i azotit(II) (NO) dhe oksidi i karbonit(II) (CO) nuk veprojnë me ujin dhe në tretësira ujore nuk e ndërrojnë ngjyrën e letrës së lakmusit. Këto okside quhen okside neutrale.
Fig. 89. Modeli i molekulës së oksidit të fosforit(V) - P4O10
Njihen okside që kanë veti edhe të oksideve bazike edhe të oksideve acidike, në varësi të substancës me të cilën veprojnë. Këto okside quhen okside amfoterne si p.sh., ZnO dhe Al2O3. PYETJE: 1. Ç’komponime kimike janë oksidet dhe si ndahen ato? 2. Shkruani formulat kimike të 4 oksideve që njihni. 3. Cili prej këtyre oksideve është acidik e cili bazik: K2O dhe CO2. 4. Pse oksidet e metaleve quhen okside bazike?
75
KIMIA 7
2. EMËRTIMI I OKSIDEVE. INDIKATORËT Oksidet janë klasa më e thjeshtë e komponimeve inorganike. Çdo klasë e komponimeve kimike emërtohet në mënyrë të veçantë.
Fig. 90. Modeli i molekulës së oksidit të karbonit(IV) - CO2
Emërtimi tek oksidet bëhet sipas kësaj rregulle: së pari shqiptohet fjala oksid, pastaj shtohet emri i elementit p.sh.: CaO - oksidi i kalciumit, Na2O - oksidi i natriumit, Al2O3 - oksidi i aluminit etj. Nëse elementi formon më shumë se një oksid, atëherë shtohet edhe valenca e elementit me numra romakë në fund, në kllapa të vogla. Kjo tregon se elementi përkatës në komponimet e tij paraqitet me valenca të ndryshme. (Tabela 13).
Tabela 13. Emërtimi i oksideve
Emërtimi i oksideve të metaleve FeO – oksidi i hekurit(II) Fe2O3 – oksidi i hekurit(III) Cu2O – oksisi i bakrit(I) CuO – oksidi i bakrit(II)
Emërtimi i oksideve të jometaleve CO – oksidi i karbonit(II) NO2 – oksidi i azotit(IV) CO2 – oksidi i karbonit(IV) N2O – oksidi i azotit(I) SO2 – oksidi i sulfurit(IV) N2O5 – oksidi i azotit(V) SO3 –oksidi i sulfurit(VI) Cl2O7 – oksidi i klorit(VII)
Indikatorët Te eksperimentet e fundit përveç të tjerash përdorët edhe lakmusin, metiloranzhin dhe fenolftalinën. Me ndihmën e tyre përcaktuat se një lëng ose tretësirë është acid apo bazë. Këto substanca kimike quhen indikatorë (dëftues). Indikatorët më të njohur janë: letra e lakmusit, metiloranzhi dhe fenolftaleina. Indikatorët në acide kanë një ngjyrë, ndërsa në baza ngjyrë tjetër. Me këtë mundësohet përcaktimi i acideve dhe i bazave. Fig. 91. Oksidi i hekurit(III) - Fe2O3
Indikatorët janë substanca të cilat e ndryshojnë ngjyrën në tretësirat e acideve dhe të bazave.
lakmuesi
acid
metiloranzhi
acid
fenolftaleina
acid
acid
lakmuesi
acid
bazë
metiloranzhi
bazë
Fig. 92. Ndryshimi i ngjyrës së indikatorëve
76
fenolftaleina
bazë
bazë
OKSIDET
3. OKSIDI I KARBONIT(IV) Në gazet që formohen nga djegia e letrës, drurit, plastikës etj., gjendet dioksid i karbonit ose oksid karboni(IV), me formulë kimike CO2. Për këtë gaz është folur dhe në lëndën e biologjisë te frymëmarrja e kafshëve dhe njeriut dhe te fotosinteza e bimëve. Është e madhe rëndësia e CO2 për jetën në Tokë. Sasia e tij në atmosferë mbetet përafërsisht e pandryshueshme. CO2 përbën rreth 0,04% të masës së ajrit. Përftimi i oksidit të karbonit(IV) Oksidit i karbonit(IV) në laborator përftohet me shumë mënyra.
copa mermeri dhe HCl
Eksperiment. Përftimi laboratorik i oksidit të karbonit (IV)
CO2
ujë gëlqeror
Montoni aparaturën si në figurën 93. Në një provëz hidhni ca copa mermeri ose guri gëlqeror (CaCO3) dhe shtoni acid klorhidrik (HCl) të holluar. A turbullohet uji gëlqeror?
Fig. 93. Përftimi i CO2 prej mermerit
Gjatë këtij reaksioni formohet një gaz i cili është oksidi i karbonit(IV). CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
Në industri dioksidi i karbonit gatitet duke nxehur gurin gëlqeror-karbonatin e kalciumit (CaCO3). Reaksioni paraqitet në këtë mënyrë: CaCO3 = CaO + CO2
Vetitë e oksidit të karbonit(IV) Është gaz pa ngjyrë, pa erë dhe pa shije. Nuk digjet, por e shuan zjarrin. Është më i rëndë se ajri dhe tretet në ujë, veçanërisht në temperatura të ulëta dhe trysni të lartë. P.sh. uji i ftohtë mineral, është më i thartë, sepse ka më shumë CO2. Gjatë tretjes së CO2 në ujë përftohet acidi karbonik (H2CO3): CO2 + H2O = H2CO3
Përdorimi i oksidit të karbonit(IV) Ky oksid përdoret për shumë qëllime. P.sh., për përgatitjen e ujit të gazuar, limonatës dhe pijeve të gazuara joalkoolike. Përdoret edhe për shuarjen e zjarrit, sepse e izolon oksigjenin kështu që zjarri shuhet. CO2 është i përshtatshëm për shuarjen e zjarreve në instalimet elektrike, lëndëve të djegshme, të gazta e të lëngëta. Aparati për shuarjen e zjarrit, gjatë aktivizimit nxjerr CO2, i cili e shuan zjarrin.
DETYRË a) Shënoi formulat e oksideve: oksidi i bariumit oksidi i karbonit(II) oksidi i plumbit(IV) b) Emërtoi këto okside: Al2O3 Na2O SO3..
77
KIMIA 7
1. PËRBËRJA E ACIDEVE Ç’gjë të përbashkët ka shija e limonit, portokallit, mollës, uthullës, kosit, turshisë etj? Të gjitha këto produkte ushqimore kanë shije të thartë, për shkak të acideve që përmbajnë. Fjala acid rrjedh nga latinishtja: acidum = thartirë. Te limoni gjendet acidi citrik (acidi i limonit), te molla është acidi malik (acidi i mollës), te uthulla është acidi acetik (acidi etanoik) etj. Të gjitha acidet kanë shije të thartë. Fig. 94. Acidet në fruta dhe në perime
Ekziston një numër i madh acidesh si p.sh., acidi sulfurik (H2SO4), acidi klorhidrik (HCl), acidi nitrik (HNO3), acidi fosforik (H3PO4) etj. Acidet e pastra rrallë përdoren. Më shumë përdoren në trajtë tretësirash. Acidet mund të jenë të holluara dhe të përqendruara. Nëse tretësira e acidit përmban shumë acid të tretur në ujë, quhet acid i përqendruar. Nëse tretësira e acidit përmban pak acid të tretur në ujë, quhet acid i holluar. Përbërja e acideve Analizoji formulat kimike të acideve më kryesore në tabelën 14. Prej se përbëhen acidet? Cilin element kimik e përmbajnë të gjitha acidet? A kanë të gjitha acidet oksigjen? Te çdo acid ndajeni veçmas hidrogjenin dhe pjesën tjetër që mbetet në formulën e acidit përkatës! Të gjitha acidet përmbajnë hidrogjen. Ky shënohet i pari në formulën e acidit. Po qe se një acidi i hiqet hidrogjeni, fitohet mbetja acidike.
Fig. 95. Modeli i molekulës së acidit sulfurik
Të gjitha acidet përbëhen prej hidrogjenit dhe mbetjes acidike.
Tabela 14. Acidet më kryesore
Acidi HCl H2S HF H2SO4 H2SO3 HNO3 HNO2 H2CO3 H3PO4 H3PO3
78
Emri i acidit acidi klorhidrik acidi sulfhidrik acidi fluorhidrik acidi sulfurik acidi sulfuror acidi nitrik acidi nitror acidi karbonik acidi fosforik acidi fosforor
Mbetja acidike Cl– S2– F– SO42– SO32– NO3– NO2– CO32– PO43– PO33–
Emri i mbetjes acidike KLORURE SULFURE FLUORURE SULFATE SULFITE NITRATE NITRITE KARBONATE FOSFATE FOSFITE
Mbetja acidike mund të jetë vetëm një element, por mund të jetë edhe grup atomesh, p.sh., te acidi klorhidrik mbetja acidike është joni i klorit (Cl–), kurse te acidi sulfurik, mbetja acidike është grupi atomik sulfat (SO42–).
ACIDET
Eksperiment. Përcjellshmëria e rrymës elektrike te acidet Provoni përcjellshmërinë e rrymës elektrike të ujit të distiluar dhe te acideve sipas radhës (Fig. 96). Ndezja e llambës në aparat tregon se lëngu përkatës e përcjell elektricitetin. Te cilat raste llamba ndizet, e te cilat jo?
Prova tregon se tretësirat ujore të acideve e përcjellin elektricitetin. Kjo bëhet me anë të kationeve të hidrogjenit dhe anioneve të mbetjes acidike.
Fig. 96. Tretësirat ujore të acideve e përcjellin rrymën elektrike
Shpërbashkimi i acideve Tretësirat ujore të acideve e përcjellin rrymën elektrike me anë të joneve.
Shpërbashkimi elektrolitik i acideve Si krijohen jonet te acidet? Gjatë tretjes së acidit klorhidrik (HCl) në ujë, molekulat e tij rrethohen prej molekulave të ujit. Këto i copëtojnë molekulat e HCl deri në katione të hidrogjenit dhe anione të klorit. Ky proces quhet shpërbashkim (disocijim) elektrolitik dhe shprehet me ndihmën e barazimeve kimike. P.sh. Shpërbashkimi elektrolitik i HCl shprehet me këtë barazim: HCl
H
+
–
+ Cl
Meqë acidet e përcjellin rrymën elektrike janë elektrolite. Substancat që e përcjellin elektricitetin në tretësira ujore quhen elektrolite.
Vetitë e përgjithshme të acideve Të gjitha acidet kanë disa veti të përbashkëta: shumica janë lëngje, janë të tharta, të gjitha përmbajnë hidrogjen, treten në ujë, shpërbashkohen në jone, janë elektrolite, letrën e kaltër të lakmusit e ngjyrosin në të kuqe, janë të helmët dhe të rrezikshëm. Këto veti rrjedhin nga hidrogjeni. PYETJE: 1.Cili element kimik gjendet në të gjitha acidet? 2.Cilat janë vetitë e përgjithshme të acideve? 3.Pse tretësirat ujore të acideve janë elektrolite? 4.Cilat prej këtyre komponimeve kimike: NaCl, CaCO3, ZnSO4, H2SO3, HBr, SO3, H3PO4, MgCl2 janë acide? 5.Klasifikoni acidet sipas kritereve që njihni.
DETYRË: Caktoni valencat e elementeve në komponimet kimike që tregohen në pyetjen 4.
-
HCl
H+ + Cl
H2S
2H+ + S
H2SO4
2H+ + SO4
H2SO3
2H+ + SO3
HNO3
H+
+ NO3
HNO2
H+
+ NO2
H2CO3
2H+ + CO3
H3PO4
3H+ + PO4
H3PO3
3H+ + PO3
2-
2-
2-
-
-
2-
3-
3-
H2O
H2SO4
H2SO4
H2O
Fig. 97. Rregulla e hollimit të acideve
U A A U
79
KIMIA 7
2. NDARJA, EMËTIMI DHE PËRFTIMI I ACIDEVE Ndarja e acideve Studioni me kujdes tabelën 14. Do të vini re se disa acide, si acidi klorhidrik (HCl), acidi sulfhidrik (H2S) etj., përbëhet nga hidrogjeni dhe një elemnt tjetër jometal. Këta quhen hidracide. Acidet e tjera, përveç hidrogjenit dhe një elemnti tjetër jometal, përmbajnë dhe oksigjen, si acidi sulfurik (H2SO4), acidi nitrik (HNO3) etj. Këta quhen oksiacide.
Fig. 98. Modeli i molekulës së acidit nitrik (HNO3)
Acidet mund të ndahen edhe sipas numrit të kationeve të hidrogjenit që fitohen gjatë shpërbashkimit elektrolitik. Sipas kësaj acidet ndahen në: 1) acide njëprotonike p.sh., HCl, HNO3 etj. 2) acide dyprotonike p.sh., H2SO4, H2CO3 etj dhe 3) acide treprotonike p.sh., H3PO4, H3PO3. Emërtimi i acideve Acidet emërtohen sipas një rregulle të caktuar. a) Oksiacidet - emërtohen kështu: së pari ceket fjala acid, pastaj emri i elementit dhe prapashtesa - ik. Për shembull: H2SO4 - acidi sulfurik HNO3 - acid nitrik H3PO4 - acidi fosforik H2CO3 - acidi karbonik.
Fig. 99. Modeli i molekulës së acidit fosforik (H3PO4)
Nëse prej një jometali mund të krijohen dy oksiacide, acidi që përmban më pak atome oksigjen merr prapashtesën - or. Për shembull: H2SO3 - acid sulfuror HNO2 - acid nitror H3PO3 - acidi fosforor. b) Hidracidet - emërtohen kështu: që së pari lexohet fjala acid, pastaj emri i jometalit dhe shtohet prapashtesa - hidrik. Për shembull: HCl - acid klorhidrik HF - acidi fluorhidrik Përftimi i acideve Mënyrat kryesore të përfimit të acideve janë: 1) Me tretjen e oksideve acidike në ujë: SO3 + H2O = H2SO4 CO2 + H2O = H2CO3
2) Me bashkëveprimin e një kripe me një acid: Fig. 100. Acidit fosforik (H3PO4) është substancë kristalore
80
2NaNO3 + H2SO4 = 2HNO3 + Na2SO4
3) Me bashkëveprimin e hidrogjenit me një jometal: H2 + Cl2 = 2HCl H2 + S = H2S
ACIDET
Eksperiment. Përftimi laboratorik i HCl H2SO4 Montoni aparaturën si në figurën 101! Në poç hidhni pak NaCl. Hinkën ndarëse mbushe me H2SO4 të përqendruar, pastaj lësho ngadalë acidin mbi kripë! Poçi do të nxehet nga reaksioni, prej të cilit çlirohet kloruri i hidrogjenit, i cili tretet në enën me H2O të distiluar. Zhyteni në të letrën e kaltër të lakmusit!
Lakmusi merr me ngjyrë të kuqe, gjë që tregon se është përftuar acidi klorhidrik. Reaksioni është:
NaCl
HCl
Fig. 101. Përftimi laboratorik i acidit klorhidrik
2NaCl + H2SO4 = 2HCl + Na2SO4
Përdorimi i acidit sulfurik H2SO4 është produkti kryesor i industrisë kimike. Në shumë degë të industrisë kimike përdoret acidi sulfurik. Ai përdoret për prodhimin e plehrave artificialë, bojërave, barnave, lëndëve plasëse dhe acideve të tjera. Po ashtu përdoret për prodhimin e mëndafshit artificial, për mbushjen e akumulatorëve si dhe për tharjen e gazeve në industrinë kimike, sepse acidi sulfurik është substancë shumë higroskopike.
Fig. 102. Fabrikë për prodhimin e acidit sulfurik
PYETJE: 1.Shkruani formulën molekulare dhe strukturore të acidit sulfurik. 2.Sa llojesh mund të jenë acidet? 3.Ç´janë accidet njëprotonike, dyprotonike dhe treprotonike? 4.Shkruani formulat e disa acideve dhe emërtoni ata. 5.Cilat janë mënyrat e pëftimit të acideve? Jepni nga një shembull.
DETYRË: Shkruani barazimet kimike për reaksionet e acidit sulfurik me: a) kalcium b) oksid magnezi dhe c) klorur natriumi.
81
KIMIA 7
3. VETITË E ACIDEVE teneqe zinku
Eksperiment. Veprimi i HCl me Zn H2 - gaz
Në gotën me acid klorhidrik të holluar (HCl) vendosni me kujdes një teneqe prej zinku (Zn). Vështrojeni zhvillimin e reaksionit kimik. Cili gaz do të çlirohet? HCl
Fig. 103. Reaksioni i Zn dhe HCl
Nga eksperimenti përfundojmë se zinku vepron me acidin klorhidrik dhe si rezultat i këtij reaksioni kimik çlirohet hidrogjeni si gaz dhe në tretësirë do të fitohet kloruri i zinkut. Me barazim kimik reaksionin e shprehim kështu: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Eksperiment. Veprimi i H2SO4 me metale Në tri provëza hidhni nga 5 cm3 H2SO4 të holluar
Fig. 104. Veprimi i H2SO4
10%. Në provëzn e parë hidhni një gozhdë hekuri. Në të dytën dy kokrra zinku. Në të tretën një copë shirit magnezi. Vëreni me kujdes reaksionet që zhvillohen dhe shënoni vërejtjet tuaja në fletore.
me Mg
Nga eksperimenti vërejtët se H2SO4 i holluar vepron me hekurin, zinkun dhe magnezin duke çliruar në të tri rastet hidrogjen dhe kripëra përkatëse. Kripërat e acidit sulfurik quhe sulfate. Reaksionet që zhvillohen paraqiten kështu: Fe + H2SO4 = H2 + FeSO4 Zn + H2SO4 = H2 + ZnSO4 Mg + H2SO4 = H2 + MgSO4
Të gjitha sulfatet p.sh.: FeSO4, ZnSO4, MgSO4 etj., përbëhen prej metalit dhe grupit sulfat (SO42-). Eksperiment. Veprimi i H2SO4 me substanca organike
Fig. 105. Veprimi i acidit sulfurik me sheqerin, letrën, drurin dhe pëlhurën
Në një qelq ore më të madh vendosni ndaras pak sheqer, një copë letër, një copë druri, dhe një copë pëlhure. Mbi to hidhni me kujdes disa pika acid sulfurik të përqendruar. Vështroni me kujde, se çfarë do të ndodh!
Nga eksperimenti përfundojmë se acidi sulfurik e karbonizon sheqerin, letrën, drurin dhe pëlhurën, prandaj ato shndërrohen në një masë të zezë. Ky eksperiment tregon se në këto produkte ka karbon. 82
ACIDET
Eksperiment. Veprimi i HNO3 të përqendruar me metale Në një gotë kimike vendosni një teneqe prej bakri. Pastaj me kujdes shumë të madh shtoni në gotë pak acid nitrik të përqendruar. Nëse reaksioni është i ngadalshëm nxeheni gotën.Ç`farë do të vëreni?
Në këtë rast fitohet nitrati i bakrit(II), uji dhe çlirohet gazi i murrmë NO2 dhe: Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2
4. LIDHJA GJINORE NDËRMJET JOMETALIT, OKSIDIT TË JOMETALIT DHE ACIDIT
Fig. 106. Reaksioni i acidit nitrik të përqendruar me bakrin.
Mësuat për jometalet, oksidet e jometaleve dhe për acidet. Ç’lidhje gjinore kanë ata? Vërejtët se prej një klase të përbërjeve kimike fitohet klasë tjetër komponimesh. Kjo lidhje quhet lidhje gjinore. Lidhja gjinore ndërmjet jometalit, oksidit të jometalit dhe acidit tregohet në skemën 10. Nga skema shihet se jometali duke vepruar me oksigjenin jep oksidin e jometalit, i cili me ujin jep acidin përkatës. Për shembull, squfuri oksidohet, dhe prej tij fitohet oksidi i sulfurit(IV), i cili kur tretet në ujë sajon acidin sulfuror. Këto reaksione kimike të njëpasnjëshme paraqiten me këtë skemë: O2 2O S ¾¾® SO 2 ¾H¾ ¾ ® H 2SO 3
Ndërsa barazimet kimike për këto dy reaksione janë: S + O2 = SO2 dhe SO2 + H2O = H2SO3
jometal
S
+
+
oksigjen
O2
oksid jometali
SO2
+
+
ujë
H2O
acid
H2SO3
Skema 10. Lidhja gjinore ndërmjet jometalit, oksidit të jometalit dhe acidit
Fig. 107. Modeli i molekulës së acidit sulfuror (H2SO3)
DETYRË: Tregoni me skemë dhe me barazime kimike lidhjen gjinore të karbonit (C) deri te formimi i acidit karbonik (H2CO3)!
83
KIMIA 7
1. HIDROKSIDET Ç´janë hidroksidet? Hidroksidet janë komponime kimike shumë të rëndësishme. Formulat kimike të disa hidroksideve jepen në tabelën 15. Tabela 15. Hidroksidet më kryesore
Fig. 108. Tretësira e hidroksidit të natriumit (NaOH)
Formula e hidroksidit NaOH KOH Ca(OH)2 Mg(OH)2 Zn(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3
Emri i hidroksidit hidroksidi i natriumit hidroksidi i kaliumit hidroksidi i kalciumit hidroksidi i magnezit hidroksidi i zinkut hidroksidi i hekurit(III) hidroksidi i aluminit
Pra siç e shikoni në tabelë, çdo hidroksid përmban grupin hidroksid (OH–). Ky grup quhet grupi hidroksid dhe është njëvalent. Te formula e çdo hidroksidi në fillim vendoset metali e pastaj grupi hidroksid. Hidroksidet janë komponime kimike që përbëhen nga metale dhe grupe hidrokside.
Fig. 109. Hidroksidi i natriumit është substancë e ngurtë
Vetitë e hidroksideve Hidroksidet zakonisht janë substanca të ngurta, por ka raste kur ato janë edhe tretësira. Letrën e kuqe të lakmusit hidroksidet e ngjyrosin në të kaltër. Po t’i prekësh me gishtërinj rrëshqasin si sapuni, kanë shije të mykut etj. Bartësit e vetive të hidroksideve janë grupet OH–. Hidroksidet e tretshme në ujë quhen baza.
Shpërbashkimi elektrolitik i bazave Kujtoni provën e përcjellshmërisë elektrike të acideve. Kryeni të njëjtën provë edhe më tretësira të hidroksideve (bazave). Çfarë rezultatesh do të fitoni? Edhe tretësirat ujore të bazave e përcjellin rrymën elektrike, prandaj edhe bazat janë elektrolite. Përcjellshmëria elektrike e bazave është si pasojë e shpërbashkimit elektrolitik të tyre në ujë. Fig. 110. Shpërbashkimi elektrolitik i NaOH
84
Bazat, gjatë shpërbashkimit elektrolitik shpërbashkohen në katione të metalit dhe në anione të grupit hidroksid. Këto dy lloje jonesh e përcjellin rrymën elektrike, prandaj poçi ndriçon.
Emërtimi i hidroksideve Për emërtimin e tyre theksojmë se së pari thuhet fjala hidroksid e pastaj emri i metalit. Nëse ndonjë metal formon më shumë hidrokside, atëherë pas emrit të hidroksidit duhet të theksohet edhe valenca e metalit në kllapa të vogla. P.sh.: NH4OH - hidroksidi i amonit NaOH - hidroksidi i natriumit Fe(OH)2 - hidroksidi i hekurit(II) Fe(OH)3 - hidroksidi i hekurit(III)
Shpërbashkimi elektrolitik i bazave:
NaOH = Na+ + OH– KOH = K+ + OH– Mg(OH)2 = Mg2+ + 2OH– Ca(OH)2 = Ca2+ + 2OH–
Nga këto barazime konstatojmë se: Bazat në tretësirat ujore shpërbashkohen në katione të metalit dhe anione të grupit hidroksid.
Përftimi i hidroksideve Hidroksidet mund të përftohen në disa mënyra: 1. Nga bashkëveprimi i oksideve të metaleve me ujin: CaO + H2O = Ca(OH)2 MgO + H2O = Mg(OH)2
2. Nga bashkëveprimi i disa metaleve me ujin: 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2
3. Nga bashkëveprimi i hidroksideve me një kripë: 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4 Fig. 111. Hidroksidi i kaliumit - KOH
PYETJE: 1.Cilat janë pjesët kryesore të molekulës së hidroksideve? 2.Ç’veti të përbashkëta kanë hidroksidet? 3.Si e ndryshojnë ngjyrën dëftuesit në hidroksidet? 4.Ç’jone formohen gjatë shpërbashkimit të hidroksideve?
DETYRË: a) Emërtoni hidroksidet: NaOH, Ca(OH)2 dhe Fe(OH)3 b) Shkruani formulat e: hidroksidi i kaliumit, hidroksidi i bakrit(II) dhe hidroksidi i aluminit.
85
HIDROKSIDET
Llojet e hidroksideve Hidroksidet mund të jenë: 1. hidrokside njëacidike - që përmbajnë 1 grup OH p.sh. NaOH, LiOH, MH4OH, KOH etj; 2. dyacidike - që përmbajnë 2 grupe OH p.sh. Ca(OH)2, Mg(OH)2; 3. treacidike - që përmbajnë 3 grupe OH p.sh. Al(OH)3, Fe(OH)3, Ni(OH)3.
KIMIA 7
2. HIDROKSIDET MË KRYESORE: NaOH, Ca(OH)2 DHE NH4OH HIDROKSIDI I NATRIUMIT - NaOH
NaCl
Hidroksidi i natriumit njihet si "sod kaustike". Ai vepron mbi proteinat e lëkurës dhe mishit dhe i shkatërron ato, pra duhet të kemi shumë kujdes dhe të ruhemi nga ai. Është i ngjashëm me sapunin. Në atë rast ai fillon të dëmtojë strukturën e lëkurës, prandaj pjesën e dëmtuar të lëkurës duhet ta shpërlani vazhdimisht me ujë të ftohtë.
Cl2 NaOH
Hidroksidi i natriumit përftohet nga bashkëveprimi i natriumit metalik me ujin: 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Gjithashtu përftohet dhe gjatë elektrolizës së tretësirës ujore të klorurit të natriumit (NaCl). Vetitë e hidroksidit të natriumit NaOH është i ngurtë, me ngjyrë të bardhë dhe zbërthehet në temperaturë prej 1300 ºC: 2NaOH = 2Na2O + H2O
Fig. 112. Nga elektroliza e NaCl përftohet edhe NaOH.
NaOH është bazë e fortë, që d.t.th se në ujë ai plotësisht shpërbashkohet në jone: NaOH = Na+ + OH-
NaOH i ngurtë është shumë higroskopik, pra thith lagështinë e ajrit dhe tretet në të. Tretësira ujore e NaOH thith CO2 nga ajri dhe formon karbonatin e natriumit (Na2CO3), i cili është i patretshëm në tretësirën e përqendruar të NaOH: 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
H2
Na
Na
uji
Fig. 113. Hidroksiti i natriumit nga ajri shum shpejt e thith lagështinë
86
Fig. 114. Natriumi reagon vrullshëm me ujin duke dhënë hidroksit natriumi dhe duke çliruar hidrogjenin i cili vetvetiu ndizet me flakë
HIDROKSIDET
HIDROKSIDI I KALCIUMIT - Ca(OH)2
Fig. 115. Veprimi i gëlqeres së pashuar me ujë është reaksion egzotermik me çrast përftohet hidroksidi i kalciumit
Hidroksidi i kalciumit përftohet gjatë veprimit të oksidit të kalciumit (CaO) me ujin sipas këtij barazimi kimik: gëlqere e pashuar gëlqere e shuar CaO + H2O
oksid kalciumi
=
Ca(OH)2
hidrooksid kalciumi
Ky hidroksid pak tretet në ujë (në 1 dm3 H2O treten 1.7 g). Tretësia e përqendruar e hidroksidit të kalciumit quhet ujë gëlqeror, ndërsa përzierja e patretshme e tij dhe ujit quhet qumësht gëlqeror dhe ka ngjyrë të bardhë.
Fig. 116. Oksidi i kalciumit (CaO)
Fig. 117. Gëlqerja e pashuar përveç tjerash përdoret edhe për prodhimin e çimentos
Përdorimi Hidroksidi i kalciumit përdoret për shumë qëllime, p.sh.: në ndërtimtari për gatitjen e malterit etj. Malteri është përzierje e gëlqeres së shuar, rërës dhe ujit. Gjatë tharjes së malterit në mure, ndodh ky reaksion kimik:
Fig. 118. Karbonati i kalciumit (CaCO3)
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
Pra, malteri ngurtësohet dhe shndërohet në karbonat kalciumi (CaCO3), i cili i lidh grimcat e rërës. 87
KIMIA 7
HIDROKSIDI I AMONIT - NH4OH
Fig. 119. Amoniaku përftohet gjatë reaksionit të azotit dhe hidrogjenit në temperaturë të lartë
Hidroksidi i amonit është tretësirë ujore e amoniakut (NH3), që përftohet gjatë tretjes së amoniakut në ujë: NH3 + H2O = NH4OH
Vetitë e hidroksidit të amonit Nëse amoniaku tretet në ujë, ai formon një bazë të dobët: NH3 + H2O = NH4+ + OH-
Tretësira e NH4OH është bazë e dobët. Jonet e amonit NH4+ me acidet formojnë të kripëra ngjashme sikurse jonet e metaleve të tjera. P.sh.: NH4OH + HCl = H2O + NH4Cl (kloruri i amonit) Fig. 120. Modeli i molekulës së amoniakut (NH3)
Vetitë e tjera të NH4OH janë të ngjashme me vetitë e amoniakut. Në prani të shkëndijës elektrike amoniaku shpërbëhet deri në azot dhe hidrogjen: 2NH3 = N2 + 3H2
Amoniaku nuk digjet në ajër, por digjet në oksigjen me flakë të gjelbër në të verdhë: 4NH3 + 3O2 = 6H2O + 2N2
Fig. 121. Prova e fontanës - tretshmëria e NH3 në ujë
88
Fig. 122. Përftimi i klorurit të amonit
HIDROKSIDET
3. LIDHJA GJINORE NDËRMJET METALEVE,OKSIDEVE TË METALEVE DHE HIDROKSIDEVE Kemi folur për metalet, oksidet e metaleve dhe për hidroksidet. Mundohuni të gjeni lidhjen që ekziston ndërmjet tyre (Skema 11). Duket se metali me oksigjenin formon oksidin e metalit. Oksidi në reaksion me ujin formon hidroksidin përkatës. P.sh. kalciumi vepron me oksigjenin dhe formon oksidin e kalciumit, i cili gjatë reaksionit me ujin formon hidroksidin e kalciumit. Fig. 123. Kalciumi (Ca)
metal
oksigjen
Skema 11. Lidhja gjinore ndërmjet metalit, oksidit të metalit dhe hidroksidit
oksid metali
ujë
hidroksid Lidhja gjinore në këtë rast jepet me skemën: O2 2O Ca ¾¾® CaO ¾H¾ ¾ ® Ca(OH) 2
Ndërsa barazimet kimike janë: 2Ca + O2 = 2CaO CaO + H2O = Ca(OH)2
Fig. 124. Reaksioni ndërmjet kalciumit dhe ujit
PYETJE: 1.Pse hidroksidi i natrium është bazë e fortë? 2.Çfarë përftohet gjatë reaksionit të NaOH me CO2? 3.Shkruani barazimin kimik të përftimit të hidroksidit të kalciumit! 4.Shënoni formulat kimike të amoniakut dhe hidroksidit të amonit! 5.Ç'farë baze është hidroksidi i amonit?
DETYRË: Shkruani barazimet kimike të lidhjes gjinore për shembullin e dhënë me skemën: 2 2O Mg ¾¾® MgO ¾H¾ ¾ ®Mg(OH)2.
O
89
KIMIA 7
1. KRIPËRAT Reaksioni i neutralizimit Vetitë e përbashkëta të acideve rrjedhin nga prania e joneve H+, kurse vetitë e përbashkëta të bazave nga prania e joneve OH–. Shqyrtoni reaksionin ndërmjet një acidi dhe një baze. Ç’far ndodh? Eksperiment. Neutralizimi i HCl me NaOH Shikoni fig. 125. Në një poç konik hidhni 20 cm3 NaOH. Shtoni 2-3 pika fenolftaleinë. Tretësira e NaOH ngjyroset me ngjyrë vjollce. Tani me ndihmën e një burete hidhni me pika ngadalë HCl në poçin konik me NaOH. Poçin vazhdimisht lëvizni në formë rrethore.
Në një çast të caktuar fenolfaleina e humb ngjyrën. Kjo tregon se në poçin konik më nuk ka as acid e as bazë. Ndryshe thuhet acidi dhe baza janë neutralizuar, formohet kripa kloruri i natriumit. Reaksioni kimik jepet me barazimin kimik: NaOH + HCl = NaCl + H2O
bazë
acid
kripë
ujë
Reaksionet kimike midis bazave dhe acideve, nga të cilat formohet kripë dhe ujë quhen reaksione të neutralizimit. Fig. 125. Neutralizimi i HCl me NaOH
Reaksioni i neutralizimit më shkurt paraqitet kështu: H+ + OH– = H2O. Kryesisht nga barazimi i fundit vërehet se jonet hidrokside të bazës neutralizohen me jonet e hidrogjenit, duke dhënë molekulën e ujit. Prandaj tretësira në poçin konik pas neutralizimit nuk ka as veti të bazës e as veti të acidit. Mjedisi i këtillë është neutral (pH=7), andaj edhe lakmusi nuk ka ngjyrë të kuqe e as ngjyrë të kaltër. Tabela 16. Formimi i kripërave prej metaleve dhe acideve
Metali Na Zn K Ca
Acidi HCl H2SO4 HNO3 H2CO3
Kripa NaCl – kloruri i natriumit ZnSO4 – sulfati i zinkut KNO3 – nitrati i kaliumit CaCO3 – karbonati i kalciumit
Prej çka përbëhen kripërat? Kripërat mund të mendohen si produkt i zëvendësimit të kationeve hidrogjen të acidit me katione metal. 90
KRIPËRAT
Kripërat janë komponime kimike, molekulat e të cilave përbëhen prej kationeve të metalit dhe anioneve të mbetjes acidike.
Kripërat janë të ndërtuara nga jonet e metalit me ngarkesë pozitive dhe jonet e mbetjes acidike me ngarkesë negative. Shbërbashkimi elektrolitik i kripërave Kripërat shpërbashkohen në ujë në jone pozitive të metalit dhe jone negative të mbetjes acidike. Tretësirat ujore të kripërave përcjellin rrymën elektrike. Kripërat janë elektrolite. Shpërbashkimi elektrolitik i kripërave jepet me barazimetmë poshtë: NaCl
Na+ + Cl-
KNO3
K+ + NO3
Na2SO4
Fig. 126. Sulfati i natriumit (Na2SO4)
-
2Na+ + SO42
-
Llojet e kripërave Sipas përbërjes së tyre kripërat mund të jenë: neutrale, acidike dhe bazike. Nëse të gjitha jonet e hidrogjenit të një acid zëvendësohen me jonet të metalit, kripa që fitohet është kripë neutrale p.sh., NaCl, KNO3, Na2SO4, CaCO3 etj. Nëse tek acidi, të gjitha jonet hidrogjen me jometal nuk zëvendësohen plotësisht dhe në molekulën e kripës mbeten akoma atome hidrogjen kripa është acidike p.sh., KHSO4, NaHCO3 etj. Kripërat fitohen edhe gjatë reaksionit të asnjanësimit. Në rast se te kripa e përftuar me asnjanësim nuk zëvendësohen të gjitha jonet hidrokside me mbetje acidike, kemi të bëjmë kripë bazike p.sh., Mg(OH)Cl, Ca(OH)NO3 etj. Përftimi i kripërave Kripërat përftohen sipas disa mënyrave: 1. Me neutralizimin e një baze me një acid p.sh.: 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O
2. Nga bashkëveprimi i një metali me një jometal p.sh.: Fe + S = FeS 2Na + Cl2 = 2NaCl
3. Nga bashkëveprimi i një oksidi bazik me një acid, p.sh.: ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O
4. Gjatë veprimit të kripës me acid p.sh.: 2NaNO3 + H2SO4 = Na2SO4 + 2HNO3
Fig. 127. Nitrati i kaliumit (KNO3) përdoret si pleh artificial në bujqësi
PYETJE: 1.Shkruani formulat e disa kripërave. 2. A janë kripërat komponime elektrolite dhe pse? 3. Shkruani barazimin kimik të shpërbashkimit elektrolitik të kripës K2CO3! 4. Cilat janë llojet kryesore të kripërave? Jepni shembuj! 5. Si quhen kripërat e acidit klorhidrik, sulfurik dhe nitrik?
DETYRË: Cilat nga këto janë kripëra: a) neutrale, b) acidike dhe c) bazike Na2SO4, KNO2, KNO3, NaHCO3, AlPO4 dhe Al(OH)2NO3.
91
KIMIA 7
2. EMËRTIMI I KRIPËRAVE Emërtimi i kripërave Bëhet duke lexuar më parë emrin e mbetjes acidik dhe pastaj emri i metalit të kripës. a) Ja emërtimi i disa kripërave që formohen nga hidracidet: emrit të jometalit i shtohet prapashtesa – ur dhe në fund emri i metalit p.sh.: NaCl - kloruri i natriumit KBr - bromuri i kaliumit ZnS - sulfuri i zinkut Fig. 128. Bromuri i kaliumit (KBr)
Nëse metali formon kripëra, ku valenca e tij mund të ndryshojë, në atë rast për t'i dalluar kripërat e të njëjtit metal, pas emrit shënohet edhe valenca në kllapa të vogla me numra romakë si p.sh.: Pbl2 – joduri i plumbit(II).
Tabela 17. Emërtimi i kripërave
Acidi HCl H2S HF H2SO4 H2SO3 HNO3 HNO2 H2CO3 H3PO4 H3PO3
Emri i acidit acidi klorhidrik acidi sulfhidrik acidi fluorhidrik acidi sulfurik acidi sulfuror acidi nitrik acidi nitror acidi karbonik acidi fosforik acidi fosforor
Kripërat e acidit KLORURE SULFURE FLUORURE SULFATE SULFITE NITRATE NITRITE KARBONATE FOSFATE FOSFITE
Shembuj NaCl FeS CaF2 CuSO4 K2SO3 Zn(NO3)2 LiNO2 MgCO3 AlPO4 Na3PO3
Emri i kripës kloruri i natriumit sulfuri i hekurit(II) fluoruri i kalciumit sulfati i bakrit(II) sulfiti i kaliumit nitrati i zinkut nitriti i litiumit karbonati i magnezit fosfati i aluminit fosfiti i natriumit
b) Ja emërtimi i disa kripërave që formohen nga oksiacidet; së pari ceket emri i jometalit, shtohet prapashtesa –at dhe pastaj vjen emri i metalit p.sh.: Na2SO4 - sulfati i natriumit Ca3(PO4)2 - fosfati i kalciumit KNO3 - nitrati i kaliumit Na2CO3 - karbonati i natriumit CuSO4 - sulfati i bakrit(II). Fig. 129. Joduri i plumbit(II) - PbI2
DETYRË: Emërtoni kripërat vijuese: Na2SO4, KNO2, KNO3, NaHCO3, AlPO4 dhe Al(OH)2NO3.
92
Emërtimi i kripërave acidike dhe i kripërave bazike Edhe këto emërtohen ngjashëm. Në fillim thuhet fjala hidrogjen e pastaj emri i kripës (te kripërat acide). Te kripërat bazike thuhet fjala hidroksid e pastaj emri i kripës p.sh.: NaHCO3 - hidrogjen karbonati i natriumit Mg(OH)NO3 - hidroksid nitrati i magnezit NaH2PO4 - dihidrogjen fosfati i natriumit Al(OH)2NO3 - dihidroksid nitrati i aluminit.
KRIPËRAT
3. KRIPËRAT NË JETËN E PËRDITSHME KLORURI I NATRIUMIT (NaCl) Kloruri i natriumit është kloruri më i rëndësishëm. Në natyrë gjendet në thellësi të tokës si kripë guri dhe në ujin e detit si kripë deti. NaCl
Kloruri i natriumit është substancë kristalore me ngjyrë të bardhë, e tretshme në ujë. Përftohet gjatë reaksionit të natriumit dhe klorit. Ai prodhohet nga avullimi i ujit prej ujit të detit dhe nxirret nga thellësitë e Tokës. Prej klorurit të natriumit prodhohen kimikate tjera të shumëta, si p.sh.: nga elektroliza e klorurit të natriumit përftohet natriumi dhe klori; nga elektroliza e ujit të detit përftohet: hidroksidi i natriumit, klori dhe hidrogjeni; prej klorurit të natriumit përftohen hidrogjen karbonati i natriumit (NaHCO3) dhe karbonati i natriumit (Na2CO3) etj.
Na
Cl2
Fig. 130 Gjatë reaksionit të natriumit dhe klorit, përfthotet kloruri i natriumit
Kloruri i natriumit përdoret çdo ditë si kripë gjelle për përmirësimin shijes së ushqimit. Kripa e gjellës furnizon trupin me jone të Na+ dhe të Cl- që janë mjaft të rëndësishme. Megjithatë, mjekët këshillojnë se përdorimi i tepruar i kripës mund të shkaktojë tension të lartë të gjakut. Tretësira ujore 5% e NaCl përdoret si tretësirë fiziologjike te të sëmurët. Kloruri i natriumit përdoret edhe për shkrirjen e akullit dhe borës në rrugë. Ky veprim ndihmon për çastin por është shumë i dëmshëm për automjetet. NaCl përdoret mjaft në: industrinë ushqimore (si konservans), në industrinë e lëkurës, të sapunit, të porcelanit të qelqit etj. Gjithashtu përdoret për prodhimin e përbërjeve tjera të natriumit, për përftimin e: acidit klorhidrik, klorit; si reagjent në kiminë analitike etj.
Fig. 131. Kristali i NaCl
Fig. 132. NaCl e shkrin borën
93
KIMIA 7
2. SULFATI I BAKRIT(II) PESËHIDRAT (CuSO4·5H2O) Në popull njihet me emrin gurkali, ose me emrin e vjetër vitriol. Vetitë e sulfatit të bakrit(II) pesëhidrat Është substancë kristalore me ngjyrë të kaltër, tretet në ujë, dhe është i helmët. Kjo kripë e bakrit është prej kristalesh të kaltra. Me nxehje mbi 400 °C kalon në sulfat bakri(II) me ngjyrë të bardhë, duke humbur ujin hidrat. Përftimi i sulfatit të bakrit(II) pesëhidrat Kjo kripë përftohet prej xeherorëve të bakrit, që përmbajnë squfur, me oksidim, ose nga mbeturinat e bakrit me shtesë të acidit sulfurik të holluar. Reaksioni kimik jepet me këtë barazim: Cu2S + 4O2 + S + 5H2O = 2CuSO4 · 5H2O
Fig. 133. Krisalet e CuSO4 · 5H2O
Përdorimi i sulfatit të bakrit(II) pesëhidrat Sulfati i bakrit(II) në trajtë tretësire përdoret si insekticid për spërkatjen e drurëve frutorë. Përdoret edhe në galvanoteknikë dhe për përftimin e komponimeve të tjera kimike.
Fig. 134. CuSO4 me ujin jep sërisht
Fig. 135. Tretësira e CuSO4·5H2O
94
Fig. 136 . Me nxemjen e CuSO4·5H2O përftohet CuSO4 (i bardhë)
KRIPËRAT
HIDROGJEN KARBONATI I NATRIUMIT (NaHCO3) Hidrogjenkarbonati i natriumit është kripë acidike, e cila në popull njihet me emrin sodë buke. Vetitë e hidrogjenkarbonatit të natriumit Është substancë e bardhë kristalore, e cila tretet në sasi të kufizuar uji . Në 50 °C fillon ta çlirojë oksidin e karbonit(IV) (CO2), kurse në (100 -150) °C shndërrohet plotësisht në karbonat natriumi (Na2CO3). Përftimi Prodhohet zakonisht me tretjen e oksidit të karbonit(IV) në tretësirë ujore të karbonatit të natriumit, sipas këtij barazimi kimik:
Fig. 137. Hidrogjen karbonati i natriumit
Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3
Përftohet po ashtu edhe me procesin e Solvejit: NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl
Përdorimi Hidrogjen karbonati i natriumit përdoret për gatitjen e ëmbëlsirave dhe tortave në formën e pluhurit. Meqenëse e çliron lehtë CO2, përdoret për prodhimin e "tabletave shkummëzuese". Përdoret për prodhimin e ujërave minerale artificile, në mjekësi, për prodhimin e aparateve të zjarrfikësve për shuarjen e zjarrit etj.
Fig. 138. Hidrogjen karbonati i natriumit (soda bikarbone) përdoret për gatimin e ëmbëlsitrave
PYETJE: 1.Kripë e cilit acid është kloruri i natriumit? 2.Cilat janë vetitë kryesore fizike të klorurit të natriumit? 3.Përse përdoret klorur i natriumit? 4.Si përftohet gurkali dhe sulfati i bakrit(II)? 5.Cilat janë vetitë kryesore të hidrogjen karbonatit të natriumit?
DETYRË: Pse përdoret soda bikarbonate për përgatitjen e ëmbëlsirave dhe tortave Ç’veti ka ajo në këtë përdorim?
95
FJALOR TERMINOLOGJIK A Acid dyprotonik është acidi që përmban dy atome (protone) hidrogjen. Acid dytësor është acidi që në molekulën e tij ka një atom oksigjeni më pak se acidi kryesor. Acid i dobët është acidi i cili ne tretësirë ujore shpërbashkohet shumë pak në kation të hidrogjenit dhe anion të mbetjes acidike. Acid i fortë është acidi i cili në tretësirë ujore shpërbashkohet plotësisht në kation hidrogjen dhe anion të mbetjes acidike. Acid i holluar është tretësira e acidit që përmban më tepër ujë se acid. Acid i përqendruar është tretësira ujore e acidit që përmban më pak ujë se acid. Acid nitrik tymues është acidi nitrik i përqendruar, që çliron okside të azotit. Acid njëprotonik është acidi që përmban vetëm një atom hidrogjen. Acid triprotonik është acidi që përmban tre atome hidrogjen. Acide janë përbërje inorganike që përbëhen prej hidrogjenit dhe mbetjes acide. Acide oksigjenore janë acidet që përmbajnë oksigjen. Alkimia, përfshin njohuritë dhe mjeshtritë e vjetra kimike. Rrjedh prej Egjiptianëve të vjetër, e zhvilluan Arabët dhe e bartën në Evropë. Alkimia përfshin kohën prej shek. IV deri në shek. XVIII. Mund të merret si pararendëse e kimisë moderne. Analiza kimike është një reaksion kimik, gjatë të cilit prej një substance fitohen dy ose më shumë substanca të reja. Ajo ëshë reaksion me të cilin përcaktohet përbërja e substancës. Anion është joni me ngarkesë negative. Anoda është elektroda pozitive. Atomi është grimca më e imët e një elementi kimik, e cila ruan vetitë e tij. Atomistika është disiplinë e veçantë e kimisë, e cila merret me atomin. Avullim quhet kalimi i substancës nga gjendja e lëngët në të gaztë. B Barazim kimik është shprehja me të cilën shënohet një reaksion kimik. Baza triacidike është ajo bazë që përmban në molekulë tre grupe hidrokside. Bazë e dobët është baza e cila në tretësirë ujore, shpërbashkohet shumë pak në katione të metalit dhe anione të grupit hidroksid. Bazë e fortë është baza që në tretësirë ujore shpërbashkohet plotësisht në katione të metalit dhe anione të grupit hidroksid. Bazë quhet hidroksidi i tretshëm në ujë. Bërthama atomike është pjesa qendrore e atomit, që përbëhet prej protoneve dhe neutroneve dhe ka ngarkesë pozitive që rrjedh nga prania e protoneve. D Indikator është substanca që ndërron ngjyrën e saj në prani të tretësirës së acideve dhe bazave. Dekantim quhet veprimi me të cilin ndahen shpejtë dhe joplotësisht substancat e ngurta dhe të patretshme nga lëngu. Dipol molekulë (dipol) është molekula që përbëhet prej dy poleve, njërit pozitiv dhe tjetrit negativ. Distilat është lëngu i pastër që ndahet me distilim. Distilim quhet veprimi me të cilën ndahen substancat e tretshme prej tretësirave duke u bazuar në temperaturat e ndryshme të valimit të tyre.
Distilim fraksional është distilimi gjatë të cilit ndahen nga distilimi shumë përbërës. Djegie është oksidimi i shpejtë i substancave, po ashtu është reaksion i substancës me oksigjenin. E Eksperiment është riprodhimi artificial i dukurive natyrore, në laborator ose kabinet me mjete të caktuara. Elektrodë është pllaka metalike që përdoret gjatë elektrolizës, nëpër të cilën kalojnë elektronet dhe ku ndahen gazet ose metalet. Elektrolite janë përbërjet kimike që në tretsira ujore e përcjellin rrymën elektrike. Elektrolizë është shpërbërja e substacave me rrymë elektrike. Elektron është grimca elementare e atomit që lëviz në mbështjellën elektronike dhe ka ngarkesë negative. Element kimik quhet susbtanca e thjeshtë e cila me veprime të rëndomta fizike dhe kimike nuk mund të shpërbëhet në substanca më të thjeshta dhe nuk mund të fitohet prej substancave tjera të thjeshta. Elemente amfotere janë elementet kimike që kanë njëkohësisht veti të metaleve dhe të jometaleve. F Filtrat është lëngu i pastër që fitohet gjatë filtrimit. Filtrim është veprimi për ndarjen e plotë të substancës së ngurtë dhe të patretshme nga lëngu (përzierja). Forcat ndërmolekulare janë forcat që veprojnë ndërmjet molekulave. Janë tërhjekëse dhe shtytëse. Formula kimike është shprehje me të cilën shënohet molekula e një elementi apo e një përbërjeje. Formula molekulare është formula që e tregon përmbajtjen cilësore dhe sasiore të molekulës së një elementi apo përbërjes kimike. Formula strukturore e tregon strukturën e molekulës së një elementi apo përbërjes. Ajo tregon se si në hapsirë lidhen në mes tyre të gjitha atomet në molekulë. Fosfate quhen kripërat e acidit fosforik. Fotosinteza është proces i ndërlikuar tek bimët, ku prej oksidit të karbonit(IV) dhe ujit fitohet glukoza (sheqer) dhe oksigjeni, në prani të klorofilës dhe energjisë diellore. Formula empirike (formula e thjeshtë) është formula që e tregon raportin më të thjeshtë të atomeve të elementeve në molekulën e një përbërje. G Gaz plasës (shpërthyes) është përzierja e hidrogjenit me oksigjen në raporet vëllimore 2:1, e cila shpërthen nëse ajo i afrohet zjarrit. Gaze fisnike (inerte) janë elementet kimike në gjendje të gaztë që nuk veprojnë me elemente të tjera kimike. GJ Gjendja e lëndës (gjendja agregate) është veti kryesore e materies (lëndës) dhe e substancave. Kjo varet nga hapësira ndërmolekulare dhe nga forcat tërhjekëse ndërmjet të thërrmijave të substancës. Ajo varet edhe nga faktorët tjerë si p.sh., temperatura, trysnia etj. Grup hidroksid është grupi atomik (OH–) i përbërë prej hidrogjenit dhe oksigjenit, që është bartës i vetive bazike. Si grup është njëvalent, ndërsa si jon është një negativ. Grupi fosfat është mbetja (PO43–) që hyn në përbërjen e acidit fosforik dhe fosfateve.
96
Grupi i amonit është grup atomik (NH4+) që përbëhet nga një atom të azotit dhe katër atome hidrogjen. Si grup është njëvalent dhe ka ngarkesë pozitive, d.m.th. është kation. Grupi nitrat është mbetja (NO3–) që hyn në përbërjen e acidit nitrik dhe nitrateve. Grupi sulfat është mbetja (SO42–) që hyn në përbërjen e acidit sulfurik dhe sulfateve. H Hidracide janë acidet në përbërjen e të cilëve nuk ka oksigjen. Hidroksid njëbazik është hidroksidi që përmban një grup hidroksid (OH–). Hidrokside dibazike janë hidroksidet që përmbajnë dy grupe hidrokside. Hidrokside janë komponimet kimike inorganike që përbëhen prej metalit dhe grupit hidroksid. J Jometale janë rreth ¼ e elementeve kimike natyrore dhe kanë veti të posaçme me të cilat dallohen prej metaleve. Janë të vendosura në anën e djathtë të tabelës së sistemit periodik të elementeve. Jon është atomi ose grupi atomik i elektrizuar. Jonet mund të jenë: pozitive dhe negative. Jon i hidratuar është joni që është i lidhur me molekula të ujit. K Karbonate quhen kripërat e acidit karbonik. Kation është joni pozitiv. Kimia është shkencë që studion substancat, ndërtimin e tyre, vetitë, ndryshimet që shkaktojnë kalimin e një substance në një tjetër, si dhe ligjet sipas të cilave bëhen këto ndryshime. Kimia inorganike është disiplinë e kimisë që i studion vetëm komponimet inorganike. Klorure quhen kripërat e acidit klorhidrik. Koeficient stekiometrik është koeficienti me të cilin barazohet një barazim kimik. Ai vendoset para simboleve dhe formulave kimike. Kondensim është kalimi i substancës nga gjendja e gaztë në gjendje të lëngët, me anën e ftohjes. Kripë acidike është kripa e cila në përbërjen e saj ka hidrogjen, i cili i jep veti acidike. Kripë neutrale është kripa që fithet me reaksionin e asnjanësimit të acidit dhe bazës, gjatë së cilës të gjithë atomet e hidrogjenit (jonet) zëvendësohen me atome (jone) të metalit. Kripë bazike është kripa që përmban grupe hidrokside, që i japin veti bazike. Kripërat janë komponime inorganike që formohen prej metalit dhe jometalit. Fitohen gjatë reaksioneve të ndryshme kimike si p.sh.: kur metali vepron me jometal, metali vepron me acid, baza vepron me oksid acid etj. Kristal (substancë kristalore) është ajo substancë, e cila sipas pamjes së jashtme ka formë të rregullt gjeometrike. Kristal i hidratuar është substanca kristalore që përmban molekula uji. Kristalizim quhet veprimi i ndarjes së substancës së tretur nga tretësi në trajtë kristalesh të pastra. Kristalografia është disiplinë speciale që merret me studimin e kristaleve. L Letra filtruese është letër speciale me të cilën kryhet filtrimi. Ligji i ruajtjes së masës (ligji i Lavuazjerit) është ligj themelor në kimi. Ky ligj thotë: masa e substancave gjatë rekasionive kimike nuk ndryshon, por ajo mbetet e njëjtë. Ose masa e substancave nistore në një reaksion kimik gjithmonë është e barabartë me masën e produkteve të reaksionit.
97
M Materie (lëndë) është materiali prej të cilit ndërtohen (përbëhen) trupat. Materia është vazhdimisht në lëvizje dhe ajo nuk zhduket. Mbështjella elektronike është pjesa e atomit ku lëvizin elektronet dhe është e ngarkuar negativisht. Mbetje acidike është pjesa e molekulës së acidit që mbetet pas largimit të hidrogjenit. Metale fisnike janë metalet që kanë reaktivitet të dobët kimik dhe gjenden në fund të vargut elektrokimik. Të tillë janë ari, argjendi, merkuri, platini etj. Metale janë 4/5 e elementeve kimike të njohura në natyrë. Vendosen në anën e majtë dhe në mes të tabelës së sistemit periodik të elementeve. Metalet kanë veti të posaçme me të cilat dallohen prej jometaleve. Molekulë e elementit është molekula që përbëhet prej atomeve të njëjta të ndonjë elementi kimik. Molekulë e komponimit është molekula e substancës që përbëhet prej atomesh të ndryshme të elementeve kimike. Molekulë është grimca që përbëhet prej dy ose më shumë atomeve. N Natyra është e gjithë ajo që na rrethon, ajo është afër nesh dhe larg nesh; e gjithë ajo që e shohim por edhe që nuk e shohim… Neutralizimi është reaksioni kimik në mes të ndonjë acidi dhe ndonjë baze me ç’rast sajohet kripa dhe uji. Neutron është grimca elementare e bërthamë së atomit, që ka masë dhe nuk ka ngarkesë. Nitrate janë kripërat e acidit nitrik. O Oksidi acidik është oksidi i jometalit i cili me ujin jep acidin përkatës. Oksid asnjanës (neutral) është oksidi që nuk vepron me ujin dhe nuk e ndërron ngjyrën e dëftuesit. Oksid bazik është oksidi i metalit i cili me ujin jep bazën përkatëse. Oksid jometali është oksidi që përbëhet prej jometalit dhe oksigjenit. Oksid metali është oksidi që përbëhet prej metalit përkatës dhe oksigjenit. Okside amfotere janë oksidet, të cilat veprojnë edhe me acide edhe me baza, d.m.th. njëkohësisht sillen edhe si baza edhe si acide. Oksidim i qetë është oksidimi që kryhet shumë ngadalë dhe pa çlirim nxehtësie dhe drite. Oksidim i shpejtë është oksidimi që kryhet shpejt dhe me çlirim të nxehtësisë dhe dritës. Ndryshe quhet edhe djegie. Oksidimi është bashkëveprimi i ndonjë elementi me oksigjenin. P Pajisje laboratorike janë mjete, vegla dhe enë që përdoren për kryerjen e një eksperimenti (prove). Komponime kimike quhet substanca e përbërë që mund të shpërbëhet në dy ose më tepër substanca të thjeshta. Komponime amfotere janë komponimet kimke që kanë njëkohësisht veti të veprojnë edhe me acide edhe me baza. Komponim dyjar është komponimi kimik që formohet vetëm prej dy elementeve kimike. Komponime inorganike janë të gjitha komponimet kimike që gjenden në botën mineralogjike. Komponim trijar është komponimi kimik që formohet vetëm prej tre elementeve kimike. Përqendrim quhet madhësia fizike që shprehet me raportin e sasisë së substancës mbi vëllimin e tretësirës.
Përzierje heterogjene është perzierja, te e cila përbërësit mund të dallohen me sy, lupë ose mikroskop. Përzierje homogjene është perzierja, tek e cila përbërësit nuk mund të dallohen me sy, lupë ose mikroskop. Përzierje quhet bashkimi (përzierja) i dy ose më tepër substancave. Piroliza (shpërbërje termike) është shpërbërje e substancës me nxehtësi. Produkt i reaksionit kimik është një ose më shumë substanca kimike, që fitohen gjatë zhvillimit të reaksionit kimik. Proton është grimca elementare në bërthamën e atomit, që ka masë relative 1 dhe ngarkesë pozitive +1. R Reaksion ekzotermik është reaksioni kimik që shoqërohet me çlirim të nxehtësisë. Reaksion endotermik është reaksioni kimik që shoqërohet me përthithje të nxehtësisë. Reaksion i kthyeshëm është reaksioni kimik, kur kushtet e reaksionit, përqëndrueshmëria e substancave dhe përqendrimet e tyre, kushtëzojnë që prej produkteve, të fitohen përsëri substancat nistore. Reaksion kimik (shih) shndrrim kimik. Reaktant është substanca kimike që hyn në reaksion kimik. Sh Shkrirje është kalimi i substancës prej gjendjes agregate të ngurtë në gjendje agregate të lëngët. Shndërrim fizik është shndrrimi gjatë të cilit nuk fitohen substanca të reja, por ndryshon vetëm forma, madhësia ose gjendja agregate e substancës. Shndërrim kimik është procesi gjatë të cilit shndërrohet përbërja kimike e substancës. Si rezultat prej substancës fitohen substanca të reja me veti të reja. Shpërbashkim elektrolitik (disocijim) është shpërbërja e substancës kimike nga molekulat e ujit deri në jone.
Tretësira është përzierje homogjene që përbëhet prej tretësit dhe substancës së tretur. Tretësira fiziologjike është tretësira të cilën e merr personi i sëmurë nëmpërmjet venës së gjakut. Ajo është tretësirë 5% e klorurit të natriumit ose tretësirë 5% e glukozës (sheqerit të rrushit). Tretësirë e holluar është tretësira që përmban pak substancë të tretur. Tretësirë e përqendruar është tretësira që përmban shumë substancë të tretur. Tretësirë e tejpërqendruar është tretësira e tejngopur. Tretësirë joujore është tretësira, te e cila si tretës nuk është uji, por ndonjë tretës tjetër. Tretësirë ujore është ajo tretësirë, te e cila si tretës është uji. Tretja është proces gjatë të cilit një substancë tretet në ndonjë tretës. Tretshmëria është sasia më e madhe e masës së ndonjë substance, që mund të tretet në temperaturë të dhënë. Trup është sendi që ka formë, masë, madhësi dhe zë një vend të caktuar në hapësirë. V Valencë është aftësia e atomit të një elementi që të lidhet me numër të caktuar atomesh të një elementi tjetër. Veti fizike është vetia që vështrohet me shqisa dhe me instrumente. Veti kimike është ajo veti e substancës që vrojtohet kur substanca merr pjesë në reaksionet kimike. Vështrim është ndjekja e dukurive dhe proceseve, reaksioneve dhe substancave me kujdes të caktuar.
S Simboli kimik është shenja me të cilën shënohet elementi kimik. Sistemi peiodik i elementeve është tabela e ndërtuar nga Mendelejevi, pas zbulimit prej tij të ligjit periodik. Në të janë të renditura elementet kimike sipas numrit të protoneve në bërthamën e atomit të elementit. Sublimimi është kalimi i një substanca prej gjendjes agregate të ngurtë në gjendje agregate të gaztë dhe anasjelltas, pa kaluar në gjendje të lëngët. Substanca elementare janë substancat kimike në gjendje të lirë. Substancë e pastër është substanca e cila gjithmonë në të gjitha pjesët e saj ka veti të njëjta, sipas të cilave dallohet prej substancave tjera. Substancë është lloji i veçantë i materies nga e cila përbëhen (ndërtohen) trupat. Substancë higroskopike, është substanca që e thith lagështia prej ajrit. Sulfate quhen kripërat e acidit sulfurik. T Temperatura e shkrirjes është ajo temperaturë në të cilën substanca shkrin. Temperatura e valimit është ajo temperaturë në të cilën substanca valon. Temperatura është madhësi fizike që e shpreh gjendjen termodinamike të trupave që varet përpjestimisht prej energjisë kinetike të molekulave ose atomeve të një trupi. Indeksi është numri që shënohet në formulën kimike, në anën e djathtë poshtë të simbolit kimik dhe tregon numrin e atomeve të elementeve. Tretës është lëngu që e tret substancën e tretur. Zakonisht ai është në tepricë.
98