Hergi Karik, Kalle Truusi
“Elementide keemia”
Kirjastus ILO, 2003

“Elementide keemia” on kõige põhjalikum ja mitmekülgsem teos, mis sellelt alalt eesti keeles seni on üllitatud. Mõeldud küll eeskätt üliõpilastele, on see raamat heaks abimaterjaliks ning nüüdisaegseks teatmeteoseks kõigile keemiahuvilistele. Kõrvalpõikena olgu öeldud, et Eesti autoritelt on anorgaanilise keemia ülikooliõpikuid seni harva ilmunud. Esimeseks oli enam kui 80 aastat tagasi, 1921. aastal trükivalgust näinud Jüri Annussoni “Anorgaaniline keemia I ja II”. Nõukogude ajal ilmusid mitmed tõlkeõpikud ja 1981 eesti autorite Hergi Kariku, Uno Palmi ja Vello Pasti “Üldine ja anorgaaniline keemia”. Niisiis on “Elementide keemia” omataoliste hulgas üleüldse alles kolmas.

Anorgaaniline keemia on loodusteadusliku hariduse üks põhitalasid. Keskkooli ja gümnaasiumi keemiakursuse üldmahust moodustab anorgaaniline keemia üle poole, ülikoolides käsitletakse anorgaanilist keemiat kui üht loodusteaduslikku alusdistsipliini õpingute algul. Elementide keemia aga omakorda moodustab anorgaanilise keemia mahust lõviosa ning haarab enam kui sadat aatomitüüpi, millest koosneb kogu Universum.

Teatavasti on perioodilisussüsteemis 18 keemiliste elementide rühma, kuhu kuulub 92 (arvestades veel ülimat haruldusastet, siis 94) looduses esinevat ja tänaseni ametlikult kinnitust leidnud ja konkreetse nimetuse saanud keemilist elementi. Kui lisada ka tehislikult sünteesitud elemendid, ulatub keemiliste elementide üldarv nüüdisajal 118-ni.

“Elementide keemia” käsitleb elemente rühmade lõikes, ühendeid tutvustatakse tuginevalt nende oksüdatsiooniastmele ja/või ühenditüübile (oksiidid, hüdriidid, hürdoksiidid, soolad jne). Üksikelementide käsitluse eel iseloomustatakse rühma üldjoontes ning tutvustatakse elementide füüsikalis-keemiliste omaduste muutumise trende rühmas. Elementide tundmaõppimist alustatakse leidumisest, avastamisest ja saamisviisist ning tootmisest, järgnevad füüsikalised ja keemilised omadused, ühendid, kasutamine ja biotoime. Suurt tähelepanu on osutatud elementidega seotud ajaloolistele seikadele, mis puudutavad avastamist ja kasutamist. Mõnigi kord on elemendi avastamine või nimetus seotud mütoloogia, antiikkultuuri, animismi või alkeemiaga.

Enimtoodetud on väävelhape

Huvi pakub andmestik, mis esitab vabade elementide ja tähtsamate ühendite maailmatoodangu, kuigi selles osas esineb kirjanduses väga erinevaid arvandmeid, millele ka autorid tähelepanu osutavad. Väga drastiline pilt ilmneb, kui võrrelda näiteks tehnilise raua (malm, terased) aastast maailmatoodangut, mis on 0,7 miljardit tonni, kulla-, hõbeda- ja teemantide maailmatoodanguga, mis on vastavalt 2000, 10 000 ja 100 tonni, kusjuures teemantidest moodustavad 80–90 protsenti tehisteemandid. Suurima tootmismahuga keemilisteks aineteks on väävelhape, mille toodang ulatub üle 170 miljoni tonni aastas, naatriumkloriid (150 miljonit tonni aastas), ammoniaak (120 miljonit tonni aastas) ja naatriumhüdroksiid (11 miljonit tonni aastas). Tehiselementidest toodetakse kõige enam – mõnikümmend tonni – tuntud tuumapommimaterjali plutooniumi.

Toodetud metalli või mittemetalli hind ei sõltu alati otseselt selle leidumisest looduses või toodangu mahust. Seos kehtib vaid keskmise puhastusastmega ainete korral. Ülipuhaste ainete hind oleneb puhastusviisist ja nii võib maakoores väga levinud elemendi räni grammi hind osutuda kullast mitu korda kallimaks.

Kuigi lihtsate keemiliste ühendite ja reaktsioonivõrrandite kirjutuskuju peaks olema ammu lõplik, avastatakse siingi veel ootamatusi. Näiteks ei peeta enam tõeseks raud(III)hüdroksiidi, Berliini ja Turnbulli sinise valemeid ega raudtiotsüanaadi komplekside ega isegi tiotsüanaatide senini kasutatud valemeid. Fullereenide struktuuri ja derivaatide uurimine viis uut tüüpi ühendite saamisele. Fullereeni molekuli “seest tühja” struktuuri võib kujutada nagu konteinerit või puuri teiste elementide sidumiseks, mille märkimiseks kasutatakse e-posti aadressidest tuntud märki @ (nn endodeeriliste fullereenide puhul).

Kasulik või kahjulik

Elusorganismides, sealhulgas inimeses, sisalduvad praktiliselt kõik (kuni 92) keemilised elemendid. “Elementide keemias” käsitletakse vastava elemendi juures ka selle biotoimet – vajalikkust või kahjulikku ning mürgist toimet elutegevusele. Mitmedki elemendid või ühendid, mida peetakse toksiliseks, on ülimalt väikestes mikrokogustes osutunud normaalseks elutegevuseks vajalikuks. Olgu nimetatud äärmiselt mürgine lämmastikoksiid (NO), mis täidab imetajate jt selgroogsete vereringes vägagi vajalikku funktsiooni.

“Elementide keemia” oma 600 leheküljega on mahukas ja informatsioonirikas, ent sama tüüpi nüüdisaegsete välismaiste väljaannete maht ulatub sageli 1500 leheküljeni. Nendega võrreldes on “Elementide keemia” tagasihoidlikki.

Karl-Kristjan Kuiv,Tallinna Pedagoogikaülikooli dotsent, tehnikakandidaat