VYBRANÉ NEKOVOVÉ PRVKY IV. A AŽ VIII. A SKUPINY PRVKY VIII.A SKUPINY VZÁCNÉ PLYNY

Transkript

1 Předmět: Rčník: Vytvřil: Datum: CHEMIE PRVNÍ Mgr. Tmáš MAŇÁK 4. březen 013 Název zpracvanéh celku: VYBRANÉ NEKOVOVÉ PRVKY IV. A AŽ VIII. A SKUPINY PRVKY VIII.A SKUPINY VZÁCNÉ PLYNY becná charakteristika výskyt VIII. A skupina p 6 prvky He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn valenční rbitaly ve valenční vrstvě jsu plně bsazeny 8 valenčními elektrny (krmě He) knfigurace ns np 6 (He: 1s ) netečnst atmů (za NP neslučitelné plyny slžené z jedntlivých atmů) nereaktivní (inertní) sučást vzduchu (nejrzšířenější je Ar; statní se vyskytují vzácně) ve vesmíru je druhým nejrzšířenějším plynem He výrba užití vedlejší prdukty při frakční destilací zkapalněnéh vzduchu plnění žárvek, zářivek, světlvacích trubic HELIUM malá hustta chranný plyn při chemických výrbách (např. Ti); k plnění meterlgických balónů (p vdíku nejlehčí plyn, ale na rzdíl d vdíku je nereaktivní a nehřlavý); příprava ptápěčskéh vzduchu ; k dsahvání velmi nízkých teplt NEON plnění nenvých trubic ARGON chranná atmsféra v žárvkách; inertní atmsféra v hutnictví, při sváření hliníku, hřčíku, jejich slitin a při práci s hřlavinami KRYPTON, XENON navigační světla (světla majáků, letiště), xennvá světla RADON v silně zředěných rztcích se pužíval k léčbě rakviny; ve větším mnžství zdraví nebezpečný 1

2 Úkly 1) Pjmenujte známé slučeniny xennu. XeF4 XeO4 BaXeO6 XeO3 H4XeO5 ) Prč elektrny d kvalentních vazeb pskytují nejchtněji právě atmy xennu a prč jsu jejich partnery ve vazbách atmy fluru a kyslíku. 3) Čím jsu plněny puťvé balónky?.. becná charakteristika PRVKY VII.A SKUPINY HALOGENY VII. A skupina nekvy mnh pdbných vlastnstí vyská elektrnegativita 7 valenčních elektrnů elektrnvé uspřádání valenční vrstvy ns np 5 jejich atmy mají 1 nespárvaný elektrn dplňují valenční elektrnvu vrstvu na 8 elektrnů vytvřením vazby v dvuatmvé mlekule X X X ; X = F, Cl, Br, I přijetím 1 e - vytváří halgenidvé aninty F -, Cl -, Br -, I - aneb jednu kvalentní vazbu v kvalentních slučeninách p 5 prvky prvky slitvrné (řec. hals = sůl, genna = tvřím) nejreaktivnější prvky (s rstucím Z klesá elektrnegativita a reaktivita halgenů) mají xidační účinky (ničí bakterie) všechny halgeny jsu jedvaté (dráždivé účinky) sučást bjvých chemických látek

3 výskyt nejreaktivnější prvky v přírdě jen ve slučeninách (halgenidy CaF = flurit, minerál kazivec, Na3AlF6 krylit, KCl sylvín, NaCl halit, sůl kamenná (kuchyňská), jd tvří slučeniny, které jsu vázány v buňkách mřských řas, chaluh) ve frmě rzpustných halgenidů v mřské vdě (dpařváním získáme hlavně NaCl) slná lžiska (vznikla dpařením mří) bigenní prvky (Cl - - sučást žaludečních šťáv a krevní plazmy; slučeniny fluru v kstech, zubní sklvině, jód v hrmnu štítné žlázy thyrxinu) elementární halgeny F, Cl, Br, I přírda nezná vlastnsti, reaktivita nespárvaný e - za NP dvuatmvé mlekuly X X X ; X = F, Cl, Br, I H I v binárních slučeninách xidační čísl (-I) halgenvdíky, halgenidy I I Cl, Ca II F kladná xidační čísla (I až VII; krmě F), dvzená d excitvaných atmů, kdy atmy využívají i II vnější rbitaly nd (krmě F) xidy, xkyseliny a jejich sli Cl VI I I V II O7, K Cl O3 vlné halgeny (F, Cl, Br, I) barevné zapáchající jedvaté látky F = za NP světležlutý plyn Cl = za NP zelenžlutý plyn Br = za NP červenhnědá kapalina I = za NP fialvěčerná pevná látka s rstucím Z rste hustta halgenů, teplta tání, varu, intenzita zabarvení reagují s většinu kvů i nekvů i s mnha slučeninami na halgenidy, halgenvdíky; reagují i s vdu H + Cl HCl Q < 0 m Fe + 3Cl FeCl 3 Cu + Cl CuCl mhu se pdílet na tvrbě vdíkvých můstků (nejvíce flur) halgen s nižším Z má schpnst vytěsnit (xidvat) z rztku halgenidu halgen s vyšším Z Cl NaCl + Br Br KBr + I + NaBr + KI 3

4 FLUOR stře páchnucí plyn, dráždí sliznice, extrémně reaktivní, vysce txický ze všech prvků největší elektrnegativita silné xidační činidl ve všech slučeninách x. čísl (-I) nejreaktivnější ze všech halgenů reaguje se všemi prvky (krmě He, Ne, Ar) na fluridy F F velmi slabá jednduchá vazba snižuje kazivst zubů přidávání jeh slučenin d zubních past a ústních vd bigenní prvek nezbytná slžka kstí a zubů výrba fluru: elektrlýzu taveniny KF užití fluru: výrba zubních past, plastů (tefln) a frenů (plynné halgenderiváty, pužívané jak netxické a inertní náplně d chladicích zařízení a jak hnací plyny ve sprejích; jedná se slučeniny chlru a fluru s uhlíkem např. dichlrdiflurmethan tzv. Fren 1 CClF; dstanu-li se tyt slučeniny d vyšších vrstev atmsféry, účinkem UV záření se štěpí a vzniklé prdukty reagují s znem: UV CCl F CClF + Cl vzniklý chlr pak urychluje rzklad znu znvé díry) slučeniny fluru: HF flurvdík vysce txický plyn, silně leptající sliznici; ve vdě dbře rzpustný kyselina flurvdíkvá středně silná, vysce txická a žíravá kapalina, leptá skl (HF reaguje s SiO), uchvává se v plastech; výrba mléčných žárvek, umělecké a technické účely SiO s) + 6HF( aq) H SiF ( aq) + H O( ) ( l 6 PTFE plytetraflurethylen = tefln bílá vskvitá látka, tepelně a chemicky stálá, dlná vůči kyselinám, zásadám a tepltám d 300 C úprava pvrchu nádbí, knstrukční a izlační materiál v chemickém, elektrtechnickém a strjírenském průmyslu CHLOR méně reaktivní než flur, těžší než vzduch ze všech halgenů má nejrzsáhlejší pužití txický plyn stréh štiplavéh zápachu (v r pužit německými vjáky jak první bjvý chemický plyn; leptá a rzkládá bilgické tkáně (zejména sliznice), dráždí dýchací cesty a či; vyšší bsah chlru pškzuje plicní tkáň; dusivá travná látka) v přírdě nejčastěji v chlridech (NaCl, KCl, MgCl, ), které jsu dbře rzpustné ve vdě mřská vda, slná lžiska bigenní prvek Cl - inty jsu sučástí žaludečních šťáv a krevní plazmy dezinfekce vdy ve vdárnách (chlrvání vdy) + Cl ( g) + H O( l) H 3O ( aq) + Cl ( aq) + HClO( aq) + HClO( aq) + H O( l) H 3O ( aq) + ClO ( aq) Chlrvá vda má dbarvvací (xidační) schpnsti účinnu látku je atmární kyslík O, který vzniká rzkladem přechdné, slabé a nestálé kyseliny chlrné (atmární kyslík s dvěma nepárvými elektrny ničí bakterie má dezinfekční účinky, které se mylně připisují chlru) Cl + H O HCl + HClO HClO HCl + O 4

5 příprava chlru: 4 HCl + MnO MnCl + Cl + H O výrba chlru: elektrlýzu taveniny neb vdnéh rztku NaCl (slanky); vedlejší prdukt při výrbě NaOH elektrlýzu vdnéh rztku NaCl (chlr se vyvíjí na andě) NaCl + H O NaOH + Cl + H přeprava chlru: chlazením a tlakem se zkapalňuje tlakvé celvé lahve se žlutým pruhem užití chlru: dezinfekce pitné vdy a vdy v bazénech, výrba dezinfekčních přípravků (SAVO), výrba HCl, plastů (PVC), rganických látek (rzpuštědel, tetrachlrmethanu, trichlrethylenu), léčiv, pesticidů, barviv, chlrvéh vápna, bělení papíru a textilu aj. vznik chlrvéh vápna (k dezinfekci): Ca( OH ) + Cl Ca( ClO) + CaCl + H O vznik bělícíh luhu (k bělení) SAVO: NaOH + Cl NaClO + NaCl + H O slučeniny chlru: HCl chlrvdík bezbarvý, stře páchnucí, dráždivý plyn, na vzduchu silně dýmá kyselina chlrvdíkvá (slná) bezbarvá kapalina, silná kyselina, žíravá, stře zapáchající chlrvdíkem, který z ní uniká a dýmá; vzniká rzpuštěním plynnéh chlrvdíku ve vdě, kncentrvaná je 37%ní, technická je zabarvena džluta chlridem železitým FeCl3; slžka žaludečních šťáv (0,3 0,4%ní) trávení, způsbuje pálení žáhy tj. překyselení žaludku a žaludeční vředy (kyselina chlrvdíkvá natráví vlastní sliznici žaludku a naruší vnitřní stěnu žaludku se speciální vrstvu buněk prti překyselení žaludku se pužívají léky, které tlumí účinky HCl antacida = prti kyselině; jak antacidum půsbí např. jedlá sda = hydrgenhličitan sdný neb speciální léky např. Rennie, Ranisan aj.); užití: v průmyslu k čištění pvrchu kvů před letváním a smaltváním (dstraňvání vrstev xidů), dstraňvání vdníh kamene, výrba rganických látek (barviv, plastů), v textilním i ptravinářském průmyslu; v dmácnsti sučást čisticích prstředků (Cillit) 5

6 HClO kyselina chlrná velmi slabá, nestálá, silné xidační činidl; vzniká s HCl při zavádění chlru d vdy: Cl + H O HCl + HClO ; jak 5%ní rztk dezinfekční, čisticí a bělicí prstředky (Sav, Dmests, Chlrax aj.) HClO 3 kyselina chlrečná silná, nestálá, silné xidační činidl; sli: chlrečnany výrba výbušnin, zápalek ve směsi s rganickými látkami nárazem vybuchují; KClO3 hlavičky zápalek, světlice, hňstrje, výbušniny; NaClO3 Travex ničení plevele a trávy HClO 4 kyselina chlristá jedna z nejsilnějších anrganických kyselin, bezbarvá lejvitá kapalina (bezvdá), reaguje explzivně na náraz a přítmnst rganických látek (je-li 100%ní) sli: chlristany pyrtechnika, NH4ClO4 k xidaci paliv v raketplánech Při práci s čistícími a dezinfekčními prstředky bsahujícími chlr pužíváme chranné pmůcky! BROM, JOD méně reaktivní než chlr shdně půsbí na pkžku; páry leptají sliznice neplární mlekuly, mál rzpustné ve vdě, ale dbře rzpustné v neplárních rzpuštědlech jd sublimuje už při labratrní tepltě na fialvé jedvaté páry úlha jdu v živtě člvěka je velmi důležitá je sučástí hrmnů (thyrxinu, trijdthyrninu), které prdukuje štítná žláza vliv na růst, vývj, metablismus, činnst srdce a cév; nedstatek jdu vyvlává nemc zvanu struma (rganismus jej přijímá v zelenině - cibuli, v mléku a mřských rybách); kuchyňská sůl se jduje přídavkem NaI. sublimace jdu struma užití brmu a jdu: výrba barviv, léčiv (KBr je sedativum; sučást léků prti kašli - Brmhexin), brm k výrbě halgenvých žárvek, jd - sučást jdvé tinktury (5%ní ethanlvý rztk jdu šetření malých pvrchvých ran, dezinfekce v klí zranění NE DO OTEVŘENÉ RÁNY jd má leptavé účinky); výrba materiálů citlivých na světl ftgrafie (AgBr, AgI) 6

7 Úkly 1) Zakružkujte halgeny. D rámečků zapište jejich názvy a spjte s příslušnu značku prvku. F Ag Sn Br H I O Mn Cl Fe Ar ) C mají splečnéh a ve kterých vlastnstech se liší halgeny? 3) Jak lze dstranit pach chlru z pitné vdy? 4) K dezinfekci klí ran na lidském těle se pužívá jdvá tinktura (rztk jdu v ethanlu). Prč jdvá tinktura nemá přijít d tevřené rány a může se pužít jen k šetření jejíh klí. Jd: A zbarvuje pkžku C pdpruje krvácení B patří mezi zdraví škdlivé látky D způsbuje vznik veliké jizvy 5) Dplňte tabulku: F Cl Br Skupenství Barva Využití I Mlekuly halgenů jsu becně tvřeny... atmy, prt je značujeme jak.. atmvé. 6) Zapište chemicku reakci vdíku s chlrem: Reakcí halgenů s vdíkem vznikají... Slučenina tvřená jedním atmem fluru a jedním atmem vdíku se nazývá,,,..,, brmem a vdíkem je tvřena mlekula... a jdvdík vznikl reakcí. a.... Halgenvdíky jsu... ve vdě. 7) Dplňte: pevná látka, sůl kamenná, zubní pasta, jd, halgeny, vda, léčiva, žlutzelená, flur, flurit, kapalina... jsu prvky patřící d 17. (VII. A) skupiny PSP. Mezi halgeny patří.. chlr, brm a.... V přírdě se vyskytují ve slučeninách. Flur bsahuje nerst kazivec nebli... s chemickým vzrce CaF. Chlr je sučástí asi nejznámějšíh nerstu. s chemickým vzrcem NaCl. Flur a chlr jsu.. zbarvené plyny. Brm je červenhnědá a jd je šedčerná... látka. Halgeny jsu hjně využívané v dmácnsti. Flur je sučástí... vlivňující kvalitu zubní sklviny. Chlrem se dezinfikuje... Brm a jd jsu sučásti. 8) Odpvězte na tázky: a) Klik valenčních elektrnů mají halgeny v balu atmu? b) Klik atmů tvří mlekula halgenu?. c) Jaký vliv mhu mít halgeny na zdraví člvěka?. 9) Vypčtěte prcentvý bsah halgenů v HF a HI. 10) Jak se nazývá nemcnění vyvlané nedstatkem jdu? Jak se nemcnění prjevuje?. 7

8 11) FO neb OF. Který ze zápisů je správný a jak se slučenina nazývá?... 1) Ve kterých výrbcích se můžeme setkat se slučeninami kyseliny chlrné HClO chlrnany?... Jaké účinky má kyselina chlrná?... 13) Které z následujících dějů prbíhají a vyjádřete je chemickými rvnicemi. CaBr + I KCl + F MgI + Cl 14) Žaludeční šťáva bsahuje kyselinu chlrvdíkvu. Prti překyselení žaludku se pužívá řada přípravků, které bsahují např. Mg(OH), Al(OH)3 neb CaCO3. Napište chemické rvnice, které ppisují reakce, k nimž djde p pžití těcht přípravků. 15) Které elektrnvé uspřádání valenčních elektrnů přísluší atmům halgenů? a) 3s 3p 4 b) 3d 5 4s c) 4s 4p 6 d) s p 5 16) Určete xidační čísla atmů halgenů v následujících slučeninách a pjmenujte je. HBr. CaCl. KClO3. IF7. HClO4. AlF3. 17) Chlr lze v labratři připravit reakcí kyseliny chlrvdíkvé a a) MnO(s), b) PbO(s). Napište chemické rvnice. 18) Které chemické látky se vyrábějí elektrlýzu vdnéh rztku chlridu sdnéh (slanky)? 19) Jaké je hlavní pužití chlru? 0) Napište chemické rvnice reakcí: a) chlru s vdu b) kyseliny flurvdíkvé s xidem křemičitým c) kyseliny chlrvdíkvé s uhličitanem vápenatým. Určete praktický význam těcht reakcí. 1) Klikrát mají flur a chlr větší hmtnst než vzduch, jestliže,4 litru vzduchu má hmtnst přibližně 9 g? 8

9 ) Jaku hmtnst má 1 ml F, Cl, Br, I? 3) Který z halgenů může mít jen xidační čísl (-I) a prč?.. becná charakteristika výskyt PRVKY VI.A SKUPINY CHALKOGENY VI. A skupina O, S, Se, Te, P (kyslík, síra nekvy; selen, tellur plkvy; plnium radiaktivní kv) prvky rudtvrné (řec. chalks = ruda, kv, měď; genna = tvřím) jejich atmy mají 6 valenčních elektrnů elektrnvé uspřádání valenční vrstvy ns np 4 atmy mají nespárvané elektrny a dplňují valenční elektrnvu vrstvu na 8 elektrnů dvěma chybějícími elektrny v intvých a kvalentních slučeninách (jednduché a dvjné vazby); HO, CO p 4 prvky s rstucím Z ubývá nekvvých vlastnstí prvků a přibývá kvvých vlastnstí prvků O viz kyslík S vlná (elementární) v něklika mdifikacích; nejčastěji ktasíra S8 (v blízksti spek; krystaluje na kraji spečných kráterů), v uhlí (nejvíce v hnědém) vázaná (ve slučeninách) sučást spečných plynů (HS, SO), uhlí, příměs zemníh plynu (HS) a rpy bigenní prvek v tělech rganismů (sučást bílkvin) v rudách sírany, xidy, sulfidy CaSO4.HO sádrvec CaSO4 anhydrit BaSO4 baryt ZnS sfalerit PbS galenit HgS rumělka (cinabarit) FeS pyrit CuFeS chalkpyrit CuS chalksin NaSO4.10HO Glauberva sůl vlastnsti, reaktivita xidační čísla: (- II) přijetím e - II xidy, sulfidy H O, Ca S II sulfidy dvuprvkvé slučeniny síry s jiným prvkem (bvykle kvem či plkvem); v přírdě vytváří nersty významné surviny pr výrbu kvů. PbS galenit těžký šedý nerst s namdralým dstínem a kvvým leskem; hlavní ruda pr výrbu lva 9

10 ZnS sfalerit hnědý, žlutý, šedavě až mdravě černý, vzácně i červený nerst; hlavní ruda pr výrbu zinku; k výrbě luminfrů = látky phlcující určité druhy záření a schpné h pstupně pět vydávat ve frmě světla (ve svítících hdinvých ručičkách, televizních brazvkách, výbjkách, zářivkách) S VI O (I VI) využití d-rbitalů k tvrbě kvalentních vazeb 3 s rstucím Z klesá elektrnegativita i reaktivita prvků za NP: kyslík plyn; síra, selen, tellur, plnium pevné látky SÍRA žlutá, pevná, křehká (lze ji rzmělnit na prášek), hřlavá, nerzpustná ve vdě, rzpustná v CS existuje jak: síra krystalická za NP ktasíra S8 (ksčtverčná α, jednklnná β) atmy uspřádány d kruhu (struktura králvské kruny); mlekuly jsu navzájem putány slabými silami síra - síra - síra amrfní plastická síra rychlé chlazení taveniny (pzvlna se mění na S8) sirný květ (žlutý prášek) rychlé chlazení par síry S8 (ksč.) C 95 S8 (jednkl.) 119 C ( t. tání ) Sn (kap.) 444 C ( t.varu) S8 (páry) plastická síra sirný květ chlazení chlazení tvří velké mnžství anrganických a rganických slučenin za NP pměrně stálá; za vyšší teplty reaguje s kvy i nekvy: Fe + S FeS S + O SO hření síry S + H HS 10

11 výrba: vytavváním ze směsi nerstů (pražením sulfidů) neb z technických plynů (v nich je v pdbě HS) HS + O S(g) + HO HS + 3 O SO + HO 4 HS + SO 3 S(g) + 4 HO při chlazvání se S spjují d cyklických mlekul S8 užití: 90 % vytěžené síry k výrbě HSO4 nejdůležitější průmyslvě vyráběná chem. látka k výrbě CS výrba uměléh hedvábí k výrbě pesticidů prstředky prti rstlinným škůdcům slučeniny síry dezinfekce sudů ve vinařství (sirné knty) kžní lékařství, zápalky, střelný prach, léčiva, chemikálie vulkanizace kaučuku = zahřívání kaučuku se síru mlekuly se zesíťují sirnými můstky (příčně spjují řetězce plyisprenu základní stavební slžka přírdníh kaučuku) a získávají se pryže (gumy) pružné materiály slučeniny síry: H S sulfan, sirvdík v malém mnžství ve vzduchu (těžší než vzduch); způsbuje černání stříbra bezbarvý, nepříjemně zapáchající, vysce txický plyn (zapáchá p zkažených vejcích); chrmuje čichvý nerv, takže h přestáváme cítit, přestže h dále vdechujeme vzniká hnitím bílkvin sučást plynů, které vylučují živčichvé v malém mnžství v minerálních vdách (Pděbradka, Velké Lsiny, Piešťany) vedlejší prdukt při zpracvání rpy a uhlí hření sulfanu: za nedstatku O HS + O S + HO za dstatku O HS + 3 O SO + HO rzpuštěním HS ve vdě vzniká kyselina sirvdíkvá (sulfanvá) slabá kyselina, netvří vdíkvé můstky jak vda SO xid siřičitý bezbarvý, štiplavý, nedýchatelný, jedvatý plyn, žíravý, dráždí sliznice ničí mikrrganismy dezinfekce dbarvvání látek (bělení buničiny, slámy) k síření sudů, sklepů, šetření vín (hubení plísní) SO ve vdném rztku kyselintvrný xid; rzpuštěním v HO vzniká slabá HSO3, je sučástí kyselých dešťů (účinkem vlhksti a UV záření z něj v atmsféře vzniká kyselina siřičitá a sírvá) SO + O SO3 xidace SO3 + HO HSO4 kyselé deště 11

12 k výrbě HSO4: SO + O V O5 SO3 vzniká: - spalváním síry S + O SO uniká d vzduší (škdy na ŽP) - pražením sulfidů 4 FeS + 11 O FeO3 + 8 SO hlavní zdrje SO: - spalvání pevných paliv (uhlí) v tepelných elektrárnách - zpracvání rpy a rpných prduktů - pražení rud - spečná činnst - sučást výfukvých plynů autmbilů negativní vliv SO na živtní prstředí: - narušuje tvrbu chlrfylu u rstlin žlutnutí a padávání listů a jehličí - kyselé deště kyselina siřičitá HSO3 úhyn strmů, hržení zdraví (záněty průdušek), zvýšená krze, pškzení i vzdálenějšíh klí velkých tepelných elektráren (Krušné hry, Jizerské hry, Krknše), zvýšení kyselsti půdy, cž ničí především jehličnany dsiřvací prcesy (mezení znečištění SO) spaliny prchází vrstvu CaO neb vápennéh mléka Ca(OH) a HO za dstatku vzduchu CaO + SO + O CaSO4 sučást sádry (sádrkartn) SO 3 xid sírvý pevná látky s plymerní strukturu (SO3)3 plynný je mnmerní SO3 hygrskpický = phlcuje vdu (slučeniny díky tét vlastnsti uhelnatí) vzniká xidací SO: SO + O SO3 reaguje s HO, vzniká velmi silná HSO4: SO3 + HO HSO4 průmyslvá výrba:: SO + O V O5 kyselé deště SO3 CO(g) + HO(l) H3O + (aq) + HCO3 - (aq) mírná kyselst každéh deště (ph 5 až 6); při silném znečištění SO (ze kteréh dále vzniká SO3) ph až 3 H SO 4 kyselina sírvá silná dvjsytná kyselina, žíravina, lejvitá kapalina chtně se mísí s vdu za uvlnění tepla PŘI ŘEDĚNÍ SE KYSELINA VŽDY LIJE DO VODY VELKÝ VÝVOJ TEPLA - HROZÍ LOKÁLNÍ PŘEHŘÁTÍ A VYSTŘÍKNUTÍ KYSELINY; PŘI POTŘÍSNĚNÍ IHNED OPLÁCHNOUT POSTIŽENÉ MÍSTO PROUDEM VODY (TĚŽKÉ POPÁLENINY) 1 mdel kyseliny sírvé

13 kyselina sírvá kncentrvaná je 98%ní; silné xidační účinky rganickým látkám debírá vdu rganické látky uhelnatí (vzniká C a HO) v labratři jak sušidl zředěná reaguje s neušlechtilými kvy, např: Fe + HSO4 FeSO4 + H kncentrvaná reaguje s ušlechtilými kvy, např.: Cu + HSO4 CuSO4 + SO + HO kncentrvaná nereaguje se železem (puze krátce z pčátku), prt lze knc. HSO4 přepravvat v celvých cisternách (pasivace kvů) výrba: KONTAKTNÍM ZPŮSOBEM 1) spalvání síry neb pražení sulfidů (vzniká SO) S + O SO PbS + 3 O PbO + SO ) katalytická xidace SO na SO3: VO5,500 C SO + O SO3 3) vyrbený SO3 se vhání d zředěné HSO4, vzniká dýmavá HSO4 = kyselina disírvá HSO7 (leum) a pak se ředí na HSO4 ptřebné kncentrace: užití: SO3 + HSO4 HSO7 HSO7 + HO HSO4 - výrba průmyslvých hnjiv superfsfát = CaSO4 + Ca(HPO4), chemikálií, barviv, výbušnin, umělých vláken (siln), plastů, léčiv - vysušení a čištění výrbků z rpy; metalurgie výrba železa a celi; elektrlyt v Pb-akumulátrech (3%ní); papírenství; detergenty (prací a čisticí prstředky) Úkly 1) Prč při ředění HSO4 patrně lijeme vždy knc. HSO4 d vdy. Vemte v úvahu i pměr hustt knc. HSO4 (ρ = 1,84 g.cm -3 ) a vdy. ) Jaké vlastnsti má sirvdík (sulfan)? skupenství:.., zápach:.., rzpustnst ve vdě:. Sirvdík je látka vysce.... Dplňte symbl nebezpečnsti: 13

14 3) Dplňte k symblům prvků xidační čísla a uveďte názvy slučenin. V jaké suvislsti těcht dějích hvříme? CuS(s) + 3 O(g) CuO(s) + SO(g) PbS(s) + 3 O(g) PbO(s) + SO(g) 4) Jak půsbí kncentrvaná kyselina sírvá na rganické látky? 5) Jaké vlastnsti pzrujeme p vlžení železných hřebíků d zředěné a kncentrvané kyseliny sírvé? 6) Jak se d atmsféry dstává SO?.. SO reaguje v atmsféře s., prduktem tét reakce je Tat látka způsbuje ) Dplňte text: Reakcí xidu siřičitéh a vdy vzniká.., která má vzrec:. ph tét látky je.. Zapište tut reakci chemicku rvnicí: ) Pjmenujte slučeniny: MgS FeS3 CuS AgS MnS.... 9) Napište vzrce sulfidů: sulfid lvnatý, sulfid hlinitý, sulfid vápenatý, sulfid zinečnatý, sulfid lvnatý 10) K dezinfekci (sudů, sklepních prstr, včelích úlů aj.) se pužívají sirné knty, které bsahují síru. Která látka má dezinfekční účinky, jestliže se knty při pužití zapalují. Jaké účinky má tat látka na lidský rganismus?. 11) Naznačené reakční schéma převeďte na chemické rvnice: ZnS SO NaSO3 SO SO3 HSO4 1) Pjmenujte, resp. vytvřte vzrce následujících hydrátů: a) ZnSO4.7HO, MgCl.6HO, NaCO3.10HO b) dihydrát chlridu měďnatéh, mnhydrát síranu hřečnatéh, heptahydrát síranu železnatéh 13) Prč je sirvdík těkavější (má nižší tepltu varu) než vda? 14) Jaku hmtnst má a jaký bjem zaujímá 1 ml sirvdíku za NP? 15) Vyberte správnu dpvěď. Při plití pkžky kyselinu sírvu (např. z autmbilvéh akumulátru) pskytneme první pmc: A sušením suchým hadříkem a natřením mastí prti ppáleninám, B mytím prudem vdy a případně rztkem jedlé sdy neb mýdlvým rztkem a pět prudem vdy, C mytím prudem vdy a rztkem kyseliny citrnvé neb ctem, D neučiníme nic a dvedeme pstiženéh k lékaři 14

15 16) Sli kyseliny sírvé se nazývají: A sírnany C sírany B siřičitany D sírvany 17) Pjmenujte slučeniny: NaS, NaHS, SF6, SO3, HS, SO, KO, ZnS, PbSO4. 18) Které z uvedených kvů reagují se zředěnu HSO4? Cu, Ag, Mg, Fe. becná charakteristika PRVKY V.A SKUPINY DUSÍK, FOSFOR V. A skupina N, P, As, Sb, Bi (dusík, fsfr nekvy; arsen, antimn plkvy; bismut kv) jejich atmy mají ve valenční vrstvě 5 valenčních elektrnů elektrnvé uspřádání valenční vrstvy ns np 3 3 nespárvané elektrny stabilní elektrnvu knfiguraci získávají tvrbu tří kvalentních vazeb xidační čísl (-III) III BN NITRIDY amniak (čpavek) N III H 3 neb mhu devzdat až 5 valenčních elektrnů xidační čísl (I V) O, BiIII 3 P V Cl 5, N I O, HN V O 3 p 3 prvky N za NP plyn; P, As, Sb, Bi za NP pevné látky s rstucím Z klesá reaktivita prvků a rstu kvvé vlastnsti prvků DUSÍK výskyt N vlný v atmsféře dvuatmvé mlekuly N (78 bj. %) vázaný v anrg. slučeninách amniak, kyselina dusičná, dusičnany, dusitany aj. v rg. slučeninách bílkviny, nuklevé kyseliny aj. dusičnany (ledky) minerály (NaNO3 chilský ledek, KNO3 draselný ledek) bigenní prvek (sučást bílkvin vázán v aminkyselinách; v nuklevých kyselinách dusíkatá báze; v hemglbinu červené krevní barviv pután na Fe; v chlrfylu zelené listvé barviv pután na Mg; sučást ATP = adensintrifsfát zásbárna energie přeměny energie v buňkách) vlastnsti, reaktivita bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu, nepatrně rzpustný ve vdě, nehřlavý, hření nepdprující, lehčí než vzduch je schpen vytvářet vdíkvé můstky ve slučeninách až čtyřvazný (NH4 + amnný katint) vlný tvří dvuatmvé mlekuly N N N mál reaktivní, reaguje s většinu látek až při vyských tepltách, pvažuje se za inertní plyn; při tepltě cca ( 195,8 C) zkapalní 15

16 příprava, výrba labratrně: termickým rzkladem NH4NO N + HO neb rzkladem dichrmanu amnnéh ( spka ) průmyslvě: frakční destilace zkapalněnéh vzduchu tv(n) = 195,8 C přeprava tlakvé celvé lahve se zeleným pruhem (p = 15 MPa) užití výrba různých slučenin (NH3, HNO3, dusíkatých hnjiv) N malá reaktivita chranný plyn při výrbě výbušnin, práci s hřlavinami, přečerpávání benzínu a jiných kapalných hřlavin N + Ar plnění žárvek kapalný N chladiv v chladicích zařízeních (ptravinářství ke knzervaci; zdravtnictví k uchvání buněk a tkání hlubce zmrazených spermií a vajíček, dstraňvání bradavic, uchvávání krve) N v airbagu nádby k přepravě kapalnéh dusíku Dewarvy nádby kapalný dusík vybrané slučeniny NH 3 amniak, čpavek tv = -33 C (snadn zkapalnitelný) za NP bezbarvý plyn, štiplavéh zápachu, txický, žíravý, nebezpečný pr živtní prstředí, lehčí než vzduch, dráždí či mdel mlekuly amniaku 16

17 xidy velmi dbře rzpustný ve vdě (váže H + : NH3 + HO NH4 + + OH - ); 4 až 8% vdný rztk NH3 nazýváme kncentrvaný rztk amniaku vdný rztk NH3 se v labratři pužívá jak slabá zásada vzniká rzkladem rganických látek bsahujících dusík (zbytků rstlin a živčichů), dále z exkrementů a mči živčichů půsbením bakterií reakcí rztku NH3 s kyselinami vznikají amnné sli (intvý charakter): NH3 + HCl NH4Cl; NH3 + HSO4 (NH4)SO4 NH4Cl salmiak pájení kvů, suché články, lékařství NH4NO3 dusičnan amnný průmyslvé hnjiv, výbušniny (důlní trhaviny) (NH4)SO4 síran amnný průmyslvé hnjiv (NH4)3PO4 fsfrečnan amnný průmyslvé hnjiv NH4HCO3 a (NH4)CO3 hydrgenuhličitan amnný, uhličitan amnný kypřící prášek d pečiva labratrní příprava: rzkladem amnných slí silnými zásadami (amniakvá fntána): NH4Cl + NaOH NH3 + NaCl + HO průmyslvá výrba: vysktlaká katalyzvaná syntéza (Haber-Bschva metda) Fe,450 C,0 MPa N(g) + 3 H(g) NH3(g) užití: výrba HNO3, dusíkatých hnjiv (NH4NO3, (NH4)3PO4, (NH4)SO4), sdy, plastů, plymerů (plyuretan, plyamid, nyln), výbušnin (bsahujících NH4NO3, který vzniká reakcí HNO3 s NH3); KNO3 střelný prach; kapalný NH3 chladicí prstředek v chladírenských zařízeních, hnjiv, úprava kluzišť významné dusíkaté hnjiv = mčvina (dpad trávení bílkvin v tělech savců) NH3(g) + HOCN (aq) (NH)CO (aq) kys. kyanatá mčvina xidy dusíku vznikají v přírdě reakcí vzdušnéh kyslíku a dusíku pdél dráhy blesku, unikají d vzduší při průmyslvých výrbách (průmyslvé exhalace) a při činnsti spalvacích mtrů (slžky výfukvých plynů), pdílí se na vzniku kyselých dešťů Půsbí škdlivě na rganismy (xid dusičitý je vysce txický a má leptavé účinky). V hržených blastech sledujeme jejich mnžství ve vzduchu a infrmujeme veřejnst sdělvacími prstředky. Při jejich zvýšené kncentraci v vzduší je nutné pdniknut chranná patření, např. mezit prvz mtrvých vzidel a průmyslvu výrbu. N O xid dusný, tzv. rajský plyn bezbarvý, nasládlé chuti, mál rzpustný ve vdě v anestezilgii k narkózám; vdechvání maléh mnžství NO stav veselsti; intenzivní inhalace narktikum příprava prbíhá pdle reakce: NH4NO3 NO + HO hnací plyn ve šlehačkách NO xid dusnatý bezbarvý plyn, jedvatý, nerzpustný ve vdě vzniká přímu syntézu za vyské teplty a tlaku: N + O NO v labratři se připravuje rzpuštěním mědi ve zředěné kyselině dusičné 3 Cu + 8 HNO3(zřeď.) 3 Cu(NO3) + NO + 4 HO 17

18 NO xid dusičitý červenhnědý, silně jedvatý plyn dusivéh zápachu; splu s xidy síry přispívá ke tvrbě kyselých dešťů za NP dimer: NO NO4 (zbarvení mizí) vzniká xidací xidu dusnatéh: NO(g) + O(g) NO(g) labratrní příprava: Cu + 4 HNO3(knc.) Cu(NO3) + NO + HO snadn reaguje s vdu: NO4(g) + HO(l) HNO(aq) + HNO3(aq) autmbilvé a letecké mtry s palivem nasáván vzduch (vhdná teplta a tlak) ve výfukvých plynech je prt také bsažen NO, který reaguje se vzdušným O na NO; pměr NO a NO se mění mnitrvací stanice (kncentrace xidů dusíku NOx) autmbilvé katalyzátry zpětný rzklad NO na prvky neb zneškdňvání nežáducích zpldin (CO a NO): CO + NO N(g) + CO(g) HNO kyselina dusitá středně silná nestálá kyselina sli: dusitany dbře rzpustné ve vdě NaNO přidává se d mastných výrbků, kde ničí bakterie prdukující jed btultxin a udržuje červené zbarvení masa HNO 3 kyselina dusičná silná jednsytná kyselina, čistá je bezbarvá, ale světlem se rzkládá na jedvatý NO (způsbuje žluté zbarvení kyseliny), HO a O uchvává se v tmavých lahvích 4 HNO3(aq) 4 NO(aq) + HO(l) + O(g) ve vdě je úplně discivána na inty: + HNO + H O H O + NO kncentrvaná je 68%ní asi 80%ní HNO3 dýmavá (hnědý dým) má silné xidační účinky, xiduje (rzpuští) skr všechny kvy krmě Au a některých Pt kvů (Pt, Rh, Ir, Nb, Ta); ty reagují jen s lúčavku králvsku = směs knc. HNO3 a knc. HCl v pměru 1 : 3 (při reakci nevzniká H) mdel kyseliny dusičné Cu + 8HNO ( zř.) 3Cu ( NO ) ( aq) + NO ( g) + 4H O( ) 3 l 3 3 Cu + 4HNO ( knc.) Cu ( NO ) ( aq) + NO ( g) + H O( l 3 3 některé kvy nereagují s knc. HNO3 (Fe, Cr, Sn, Al), ale jen se zřeď. HNO3 přeprava knc. HNO3 v železných nádbách (pkrývají se chrannu vrstvu xidů = pasivace) průmyslvá výrba: nepřímá katalytická xidace amniaku N + 3H NH 3 Pt,700 C 4 NH + 5O 4NO + 6H O 3 NO + O NO 3 NO H O HNO + NO + 3 ) 18

19 sli: dusičnany (ledky) rzpustné ve vdě, termicky se rzkládají na dusitany až xidy, získávají se reakcí HNO3 s kvy, xidy kvů neb uhličitany CuO + HNO Cu ( NO ) + H O 3 3 užití: výrba rganických barviv, léčiv, laků, výbušnin (dynamitu), v zábavní pyrtechnice (KNO3), výrba NH4NO3 při rychlém zahřátí neb nárazu explze (slžka průmyslvých trhavin směs NH4NO3 + práškvý Al + tpný lej terrismus), výrba slí kyseliny dusičné (dusičnanů) dusíkatá hnjiva (NaNO3 chilský ledek, KNO3 draselný ledek, NH4NO3 amnný ledek, Ca(NO3) nrský ledek); další hnjiva: NHCONH mčvina, (NH4)SO4 síran amnný aj. směs knc. HNO3 a knc. HSO4 se pužívá jak tzv. nitrační směs NITRACE vnášení skupin NO d mlekul rganických slučenin (výbušniny nitrglycerin, TNT, hexgen slžka Semtexu) HNO3 je slžku kyselých dešťů (bsahují i kyselinu siřičitu a sírvu kyselé deště pškzují mítky dmů, kvvé materiály, způsbují překyselení půdy, usmrcují půdní bakterie, křeny strmů) > t N + O NO (např. při spalvání benzínu neb při el. výbji blesk) NO + O NO NO + H O HNO 3 Živtní prstředí hržuje i nadbytek dusičnanů v pvrchvých a pdzemních vdách v důsledku nadměrnéh pužívání dusíkatých hnjiv. SE VŠEMI SLOUČENINAMI DUSÍKU NUTNO ZACHÁZET OPATRNĚ! FOSFOR výskyt v přírdě jen ve slučeninách fsfrečnany (fsfáty): apatit Ca3(PO4), fsfrit Ca5F(PO4)3 bigenní prvek nuklevé kyseliny, ATP, bílkviny, enzymy; Ca3(PO4) sučást zubů a kstí (ddává jim tvrdst) rganické slučeniny fsfru bsahuje šedá kůra mzkvá, nervy, buněčná jádra apatit vlastnsti, reaktivita existuje ve třech mdifikacích: 1) BÍLÝ FOSFOR P 4 nažlutlý, nejreaktivnější ze všech mdifikací, vskvě měkký, lehce se krájí, prudce jedvatý (0,15 g je smrtelných), nestálý, nerzpustný ve vdě, rzpustný v CS, benzenu a jiných rzpuštědlech bílý fsfr - P

20 na vzduchu samzápalný (je-li jemně rzptýlen; již při tepltě 34 C) a hří na P4O10 uchvává a řeže se pd vdu, bere se kleštěmi (rzpustný v tucích hřící fsfr způsbuje na pkžce btížně hjitelné rány pkžka bsahuje tuky); xidace je prvázena světélkváním (fsfrescence) pr svu hřlavst byl zneužit ve válkách pr výrbu zápalných bjvých látek (napalm) při zahřátí a tření se vzněcuje atmy P4 spjeny slabými jednduchými vazbami d tetraedru ( napnutá mlekula) P4 se p čase mění na Pn i tehdy, je-li fsfr pd vdu (malé mnžství Pn zabarvuje P4 džluta) zahřívá-li se P4 za nepřítmnsti vzduchu tetraedry P4 se rzrušují, atmy se spjují d slžitých řetězců červený fsfr Pn ) ČERVENÝ FOSFOR P n červený prášek, není jedvatý, pměrně stálý, nerzpustný v žádném rzpuštědle, nesvětélkuje, není samzápalný, méně reaktivní než P4; sublimuje (p chlazení vzniká bílý fsfr) červený fsfr - je tvřen řetězci navzájem slučených atmů fsfru (menší pnutí) stabilnější červený fsfr - získává se zahříváním bíléh fsfru bez přístupu vzduchu k výrbě zápalek zahříváním se mění v P4 (Na škrtátku je Pn, MnO a skelný prach. Pn se třením hlavičky zápalky mění v páry P4 sublimace. Ty zapálí hřlavu směs tvřící hlavičku zápalky, v níž je bsažen převážně KClO3.) 3) ČERNÝ FOSFOR má některé vlastnsti kvů, je krystalický s vrstevnatu strukturu (pdbnu grafitu), tmavě šedý, kvvě lesklý, nejstabilnější a nejméně reaktivní, vede elektrický prud vzniká za vyských teplt a tlaků bez přístupu vzduchu z předchzích mdifikací fsfru výrba P4 se vyrábí z apatitu redukcí kksem za přítmnsti křemene v elektrické peci (hlavní slžku apatitu je Ca3(PO4)): Ca3(PO4)(s) + 6 SiO(s) + 10 C(s) 6 CaSiO3(l) + 10 CO(g) + P4(g) Pn se vyrábí přeměnu P4 za nepřístupu vzduchu při tepltě 350 C labratrně se fsfr nepřipravuje 0

21 užití výrba H3PO4, fsfrečnanů = fsfátů (fsfrečných hnjiv) d slitin Pn výrba zápalek P4 pr jedvatst k hubení hldavců, sučást zápalných bmb vybrané slučeniny PH 3 fsfan bezbarvý plyn, prudce jedvatý, nepříjemnéh česnekvéh zápachu čistý na vzduchu samzápalný P 4O 6 xid fsfritý (dimer) bílá, jedvatá, vskvitá krystalická látka vzniká spalváním fsfru za mezenéh přístupu vzduchu P 4O 10 xid fsfrečný (dimer) bílá, sněhu pdbná slučenina, sublimuje reaguje s vdu (dehydratační schpnsti) v labratři se pužívá k vysušení látek vzniká kyselina fsfrečná: P4O10(s) + 6 HO(l) 4 H3PO4(aq) H 3PO 4 kyselina trihydrgenfsfrečná středně silná trjsytná kyselina, stálá, nemá xidační účinky krystalická, čirá látka, ttání = 4 většinu kvů nerzpuští, prtže ve zředěné kyselině se vytváří na pvrchu kvu vrstva nerzpustných fsfrečnanů bránící další krzi (pvrchvá úprava kvů mření, čištění, leštění, dstraňvání rzi) výrba a užití: rzkladem fsfrečnanů kyselinu sírvu; vyrbená technická H3PO4 k výrbě průmyslvých hnjiv, k pvrchvé úpravě kvů čistá H3PO4 se vyrábí spalváním čistéh fsfru a reakcí vznikléh P4O10 s vdu: P4(s) + 5 O(g) P4O10(s) P4O10(s) + 6 HO(l) 4 H3PO4(aq) využívá se ve farmacii, k výrbě pracích prstředků, v malém mnžství se přidává d Cca-cly (udržuje kyselst a výraznější chuť), vyrábí se z ní CaHPO4 brusná a leštící slžka zubních past, Ca(HPO4) slžka prášku d pečiva z Ca3(PO4) pdstata fsfritu a apatitu výrba rzpustnéh Ca(HPO4) slžka fsfrečných hnjiv (superfsfát) Ca3(PO4) + HSO4 Ca(HPO4) + CaSO4 superfsfát rzpustný Na3PO4 sučást pracích prstředků (změkčvadla vdy), prášků d myček nádbí (splu s NaClO), krtek 1

22 Na5P3O10 trifsfrečnan sdný prací prášky, Calgn, jar, tekuté čisticí prstředky fsfr v pvrchvých vdách (kde se dstává z fsfrečnanů z pracích prášků a dalších detergentů) pdpruje růst řas a sinic (eutrfizace vd) dčerpávají z vdy kyslík, nutný pr živt ve vdě Úkly 1) Prč je nepřípustné, aby dusičnany a dusitany byly bsaženy v kjenecké vdě? ) Jak člvěk využívá dusík? 3) Dplňte text: Kyselina dusičná je... skupenství,.. zápachu. Uchvává se v..... skleněné lahvi. Tent způsb uchvávání je vhdný, prtže. 4) Vyberte správnu dpvěď. Kyslík a dusík se v atmsféře neddělí, prtže: A mají úplně stejnu husttu B jejich mlekuly se neustále phybují a vytvářejí stejnrdu směs C jsu t bezbarvé plynné látky D mají dlišnu tepltu varu 5) Vyberte sli, které se pužívají jak průmyslvá hnjiva. A síran draselný B uhličitan sdný C dusičnan amnný D chlrid sdný E brmid stříbrný F G H I J Fe(SO4)3 CuSO4 KCl Ca(OH) NaNO3 6) Která mdifikace fsfru je nejstálejší?.. 7) Jaké mlekuly tvří fsfr bílý a červený? 8) Vyjádři rvnicí přípravu amniaku. K šipce zapište, za jakých pdmínek reakce prbíhá: + 9) Dplňte pravu stranu rvnice a pjmenujte reaktanty a prdukty: NH3 + HO ) Vyberete správné tvrzení a dplňte text: Amniak je jedvatá/nejedvatá látka štiplavéh zápachu, který dal látce název. V přírdě vzniká.... Amniak využívá člvěk především... 11) Prč se bílý fsfr uchvává v nádbách pd vdu a jak s ním zacházíme? 1) Prč je dusík za nrmální teplty inertní?

23 13) Jakým pruhem jsu značeny celvé lahve naplněné dusíkem, kyslíkem, vdíkem? 14) C je lúčavka králvská?. 15) Čím lze vysvětlit zásaditý charakter NH3 v některých prtlytických reakcích?. 16) Naznačené reakční schéma převeďte na chemické rvnice: N NH3 NO NO HNO3 Ca(NO3) 17) Která z následujících dusíkatých hnjiv bsahuje nejvíce dusíku: Ca(NO3), NH4NO3, (NH4)SO4, mčvina CO(NH), dusíkaté vápn CaCN. 18) Dusičnanvá hnjiva jsu velmi účinná. Prtže jsu ve vdě dbře rzpustná, mhu se snadn aninty NO3 - dstávat d pvrchvých vd a dtud d vd pitných. V čem je nadbytek těcht intů ve vdách nebezpečný? Pužitá literatura a internetvé zdrje: J. Blažek, J. Fabini: Chemie pr studijní bry SOŠ a SOU nechemickéh zaměření, SPN 005 M. Benešvá, H. Satrapvá: Odmaturuj z chemie, Didaktis 00 J. Banýr, P. Beneš a kl.: Chemie pr střední škly, SPN 001 J. Vlček: Základy středšklské chemie, J. Vlček 003 V. Pumper, M. Adamec, P. Beneš, V. Scheuervá: Základy přírdvědnéh vzdělávání pr SOŠ a SOU CHEMIE, Frtuna 010 V. Flemr, B. Dušek: Chemie (becná a anrganická) I pr gymnázia, SPN 001 T. Kvalčíkvá: Obecná a anrganická chemie, Pavel Kluda 004 J. Mach, I. Pluckvá, J. Šibr: Chemie úvd d becné a anrganické chemie učebnice, Nvá škla 010 J. Mach, I. Pluckvá: Chemie úvd d becné a anrganické chemie pracvní sešit, Nvá škla 010 J. Škda, P. Dulík: Chemie 8 učebnice pr základní škly a víceletá gymnázia, Fraus 006 J. Pánek, P. Dulík, J. Škda: Chemie 8 pracvní sešit pr základní škly a víceletá gymnázia, Fraus 006 P. Dulík, J. Škda, B. Jdas, E. Bielikvá, J. Klkvá: Chemie 8 příručka učitele pr základní škly a víceletá gymnázia, Fraus 006 J. Vacík a kl.: Přehled středšklské chemie, SPN