Chalkogeny. Obecné informace o skupině. tellur a polonium Chalkogeny = rudotvorné prvky. Elektronová konfigurace ns 2 np 4.

Transkript

1 Chalkogeny Martin Dojiva becné informace o skupině Do této t to skupiny patří kyslík, k, síra, s selen, tellur a polonium Chalkogeny = rudotvorné prvky Ve valenční vrstvě obsahují 6 elektronů Elektronová konfigurace ns 2 np 4 1

2 Kyslík Nejrozší šířenější prvek na Zemi Vyskytuje se volný i vázanýv viz již probraná látka Síra výskyt Vyskytuje se volná i vázanv zaná Volná S je v blízkosti sopek a v sopečných plynech Vázaná nejčast astěji ve formě sulfidů a sírans ranů např.: pyrit FeS 2, sfalerit ZnS,, rumělka HgS, galenit PbS, Glauberova sůl s l Na 2 S 4 10H 2, sádrovec CaS 4 2H 2, baryt BaS 4 Síra je biogenní prvek Síra těžba Povrchové doly Frashova metoda Vhánění přehřáté vodní páry Vytlačovaná tekutá síra 2

3 Modifikace sírys V pevném m skupenství ve dou alotropických modifikacích ch kosočtvere tverečné a jednoklonné bě jsou tvořeny cyklickými molekulami S 8, ale s různým r uspořádáním Amorfní formy síry s jsou plastická síra a sirný květ Vlastnosti sírys t t =119 C, t v = 445 C tvoří velké množstv ství sloučenin elektronegativita 2,6 oxidační čísla II až a + VI s většinou v prvků reaguje přímo, p s některými n ale za vyšší teploty xid siřičitý itý S 2 bezbarvý plyn štiplavého zápachuz S + 2 S 2 možná syntéza přípravaprava Na 2 S 3 + H 2 S 4 Na 2 S 4 + S 2 + H 2 výroba 4 FeS Fe S 2 má výrazné redukční účinky někdy vystupuje i jako oxidační činidlo katalyticky se dád oxidovat na S 3 3

4 Využit ití oxidu siřičit itého výroba kyseliny sírovs rové a celulózy ohrožen ení životního prostřed edí při i spalování nekvalitních fosilních paliv součást st kyselých dešťů ťů,, podporuje korozi a ničí vegetaci a faunu Kyselina siřičit itá H 2 S 3 Vzniká reakcí oxidu siřičit itého s vodou, jedná se o slabou kyselinu, většina v oxidu je pouze hydratovaná Tvoří dvě řady solí: hydrogensiřičitany itany a siřičitany itany NaH + S 2 NaHS 3 CaC S 2 + H 2 Ca(HS 3 ) 2 + C 2 NaHS 3 + NaH Na 2 S 3 + H 2 Na 2 S 3 se používá k odstraňov ování chlóru v papírenstv renství a textilním m průmyslu a ve fotovývojkách Siřičitany itany a hydrogensiřičitany itany jsou středn edně silná redukční činidla xid sírovýs S 3 Za normáln lních podmínek v několika n modifikacích: ch: γ je pevná,, ledu podobná látka tvořen ená cykly (S 3 ) 3, α a β jsou polymerní; v plynném m skupenství rovinné molekuly Příprava: destilací z olea nebo termickým rozkladem sírans ranů Fe 2 (S 4 ) 3 Fe S 3 Výroba katalytickou oxidací oxidu siřičit itého Je silně hydroskopický, s některými n oxidy tvoří sírany 4

5 Kyselina sírovs rová H 2 S 4 Bezbarvá olejovitá kapalina Vzniká reakcí oxidu sírovs rového s vodou, tato reakce je velmi prudká a vzniká aerosol Vyráběla se nitrozním způsobem, ale v současnosti převap evažuje kontaktní způsob Má značnou nou afinitu k vodě,, koncentrovaná má silné oxidační účinky, za horka oxiduje i ušlechtilu lechtilé kovy, zředz eděná pouze kovy neušlechtil lechtilé; ; tvoří dvě řady solí Slouží jako výchozí surovina v chem.. průmyslu, výrobě barev, léčiv l a výbušnin. V obchodech je 96% a akumulátorov torová 24% Kontaktní způsob výroby H 2 S 4 Výchozí surovinou je oxid siřičitý, itý, který se oxiduje za katalýzy oxidem vanadičným ným V S 2 S V 2 4 V V 2 5 Vyrobený oxid sírový s je pohlcován v koncentrované kyselině sírové za vzniku olea leum se potom ředí na požadovanou koncentraci; při p i této t to reakci se uvolňuje uje velké množstv ství tepla Hydrogensírany rany,, sírany s a thiosírany Hydrogensírany rany v pevném m stavu jsou známy pouze alkalických kovů; ; vznikají reakcí kys. sírové s hydroxidem, síranem s nebo chloridem Sírany vznikají reakcí kys.. sírovs rové s kovy, jejich oxidy, hydroxidy nebo uhličitany, itany, nebo oxidací sulfidů či siřičitan itanů reakcí S 3 a H 2 S při p 78 C C vzniká kys. thiosírov rová, thiosírany vznikají zaváděním m oxidu siřičit itého a sulfanu do roztoků hydroxidů alkalických kovů Na 2 S 2 3 je podstatná složka fotoustalovačů 5

6 Sloučeniny síry s s vodíkem H 2 S bezbarvý, velmi jedovatý plyn, páchnoucp chnoucí po zkažených vejcích; ch; dobře e rozpustný ve vodě připravuje se přímou p syntézou nebo reakcí FeS + 2 HCl H 2 S + FeCl 2 v dostatku vzduchu hoří modrým plamenem za vzniku S 2 a H 2, v jeho nedostatku za vzniku S a H 2 má výhradně redukční vlastnosti tvoří dvě řady solí: hydrogensulfidy a sulfidy Polysulfany a sloučeniny síry s s halogeny Polysulfany H 2 S n, kde n je 2-8, 2 nejznámn mnější je disulfid železnatý FeS 2 pyrit Sloučeniny s halogeny existují v mnoha podobách: S 2 X 2, S n X 2, SX 2, SX 4, případnp padně SF 6 a S 2 F 10 ; většinou v vznikají přímou syntézou; většinou v jsou reaktivní a vodou se rozkládaj dají Selen, tellur a polonium výskyt ve sloučenin eninách (selenidy( selenidy,, telluridy) provází výskyt rud sírys výroba Se a Te z rud reakcí s kyselinou sírovou, která se oxiduje a převp evádí do roztoku. Z něj n j se vyredukuje S 2 (g); Po vzniká radioaktivním m rozpadem z uranu Se α, β, γ červené krystalické z kruhů Se 8, další modifikace z polymerních řetězců Se n (kovový a amorfní), černý selen z cyklů až z 1000 atomů (nejběž ěžnější) Te krystalický ze spirálových řetězců 6

7 Vlastnosti Se, Te a Po Se a Te jsou polovodiče Po je kov s kovovým charakterem roste tendence k tvorbě kationtů s většinou v prvků se slučuj ují přímo nejstálej lejší sloučeniny jsou selenidy, telluridy a polonidy alkalických kov., kovů 2. skupiny a lanthanoidů stálé jsou také jejich sloučeniny s kyslíkem, kem, fluorem a chlorem Sloučeniny Se, Te a Po H 2 Se, H 2 Te bezbarvé nestálé plyny, hořen ením m vznikají oxidy X 2, rozpouštěním m ve vodě vznikají kyseliny, jsou nestálé,, oxidací vzniká Se a Te,, tvoří dvě řady solí halogenidy známy v ox. číslech I, II a IV, s fluorem i VI Se, Te a Po jsou nestálé Se 2, Te 2 vznikají přímým slučov ováním; Se 2 s vodou vzniká kyseliny seleničit itá; ; Te 2 je nerozpustný amfoterní oxid; Po 2 zásaditější amfoter Se 3 bílá pevná látka, s vodou vzniká kys.. selenová, mají ox.. vlastnosti, kys.. rozpouští i Au, Pt a oxiduje halogeny Te 3 2 modifikace (žlutooran( lutooranžový ový a šedý), s horkými koncentrovanými hydroxidy vznikají tellurany,, H 6 Te 6 slabá kyselina, ale silné ox. činidlo Po H H S H Se H H H H H Te H H S 7