Seminář z anorganické chemie

Transkript

1 Univerzita Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem Přírodovědecká fakulta Studijní opora pro dvouoborové kombinované bakalářské studium Seminář z anorganické chemie Ing.Fišerová

2 Cílem kurzu je seznámit studenty s problematikou týkající se periodického systému prvků. V předmětu budou postupně probírány jednotlivé chemické prvky, pro každý prvek bude diskutován jeho výskyt v přírodě, chemické a fyzikální vlastnosti, příprava v laboratoři, průmyslová výroba a použití daného prvku. Velký důraz bude kladen na chemické reakce jednotlivých prvků a jejich sloučenin. Požadavky na studenty: předpokládá se znalost základů z Obecné Chemie, dále aktivní účast na konzultacích a také samostudium nejen literatury povinné, ale také doporučených studijních materiálů. Obsah: 1. Periodická soustava prvků 2. Základní prvky a jejich sloučeniny 3. Vzácné plyny 4. Halogeny 5. Chalkogeny 6. Pentely 7. Tetrely 8. Kovy 9. Triely 10. Alkalické kovy (Prvky 1. skupiny s 1 ) 11. Kovy alkalických zemin (Prvky 2. skupiny s 2 ) 12. Prvky 3. skupiny d Prvky 4. skupiny d Prvky 5. skupiny d Prvky 6. skupiny d prvky 7. skupiny d Prvky 8. skupiny d Prvky 9. skupiny d 7

3 19. Prvky 10. skupiny d Prvky 11. skupiny d Prvky 12. skupiny d 10 Rozšířený sylabus: 1. Periodická soustava prvků 1.1. Periodický zákon 1.2. Periodická soustava prvků (PSP) 1.3. Zákonitosti platné v PSP Podobnost prvků Valenční elektrony Oxidační čísla Elektronegativita Kovový a nekovový charakter 2. Základní prvky a jejich sloučeniny 2.1. Vodík Elementární vodík Výskyt vodíku Fyzikální vlastnosti vodíku Chemické vlastnosti vodíku Laboratorní příprava vodíku Průmyslová výroba vodíku Použití vodíku Hydridy 2.2. Kyslík Elementární kyslík

4 Výskyt kyslíku Fyzikální vlastnosti kyslíku Laboratorní příprava kyslíku Chemické vlastnosti kyslíku Průmyslová výroba kyslíku Použití kyslíku Oxidy Peroxidy 2.3. Voda 3. Vzácné plyny 3.1. Vlastnosti vzácných plynů 3.2. Charakteristika skupiny 3.3. Výskyt, výroba a použití prvků 18. skupiny 4. Halogeny 4.1. Vlastnosti halogenů 4.2. Charakteristika skupiny 4.3. Fluor Vlastnosti fluoru Výskyt fluoru Použití fluoru Fluorovodík a kyselina fluorovodíková 4.4. Chlor Vlastnosti chloru Výskyt chloru Výroba chloru

5 Použití chloru Chlorovodík Kyselina chlorovodíková HCl Chloridy Sloučeniny chloru s kyslíkem 4.5. Brom Vlastnosti bromu Bromovodík HBr Kyselina bromovodíková HBr 4.6. Jod Vlastnosti jodu Jodovodík a kyselina jodovodíková 5. Chalkogeny 5.1. Vlastnosti chalkogenů 5.2. Charakteristika skupiny 5.3. Síra Vlastnosti síry Výskyt síry Výroba a použití síry Sulfan H 2 S Kyselina sirovodíková H 2 S a sulfidy Oxidy síry Oxokyseliny síry a jejich soli 5.4. Selen Selen Tellur

6 6. Pentely 6.1. Vlastnosti pentelů 6.2. Charakteristika skupiny 6.3. Dusík Vlastnosti dusíku Výskyt, výroba a použití dusíku Amoniak NH Oxidy dusíku Oxokyseliny dusíku a jejich soli 6.4. Fosfor Vlastnosti fosforu Výskyt, výroba a použití fosforu Fosfan PH Oxidy fosforu Oxokyseliny fosforu a jejich soli 6.5. Arsen 6.6. Antimon 6.7. Bismut 7. Tetrely 7.1. Vlastnosti tetrelů 7.2. Charakteristika skupiny 7.3. Uhlík Vlastnosti uhlíku Výskyt a použití uhlíku Uhlovodíky Oxidy uhlíku

7 Kyselina uhličitá a její soli Ostatní sloučeniny uhlíku Přírodní zdroje uhlíku a jejich zpracování 7.4. Křemík Vlastnosti křemíku Výskyt, výroba a použití křemíku Silany Oxid křemičitý Kyselina křemičitá Křemičitany 7.5. Germanium 7.6. Cín 7.7. Olovo 8. Kovy 8.1. Obecná charakteristika kovů 8.2. Výskyt kovů v přírodě 8.3. Výroba kovů 9. Triely 9.1. Vlastnosti trielů 9.2. Charakteristika skupiny 9.3. Bor Vlastnosti a výskyt boru Sloučeniny boru 9.4. Hliník Vlastnosti hliníku

8 Výskyt hliníku Výroba a využití hliníku Sloučeniny hliníku 10. Alkalické kovy (Prvky 1. skupiny s 1 ) Vlastnosti alkalických kovů Charakteristika skupiny Lithium Sodík Výskyt a výroba sodíku Vlastnosti a použití sodíku Sloučeniny sodíku Draslík Výskyt a výroba draslíku Vlastnosti a použití draslíku Sloučeniny draslíku 11. Kovy alkalických zemin (Prvky 2. skupiny s 2 ) Vlastnosti kovů alkalických zemin Charakteristika skupiny Beryllium Hořčík Výskyt a výroba hořčíku Vlastnosti a použití hořčíku Nejdůležitější sloučeniny hořčíku Vápník Výskyt a výroba vápníku

9 Vlastnosti a použití vápníku Nejdůležitější sloučeniny vápníku Stroncium 12. Prvky 3. skupiny d Vlastnosti prvků 3. skupiny Charakteristika základních prvků 3. skupiny Lanthanoidy Charakteristika skupiny lanthanoidů Vlastnosti lanthanoidů 13. Prvky 4. skupiny d Vlastnosti prvků 4. skupiny Charakteristika skupiny Titan Výskyt a výroba titanu Vlastnosti a použití titanu Významné sloučeniny titanu 14. Prvky 5. skupiny d Vlastnosti prvků 5. skupiny Charakteristika skupiny Vanad Výskyt a výroba vanadu Vlastnosti a použití vanadu Významné sloučeniny vanadu

10 15. Prvky 6. skupiny d Vlastnosti prvků 6. skupiny Charakteristika skupiny Chrom Výskyt a výroba chromu Vlastnosti a použití chromu Významné sloučeniny chromu Molybden Výskyt a výroba molybdenu Vlastnosti a použití molybdenu Významné sloučeniny molybdenu Wolfram Výskyt a výroba wolframu Vlastnosti a použití wolframu Významné sloučeniny wolframu 16. prvky 7. skupiny d Vlastnosti prvků 7. skupiny Charakteristika skupiny Mangan Výskyt a výroba manganu Vlastnosti a použití manganu Významné sloučeniny manganu

11 17. Prvky 8. skupiny d Vlastnosti prvků 8. skupiny Charakteristika skupiny Železo Výskyt a výroba železa Vlastnosti a použití železa Významné sloučeniny železa Výroba surového železa Výroba oceli 18. Prvky 9. skupiny d Vlastnosti prvků 9. skupiny Charakteristika skupiny Kobalt Výskyt a výroba kobaltu Vlastnosti a použití kobaltu Významné sloučeniny kobaltu 19. Prvky 10. skupiny d Vlastnosti prvků 10. skupiny Charakteristika skupiny Nikl Výskyt a výroba niklu Vlastnosti, použití a sloučeniny niklu

12 20. Prvky 11. skupiny d Vlastnosti prvků 11. skupiny Charakteristika skupiny Měď Výskyt a výroba mědi Vlastnosti a použití mědi Významné sloučeniny mědi Stříbro Výskyt a výroba stříbra Vlastnosti a použití stříbra Významné sloučeniny stříbra Zlato Výskyt a výroba zlata Vlastnosti, použití a sloučeniny zlata 21. Prvky 12. skupiny d Vlastnosti prvků 12. skupiny Charakteristika skupiny Zinek Výskyt a výroba zinku Vlastnosti a použití zinku Významné sloučeniny zinku Kadmium Výskyt a výroba kadmia Vlastnosti, použití a sloučeniny kadmia Rtuť Výskyt a výroba rtuti Vlastnosti, použití a sloučeniny rtuti

13 Povinná literatura: KLIKORKA, J., HÁJEK, B., VOTINSKÝ, J.(1985): Obecná a anorganická chemie. SNTL/Alfa, Praha Bratislava. JURSÍK, František. Anorganická chemie nekovů [online]. VŠCHT v Praze, 2001 JURSÍK, František. Anorganická chemie kovů [online]. VŠCHT v Praze, 2002 Doporučená literatura: N. N. Greenwood - A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961 Požadavky k zápočtu: Na konci kurzu budou studenti psát zápočtový test, který bude obsahovat otázky a úlohy týkající se probrané látky. Pro úspěšné zvládnutí zápočtu bude vyžadována úspěšnost minimálně 70%.

14 Příklady otázek v zápočtovém testu 1. Definujte platné znění periodického zákona 2. Vysvětlete pojem elektronegativita prvku 3. Uveďte příklady prvků, které patří mezi kovy, nekovy a polokovy 4. Popište fyzikální a chemické vlastnosti vodíku 5. Jakým způsobem lze připravit v laboratoři vodík? 6. Charakterizujte fyzikální a chemické vlastnosti kyslíku 7. Popište možnosti laboratorních příprav kyslíku 8. Jakými způsoby se vodík a kyslík získávají průmyslově? 9. Definujte výskyt dusíku v přírodě 10. Jakým způsobem lze dusík připravit průmyslově? 11. Popište způsoby možností přípravy dusíku v laboratoři 12. Charakterizujte fyzikální a chemické vlastnosti dusíku 13. Popište pomocí chemických reakcí postup výroby kyseliny dusičné 14. V jakých modifikacích se vyskytuje uhlík? 15. Jakým způsobem lze připravit oxid uhličitý laboratorně? 16. Definujte výskyt v přírodě u skupiny halogenů 17. Popište možnosti přípravy laboratorní přípravy chloru, bromu a jodu 18. Charakterizujte fyzikální a chemické vlastnosti halogenů 19. Jakým způsobem se vyrábí chlor průmyslově? 20. Popište laboratorní přípravu a průmyslovou výrobu HCl 21. Definujte výskyt síry v přírodě 22. Jakým způsobem lze připravit oxid siřičitý v laboratoři? 23. Popište pomocí chemických reakcí postup výroby kyseliny sírové 24. V jakých modifikacích se vyskytuje fosfor? 25. Charakterizujte fyzikální vlastnosti jednotlivých modifikací fosforu 26. Jak se průmyslově vyrábí fosfor? 27. Jakým způsobem se vyrábí kyselina fosforečná? 28. Uveďte důležité fyzikální a chemické vlastnosti alkalických kovů 29. Popište výskyt alkalických kovů v přírodě 30. Popište výrobu sodíku a draslíku 31. Jak alkalické kovy reagují s vodou a kyslíkem? 32. Jakým způsobem se průmyslově vyrábí NaOH a KOH? 33. Popište různé metody průmyslového získávání kovů 34. V jakých minerálech se v přírodě vyskytuje vázané železo? 35. Popište jednotlivé kroky průmyslové výroby železa 36. Uveďte nejvýznamnější minerály zinku, olova rtuti 37. Jakým způsobem se získává zinek? 38. Popište pražně-redukční a pražně-reakční pochod při výrobě olova 39. Popište výrobu mědi 40. Jak se průmyslově získávají zlato stříbro?