Prvky V.A a VI.A skupiny

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Prvky V.A a VI.A skupiny"

Zdenka Jandová
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 Prvky V.A a VI.A skupiny Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje Duben 2010 Mgr. Alena Jirčáková

2 Prvky V.A skupiny - vlastnosti - Prvky s pěti valenčními elektrony (ns 2 np 3 ), tři elektrony jsou nespárované Jsou to prvky: Dusík, fosfor, arsen, antimon, bismut Nejběžnějším oxidačním číslem těchto prvků je III nebo +III S rostoucím protonovým číslem přibývá kovových vlastností prvků (dusík a fosfor - nekovy, arsen a antimon - polokovy)

3 Prvky V.A skupiny - dusík vlastnosti - Dusík je plyn bez barvy, chuti a zápachu. Není toxický ani jinak nebezpečný. Dusík je v atmosféře tvořen dvouatomovými molekulami, které jsou spojené velmi pevnou trojnou vazbou. Tato trojná vazba má za následek jeho nízkou reaktivitu. Dusík je inertní plyn, to znamená, že reaguje s jinými chemickými sloučeninami pouze za vysokých teplot a tlaků (způsobuje to velmi pevná trojná vazba v molekule dusíku (N 2 ). Atomární dusík je velmi reaktivní

4 Prvky V.A skupiny - dusík - nukleonové číslo relativní atomová hmotnost molární hmotnost protonové číslo pořadové číslo český název 14(A) N 7 (Z) DUSÍK 3,1 Nitrogenium značka prvku elektronegativita latinský název

5 Prvky V.A skupiny - dusík -

6 Prvky V.A skupiny - dusík výskyt - užití - Volný dusík tvoří 78% zemské atmosféry, získává se frakční destilací kapalného vzduchu a užívá se k vytvoření inertní atmosféry (uchovávání masa a dalších potravin) nebo se užívá průmyslově k výrobě amoniaku (NH 3 ) a kyseliny dusičné (HNO 3 ) Dusík se přepravuje stlačený v ocelových lahvích se zeleným pruhem Vázaný se vyskytuje v dusičnanech (hnojivo chilský ledek), dusitanech a dalších dusíkatých sloučeninách. Dusík patří mezi biogenní prvky, které jsou základními stavebními kameny živé hmoty.

- Výroba amoniaku a kyseliny dusičné - Výroba amoniaku: N 2 + 3H 2 2NH 3 Děj probíhá za vysokého tlaku, teploty a využívá se železa jako katalyzátoru Výroba kyseliny dusičné: 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2

7 - Výroba amoniaku a kyseliny dusičné - Výroba amoniaku: N 2 + 3H 2 2NH 3 Děj probíhá za vysokého tlaku, teploty a využívá se železa jako katalyzátoru Výroba kyseliny dusičné: 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2 O 1. fáze výroby 2NO + O 2 2NO 2 2. fáze výroby 3NO 2 + H 2 O 2HNO 3 + NO 3. fáze výroby Amoniak se spaluje katalyticky, vede se ve směsi se vzduchem přes rozpálenou platinu (děje se v první fázi výroby kyseliny dusičné)

8 Prvky V.A skupiny - fosfor vlastnosti - Fosfor je nekovový prvek, vyskytující se v přírodě pouze ve formě sloučenin. V nich se běžně setkáváme s fosforem v oxidačním čísle +V, ale existují sloučeniny, v nichž se fosfor vyskytuje i v dalších oxidačních číslech. Vyšší elektronegativita (2,1) znamená, že většina vazeb ve sloučeninách fosforu má polární charakter. Elementární fosfor se vyskytuje ve 3 alotropických modifikacích bílý, červený a černý fosfor.

9 Prvky V.A skupiny - fosfor vlastnosti - Alotropické modifikace fosforu Bílý fosfor: Měkký, nerozpustný ve vodě, rozpustný v organických rozpouštědlech (benzen), tvoří molekuly P 4, silně reaktivní (samozápalný), prudce jedovatý, páry fosforeskují. Červený fosfor: Tvrdý, málo reaktivní, nejedovatý, nerozpustný ve vodě a organických rozpouštědlech, vzniká zahříváním bílého fosforu bez přístupu vzduchu. Černý fosfor: Nejméně reaktivní, tepelně a elektricky vodivý kov, nerozpustný ve vodě a organických rozpouštědlech, nejedovatý.

10 Prvky V.A skupiny - fosfor - nukleonové číslo relativní atomová hmotnost molární hmotnost 31(A) P 15(Z) FOSFOR 2,1 Phosphorum značka prvku elektronegativita protonové číslo pořadové číslo český název latinský název

11 Prvky V.A skupiny - fosfor -

Fosfor vyskytuje ve všech živých organizmech na Zemi, je především uložen v kostech a zubech, ale je složkou důležitých organických molekul

12 Prvky V.A skupiny - fosfor - výskyt - užití - Fosfor se vyskytuje pouze ve sloučeninách, ve formě minerálů apatitu Ca 3 (PO 4 ) 2.CaX 2 (X = F, Cl) a fosforitu Ca 3 (PO 4 ) 2.Ca(OH) 2 Apatit slouží jako základní surovina pro výrobu fosforu a především jeho sloučenin. Fosfor vyskytuje ve všech živých organizmech na Zemi, je především uložen v kostech a zubech, ale je složkou důležitých organických molekul jako DNA a RNA, energetických přenašečů (ADP, ATP) a je obsažen v lipidech. Rostlinami je přijímán, stejně jako ostatní minerální látky, rozpuštěný ve vodě.

13 Prvky VI.A skupiny - vlastnosti - Také chalkogeny kyslík, síra, selen, tellur, polonium. Ve valenčních orbitalech mají šest valenčních elektronů (ns 2 np 4 ). Kyslík má odlišný charakter (plynný, oxidační číslo II), ostatní jsou pevné látky s oxidačním číslem II až +VI (chalkogeny tvoří též valenční excitované stavy). S rostoucím protonovým číslem klesá elektronegativita a stoupá kovový charakter prvku (S nekov, Se a Te polokovy, Po kov).

14 Prvky VI.A skupiny - síra - vlastnosti - Síra se vyskytuje v několika alotropických modifikacích: Kosočtverečná je stálá modifikace, na kterou postupně přecházejí ostatní modifikace, žlutá látka nerozpustná ve vodě, dobře rozpustná v ethanolu. Je dobrý tepelný a elektrický izolant. Při teplotě 95 C přechází na síru jednoklonnou, obě modifikace jsou tvořeny molekulami síry S 8. Zahřátím nad 119 C vzniká kapalná síra, následují hnědé sirné páry složené z molekul S 8, S 6, S 4, S 2, ochlazením par vzniká sirný květ (prach) a prudkým ochlazením kapalné síry vzniká síra amorfní (plastická). Síra je reaktivní látka, která se slučuje přímo téměř se všemi prvky, má oxidační i redukční vlastnosti, je hořlavá.

15 Prvky VI.A skupiny - síra - nukleonové číslo relativní atomová hmotnost molární hmotnost 32(A) S 16(Z) SÍRA 2,4 Sulphur značka prvku elektronegativita protonové číslo pořadové číslo český název latinský název

16 Prvky VI.A skupiny - síra -

17 Prvky VI.A skupiny - síra - výskyt - Volná síra: Vyskytuje se v blízkosti sopek a sirných pramenů nebo v sirných ložiscích v místech dávné sopečné činnosti. Vázaná síra: Vyskytuje se v rudách jako je sulfid zinečnatý sfalerit, disulfid železnatý pyrit, sulfid olovnatý - galenit, sulfid rtuťnatý cinabarit (rumělka) a chalkopyrit sulfid mědi a železa. Nejznámějším minerálem na bázi síranů je sádrovec. Síra se v poměrně značném množství vyskytuje i v horninách biologického původu v uhlí a ropě. V atmosféře je síra přítomna ve formě svých oxidů, především siřičitého, ale i sírového (spalování fosilních paliv s vysokým obsahem síry, vulkanická činnost) Síra je podstatnou složkou biologických materiálů a vyskytuje se v různých bílkovinách, je součástí koenzymu A a vitamínů. Sirné bakterie využívají sloučeniny síry namísto kyslíku jako zdroj energie.

18 Prvky VI.A skupiny - síra - užití - Síra se používá k výrobě střelného prachu, různých dalších výbušnin a zábavní pyrotechniky. V chemickém průmyslu se elementární síra používá především pro vulkanizaci kaučuku (množství síry přidané do směsi určuje tvrdost získaného produktu). Dále je elementární síra základní surovinou pro výrobu kyseliny sírové (H 2 SO 4 ) a sirouhlíku (CS 2 ). Síra je významnou složkou různých fungicidů,tedy prostředků působících proti růstu hub a plísní. Síření sklepů i sudů pro uchovávání vína či piva efektivně brání množení nežádoucích plísní. Ze síry se vyrábějí prostředky proti kožním chorobám (sirné masti a sirné mléko)

19 -Výroba kyseliny sírové- Výroba kyseliny sírové: S + O 2 SO 2 oxidace síry (1.fáze výroby) 4 FeS O 2 8 SO Fe 2 O 3 nebo pražení pyritu 2 SO 2 + O 2 2 SO 3 oxidace SO 2 za účasti katalyzátoru V 2 O 5 (2.fáze výroby) SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 oxidu sírového s vodou vzniká kyselina sírová

20 - Užití kyseliny sírové- Výroba průmyslových hnojiv Výroba chemikálií, plastů, léčiv, barviv Výroba výbušnin, v papírenském průmyslu a v textilním průmyslu Dále se kyselina sírová užívá při výrobě syntetických vláken Úpravě rud Při zpracování ropy Jako náplň do olověných akumulátorů Při sušení a odvodňování látek (koncentrovaná kyselina sírová pojímá vodu z okolního prostředí, zbavuje vody i organické látky např. sacharidy a ty uhelnatí)

21 Chemie pro střední školy Jiří Banýr,Pavel Beneš a kolektiv SPN Praha,1997 Fyzika v kostce pro střední školy Vladimír Lank,Miroslav Vondra nakladatelství Fragment,

Podobné dokumenty

Prvek Značka Z - protonové číslo Elektronegativita Dusík N 7 3,0 Fosfor P 15 2,2 Arsen As 33 2,1 Antimon Sb 51 2,0 Bismut Bi 83 2,0

Otázka: Prvky V. A skupiny Předmět: Chemie Přidal(a): kevina.h Prvek Značka Z - protonové číslo Elektronegativita Dusík N 7 3,0 Fosfor P 15 2,2 Arsen As 33 2,1 Antimon Sb 51 2,0 Bismut Bi 83 2,0 valenční