Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354



Podobné dokumenty
Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Obecná charakteristika

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Otázky a jejich autorské řešení

Modul 02 - Přírodovědné předměty

5. Třída - karbonáty

2. skupina PS, ns 2 Beryllium, hořčík, vápník, stroncium, baryum, (radium)

Kovy II. hlavní skupiny (alkalických zemin + Be,, Mg)

Základy analýzy potravin Přednáška 1

ACH 03 ALKALICKÉ KOVY. Katedra chemie FP TUL

Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti

VI. skupina PS, ns 2 np4 Kyslík, síra, selen, tellur, polonium

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

H - -I (hydridy kovů) vlastnosti: plyn - nekov 14x lehčí než vzduch bez barvy, chuti, zápachu se vzduchem tvoří výbušnou směs redukční činidlo

Přechodné prvky, jejich vlastnosti a sloučeniny

Test pro 8. třídy A. 3) Vypočítej kolik potřebuješ gramů soli na přípravu 600 g 5 % roztoku.

Ukázky z pracovních listů 1) Vyber, který ion je: a) ve vodném roztoku barevný b) nejstabilnější c) nejlépe oxidovatelný

Ukázky z pracovních listů B

Chlor Cl 1. Výskyt v přírodě: Chemické vlastnosti: Výroba: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Významné sloučeniny: 5. Použití: 6. Biologický význam: Kyslík O

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace. Digitální učební materiály

PRVKY 17. (VII. A) SKUPINY

1. Jeden elementární záporný náboj 1, C nese částice: a) neutron b) elektron c) proton d) foton

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti

Pracovní list: Opakování učiva 8. ročníku

Výukový materiál určený k prezentaci učitelem, popřípadě jako materiál určený pro samostudium žáka.

VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA METALURGIE A MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ STUDIJNÍ OPORA. Doc. RNDr. Hana KULVEITOVÁ, Ph.D.

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti. Číslo přílohy:vy_52_inovace_ch8.

Příklad Sestavte rovnice následujících dějů: reakce hydroxidu sodného s kyselinou tetrahydrogendifosforečnou 4NaOH + H 4 P 2 O 7 Na 4 P 2 O 7

1H 1s. 8O 1s 2s 2p H O H

HOŘČÍK KOVY ALKALICKÝCH ZEMIN. Pozn. Elektronová konfigurace valenční vrstvy ns 2

Chemické názvosloví anorganických sloučenin 1

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Ročník: 1. pro obory zakončené maturitní zkouškou

DUM č. 2 v sadě. 24. Ch-2 Anorganická chemie

Přílohy. Příloha 1. Mapa s výskytem dolů a pramenů s hladinami vod po r (Čadek et al. 1968) [Zadejte text.]

Ch - Stavba atomu, chemická vazba

NABÍDKA PRODUKTŮ PRO ŠKOLY

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Chemie = přírodní věda zkoumající složení a strukturu látek a jejich přeměny v látky jiné

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda. Vyučovací předmět: Chemie. Třída: tercie. Očekávané výstupy. Poznámky. Přesahy. Žák: Průřezová témata

Kvalitativní analýza - prvková. - organické

Zařazení nekovů v periodické tabulce

Alkalické kovy. Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín

Gymnázium Chomutov, Mostecká 3000, příspěvková organizace Mgr. Monika ŠLÉGLOVÁ VY_32_INOVACE_06B_05_Vlastnosti kovů, hliník_test ANOTACE

K O V Y. 4/5 všech prvků

1 Prvky 1. skupiny (alkalické kovy )

Základní stavební částice

4. CHEMICKÉ ROVNICE. A. Vyčíslování chemických rovnic

VY_52_INOVACE_208 Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Chemie Ročník: 8, 9

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Úprava podzemních vod

ACH 02 VZÁCNÉPLYNY. Katedra chemie FP TUL VZÁCNÉ PLYNY

Be, Mg a kovy alkalických zemin

CZ.1.07/1.5.00/ Digitální učební materiály III/ 2- Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

1 mol (ideálního) plynu, zaujímá za normálních podmínek objem 22,4 litru. , Cl 2 , O 2

Horniny a minerály II. část. Přehled nejdůležitějších minerálů

Dusík a jeho sloučeniny

Alkalické kovy. Anorganická chemie 2 MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA KATEDRA FYZIKY, CHEMIE A ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.


a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) oxid manganatý Ca(H 2 BO 3 ) 2 dusitan stříbrný FeBr 3 hydroxid železitý

1 18 I. A VIII. A 1, ,003. relativní atomová hmotnost. 3Li 4Be 9F 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 0,97 1,50 4,10 2,00 2,50 3,10 3,50 4,10.

Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pořadí DUMu v sadě 08

Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1

Slovníček. - prvek, který tvoří hydroxid (kromě vodíku a kyslíku). - látka vzniklá sloučením dvou nebo více prvků.

ANODA KATODA elektrolyt:

Vyučující po spuštění prezentace může provádět výklad a zároveň vytvářet zápis. Výklad je doprovázen cvičeními k osvojení probírané tématiky.

DUM č. 6 v sadě. 24. Ch-2 Anorganická chemie

DUM VY_52_INOVACE_12CH35


Soli. Vznik solí. Názvosloví solí

Redoxní reakce - rozdělení

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Základy pedologie a ochrana půdy

Zařazení kovů v periodické tabulce [1]

VZNIK SOLÍ, NEUTRALIZACE

EU peníze středním školám digitální učební materiál

ANODA KATODA elektrolyt:

KONTROLNÍ TEST ŠKOLNÍHO KOLA

Křemík a jeho sloučeniny

Oborový workshop pro ZŠ CHEMIE

Chemické názvosloví anorganických sloučenin 2

OBSAH. 1) Směsi. 2) Voda, vzduch. 3) Chemické prvky (názvy, značky) atomy prvků, molekuly. 4) Chemické prvky (vlastnosti, použití)

Kovy alkalických zemin

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Vyšší odborná škola, Obchodní akademie a Střední odborná škola EKONOM, o. p. s. Litoměřice, Palackého 730/1

NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Javorník, okres Jeseník REDIZO: NÁZEV:VY_32_INOVACE_102_Soli AUTOR: Igor Dubovan ROČNÍK, DATUM: 9.,

Autorem materiálu je Ing. Dagmar Berková, Waldorfská škola Příbram, Hornická 327, Příbram, okres Příbram Inovace školy Příbram, EUpenizeskolam.

10 CHEMIE Charakteristika vyučovacího předmětu Vzdělávací obsah

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_02_Ch_ACH

Analytické metody využívané ke stanovení chemického složení kovů. Ing.Viktorie Weiss, Ph.D.

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Biogeochemické cykly vybraných chemických prvků

Kovy a metody jejich výroby

Technologie pro úpravu bazénové vody

I.A skupina s 1 prvky

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: CHEMIE PRVNÍ Mgr. Tomáš MAŇÁK 29. květen Název zpracovaného celku: REDOXNÍ REAKCE REDOXNÍ REAKCE

S prvky skupiny. prvky 1. skupiny alkalické kovy

Analytická chemie předběžné zkoušky

Transkript:

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354

Předmět: LRR/CHPB1/Chemie pro biology 1

Nepřechodné kovy Mgr. Karel Doležal Dr.

Cíl přednášky: seznámit posluchače s chemií nepřechodných kovů Klíčová slova: Alkalické kovy, Kovy alkalických zemin, Hliník, Germanium, Cín, Olovo, Arsen, Antimon a Bismut

Nepřechodné kovy Konfigurace ns 1, ns 2, nebo ns 2 np 1, ns 2 np 2, ns 2 np 3 Od n=4 obsazen také orbital (n-1)d 10 elektrony Od n=6 obsazen 4f 14

Alkalické kovy Skupina 1A periodického systému Prvek symbol Elektronová konfigurace Lithium Li 1s 2 2s 1 [He] 2s 1 Sodík Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 [Ne] 3s 1 Draslík K 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 [Ar] 4s 1 Rubidium Rb 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 1 [Kr] 5s 1 Cesium Cs 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 6s 1 [Xe] 6s 1 Francium Fr [Rn] 7s 1

Valenční sféra jeden velmi volně poutaný elektron Velmi malá hodnota ionizační energie, klesá shora dolů, elektropozitivní prvky Energeticky nejvýhodnější vznik iontové vazby, elektrony umístěny na orbitalu lokalizovaném v oblasti elektronegativnějšího prvku Vysoká hodnota druhé ionizační energie = alkalické kovy v běžných sloučeninách v ox. stavu I. Elektron. konfigurace těchto iontů shodná s konfigurací nejbližšího vzácného plynu Sloučeniny lithné větší podíl kovalentnosti vyžší rozpustnost v organických rozpouštědlech Minimální snaha vystupovat jako centrální atom v koordinačních sloučeninách, běžné kompenzující atomy Francium velmi vzácné, silně radioaktivní

Kohezní energie (síla držící atom v krystalové mřížce) velmi nízká = velmi měkké, velmi nízké body tání Bod tání ( O C) Bod varu ( O C) Li 181 1347 N 98 881 a K 63 766 R 39 688 b Cs 28,5 705

Barva ionty alkalických kovů stabilní konfigurace vzácných plynů excitace vyžaduje značnou energii, přechody v UV oblasti sloučeniny většinou bílé, s vyjímkou těch s barevným aniontem (chroman, dichroman, manganistan) Plamenová zkouška Prostředí bohaté na elektrony, ionty redukovány na atomy Excitační energie elektronů ve viditelné oblasti Emisní spektra plamenová spektrofotometrie (plamen excituje elektron do vyžší hladiny, ten při návratu emituje energii (světlo), intenzita závislá na koncentraci), AAS barva vlnová délka (nm) Li karmínová 670,8 Na žlutá 389,2 K fialová 766,5 Rb fialová 780 Cs modrá 455,5

Chemické vlastnosti V elementárním stavu velmi reaktivní Reakce se vzduchem směs, alkalické kovy reagují s více složkami Reakce s kyslíkem: Li hlavní produkt oxid, vedlejší peroxid Na - hlavní produkt peroxid, vedlejší oxid K, Rb, Cs hyperoxidy. Všechny reakce silně exotermické. Lithium reaguje i se vzdušným dusíkem, vznik nitridu: 6Li + N 2 = 2Li 3 N Reakce s vodou 2Me + 2H 2 O = 2MeOH + H 2 Lithium reakce nejpomalejší. Ostatní alk. kovy se taví, zapalují, hoří nebo exploduje vzniklý vodík. Reakce s alkoholy pomalejší, vznik alkoholátů. 2Me + 2ROH = 2ROMe + H 2

Sloučeniny alkalických kovů Oxidy lze připravit reakcí peroxidů nebo hyperoxidů s elementárními kovy KO 2 +3K = 2K 2 O Velmi silně bazické, s vodou reagují za vzniku silných bazí. Me 2 O + H 2 O = 2 MeOH Hydroxidy Nejsilnější báze známé ve vodných roztocích, LiOH hůře rozpustný KOH rozpustný v alkoholech, alkoholáty, užívané v organické syntéze Reagují s kyselinami, základem mnoha neutralizačních reakcí NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

Peroxidy [-O-O-] 2- diamagnetické, oxidační činidla (s redukčními činidly (Al, C, S) reaguje bouřlivě) - bělení. Mohou být považovány za soli peroxidu vodíku Na 2 O 2 +H 2 O = 2 NaOH + H 2 O 2 Reaguje i se vzdušným CO 2 : Na 2 O 2 +CO 2 = Na 2 CO 3 +O 2 Hyperoxidy Obsahuje [O 2 ] -, nepárový elektron, paramagnetické, barevné (LiO 2 a NaO 2 žluté, KO 2 a CsO 2 oranžový, RbO 2 hnědý) Výroba NaO 2 (reaktory) Na 2 O 2 +O 450 O C, 30 MPa 2 2NaO 2 Používá se k odstraňování CO 2 ze vzduchu 4KO 2 +2CO 2 = 2K 2 CO 3 +2O 2 (ponorky, vesmírné rakety, uzavřené prostory, dýchací přístroje) Ještě silnější oxidační činidla, reagují s vodou a kyselinami: KO 2 +H 2 O = KOH + H 2 O 2 +½ O 2

Soli Většinu lze připravit neutralizačními nebo vytěsňovacími reakcemi (také reakcí kyseliny s oxidem nebo hydroxidem alk. kovu) NaOH +HBr = NaBr + H 2 O K 2 CO 3 +H 2 SO 4 = K 2 SO 4 +H 2 O + CO 2 v roce 1991 celosvětově vyprodukováno 900 000 t NaHCO 3, 40% do prášku do pečiva (40% škrobu, 30% NaHCO 3, 20% NaAl(SO 4 ) 2, 10% Ca(H 2 PO 4 ) 2 (12% farmaceutický průmysl) NaHCO 3 50 100 O C Na 2 CO 3 +CO 2 Na, K významné biogenní prvky sodíková pumpa aktivní transport iontů Na + z buňky a K + do buňky Různá extra- a intracelulární koncentrace Na + a K + iontů = potenciálový gradient přes buněčnou stěnu Klíčová úloha v mechanizmu vedení vzruchu po nervové synapsi, funkce svalových buněk atd.

Výroba a použití technicky významných sloučenin Na, K v přírodě velmi běžné, 4% zemské kůry Surovinové zdroje halit NaCl, mořská voda, silvín KCl, karnalit KMgCl 3. 6H 2 O Světová produkce NaCl 184 mil. tun ročně, většina na výrobu NaOH Hydroxidy alk. kovů nejdůležitejší průmyslové zásady (průmysl chemický, papírenský a kosmetický) Výroba z vodných roztoků chloridů, amalgámovou nebo diafragmovou elektrolýzou Kaustifikace méně energeticky náročná, výroba LiOH Na 2 CO 3 +Ca(OH) 2 = 2NaOH + CaCO 3 elektrolýza chloridů (tavenin) také výroba kovů (alternativně redukce chloridů - vápníkem Rb, Cs) Li speciální slitiny automobilový a letecký průmysl, LiCO 3 výroba hliníku Draselné soli hlavně hnojiva

Kovy alkalických zemin Skupina 2A periodického systému Prvek symbol Elektronová konfigurace Beryllium Be 1s 2 2s 2 [He] 2s 2 Hořčík Mg 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 [Ne] 3s 2 Vápník Ca 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 [Ar] 4s 2 Stroncium Sr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2 [Kr] 5s 2 Barium Ba 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 6s 2 [Xe] 6s 2 Radium Ra [Rn] 7s 2

Valenční sféra dva elektrony poměrně volně poutány vyžší hodnoty kohezní energie, kovy tvrdší (ale stále měkké), vyžší body tání a varu než alk. kovy. Variabilita různá krystalová struktura. Bod tání ( O C) Bod varu ( O C) Be 1287 (2500) Elektronegativnější než alk. kovy, berillium vůbec netvoří kation, polárně kovalentní vazby, i hořčík. Ostatní nižší elektronegativita, iontové vazby. Elementární kovy vazba kovová. Mg 649 1105 Ca 839 1494 Sr 768 1381 Ba 727 (1850)

Tento obrázek nyní nelze zobrazit. Chemické vlastnosti Beryllium nejméně reaktivní, na vzduchu stálé, povrh se pasivuje (stejně jako v konc. kyselinách). zředěné kyseliny Be + 2HCl + 4H 2 O = [Be(H 2 O )4 ]Cl 2 + H 2 (amfoterní) Be + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 [Be(OH) 4 ] + H 2 Ostatní spontální reakce s vodou (pomaleji než alk. kovy) Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 +H 2 silné redukční vlastnosti metalotermická výroba kovů reakce s kyselinami Mg + 2HCl = MgCl 2 +H 2 Hoření v proudu kyslíku oxidy MO (Be > 600 o C) Hoření na vzduchu Mg MgO + Mg 3 N 2

Sloučeniny BeO, Be(OH) 2 amfoterní (reagují s roztoky kyselin i hydroxidů alk. kovů) BeO + 2NaOH = Na 2 BeO 2 +H 2 O Ost. oxidy a hydroxidy silně basické, rozpustné pouze v kyselinách Binární sloučeniny Be slučování prvků za vysokých teplot, polymerní, málo reaktivní. Ost. binární sloučeniny iontová struktura, reaktivnější. Ternární kyslíkaté sloučeniny berylnaté dobře rozpustné ve vodě, zejména hydráty. Soli Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+ (fluoridy, uhličitany, fosforečnany, sírany, chromany) málo rozpustné

Tvrdost vody Obsah solí kovů alkalických zemin Německé stupně tvrdosti o dh, 1 stupeň = 10 mg/l CaO nebo MgO. Dnes uz koncetrace iontu mmol/l. 1mmol/L = 5, 6 o dh Přechodná (uhličitanová) tvrdost obsah hydrogenuhličitanů Ca(HCO 3 ) 2 t CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Trvalá (síranová) tvrdost, zůstává i po převaření, odstranění iontoměniče, CaSO 4 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + Na 2 SO 4 (NaPO 3 ) n Grahamova sůl (a další fosfáty) komplexace, zabránění precipitace

Výroba a použití technicky významných sloučenin Be použití kovu jaderné reaktory (moderátory neutronů), slitiny (s Cu beriliové bronzy), tvrdé, tepelně i chemicky odolné. BeO barvy, speciální skla CaCO 3.MgCO 3 dolomit, šestý nejrozšířenější prvek v zemské kůře (2,76%), hnojiva CaCO 3 vápenec (2 krystal. formy kalcit, aragonit), sedimenty, korály sádrovec CaSO 4. 2H 2 O, anhydrit CaSO 4 Technický význam oxid vápenatý výroba ve vápenkách žíháním vápence při 900 o C CaCO 3 CaO + CO 2 (1993 128 mil. tun) CaO +H 2 O Ca(OH) 2 hašení. Využití Ca(OH) 2 : stavebnictví, výroba papíru, hnojiv, cukrovarnictví, zprac. kůží. BaSO 4 barit (těživec), witherit BaCO 3 Chlorid metalurgie, dusičnan sklářství, síran pigmenty. Ra Marie Curie - Sklodowská (1867-1934) 1911 Nobelova cena za chemii. Dříve radioterapie

Organokovové sloučeniny Velmi reaktivní Nejvýznamnější Grignardova činidla (Nobelova cena za chemii 1912) RY + Mg ether RMgY Univerzální reakční činidla v organické syntéze RMgY + CO 2 RCOOH RMgY + O 2 ROH RMgY + RCH=O R 2 CHOH Komplexní sloučeniny Mnohem ochotněji než alkalické kovy M 2 [BeF 4 ] Mg a Ca - donorový atom kyslík Komplexy s EDTA měření a odstraňování tvrdosti vody, součást detergentů HOOC HOOC H 2 C N C H 2 C C N H H2 2 H 2 C C H 2 COOH COOH

Mg, Ca významné biogenní prvky Chlorofyl (1915 Willstatter Nobelova cena) chloros = zeleny, phylos = list (jiné porfirinové pigmenty hemy porfin (pyrolové podjednotky) 6CO 2 + 6H 2 O VIS, chlorofyl C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Ca 3 (PO 4 ) 3 kosti, zuby Mg 2+ - komplex s ATP, fosfotransferázy

3. skupina Prvek symbol Elektronová konfigurace Oxidační stav Bor B [He] 2s 2 2p 1 III Hliník Al [Ne] 3s 2 3p 1 (I) III Galium Ga [Ar] 3d 10 4s 2 4p 1 I III Indium In [Kr] 4d 10 5s 2 5p 1 I III Thalium Tl [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1 I III

ns 2 np 1 -Al jediný stabilní ox. stav je III (vyjímka vznik AlCl při výrobě Al) U Ga, In, Tl konfigurace inertního elektronového páru, také stabilní, výskyt oxidačních stavů I a III (stabilita +I stoupá od Ga k Tl) Al nižší elektropozitivita (než např. alkalické kovy) většinou polární vazby s převažujícím podílem kovaletnosti (vyjímka fluor a částečně kyslík vyšší podíl iontovosti) Koordinace tetraedrická nebo oktaedrická. Zajímavá existence dvojic atomů (Ga 2 ) VI s vazbou kov kov nebo kationtů Diamagnetické jeden atom v ox. stupni I a druhý III

Chemické vlastnosti Kovový hliník technicky významný kov, vrstvička oxidu na povrchu brání oxidaci (práškový hliník po zapálení shoří na oxid) Rozpouští se ve zředěných kyselinách a hydroxidech alk. kovů za vývoje vodíku 2Al + 6HCl + 12H 2 O 2AlCl 3.6H 2 O + 3H 2 (i ost. kovy, Tl přechází na soli thalné) 2Al + 2NaOH + 6H 2 O 2Na[Al(OH) 4 ] + 3H 2 (pouze Al a Ga) Oxidující kyseliny pasivace (hliníkové kontejnery doprava kys. dusičné) Ga, In, Tl nízké body tání, Ga pouze 30 O C, za lab. teploty často kapalné. Na vzduchu stálá, jen Tl reaguje se vzdušnou vlhkostí, vzniká silně bazický TlOH.

sloučeniny Oxidy a hydroxidy hlinitý, galitý a inditý amfoterní (kationty stálé jen ve vodných roztocích silně kyselých, jinak hydroxokomplexy) Oxid a hydroxid thalný silně bazický. I ostatní sloučeniny silně iontové. Ochota všech iontů kovů III. hlavní skupiny tvořit koordinační sloučeniny: chlorid hlinitý tvoří dimer Al 2 Cl 6, Al v koord. čísle 4. Jinak nejběžnější a nejstálejší aquakomplexy, hydroxokomplexy a halogenkomplexy.koord. číslo 4 nebo 6 Významné organokovové sloučeniny R 3 Al, R 2 AlY, RAlY 2 (R = alkyl nebo aryl, Y=vodík, halogen aj.) Také RIn, RTl. Využití org. syntéza, katalýza, raketová technika Rozpustné sloučeniny thalné silně jedovaté. Také hliník není biogenní prvek, podezřelý že může být příčinou Alzheimerovy choroby. Proto obsah hliníku pečlivě testován v dializačních roztocích a krevní plazmě. Problém hliníkové nádobí a kyselé potraviny (ocet).

Výskyt v přírodě Hliník třetím nejvíce zastoupeným prvkem v zemské kůře, tvoří 7,5 8,3 % zemské kůry. Nejběžnější horninou na bázi hliníku je bauxit, Al2O3 2 H2O Minerály na bázi Al2O3 významné i ceněné. Korund na 9. místě Mohsovy stupnice tvrdosti. Drahé kameny na bázi Al 2 O 3, charakteristické zbarvení způsobují příměsi. Červený rubín - příměsi oxidů chromu, modrý safír - stopová množství oxidů titanu a železa, významné použití měřicí přístroje.

Výroba Obtížná, elementární hliník nelze jednoduše metalurgicky vyredukovat z jeho rudy. Tavná elektrolýza bauxitu (Maďarsko) nebo kryolitu, 950 C, elementární hliník se vylučuje na katodě. Žiar nad Hronom Ga elektrolýza vodných roztoků galitanu sodného nebo tavná elektrolýza GaCl 3. Využití Al výroba slitin (např. dural (90 96 % hliníku a 4 6 % mědi s menšími přísadami mědi, hořčíku, manganu) konstrukční materiály, elektrické vodiče, antikorozní povlaky, spotřební předměty (mince, kuchyňské nádobí, alobal) Aluminotermie díky elektropozitivitě velká afinita ke kyslíku, ochotně reaguje s ním i oxidy jiných kovů 2 Al + Fe2O3 Al2O3 + 2 Fe Organická syntéza (katalyzátory např. AlCl 3, chromatografie na tenké vrstvě - Al2O3. Octan hlinitý masti. Ga, In polovodiče.

Germanium, Cín, Olovo Skupina 4B valenční sféra ns 2 np 2, (n-1)d plně obsazena Oxidační stav IV (vysoký podíl kovalence, tetraedr) a II (lomený tvar, nejstabilnější u olova). Ochotně se koordinují, vyšší koord. čísla. Poměrně málo reaktivní, jen olovo se na vzduchu pokrývá vrstvičkou oxidu a uhličitanu Reakce s oxidujícími kyselinami (Ge nereaktivní): 3Sn + 4HNO 3 +3xH 2 O 3SnO 2. xh 2 O + 4NO + 2H 2 O 3Pb + 8HNO 3 3Pb(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O (Pb nereaguje s H 2 SO 4, pasivace) Reakce s kyslíkem (spalování) a dalšími nekovy jen za vysokých teplot Ge IV, Sn II nebo Sn IV, Pb II (reaguje nejochotněji). Sn a Pb ochotně slitiny mnohé technický význam bronz (80-90% mědi, zbytek cín, zvonovina (22%), dělovina (10%)), pájky (cín + olovo, bismut, stříbro), liteřina (směs olova, cínu a antimonu), ložiskový kov (90% cínu, měď, antimon) odolné proti otěru

sloučeniny Oxidy a hydroxidy amfoterní (v bazickém prostředí vznikají anioty, v kyselém kationty) Ge(OH) 2 +2NaOH Na 2 GeO 3 +H 2 O + H 2 PbO 2 nestálý, velmi silé oxidační činidlo 5PbO 2 +2Mn 2+ +4H 3 O + 2MnO 4- +5Pb + +6 H 2 O Kationty sklon k hydrolýze, v kys. prostředí polyjaderné Se sírou sulfidy GeS i GeS 2, SnS i SnS 2, pouze PbS. Halogenidy MeY 2 (iontové) i MeY 4 (kovalentní). 2GeI 2 Ge + GeI 4, naopak halogenidy olovnaté stálé. PbY 4 naopak nejsou známy (oxidační schopnost Pb IV příliš velká) Tvorba komplexních sloučenin běžná, kromě Pb IV. Ge II a Sn II naopak snadno podléhají oxidaci. I organokovových sloučenin velké množství R 4 M,., RMY 3 (R = alkyl, aryl Y=halogen, OH, SH, CN, NCS ). I složitější stechiometrie, vazby kov-kov.

Výskyt, výroba, použití Germanium vzácné, polovodič, optická vlákna, katalyzátor pří výrobě polymerů. Výroba zonální tavba (po vyredukování) Cín poměrně vzácný, ČR bohatá naleziště Cínovec. Výroba redukce cínovce kasiteritu (SnO 2 ) uhlím. SnO 2 + 2 C Sn + 2 CO Stříbrolesklý kov, měkký tažný (tenká folie staniol). Několik krystalických modifikací přechod při 13,2 O C rozpad cínového nádobí cínový mor. Poměrně nízký bod tání - již od poloviny 3. tisíciletí př. n. l. I známo lití do forem. Zdravotní nezávadnost ochrana potravin. Elementární cín pod 3,72 K supravodivý.

Olovo Nízkotavitelný, měkký, velmi těžký, toxický kov, používaný člověkem již od starověku. Poměrně vzácné, obsah v zemské kůře se zvyšuje jeho isotopy konečnými produkty rozpadových řad. Pb a PbO 2 materály elektrod v nejběžnějších akumulátorech (využití poloviny světové produkce olova). Anoda: PbO 2 + H 2 SO 4 + 2H 3 O + +2e - PbSO 4 Katoda: Pb + SO 4 2- PbSO 4 +2e - Reakce přícinou vzniku rozdílu potenciálu (při nabíjení probíhají opačně). Vodou nekoroduje rozvody. Vitráže, olovnaté sklo. Uchovávání H 2 SO 4. Účinně pohlcuje rtg záření. Vysoká specifická hmotnost střelivo. Pigmenty - Pb 3 O 4 suřík (nerozpustný červený), olovnatá běloba - Pb 3 (OH) 2 (CO 3 ) 2, PbCrO 4 chromová žluť aj.

Tetraethylolovo, Pb(C 2 H 5 ) 4, organokovová sloučenina, dříve se přidávala do benzínu, aby antidetonační přísada do paliv - zvýšení oktanové čísla. Oktanové číslo - procentuální obsah izo-oktanu ve směsi izooktanu (přesněji 2,2,4-trimethylpentanu) s n-heptanem, která je proti samozápalu stejně odolná jako zkoumané palivo (čistý n- heptan má definicí určeno oktanové číslo 0, čistý izo-oktan má určeno oktanové číslo 100). Oktanové číslo však může mít i hodnotu vyšší než 100, což vyjadřuje fakt, že dané palivo je ještě odolnější proti samozápalu než čistý izo-oktan. Dnes - katalyzátory výfukových plynů a bezolovnatý benzín 4 Na + Pb + 4 (C 2 H 5 )Cl Pb(C 2 H 5 ) 4 + 4 NaCl Těkavá toxická látka, dobře rozpustná v tucích, rychle vstřebatelná kůží i plicemi. V játrech se matabolizuje na toxické trietylolovo

Arsen, antimon a bismut Skupina 5B, konfigurace ns 2 np 3, zaplněné orbitaly (n-1)d efekt inertního elektronového páru As, Sb stabilní ox. stavy III i V ( nejtěžší Bi již pouze III, velmi ochotně zachvává inertní pár ns 2 ) Kovový charakter vzrustá od As k Bi III hybridizace SP 3, tetraedr. Když tři vazeb. partneři pyramida. V koord. sloučeninách koord. číslo IV. V většinou trigonální bipyramida, zapojeny orbitaly nd. Ochotně vytváří vazby kov-kov a pevné vazby kov-uhlík mnoho organokovových sloučenin Ve sloučeninách s elektropozitivními kovy oxidační stav III, kovová vazba. Pouze As se na vzduchu pomalu oxiduje, ostatní stálé. Při spalování vznikají oxidy As 4 O 6, Sb 4 O 6 a Bi 2 O 3. Ochotně tvoří binární sloučeniny s nekovy, většinou vznik sloučenin III, u As a Sb při přebytku nekovu V. Odolné v roztocích kyselin a zásad, pouze v konc. Oxidujících kyselinách se za horka pozvolna rozpouštějí.

3 As + 5HNO 3 +2H 2 O 3 H 3 AsO 4 +5NO 2Sb + 6H 2 SO 4 Sb 2 (SO 4 ) 3 +3SO 2 +6H 2 O Bi + 4HNO 3 Bi(NO 3 ) 3 +NO +2H 2 O (důvod: Oxidy As kyselejší, s vodou tvoří volné kyseliny. Oxidy Sb a Bi basictější charakter) As 4 O 6 + 12OH - 4AsO 3-3 +6H 2 O As 2 O 5 + 6OH - 2AsO 3-4 +3H 2 O soli hydrolýza oxo a hydroxokomplexy Oxidy antimonu méně kyselé, nerozpustné ve vodě Oxid bismutitý nemá kyselé vlastnosti a není amfoterní. Dobře se rozpouští v kyselinách, vznikají soli bismutité které snadno hydrolyzují až na Bi(OH) 3 Bi(OH) 3 také již není amfoterní nerozpouští se v roztocích hydroxidů, ale v kyselinách Oxidace Bi(OH) 3 v alkalickém prostředí silnými ox. činidly bismutičnany. Ty silným ox. prostředkem, redukují se na soli bismutité. Bi(OH) 3 +3NAOH +Cl 2 NaBiO 3 + 2NaCl + 3 H 2 O

Halogenidy kovalentní, těkavé. Stechiometrie MeY 3 (redoxně stálé), MeY 5 (termicky nestálé, působí oxidačně), Me 2 Y 4 vazba kov-kov. V kys. roztocích nebo taveninách s halogenidovými ionty koord. sloučeniny, koord. číslo 4 až 6. Sulfidy Me 2 S 3 a Me 2 S 5. Bi jen Bi 2 S 3. Také sulfidy As 4 S 4 a As 4 S 3 s vazbou kov-kov. Řada organokovových sloučenin R 3 Me až RMeY 2, iontové soli, sloučeniny s vazbou kov-kov atd. Výroba a použití Elementární kovy rozsáhlé použití jako slitiny s olovem a cínem polovodiče, pájky, liteřina atd Rudy většinou sulfidy arsenopyrit (FeAsS), realgar, AsS a auripigment As2S3; Antimonit Sb2S3, ullmannit o složení NiSbS. Z rud tepelný rozklad FeAsS FeAs + S nebo pražení oxidy, ty pak redukovány např. uhlíkem. Velmi čísté pro polovodiče zonální tavba. Většina sloučenin As a Sb jedovaté. As 2 O 3 arsenik trávení hlodavců, lov kožešinové zvěře. Arsenitan vápenatý vápenné mléko insekticid As 4 O 6 +2Ca(OH) 2 2Ca(AsO 2 ) 2 +2H 2 O Insekticidy i další soli arsenité a arseničné.