Gymnázium, Brno, Elgartova 3 Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název projektu: GE Vyšší kvalita výuky Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0925 Autor: Mgr. Hana Křivánková Téma: Vybrané kapitoly z anorganické a organické chemie Název: Uhlík Datum: 19. 11. 2013 Cílová skupina: 1.-4. ročník gymnázia Vzdělávací obor: Chemie Anotace: Tato prezentace slouží k vysvětlení pojmu uhlík.
C = Uhlík ptk: IV.A ptd: 4. skup. nepřechodných prvků - 12 6C nejrozšířenější izotop 6 C [ 2 He]: 2s2 ; 2p 2 6C*[2He]: excitovaní stav základní stav
Pozn. : v organické sloučenině je C vždy čtyřvazný vždy v excitovaném stavu Mimořádnou vlastností C je jeho schopnost se řetězit, tj. vytvářet řetězce rozmanitého tvaru a rozmanité délky, v těchto řetězcích jsou C-atomy spojeny jednoduchými, dvojnými nebo trojnými vazbami Řetězce: 1. lineární (rozvětv, nerozvětvený) > acyklický 2. cyklické
Fyzikální vlastnosti čistý C- existuje ve 2 alotropických modifikacích -diamant (s. krychlová) - grafit [tuha](s. šesterečná) -fulleren ( fotbalen ) 3.modifikace diamant : atomový krystal (C atomy jsou ve všech směrech spojeny silnými kovalentními vazbami tvrdý, křehký, nevodič) grafit : vrstevnatý krystal ( C atomy jsou v rámci 1 vrstvy spojeny kovalentními vazbami, mezi vrstvami pak van der Waalsovy síly > měkký, odírá se, vodivý)
černý C : sloučenina dřev. uhlí, koksu, retortovaného uhlí (jemně rozptýlené krystalky grafitu) Chemické vlastnosti C se slučuje (za zvýšené teploty i s O 2 vázaným ve sloučeninách důležité redukční činidlo tohoto jevu se užívá i při výrobě kovů z rud př.: SnO 2 + 2C Sn + 2CO
Biologické vlastnosti C je důležitý biogenní prvek, organických sloučenin Výskyt volný: grafit, diamant vázaný: anorganická sloučenina: CO 2 (0,05%) CaCO 3 (kalcit) MgCO 3 (magnezit) Obr.1
- organická sloučenina ( ve formě bílkovin, NA, cukry, tuky) + přeměněné organické sloučeniny : uhlí, ropa, zemní plyn Využití diamant> vrtání, řezání skla, šperky koks> redukční činidlo, výroba kovů, palivo saze> pigment do pneumatik aktivní uhlí> absorbent (filtry plynových masek)
Výroba diamant : vyrábí se z grafitu za vysokého tlaku a teploty (5000 C) grafit :z antracitu zahříváním v el. pecích Obr.2
C a O: + - CO= oxid uhelnatý, málo reaktivní C O - vzniká nedokonalým spalování C CO- generátorový plyn CO+H 2 - vodní plyn - plyn bez barvy, bez chuti a zápachu, prudce jedovatý - hemoglobin + CO = karboxyhemoglobin - má redukční účinky; CO+Cl 2 COCl 2 (fosgen=bchl) - s přechodnými prvky tvoří komplexy : př. Ni (CO) 4 tetrakarboxylnikl
CO 2 oxid uhličitý - vzniká dokonalým spalováním, dýcháním, kvašením: C 6 H 12 O 6 2CO 2 + 2C 2 H 5 OH Příprava: CaCO 3 +2HCl CO 2 + H 2 O + CaCl 2 Výroba : CaCO 3 (t)cao + CO 2 - rozpustnost v H 2 O malá, zvyšuje se za zvýšeného tlaku, lze zkapalnit, ztužit (suchý led) - C>10% nedýchatelný a nepodporuje hoření, kyselinotvorný! H 2 O+CO 2 H 2 CO 3
Význam CO 2 : - biologický : fotosyntéza - geologický : krasové jevy :CaCO 3 + H 2 O+ CO 2 Ca(HCO 3 ) 2 - čištění cukerné šťávy, chladící zařízení,výroba sodovek
H2CO3 kyselina uhličitá + její soli = uhličitany, hydrogenuhličitany Na 2 CO 3 10H 2 O - krystalická soda (mýdla, impregnace) NaHCO 3 - jedlá soda (užívání, prášek do pečiva) K 2 CO 3 - potaš (výroba mýdla, umělé hnojivo)
C s S - CS 2 Sirouhlík (jedovatý, rozpouštědlo) C s N - HCN Kyanovodík (jedovatý,hořké mandle) (cyankáli) + soli= kyanidy; př.: KCN C s kovy karbidy! (C-IV! ) + křemík > Si IV C -IV - karborundun (brousek)
Opakování: Z čeho se vyrábí umělý diamant? - z grafitu Doplňte CaCO 3 + 2HCl... CaCl 2 +.. H 2.. O + CO 2 V čem tkví nebezpečnost CO? - váže se na hemoglobin nastane udušení Vypište alotropické modifikace C: - grafit, diamant, fulleren
Citace obrázků: Obr.1:JAKUBEC, Karel. http://commons.wikimedia.org [online]. [cit. 25.11.2013]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/file:calcit_1.jpg Obr.2:PHILIPS, Gregory. http://commons.wikimedia.org [online]. [cit. 25.11.2013]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/file:cz_brilliant.jpg?uselang=cs
Program: OpenOffice Internetové zdroje: Přispěvatelé Wikipedie, Uhlík [online], Použitá literatura: PEČ, Pavel a Danuše PEČOVÁ. Chemie do kapsy. 1. PACÁK, Josef. Stručné základy organické chemie. GAŽO, Ján. Všeobecná a anorganická chémia. 3. vyd. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu.