EU peníze středním školám digitální učební materiál Číslo projektu: Číslo a název šablony klíčové aktivity: Tematická oblast, název DUMu: Autor: CZ.1.07/1.5.00/34.0515 III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Anorganická chemie, VY_32_INOVACE_DVO516 Mgr. Martin Dvořák, Ph.D. Ročník: I. Předmět: Téma: Anotace: Chemie Prvky 14. skupiny V dokumentu jsou popsány vlastnosti, výroba a použití prvků 14. skupiny periodické tabulky prvků. www.spsstavvm.cz 2012-2013
PRVKY 14. SKUPINY C, Si, Ge, Sn, Pb UHLÍK GERMANIUM KŘEMÍK CÍN OLOVO www.spsstavvm.cz strana 2
UHLÍK dva isotopy 12 C a 14 C (radioaktivní) schopnost tvořit dlouhé řetězce hořlavý formy: grafit, diamant, uhlí, fullereny, grafen, saze, aktivní uhlí www.spsstavvm.cz strana 3
GRAFIT / TUHA měkká černá pevná látka vede elektrický proud má vrstevnatou strukturu vrstvy jsou k sobě vázány van der Waalsovými silami www.spsstavvm.cz strana 4
DIAMANT nejtvrdší přírodní látka krychlová struktura nevede proud, velmi dobrý vodič tepla lze vytvořit z grafitu tlakem a teplotou www.spsstavvm.cz strana 5
FULLERENY pravidelné duté molekuly složené z mnohoúhelníků objeveny 1996 Nobelova cena v dutině mohou obsahovat i jiné atomy supravodiče, příprava laserem do grafitu www.spsstavvm.cz strana 6
VÝSKYT: volný i vázaný uhličitany CaCO 3, MgCO 3, oxidy uhlíku, organické sloučeniny, uhlí, ropa, zemní plyn VÝROBA: minimálně, jen se čistí OXIDAČNÍ ČÍSLA: -II, +II, +IV POUŽITÍ: koks palivo, výroba grafitu diamant klenotnictví, broušení grafit elektrody, tužky, mazadlo ložisek aktivní uhlí absorpční materiál saze výroba pneumatik a plastů www.spsstavvm.cz strana 7
SLOUČENINY karbidy MC -IV s kovy o nižší elektronegativitě sirouhlík CS 2 halogenidy CX 4 kyanidy MCN oxid uhelnatý CO oxid uhličitý CO 2 kyselina uhličitá H 2 CO 3 uhličitany (CO 3 ) 2- hydrogenuhličitany (HCO 3 ) - www.spsstavvm.cz strana 8
KŘEMÍK šedá pevná látka dvě modifikace (prášek, šedé krystaly) polokov málo reaktivní (s většinou prvků až za vyšších teplot) druhý nejrozšířenější prvek v zemské kůře www.spsstavvm.cz strana 9
VÝSKYT: vázaný v kyslíkatých sloučeninách SiO 2 (křemen), křemičitany a další POUŽITÍ: hutnictví slitiny chemie křemíkové polymery elektronika integrované obvody VÝROBA: redukcí SiO 2 v elektrické peci OXIDAČNÍ ČÍSLA: -IV, +IV www.spsstavvm.cz strana 10
SLOUČENINY silany Si n H 2n+2 halogenidy SiX 4 silicidy MSi -IV sloučeniny s kovy karbid křemičitý SiC oxid křemičitý SiO 2 hlinitokřemičitany - Na[AlSi 3 O 8 ] kyselina tetrahydrogenkřemičitá H 4 SiO 4 polysiloxany silikony - (R 2 SiO) n www.spsstavvm.cz strana 11
www.spsstavvm.cz strana 12
GERMANIUM polokov, polovodič vzácné, v rudách Zn a Ag OXIDAČNÍ ČÍSLA: -IV, +II, +IV POUŽITÍ: elektronika tranzistory, vedení světla www.spsstavvm.cz strana 13
CÍN 2 modifikace bílý kovový, šedý nekovový prášek tažný, kujný, odolný vůči vzduchu, vodě, zředěným kyselinám a zásadám www.spsstavvm.cz strana 14
VÝSKYT: pouze vázaný např. SnO 2 (cínovec) VÝROBA: redukcí uhlím v peci POUŽITÍ: staniol, konzervy, historické předměty povrchová úprava kovů - pocínování slitiny bronz, pájecí kov, SnO 2 smalty, glazury OXIDAČNÍ ČÍSLA: +II, +IV www.spsstavvm.cz strana 15
OLOVO měkký, těžký, jedovatý kov odolné vůči vzduchu a vodě pohlcuje radioaktivní záření jeho rozpustné sloučeniny jsou jedovaté www.spsstavvm.cz strana 16
VÝSKYT: hlavně vázané, např. PbS (galenit) VÝROBA: redukcí koksem v peci POUŽITÍ: ochranné štíty proti radioaktivitě výroba akumulátorů sloučeniny barviva OXIDAČNÍ ČÍSLA: +II, +IV www.spsstavvm.cz strana 17
Použité zdroje a odkazy: Dvořák M.: Výuka chemie na středních průmyslových školách stavebních v České republice. Doktorská práce. Praha 2012 Obr. 1 Rob Lavinski [cit. 2013-3-10]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d8/graphite-tn19a.jpg Obr. 2 [cit. 2013-3-10]. Dostupný volně na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/79/k%c5%99em%c3%adk.png Obr. 3 Saperaud [cit. 2013-3-10]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5e/germanium.jpg Obr. 4 [cit. 2013-3-10]. Dostupný volně na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/56/metal_cube_tin.jpg Obr. 5 [cit. 2013-3-10]. Dostupný volně na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ef/metal_cube_lead.jpg www.spsstavvm.cz strana 18
Použité zdroje a odkazy: Obr. 6 Yoshi [cit. 2013-3-10]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/graphit_gitter.svg Obr. 7 Black Moon [cit. 2013-3-10]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/20/aew_diamond_solo_white.gif www.spsstavvm.cz strana 19