Looks like no one added any tags here yet for you.
Jaké jsou izotopy vodíku a jejich výskyt?
Protium (99,98%), Deuterium (0,02%), Tritium (radioaktivní).
Jakými metodami se vyrábí vodík?
Krakování uhlovodíků, oxidace uhlovodíků vodní parou, konverze syntézního plynu.
Krakování uhlovodíků
Proces rozkladu uhlovodíků na menší molekuly, který generuje vodík.
C12H26 C5H10 + C4H8 + C3H6 + H2
Oxidace uhlovodíků vodní parou
CH4 + H2O CO + 3H2
Konverze syntézního plynu:
CO + H2O → CO2 + H2;
Jak se připravuje vodík?
Rozpouštění neušlechtilých kovů v neoxidující kyselině, elektrolýzou
Rozpouštění neušlechtilých kovů v neoxidující kyselině
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Elektrolýza vody:
Větší vodivost pomocí NaOH
Katodová reakce: 4H3O+ + 4e− 4H2O + 2H2
anodová reakce: 4OH− → 2H2O + O2 + 4e−
Jaký je potenciál vodíku jako redukčního činidla?
Vodík může redukovat kovy s vyšším E0, jako Ag+ a WO3.
- Stříbro: Ag+ / Ag + 0,80 V ; 2Ag+ + H2 → 2Ag + 2H+
- Wolfram: WO3 + 3H2 → W + 3H2O
Co jsou syntézní plyny?
Směsi H2 a N2 nebo H2 a CO, které se používají pro výrobu NH3 nebo CH3OH.
Kovalentní hydridy
Vznikají většinou s p-prvky, molekulové, příklady zahrnují NH3, SnH4 (polymerní struktury jako BeH2).
Iontové hydridy
Vznikají převážně se s-prvky a obsahují anion H-.
Kovové hydridy
Obvykle jde o nestechiometrické sloučeniny s d-prvky, často
Jaké jsou příčiny tvrdosti vody?
Přítomnost iontů Ca2+ a Mg2+.
přechodná tvrdost vody
působena anionty HCO3 −, lze odstranit varem.
O2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq)
CaCO3(s) + H2CO3(aq) → Ca2+(aq) + 2HCO3−(aq)
Ca2+(aq) + 2HCO3−(aq) → CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l)
Krasové jevy
- Primární (korozní)
- Ca(HCO3)2 → CaCO3 +CO2 + H2O
- Sekundární (srážení)
- CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
Jaké jsou metody změkčování trvalé tvrdosti?
Změkčování vody pomocí srážedel jako NaOH, Na2CO3, Na3PO4.
3Ca2+(aq) + 2Na3PO4(aq) → Ca3(PO4)2(s) + 6Na+(aq)
Mg2+(aq) + 2NaOH(aq) → Mg(OH)2(s) + 2Na+(aq)
Vytěsňování kyselin
působením silnější kyseliny na sůl slabší kyseliny je možno připravit slabší kyselinu
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 3CaSO4 + 2H3PO4
NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + HCl
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
Diagonální podobnost Li / Mg
podobná koordinační čísla v krystalových mřížkách (podobné velikosti iontů Li+ a Mg2+)
podobný stupeň iontovosti/kovalence ve sloučeninách
při hoření vytvářejí oxidy
fluoridy, uhličitany a fosforečnany ve vodě nerozpustné
Co je reakcí alkalických kovů s kyslíkem?
- Li → Li2O (oxid)
- Na → Na2O2 + Na2O (peroxid)
- K, Rb, Cs → MO2 (hyperoxid)
Jak se chovají neušlechtilé kovy v kyselinách?
Rozpouštějí se za vývoje vodíku: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Jaký je rozdíl mezi obecnou reaktivitou neušlechtilých a ušlechtilých kovů?
Ušlechtilé kovy reagují pouze se silnými kyselinami s oxidačními účinky: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Jak alkalické kovy reagují s vodou?
redukují ji,
2H2O + 2e− H2 + 2OH E = −0,42 V
Na Na+ + e− E0 = +2,71 V
2Na + 2H2O 2NaOH + H2
Výroba NaOH
Brine Chlorine: Elektrolýza solanky, která produkuje NaOH.
Anodová reakce: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e−
Katodová reakce: 2H+ + 2e → H2
využití vápence
Pálené vápno (CaO) a hašené vápno (Ca(OH)2) jsou široce používány ve stavebnictví a hutnictví.
pálení vápna
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) za ΔT
hašení vápna
CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s)
biologický význam Na+, K+
- kontrola vodní rovnováhy prostřednictvím změn osmotického tlaku
- sodíko-draslíková pumpa
- účastní se přenosu nervového impulsu a svalové kontrakce (vč. srdečního svalu)
:
biologický význam Mg2+
Důležitý prvek nacházející se v chlorofylu.
biologický význam Ca2+
V lidském těle přibližně 1 kg Ca, většinou v podobě Ca3(PO4)2,
v zubní sklovině (hydroxyapatit) - kazí se
kažení zubů
Ca5(PO4)3OH + 4H3O+ → 5Ca2+ + 3HPO4 2− + 5H2O
rezistnější fluoroapatit
Ca5(PO4)3OH + F− → Ca5(PO4)3F + OH−
organokovové sloučeniny
- Sloučeniny s vazbou kov-uhlík,
- organohořečnaté (Grignardova činidla)
- R—Cl + Mg → R—Mg—Cl (katalýza Et2O)
- použití – alkylační (arylační činidla)
- PhMgCl + GeCl4 → Ph4Ge + MgCl2
Typy boranových klastrů
closo-klastry (veškeré vrcholy)
nido-klastry (chybí jeden vrchol)
arachno-klastry (chybí dva vrcholy)
borax
Na2B4O7 + H2 SO4 + 5H2O → Na2SO4 + 4B(OH)3
kys. boritá jako jednosytná kyselina
(OH)3B + |OH2 → (OH)3B—OH2
HB(OH)4 + H2O → H3O+ + B(OH)4−
oxid boritý anhydridem kyseliny borité
2B(OH)3 → B2O3 + 3H2O
Význam boru a jeho sloučenin
radioterapie a jaderná energetika, sklářský průmysl (nízká roztažnost, Pyrex, Simax, skelná vata), biologické vlastnosti (stopový prvek rostlin, insekticidní a antiseptické účinky)
Jaké jsou vlastnosti amfoterního hliníku?
Hliník reaguje jak s kyselinami, tak s hydroxidy.
Al(s) + H2O(l) → pasivace
Al(s) + 6H+(aq) → 2Al3+(aq) + 3H2(g)
2Al(s) + 2OH−(aq) + 6H2O(l) → 2Al(OH)4(aq) + 3H2(g)
amfotermní vlastnosti Al2O3 a Al(OH)3
Al2O3(s) + 2OH−(aq) + 3H2O (l) → 2Al(OH)4−(aq)
Al2O3(s) + 6H3O+(aq) + 3H2O (l) → 2Al(H2O)6 3+ (aq)
Al(OH)3(s) + OH−(aq) → 2Al(OH)4−(aq)
Al(OH)3(s) + 3H3O+(aq) → Al(H2O)6 3+ (aq)
čištění vody hliníkem
Al3+ (aq) + 3Al(OH)4−(aq) → 4Al(OH)3(s)
Jak se hliník vyrábí?
Vyrobeno z bauxitu (Al2O3· xH2O) pomocí Hallova procesu.
využití hliníku
stavebnictví a strojírenství
svařování
Fe2O3(s) + 2 Al (s) → 2 Fe (l) + Al2O3(s) (ΔH0 = −852 kJ)
Jaké jsou vlastnosti Lewisových kyselin a zásad?
Kyselina je akceptor elektronového páru, zásada je donor elektronového páru.
Jak se projevuje diagonální podobnost v periodické tabulce?
Podobná koordinační čísla a oxidační stavy v diagonálních prvcích.
Jak reagují hliníkové sloučeniny s vodou?
Produkují hydroxidy a vodík.
Jaký je proces pasivace hliníku?
Hliník formuje Al3+ v přítomnosti kyselin a pasivních látek.