Studied by 41 people
vzácné plyny charakteristika
p6 prvky, prvky VIII.A skupiny (18.skupina) velmi stabilní, tvoří jednoatomové molekuly he-double, zbytek-oktet
sloučeniny vzácných plynů
XeO3, XeO4, XeF2, XeF4 + od kryptonu také připraveny
které prvky jsou vzácné plyny
He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
výskyt vzácných plynů
v malém množství v atmosféře Země - nejvíce argon (téměř 1%) ve vesmíru helium nejrozšířenější
výroba vzácných plynů
jako vedlejší produkty frakční destilace zkapalněného vzduchu
helium využití
chladivo, plnění balónů a vzducholodí, inertní plyn (atmosféra)
neon, argon, krypton, xenon využití
žárovky, výbojky
radon využití
radioaktivní, při léčbě rakoviny
vodík charakteristika
prvek I.A skupiny H-hydrogenium první člen periodické tabulky nejmenší atomový poloměr protium - 99,9% tritium - radioaktivní výskyt na Zemi - 3.nejčastější prvek, pouze ve sloučeninách (např. voda, uhlovodíky a jejich deriváty) biogenní prvek
izotopy vodíku
protium, deuterium, tritium
laboratorní příprava vodíku
reakcí neušlechtilých kovů reakcí s1 a s2 prvků s vodou reakcí vodní páry se železem elektrolýzou vody hoffmanův přístroj
průmyslová výroba vodíku
termickým rozkladem methanu reakcí vodní páry s rozžhaveným koksem
vlastnosti vodíku
-vedlejší produkt elektrolýzy vodného roztoku NaCl -nekov -tvoří vodíkové můstky s N, O, F -tvoří dvouatomové molekuly -poměrně stabilní (vysoká hodnota vazebné energie) -málo reaktivní (reaguje pouze za vysoké teploty nebo katalyzátoru -spíše podobný halogenům - vysoká ionizační energie -odtržením 1s elektronu dostanu proton ( kation vodný), není stálý, váže se na jiné částice protože neumí sám existovat -redukční vlastnosti
elektronegativita vodíku
tvoří nepolární nebo polární vazby
H singletový vodík
velmi reaktivní silné redukční vlastnosti reaguje za nižších teplot než H2
využití vodíku
-dodává se v ocelových lahvích s červeným pruhem -v chemickém průmyslu například k syntéze anorganických sloučenin (chlorovodík, amoniak) -k vyredukování kovů z jejich sloučenin -ke ztužení tuků -jako raketové palivo -k plnění meteorologických balónů
oxidační čísla vodíku
-1, 0, 1
hydridy
jsou binární (dvouprvkové) sloučeniny vodíku s jinými prvky
dělení hydridů
iontové hydridy kovalentní (molekulové) hydridy polymerní hydridy
iontové hydridy
s prvky s1 a s2, iontové vazby např. hydrid sodný, vápenatý
kovalentní hydridy
s nekovy a polokovy IV.A až VII.A skupiny např. sulfan, amoniak, chlorovodík
polymerní hydridy
sloučeniny s elektronově deficitní vazbou např. diboran B2H6
složení vzduchu
78% dusík 21% kyslík 1% ostatní plyny - hlavně argon - +další vzácné plyny
kyslík
VI.A skupina, 6 valenčních elektronů
výskyt kyslíku
volně - O2 dvouatomová molekula (21% ve vzduchu)
O3 ozon- chrání zemi před UV zářením vázaný - anorganické sloučeniny - voda, minerály, horniny
organické sloučeniny - sacharidy, aminokyseliny
vlastnosti kyslíku
je to biogenní prvek, nezbytný pro dýchání organismů bezbarvý plyn, bez zápachu a bez chuti dvouatomové molekuly těžší než vzduch omezeně rozpustný ve vodě silné oxidační činidlo podporuje hoření
kyslík vzniká
laboratorní přípravou elektrolýzou vody
výroba kyslíku
frakční destilací zkapalněného vzduchu
izotopy kyslíku
O16-nejčastěji, O17, O18
oxidační čísla kyslíku
-II - hydroxidy, kyslíkaté kyseliny a jejich soli, oxidy -I - peroxidy II - difluorid kyslíku
rozdělení oxidů
podle vazby podle chemické reakce s vodou, kyselinou a hydroxidem
rozdělení oxidů podle vazby
-iontové oxidy- např. CaO (s s1 a s2 prvky) - rozpustné ve vodě -kovalentní oxidy - např CO2 dimer oxidu fosforečného
rozdělení oxidů podle chemické reakce....
-kyselinotvorné oxidy -zásadotvorné oxidy -amfoterní oxidy -netečné oxidy
peroxid vodíku
-vazba není planární (atomy vodíku leží v různých rovinách) -peroxovazba -peroxid sodný, peroxid barnatý
Vlastnosti peroxidu vodíku
-bezbarvá, sirupovitá kapalina -za laboratorní teploty se velmi pomalu rozkládá (urychlení rozkladu - burel, krev, zpomalení - kyselina sírová) -má oxidační i redukční vlastnosti
využití peroxidu
desinfekční a bělící účinky, 3% vodný roztok v lékařství (koncentrace H2O2 je jinak 35%)
hyperoxidy (=superoxidy)
s alkalickými kovy (kromě Li) velmi ochotně reagují s vodou např. hyperoxidový anion hyperoxid draselný
voda je
-nejvýznamnější sloučenina kyslíku a vody -nejběžnější a nejrozšířenější chemická sloučenina -nezbytná pro život na Zemi - složka organismů (transport živin a odpadních látek, reakce probíhají v roztocích
skupenství vody
kapalné, plynné (vodní pára), pevné (led)
koloběh vody v přírodě
elektronový vzorec atomy svírají přibližně úhel 105° lomená molekula, hybridizace sp3 (tetraedr) polární vazby
polární molekula
-polární rozpouštědlo -dipóly v molekule se navzájem nevyruší -dobře rozpouští iontové a polární sloučeniny (např NaCl) =vytváří hydratované ionty (tj. obklopené molekulami vody) =elektrolytická disociace -rozpouštění sloučenin nepolárních (např. glukosy), =jednotlivé molekuly obklopeny velkým počtem molekul vody-neštěpí se na ionty =roztok je neekektrolyt -vodíkové můstky =za běžných podmínek je voda kapalina =dochazí k řetězení molekul =povrchové napětí vody =struktura ledu - nižší hustota než voda, plave
fyzikální vlastnosti vody
-bezbarvá kapalina bez chuti a zápachu -hustota při 4°C je 1,0g*cm-3 -anomálie vody-při teplotě 4°C má voda nejvyšší hustotu, při teplotě do 4°C převažuje oktamer (H2O)8
druhy vody podle obsahu příměsí
=podle obsahu minerálních látek -destilovaná voda-skoro žádné -měkká voda -tvrdá voda -minerální voda -mořská voda
druhy vody podle obsahu nečistot
-pitná voda -užitková voda -odpadní voda
tvrdost vody
=způsobena rozpuštěnými vápenatými a hořečnatými ionty -přechodná -trvalá
přechodná tvrdost vody
=dočasná, karbonátová -způsobena hydrogenuhličitanem vápenatým a hořečnatým, podle podloží i dalšími -Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 -odstranění pomocí varu - rozpustné hydrogenuhličitany přejdou na nerozpustné uhličitany
trvalá tvrdost vody
=permanentní, nekarbonátová -způsobena síranem vápenatým a hořečnatým -CaSO4, MgSO4 -odstranění pomocí sody (uhličitanu sodného)
voda může být
reaktantem reakce - voda reaguje s oxidem siřičitým za vzniku kyseliny siřičité produktem reakce - neutralizace reakčním prostředím - některé látky reagují pouze ve vodném prostředí, např. srážecí reakce dvou vodných roztoků
voda patří mezi nesjtálejší sloučeniny
na vodík a kyslík se rozkládá až za vysokých teplot nebo průchodem elektrického proudu
voda reaguje
-za normálních teplot s alkalickými kovy a kovy alkalických zemin -za vysoké teploty (ve formě páry) s některými kovy za vzniku vodíku a oxidu kovu -s kyselinotvornými oxidy za vzniku kyselin, zásadotvornými oxidy za vzniku hydroxidů
elektrolýza vody
=Hoffmanův přístroj -katoda (redukce) -anoda (oxidace)
krystalohydráty
=hydráty -vznikají při krystalizaci soli z rozpouštědla, jestliže určité množství rozpouštědla (vody) je vázané v krystalech solí
úprava pitné vody
-aerace vody (provětrávání) -chemické odstraňování manganu -desinfekce vody -vločkování (čeření) vody -filtrace - pitná voda -regenerace pískových filtrů
čištění odpadních vod
-mechanické -biologické -regenerace aktivního kalu -kalové hospodářství
mechanické čištění vody
-separace štěrku -separace dešťové vody -česle -separace -usazování nádrže - primární kanál
biologické čištění vody
-přidání aktivního kalu -dosazování - vyčištěná voda do řeky
kalové hospodářství
-mísení -vyhnívání - bioplyn -sušení kalu
acidobazické vlastnosti vody
Bronstedova teorie kyselin a zásad -kyselina=látka, která je schopná odštěpovat proton H+ -zásada=látka, která je schopná přijímat proton H+ -protolytické reakce=reakce, při kterých dochází k výměně protonu H+
příklady protolytických reakcí
-disociace kyseliny -disociace zásady -hydrolýza kationtu -hydrolýza aniontu -neutralizace
acidobazické indikátory
-barviva, která předáním protonu mění svou barvu -např. fenoftalein, methyloranž, methylčerveň, lakmus
síla kyselin a zásad
síla kyselin=schopnost odštěpovat H+ síla zásad=schopnost na sebe vázat H+
síla kyselin
velmi silné kyseliny-zcela disociují slabé kysliny-částečně disociují vlemi slabé kyseliny-nedisociují
síla zásad
velmi silné zásady - zcela hydrolyzují slabé zásady - částečně hydrolyzují velmi slabé zásady-nehydrolyzují
hydrolýza solí
složení vzduchu
78% dusík 21% kyslík 1% ostatní plyny - hlavně argon a další vzácné plyny
