====== Anorganická chemie ====== ====== Nepřechodné prvky ====== === Skupiny === * I – alkalické kovy – Li, Na, K, Rb, Cs, Fr * II – kovy alkalických zemin – Ca, Sr, Ba, Ra * III – triely – B. Al, Ga, In, Tl * IV – tetrely – C, Si, Ge, Sn, Pb * V – pentely – N, P, As, Sb, Bi * VI – chalkogeny – O, S, Se, Te, Po * VII – halogeny – F, Cl, Br, I, At * VIII – vzácné plyny – He, Ne, Ar, Kr, Xe * Lanthanoidy * Aktinoidy === Valenční elektrony === * Nepřechodné prvky v orbitalech s a p * Přechodné v orbitalech d * Vnitřně přechodné v orbitalech f ===== Prvky I. skupiny ===== * H - vodík, Li - lithium, Na - sodík, K - draslík, Rb - rubidium, Cs - cesium, Fr - francium ==== Vodík ==== * Bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu, nejlehčí plyn * Obtížně zkapalnitelný ( b.v. - 252,8 °C) ( b.t. - 259,2 °C) * V přítomnosti kyslíku hoří * 2H_2 + O_2 -> 2H_2 \\ * Přírodní vodík je směsí tří izotopů: * Procium (1 Neutron) * Deuterium (2N) * D_2O - těžká voda (ke zpomalení rychlých neutronů v jaderných reaktorech) * Tritium (3N) * v horních vrstvách atmosféry === Příprava === * Rozpouštění obecných kovů v neoxidujících kyselinách * Zn + 2 HCl right ZnCl_2 + H_2 * Fe + H_2SO_4 right FeSO_4 + H_2 * Reakce alkalických kovů s vodou * 2 Na + 2 H_2O right 2 NaOH + H_2 * Reakce alkalických hydroxidů s méně ušlechtilými kovy * 2 NaOH + Zn + 2 H_2O right H2+ Na_2Zn(OH)_4 == Průmyslově == * přeháněním vodní páry přes rozžhavenný koks * H_2O+C -> CO + H_2 * elektrolýza vody * Katoda: 2 H^+ + 2e^- -> H_2 * Anoda: 2 OH^- - 2e^- -> 2 OH ; 4 OH -> 2 H_2O + O_2 * štěpení methanu * CH_4 -> C + 2H_2 === Hydridy === * binární sloučeniny vodíku s jiným prvkem * podle vazby: * iontové * kovalentní * kovové ==== Alkalické kovy ==== Li - lithium, Na - sodík, K - draslík, Rb - rubidium, Cs - cesium, Fr - francium * v přírodě pouze ve sloučeninách * vyrábějí se alektrolýzou taveniny ze svých solí * jsou měkké, stříbřitě lesklé, nízká hustota, dobře vedou el. proud, barví plamen, mají ze všech prvků nejnižší elektronegativitu * velmi reaktivní, silné redukční schopnosti * bouřlivě reagují s vodou za vzniku hydroxidu a vodíku 2M + 2H_2O -> 2MOH + H_2 * reakcí s vodíkem vznikají iontové hydridy 2M + H_2 -> 2MH * reakcí se sírou vznikají sulfidy M_2S * raegují s halogeny M + X_2 -> 2MX === Sloučeniny alkalických kovů === * hydroxid draselný hydroxid draselný * hydroxid sodný NaOH * dusičnan sodný (ledek) NaOH_3 * dusičnan draselný KNO_3 * uhličitan sodný Na_2CO_3 * hydrogen uhličitan sodný Na_2HCO_3 * uhličitan draselný K_2CO_3 ===== Prvky II. skupiny ===== Be - beryllium, Mg - hořčík, Ca -vápník, Sr - stroncium, Ba - baryum, Ra - radium ==== Be - Beryllium ==== * poměrně vzácný, lehký tvrdý kov s vysokým bodem tání,na vzduchu stálý * sloučeniny jsou jedovaté * Výskyt: beryl - křemičitan berylnato hlinitý (drahokamy smaragd a akvamarín) * Výroba: elektrolýza chloridu nebo fluoridu ==== Mg - Hořčík ==== * značně rozšířený * stříbrolesklý, měkký, kujný kov, nízká hustota * ve sloučeninách oxidacní číslo II * biogenní prvek - vyskytuje se v chlorofylu === Sloučeniny === * oxid hořečnatý MgO * hydroxid hořečnatý (brucit) Mg(OH)_2 * halogenidy hořečnaté MgX_2 * uhličitan hořečnatý (magnezit) MgC0_3 ==== Kovy alkalický zemin ==== Ca - vápník, Sr - stroncium, Ba - baryum, Ra - radium * střibrobílé, měkké, barví plamen * ve sloučeninách oxidační číslo II * Ca - vápník * 5. nejrozšířenější prvek * biogenní prvek === Sloučeniny === * vápenec CaCO_3 * zahříváním vzniká oxid uhličitý a vápenatý -> pálené vápno * CaCO_3 -> CaO + CO_2 * oxid vápenatý CaO * reaguje s vodou za vzniku hydroxidu vápenatého (hašení vápna) * tvrdnutí vápna * Ca(OH)_2 + CO_2 -> CaCO_3 + H_2O * sádrovec CaSO_4.2H_2O * výroba sádry * 2CaSO.2H_2O -> 2CaSO.1/2H_2O + 3H_2O * fosforečnan vápenatý Ca_3(PO_4)_2 ,dusičnan vápenatý Ca(NO_3)_2 , (fosforit, apatit) * průmyslová hnojiva * hydrogen uhličitan vápenatý Ca(HCO_3)_2 , hydrogen uhličitan hořečnatý Mg(HCO_3)_2 * způsobují tvrdost vody * celesit SrSO_4 * baryt BaSO_4 ===== Prvky III. skupiny ===== B - bor, Al - hlinik, Ga - galium, In - indium, Tl - thallium * krom boru kovy ==== Al - hliník ==== * nejvýznamější rudou je bauxit * střibrobílý, lehký kov === Výroba === * bauxit se rozpustí v rostoku hydroxidu sodnéhu a po oddělení nerozpustných nečistot se dále zpracovává === Sloučeniny === * oxid hlinitý Al_2O_3 * 4Al + 3O_2 -> 2Al_2O_3 * hydroxid hlinitý Al(OH)_3 * chlorid hlinitý AlCl_3 * síran hlinitý Al_2(SO_4)_3 ==== Galium, indium, thallium ==== * poměeně vzácně se vyskytují * stříbrobílé, měkké kovy s nízkými body tání ===== Prvky IV. skupiny ===== C - uhlík, Ge - germanium, Sn - cín, Pb - olovo ==== Uhlík ==== * volně ve formě grafitu a diamantu * pro grafit je charakteristická vrstevnatá struktura (je vázán pouze s atomy v rovině) * v diamantu je každý atom poután se čtyřmi sousedními atomy * hlavní stavební látkou veškeré živé hmoty === Sloučeniny === == s kyslíkem == * oxid uhelnatý CO * vzniká při spalování uhlíku za nedostatečného přístupu kyslíku * C + O_2 -> CO_2 * C + CO_2 -> 2CO * jedovatý, váže se na hemoglobin, neuvolňuje se z něj * oxid uhličitý CO_2 * pevný - suchý led * náplň sněhových hasicích přístrojů * kyselina uhličitá H_2CO_3 * uhličitany * močovina CO(NH_2)_2 * fosgen COCl_2 * WW2 - bojováchemická látka, nyní průmyslová surovina == s vodíkem == * uhlovodíky * nasycené x nenasycené * zdroje: ropa, zemní plyn, dehet == s halogeny == * chlorid uhličitý CCl_4 * rozpouštědlo * freony == Karbidy == * binární sloučeniny uhlíku s elektropozitivnějšími prvky * Intersticiální * prvků skupin železa * kovalentní == Kyanovodík == * HCN * vyrábí se reakcí methanu s amoniakem * CH_4 + NH_3 -> HCN + 3H_2 * velmi dobré rozpouštědlo elektrolytů * prudce jedovatý ==== Křemík ==== * po kyslíku nejrozšířenější prvek v zemské kůře * modrošedá, lesklá, velmi tvrdá krystalická látka, struktura podobná diamantu * elementární křemík se vyrábí redukcí křemene * SiO_2 + 2C -> SI 2CO * nejčastěji v oxidačním čísle IV a -IV === Sloučeniny === * oxid křemičitý SiO_2 * pevný, těžko tavitelný * přírodní kodifikace - křemen * surovina pro výrobu skla * kyseliny křemičité == Silany == * sloučeniny křemíku s vodíkem * Si_{n}H_{2n+2} == Halogenidy křemičité == * Si_{n}X_{2n+2} * chlorid křemičitý SICl_4 * meziprodukt pro výrobu křemíku v polovodičové čistotě ==== Germanium, cín, olovo ==== === Germanium === * obsaženo v řadě nerostů * šedobílá, lesklá, krystalická látka (krystalizuje ve stejné soustavě jako diamant) * plovodič * chemicky odolný prvek === Cín === * v přírodě pouze ve sloučeninách * nejznámější ruda - cínovec SnO_2 * SnO_2 + 2C right Sn + 2CO * ve třech modifikacích * bílý beta - měkký stříbrolesklý kov (dráty, folie) * šedý alpha - šedý prášek, vzniká dlouhodobým skladováním bílého cínu (cínový mor) * křehký gamma === Olovo === * Těžký měkký kov, šedý, na řezu lesklý, Špatný vodič tepla i elektřiny, špatně rozpustný, stálý vůči korozi * nejvýznamější ruda: galenit PbS * 2PbS + 3CO_2 right 2PbO + 2SO_2 * PbO + C right Pb + CO == Sloučeniny == * oxid olovnatý (massikot) PbO * černá sraženina PbS * oxid olovčitý PbO_2 * hnědý prášek, silné oxidační činidlo * chroman olovnatý (chromová žluť) PbCrO_4 * zlatolesklé šupinky – „zlatý déšť“ PbI_2 ===== Prvky V. skupiny ===== N - dusík, P - fosfor, As - arsen, SB - antimon, Bi - bismut ==== Dusík ==== * vzduch obsahuje 78% tohoto plynu * bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu * významný biogenní prvek * průmyslová výroba frakční destilací * laboratorně, termickým rozkladem dusitanu amonného: * NH_4NO_2 right N_2 + 2H_2O * oxidační čísla od –3 do 5 * surovina pro výrobu amoniaku, kyseliny dusičné, hnojiva === Sloučeniny === == s vodíkem == * amoniak NH_3 * bezbarvý, štiplavý plyn * chlorid amonný NH_4Cl * elektolyt v Lanclancheových suchých článcíck * dusičnan amonný NH_4NO_3 * amidy, obsahují anion {NH_{2}}^- * velmin silné zásady, amidy kovů alkalických zemin == s kyslíkem == * oxid dusný N_2O * narkotizační účinky, uspávací prostředek (rajský plyn) * oxid dusnatý NO * bezbarvý plyn, na vzduchu rychle oxiduje na oxid dusičitý * obsažen ve výfukových plynech * oxid dusičitý NO_2 * hnědočervený plyn * vzniká při spalovánípohoných hmot, vedlejší průmyslový produkt * zdraví škodlivý * kyselina dusitá HNO_2 * kyselina dusičná HNO_3 * patří mezi nejvýznamější anorganické kyseliny * oxidační činidlo * rozpouští většinu kovů * výroba dříve: 2NaNO_3 + H_2SO_4 right Na_2SO_4 + 2HNO_3 * nyní, katalyckou oxidací amoniaku: * 4NH_3 + 5O_2 right 4NO + 6H_2O * 2NO + O_2 right 2NO_2 * 3NO_2 + H_2O right 2HNO_3 + NO ==== Fosfor ==== * v přírodě pouze ve sloučeninách * výroba z fosforitu, apatitu * oxidační čísla –II, -II, 0, I, III, V * Biogenní prvek: stavební materiál kostí a zubů (jako fosforečnan vápenatý),součást šedé kůry mozkové, nervů, buněčných jader * bílý fofor * nejreaktivnější, na czduchu samosápalný * červený fosfor * vzniká z bílého zahříváním v interní atmosféře * méně reaktivní, není jedovatý * černý fosfor * krystalický, kovově lesklý * dobře vede teplo a proud === Sloučeniny === * fosfan PH_3 * PH_4I + KOH right PH_3 + JI + H_20 * bezbarvý jedovatý plyn * silné redukční činidlo == Fosfidy - sloučeniny fosforu s kovy == * sloučeniny fosforu s kovy * fosfid vápenatý Ca_3P_2 == Sloučeniny fosforu s halogeny == * fosforité PX_3 * chlorid fosforitý PCl_3 * hydrolýza s vodou: PCl_3 + 3H_2O right H_3PO_3 + 3HCl * fosforečné PX_5 == Sloučeniny fosforu s kyslíkem == * oxid fosforitý P_40_6 * bílá krystalická látka, velmi jedovatý * oxid fosforečný P_40_10 * vzniká spalováním fosforu P_4 + O_2 right P_4O_10 * kyselina fosforná H_3PO_2 * vzniká reakcí fosfanu s jodem za přítomnosti vody * kyselina fosforitá H_3PO_3 * krystalická dobře rozpustná ve vodě * kyselina hydrogenfosforečná (HPO_3)_n * polymerní sklovitá, dobře rozpustná ve vodě * kyselina trihydrogenfosforečná H_3PO_4 * silná kyseliná, používá se k fosfátování (antikorozní úprava kovů) * fosforečnan vápenatý Ca_3(PO_4)_2 * ve vodeě nerozpustný * základ kostí * fosforečnan sodný Na_5P-3O_10 * změkčovadlo vody ==== Arsen, antimon, bismut ==== * v zemské kůře poměrně vzácné * arsen * výroba žíháním arsenopyritu za nepřístupu vzduchu * FeAsS right FeS + As * výskyt: 2 modifikace * šedý: kovový, stálý, lehce roztíratelný * žlutý: nestálý, reaktivní, hořlavý * antimon * výkyt - antimonit Sb_2S_3 * výroba: pražením antimonitu a násl. redukcí * modifikace: * kovový, stříbrolesklý s modrým nádechem * žlutý, nestálý, obdoba žlutého As * černý * bismut * výskyt - bismutinit Bi_2S_3 * výroba jako antimon * načernalý kov, na vzduchu stálý, rozpustný v HNO_3 === Sloučeniny arsenu, antimonu, bismutu === * všechny reagují s vodíkem s obecným vzorcem MH_3 * arsan AsH_3 * stiban SbH_3 * bismutan BiH_3 * s hologeny MX_3 a MX_5 * AsCl_3 , BiF_5 * kyslíkaté sloučeniny * oxid arsenitý As_40_6 * oxid antimonitý Sb_40_6 * oxid bismutitý Bi_20_3 * kyselina arsenitá H_3As0_3 * kyselina trihydrogenarseničná H_3As0_4 * lze od ní odvodit řady solí * oxid arseničitý As_20_5 ===== Prvky VI. skupiny ===== O - kyslík, S - síra, Se - selen, Te -tellur, Po - polonium ==== Kyslík ==== * nejrozšířenější prvek na zemi * vzduch obsahuje 21 % kysliku * oxidační čísla –2, -1, 0 * významný biogenní prvek, součást všech živých organismu * modifikace * dikyslík O_2 * bezbarvý plyn * ozon O_3 * jedovatý, bezbarvý (v silnějších vrstvách namodralý), charakterisstického zápachu * vyšší vrstvy atmosféry * velmi reaktivní === Výroba === * tepelným rozkladem kyslíkatých solí * 2KClO_3 right 2KCl + 3O_2 * 2KNO_3 right 2KNO + O_2 * rozpouštění oxidů některých těžkých kovů v kyselinách * 2MnO_2 + 2H_2SO_4 right 2MnSO_4 + O_2 + 2H_2O * katalický rozklad peroxidu vodíku * 2H_20_2 right 2H_2O + O_2 * elektolýzou * průmyslová výroba je založena na frakční destilaci zkapalněného vzduchu === Sloučeniny === * kyselé oxidy * některé reagují s vodou za vzniku kyslíkatých kyselin * CO_2, NO_2, SO_3, CrO_3, MoO_3 * bazické oxidy * s vodou reagují za vzniku hydroxidů * tvoří sloučeniny elektropozitivních prvků * Na_2O, CaO, BaO, MgO * amfoterní oxidy * reagují s kyselinami i zásadami za vzniku solí * neutrální oxidy * nereagují ani s kyselinami ani se zásadami * CO, NO * voda H_2O * atomy vázané v molekule svírají úhel cca 105° * molekuly se spojují vodíkovými můstky * díky svému tvaru a polaritě vazeb mezi H a O mají silně polární charakter * velmi dobře rozpouští látky složené z iontů * peroxid vodíku H_2 0_2 * polární rozpouštědlo * rozklad 2H_2 O_2 right 2H_2O + O_2 * výroba * Starý postup: BaO_2 + H_2SO_4 right BaSO_4 + H_2O_2 * Nyní: oxidací dihydroxyantracenu vzdušným kyslíkem ==== Síra ==== * elementární (citronově žlutá) * sloučeniny – sulfidy, sírany * vyskytuje se ve dvou formách * kosočtverečná soustava: stálá pod 96,5 °C, modifikace S8 3 roviny souměrnosti, navzájem kolmé * jednoklonná soustava: jedna rovina souměrnosti, stálá do 119 °C, modifikace S8 * síra plastická: Vzniká nalitím roztavené síry do vody * plasticita je přechodná, přechod na kosočtverečnou soustavu * ochlazením sirných par vzniká sirný květ: poměrně reaktivní, tvorba sulfidů s kovy, s nekovy reaguje po zahřátí === Sloučeniny === * Sulfidy * pyrit FeS_2 * chalkopyrit CuFeS_2 * galenit PbS * sfalerit ZnS * rumělka HgS * Sírany * připravují se reakcí kyseliny sírové s kovy, jejich oxidy, nebo uhličitany * baryt BaSO_4 * sádrovec CaSO4.2H2O == Sloučeniny síry s kyslíkem == * oxid siřičitý SO_2 * bezbarvý plyn, šiplavého zápachu * S + O_2 right SO_2 * laboratorně: Cu + H_2SO_4 right CuSO_4 + SO_2 + 2 H_2O * kyselina siřičitá H_2SO_3 * vzniká reakcí oxidu siřičitého s vodou * oxid sýrový SO_3 * 3 modifikace: α,β - polymerní,γ - pevná * 2 SO_2 + O_2 right 2 SO_3 * kyselina sýrová H_2SO_4 * bezbarvá, olejová kapalina * vzniká reakcí oxidu sírového s vodou * zředěná rozpouští obecné kovy, koncentrovaná ušlechtilé kovy * Cu + 2H_2SO_4 right CuSO_4 + 2H_2O + SO_2 == Sloučeniny síry s vodíkem == * sulfan H_2S * FeS + 2HCl right H_2S + FeCl_2 * má redukční vlastnosti == Sloučeniny síry s halogeny == * obecný vzorec S_2X_2 , S_nX_2, SX_2, SX_4 * fluorid sírový SF_6 ==== Selen,tellur, polonium ==== * selen a tellur se v přírodě vyskytují ve sloučeninách * selen a tellur se získávají ze svých rud, reakcéí s kyselinou sírovou * polonium vzniká radioaktivním rozpadem nuklidu Bi * sellen a tellur jsou polovodiče, polonium je kov === Sloučeniny selenu, teluru a polonia === * s většinou prvků se slučují přímo * reagují s vodíkem, obecný vzorec H_2X * reagují s halogenidy * oxid seleničitý SeO_2 * oxid teluričitý TeO_2 * kyselina selenová H_2SeO_4 ===== Prvky VII. skupiny ===== F - fluor, Cl - chlor, Br - brom, I -jod, At astat * **halogeny** * mají 7 valenčních elektronů * tvoří dvouatomové molekuly * velmi reaktivní, reaktivnost klesá F  I * F a Cl: plyny, žlutozelené * Br: kapalina, červenohnědá * I: pevný, krystalický, černošedý * páry všech halogenů silně leptají sliznice ==== Fluor ==== * žlutozelený plyn * nejreaktivnější prvek 7. skupiny * výroba: elektrolýza taveniny KF . nHF n= 1…3 * s většinou prvků se slučuje přímo * s vodíkem reaguje explozivně * výskyt: kosti, zubní sklovina živočichů (i člověka) === Sloučeniny === * Kazivec (fluorit) CaF_2 * Kryolit Na_3AlF_6 * Apatit (fluorapatit) Ca_5F(PO_4)_3 ==== Chlor ==== * zelenožlutý plyn, charakteristický zápach * průmyslově důležitý, nejrozšířenější helogen * velmi reaktivní * výroba * elektrolýza roztoku NaCl * v přírodě nejčastěji ve formě solí kyseliny chlorovodíkové ( NaCl , KCl , MgCl_2 ) === Sloučeniny === * chlorovodík HCl * bezbarvý plyn štiplavého zápachu * výroba * spalování vodíku v atmosféře chloru při 2 000°C * sulfátový způsob 2NaCl + H_2SO_4 right 2HCl + Na_2SO_4 * chloridy * iontové - alkalických kovů, kovů alkalických zemin a dalších kovů * kovalentní - nekovy a některé kovy * příprava * srážením (nerozpustné) * rozpouštěním obecných kovů , hydroxidů, uhličitanů Fe + HCl right FeCl_2 * přímá syntéza Sn + 2Cl_2 right SnCl_4 * oxidy * oxid chlorný Cl_2O * oxid chloričitý ClO_2 * oxid chlorový Cl_2O_6 * oxid chloristý Cl_2O_7 * kyseliny * kyselina chlorná HClO * nestálá slabá kyselina * Cl_2 + H_2O right HClO + HCl * kyselina chloritá * kyselina chlorečná HClO_3 * kyselina chloristá HClO_4 * nejsilnější kyselina ==== Brom a jod ==== * brom * v přírodě – bromkarnalit KBr.MgBr_2.6 H_2O * červenohnědá kapalina, má leptavé účinky * výroba: z matečných louhů po zpracování chloridů, z mořské vody * jod * dobře rozpustný v organických rozpouštědlech * s ethanolem - jodová tinktura (desinfekce) * kovově lesklé šupinky, téměř nerozpustné ve vodě * výskyt: v mořské vodě, součást mořských rostlin (řasy, chaluhy, houby, koráli) * biogenní prvek: nutný pro činnost štítné žlázy * výroba: z matečných louhů po zpracování chilského ledku (NaNO3) === Sloučeniny === * bezkyslíkaté * bromovodík HBr * příprava hydrolýzou PBr_3 * HI a jodidy * HI plyn, kyselina jodovodíková * kyslíkaté * kyseliny bromná a bromnany (obdoba kyseliny chlorné a chlornanů) * kyselina bromičná a bromičnany * kyseliny jodičná HIO_3 * bílé krystaly, dobře rozpustné ve vodě * kyselina hydrogenjodistá HIO_4 * bezbarvá krystalická látka, silné oxidační činidlo * kyselina pentahydrogenjodistá H_5IO_6 ===== Prvky VIII. skupiny ===== He - helium, Ne - neon, Ar - argon, Kr - krypton, Xe - xenon, Rn - radon * **vzácné plyny** * valenční elektrony zcela zaplňují poslední vrstvu el. obalu * použití: * He – inertní atmosféra, balony, chladivo * Ne – neonové výbojky * Ar – žárovky, neonové výbojky, inertní atmosféra při svařování sloučenin hliníku a při práci s hořlavinami * Kr a Xe – speciální lampy * Ra – zářič v lékařství (léčba rakoviny) ====== Přechodné kovy a kovy 12. skupiny ====== * přibližně 4/5 známých prvků patří mezi kovy * většina kovů patří mezi prvky přechodné * neúplně obsazené d-orbitaly ==== Výskyt a zpracování ==== * ryzí: zlato, stříbro, platina, měď * ve sloučeninách: oxidy, sulfidy, halogenidy === Výroba === == Tepelný rozklad == * předpokladem je termicky labilní sloučenina * př. tepelný rozklad oxidu rtuťnatého * 2HgO right 2Hg + O_2 * využití také k čištění * pentokarbonyl železa * FeCO_5 right Fe + 5CO == Redukční pochody == * obvykle z oxidů, nebo halogenidů * redukční činidlo většinou uhlík, vodík, případně hliník, hořčík * redukce oxidu wolframového vodíkem * WO_3 + 3H_2 right W + 3H_2O * redukce kovem * Zn + CUSO_4 right Cu + ZnSO_4 == Elektrolýza == * elektrolýza tavenin * elektrolýza roztoků ===== Kovy 12. skupiny (II.B skupina) ===== Zn - zinek, Cd - kadmium, Hg - rtuť ==== Zinek ==== * v přírodě pouze ve sloučeninách * modrobílý měkký kov, chemicky značně reaktivní * sfalerit – blejno zinkové ZnS * smithsonit ZnCO_3 * biogenní prvek -součástí řady enzymů * výroba pražením ZnS, redukce C, nebo elektrolyticky z ZnSO_4 * ZnO + C right Zn + CO * užití: pozinkování, slitiny, lékařství – opary, bělení kůže apod * bílá skalice ZnSO_4 . 7 H_2O ==== Kadmium ==== * měkký kov, na vzduchu stálý * zinkové rudy s CdS * výroba – oddestilování v přítomnosti C * sloučeniny velmi toxické * CdS – žlutý prášek, pigment kadmiová žluť * CdO – nerozpustný hnědý prášek * Cd(OH)_2 – bílá sraženina ==== Rtuť ==== * stříbrolesklá kapalina, velmi stálá * nejvýznamnější rudou - rumělka, cinabarit (HgS), trochu elementární v přírodě * výroba pražením HgS v proudu vzduchu a následná kondenzace * HgS + O_2 right Hg + SO_2 * užití – teploměry, příprava amalgámů * slitiny s kovy – amalgámy * oxid rtuťnatý HgO * červené a žluté * chlorid rtuťnatý HgCl_2 * prudký jed ===== Prvky IV.B skupiny ===== Ti - titan, Zr - zirkonium, Hf - hafnium ==== Titan ==== TiO2 – rutil, brookit, anatas; FeTiO3 – ilmenit * bílý lesklý kov podobný oceli, stálý, tvrdý kujný (kosmické lodi, reaktory) * sloučeniny – fialové, redukční vlastnosti * oxid titaničitý TiO_2 - titanová běloba * chlorid titaničitý TiCl_4 ===== Prvky V.B skupiny ===== V - vanad, Nb - niob, Ta - tantal ==== Vanad ==== * ocelově šedý, tvrdý kov, vysoká teplota tání (1890°C) * odolný vůči působení vody a kyselin * příměs do ocelí- zlepšuje mechanické vlastnosti, především odolnost proti opotřebení za vysokých teplot * V2O5 – katalyzátor výroby H2SO4 ===== Prvky VI.B skupiny ===== Cr - chrom, Mo - molybden, W - wolfram ==== Chrom ==== * vysoká teplota tání (3380°C) * tvrdý, stříbřitě lesklý kov , na vzduchu stálý : vrstva oxidu * Rozpustný v HCl a H_2SO_4 * výroba redukcí Cr_2O_3 * Cr_2O_3 + 2Al right 2Cr + Al_2O_3 * slitiny, chromování === Sloučeniny === * chromid FeCr_2O_4 * krokoit PbCrO_4 * oxid chromitý Cr_2O_3 * chromová zeleň, nerozpustný * chromany, dichromany ==== Molybden ==== * bílý lesklý kov, těžko tavitelný * molybdenit MoS_2 * výroba pražením, z MoO_3 redukce uhlíkem * MoS_2 + O_2 right MoO_3 + C right Mo (+ SO_2 + CO_2) * legování ocelí (změna vlastností ocele) ==== Wolfram ==== * tvrdý lesklý kov * legování ocelí, žáruvzdorná vlákna * Na_2WO_4 : surovina pro přípravu dalších sloučenin ===== Prvky VII.B skupiny ===== Mn - mangan, Tc - technecium, Re - rhenium ==== Mangan ==== * stříbrolesklý kov, tvrdý, křehký * pyrolusit (burel) MnO_2 * výroba redukcí Mn_3O_4 a aluminotermicky * tvorba ferromanganu a zrcadloviny ve vysoké peci === Sloučeniny === * manganistan draselný KMnO_4 * černofialové ve vodě dobře rozpustné krystalky, silné oxidační vlastnosti * oxid manganičitý MnO_2 * v ocelářském průmyslu, nátěrové hmoty ===== Prvky VIII.B skupiny ===== Fe - železo, Ru -ruthenium, Os - osmium, Co - kobalt, Rh - rhodium, Ir -iridium, Ni -nikl, Pd - palladium, Pt - platina ==== Železo ==== * měkký, kujný ferromagnetický kov, * na vzduchu koroduje – Fe_2O_3 * 4Fe + 3O_2 + 2xH_2O right 2Fe_2O_3 . xH_2O * železné rudy * Magnetovec Fe_3O_4 * Krevel, hematit Fe_2O_3 * Hnědel, limonit Fe_2O_3 . x H_20 * Ocelek, siderit FeCO_3 * sulfidické rudy * Pyrit, markazit FeS_2 * Pyrrhotin FeS === Sloučeniny === * oxid železnatý FeO * černá prášlkovitá látka * oxid železitý Fe_2O_3 * chlorid železitý FeCl_3 * mořidlo k leptání tištěných spojů * síran železnatý FeSO_4 * uhličitan železnatý FeCO_3 * Fe(HCO_3)_3 – v pitné vodě ==== ruthenium, osmium ==== * vzácné, hodně cenné * ruthenium - zvyšování tvrdosti platiny * osmium - součást velmi tvrdých slitin ==== Kobalt ==== * lesklý, tvrdý, kujný kov * nekoroduje * Kobaltin CoAs , smaltin CoAs_2 ==== Rhodium, Iridium ==== * poměrně vzácné * iridium - chemickty odolnější než platina, součástí velmi tvrdých slitin * rhodium - katalyzátor (součástí katalyzátoru u aut) ==== Nikl ==== * v přírodě ryzí i ve sloučeninách (7. nejrozšířenější prvek) * výroba přes NiO, redukce na Ni ( C), rafinace * stříbrolesklý, kujný a tažný stálý kov * přísada do ocelí, slitiny (alpaka, konstantan) * Monelů kov 68%Ni, 32%Cu, Mn, Fe * zařízení extrěmné odolná vůči korozy * oxid nikelný NiO , zelený prášek. Barví sklo a keramiku ==== Palladium, platina ==== * poměrně vzácné kovy (90t platiny/rok) * dobrá kujnost a tažnost * odolné vůči chemikáliím ==== Měď ==== * v přírodě především ve sloučeninách * kovelín CuS * chalkopyrit CuFES_2 * měkký, houževnatý kov načervenalé barvy * biogenní prvek * dobře vede el. proud * slitiny: mosaz - slitina mědi a zinku, bronzy * měděnka - uhličitan měďnatý * výroba * pražení sulfidické rudy * 2 Cu_2S + 3 O2 right 2 Cu_2O + 2 SO_2 * Cu_2S + 2 Cu2O → 6 Cu + SO_2 * laboratorně * Fe + CuSO_4 → Cu + FeSO_4 === Sloučeniny === * Chalkopyrit CuFeS_2 * Chalkosin Cu_2S * Covellin CuS * Kuprit Cu_2O * Malachit CuCO_3 . Cu(OH)_2 zelený * Azurit 2 CuCO3 . Cu(OH)2 modrý * oxid měďný Cu_2O * červený nerozpustný prášek, z měďnatých redukcí ==== Stříbro ==== * v přírodě ve sloučeninách * leštěnec stříbrný (argenit) Ag_2S * bílý, lesklý kov, tažný, kujný, dobře vede teplo a el. proud * stříbrné soli – rozpustné AgNO_3, AgF a AgClO_4 * bromid stříbrný AgBr - významný pro černobílou fotografii ==== Zlato ==== * vyskytuje se především ryzí * měkký, žlutý kov, málo reaktivní * isolace * amlgamace, rozpouštění v Hg, destilace * kyanidové loužení * bílé zlato: obsahuje palladium nebo nikl ====== Vnitřně přechodné kovy ====== * kovové prvky, které mají ve valenční elektronové slupce obsazené orbitaly f * F-prvky * Lanthanoidy (Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) 58 -71 * Aktinoidy (Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fe, Md, No, Lw..) od 90 * Uran – smolinec, U_3O_8