1. skupina (H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)
1. skupina (H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)
1. skupina (H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)
- No tags were found...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
1<strong>skupina</strong>_zaci.odt<br />
<strong>1.</strong> <strong>skupina</strong> (H, <strong>Li</strong>, <strong>Na</strong>, K, <strong>Rb</strong>, <strong>Cs</strong>, <strong>Fr</strong>)<br />
Učební text, Hb 2008<br />
„Helenu <strong>Li</strong>bal <strong>Na</strong> Kolínko Robustní Cestář <strong>Fr</strong>anc“<br />
• s 1 prvky, elektronová konfigurace valenční vrstvy ns 1 , 1 valenční elektron<br />
• vodík a alkalické kovy, <strong>Fr</strong> je radioaktivní<br />
Vodík<br />
<strong>1.</strong> Výskyt, charakteristika<br />
Výskyt<br />
• na Zemi převážně jako lehký vodík, vzácně volný (v sopečných plynech)<br />
• ve vesmíru nejrozšířenějším prvkem<br />
Charakteristika<br />
• elektronová konfigurace 1s 1 , jeho atomy mají nejmenší hmotnost, nejmenší poloměr<br />
• 3 izotopy 1 1H (protium, lehký vodík), 2 1H (D, deuterium, těžký vodík), 3 1H (T, tritium, super těžký vodík)<br />
• vysvětli pojem „izotop“, urči počty elementárních částic izotopů vodíku<br />
• bezbarvý plyn bez chuti a bez zápachu, nekov!!,<br />
• vyskytuje se ve formě dvouatomových molekul H 2<br />
• jeho molární hmotnost je asi 14x menší než průměrná molární hmotnost vzduchu<br />
• vodíková vazba (doplň podmínky pro vznik)<br />
• za běžných podmínek jsou atomy H nestálé<br />
• způsoby získání stabilnější konfigurace:<br />
a) vznikem kovalentní vazby ( H 2 , HCl)<br />
b) přijetím e - od atomu s malou elektronegativitou ═> hydridový anion H - (<strong>Na</strong>H)<br />
c) ztrátou valenčního e - ═> vzniká H + (proton), který je nestálý a hned se váže s látkou obsahující volný<br />
elektronový pár: H + + H 2 O → H 3 O + nebo H + + NH 3 → NH 4<br />
2. Výroba<br />
• přeháněním vodní páry přes rozžhavený koks<br />
<strong>1.</strong> fáze: H 2 O + C → CO + H 2 ... směs se ozn. jako vodní plyn (plynné palivo)<br />
2. fáze: CO + H 2 O →CO 2 + H 2 ... CO 2 se odstraňuje vypíráním vodou<br />
• reakcí CH 4 s vodní párou, kat Ni + Al 2 O 3 , 1100°C<br />
CH 4 + H 2 O → CO + 3 H 2<br />
• elektrolýzou vody okyselené např. kyselinou sírovou nebo elektrolýzou vodného roztoku <strong>Na</strong>Cl<br />
3. Příprava<br />
• elektrolýzou vody (vodného roztoku kyseliny nebo hydroxidu)<br />
• reakcí kovů s vodným roztokem kyselin nebo hydroxidů<br />
Zn + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 (Kippův přístroj)<br />
Zn + 2 <strong>Na</strong>OH + 2 H 2 O → <strong>Na</strong> 2 [Zn(OH) 4 ] + H 2<br />
tetrahydroxozinečnatan sodný<br />
• reakcí s 1 a s 2 prvků s vodou<br />
2 <strong>Na</strong> + 2 H 2 O → 2 <strong>Na</strong>OH + H 2<br />
1/4
1<strong>skupina</strong>_zaci.odt<br />
4. Použití<br />
• redukční činidlo<br />
400°C ,20MPa<br />
• syntéza amoniaku 3H 2 + N 2 <br />
,Fe 2 NH 3<br />
• palivo (vysoká výhřevnost, ekologické)<br />
• výroba methanolu<br />
• přeprava – tlakové láhve s červeným pruhem<br />
5. Reakce<br />
• slučuje se téměř se všemi prvky (kromě vzácných plynů a některých přechod. kovů)<br />
• molekulový vodík není příliš reaktivní<br />
• reakce s halogeny<br />
H 2 + X 2 → 2 HX (X = F, Cl, Br, I)<br />
(s F 2 explozivně, s Cl 2 po osvětlení také explozivně, s Br 2 a I 2 jen za zvýšené teploty a za přítomnosti katalyzátoru)<br />
• spalování (hoří, sám hoření nepodporuje)<br />
2 H 2 + O jiskra<br />
2 <br />
průběh)<br />
2 H 2 O ( při 600°C explozivně, při lab teplotě i v přítomnosti katalyzátoru velmi pomalý<br />
• silné redukční činidlo ( hlavně ve stavu zrodu)<br />
CuO + H 200 2 <br />
°C Cu + H 2 O<br />
• oxidační vlastnosti – s vysoce elektropozitivními kovy vznikají iontové hydridy<br />
2 <strong>Na</strong> + H 2 → 2 <strong>Na</strong>H<br />
• hydrogenace<br />
CO + 2 H 2 kat CH 3 OH<br />
5. Sloučeniny<br />
• Hydridy<br />
• douprvkové (binární) sloučeniny vodíku s jinými prvky<br />
• dělení na iontové, kovové, přechodného typu, molekulové a polymerní – viz učebnice<br />
2/4
1<strong>skupina</strong>_zaci.odt<br />
Alkalické kovy (<strong>Li</strong>, <strong>Na</strong>, K, <strong>Rb</strong>, <strong>Cs</strong>, <strong>Fr</strong>)<br />
Označení alkalické kovy, protože hydroxidy těchto kovů jsou silně zásadité.<br />
<strong>1.</strong> Výskyt, charakteristika<br />
• elektronová konfigurace valenční vrstvy ns 1 , ke kovové vazbě přispívají každý jedním elektronem<br />
• v přírodě pouze ve sloučeninách, např. <strong>Na</strong>Cl – halit, sůl kamenná; KCl – sylvín, KCl.MgCl 2 .6H 2 O - karnalit<br />
• největší atomové poloměry (rostou se Z)<br />
• nejnižší elektronegativita ⇒ reaktivnost, silné redukční vlastnosti (rostou se Z),<br />
• nejnižší ionizační energie<br />
• stříbrolesklé kovy, měkké (dají se krájet nožem), nízké teploty tání, malá hustota<br />
(<strong>Li</strong>, <strong>Na</strong>, K – plavou na vodě)<br />
• dobré vodiče tepla a elektřiny<br />
• barví plamen (<strong>Li</strong> karmínově červeně; <strong>Na</strong> žlutě; K,<strong>Rb</strong>,<strong>Cs</strong> – fialově)<br />
• většina jejich solí je rozpustná ve vodě (kromě <strong>Li</strong>F, <strong>Li</strong> 2 CO 3 , <strong>Li</strong> 3 PO 4 a KClO 4 )<br />
• běžné oxidační číslo I<br />
2. Výroba<br />
• elektrolýzou taveniny své soli (např. <strong>Na</strong> elektrolýzou taveniny <strong>Na</strong>Cl<br />
3. Použití<br />
• <strong>Li</strong> - složka slitin hliníku, zinku a hořčíku pro zvýšení jejich tvrdosti a odolnosti<br />
- jako tzv, okysličovací prostředek v metalurgii mědi<br />
• <strong>Na</strong> - při výrobě peroxidu, <strong>Na</strong>CN, amidu, ...<br />
- složka některých slitin Pb<br />
- výroba sodíkových lamp<br />
• <strong>Na</strong> + K - chladicí směs v některých typech jaderných reaktorů<br />
• <strong>Cs</strong> - na výrobu cesiových fotočlánků (využívá se schopnost lehce uvolňovat e - účinkem světla)<br />
4. Reakce<br />
(M = <strong>Li</strong>, <strong>Na</strong>, K, <strong>Rb</strong>, <strong>Cs</strong>)<br />
• oxidace na vzduchu (rychlá), vznikají hydroxidy nebo uhličitany, nutnost uchovávat v inertním prostředí (petrolej).<br />
• spalování <strong>Li</strong> ═> <strong>Li</strong> 2 O (znečištěný peroxidem <strong>Li</strong> 2 O 2 )<br />
<strong>Na</strong> ═> vzniká <strong>Na</strong> 2 O 2 (znečištěný oxidem <strong>Na</strong> 2 O)<br />
-I<br />
K, <strong>Rb</strong>, <strong>Cs</strong> ═>vznikají hyperoxidy – obsahují anionty O 2 ( např K I -I<br />
O 2 )<br />
• reakce s vodou (bouřlivá), <strong>Li</strong> → <strong>Cs</strong> roste prudkost reakce (zvětšuje se vzdál. val e - od jádra)<br />
2 M + 2 H 2 O → 2 MOH + H 2 , např. 2 <strong>Na</strong> + 2 H 2 O 2 <strong>Na</strong>OH + H 2<br />
• reakce s vodíkem ═> iontové hydridy 2 M + H 2 → 2 MH<br />
• reakce se sírou ═> sulfidy M 2 S (jsou dobře R ve vodě)<br />
• reakce s halogeny (bouřlivá, světelný efekt nebo i výbuch)<br />
5. Sloučeniny<br />
2 M + X 2 → 2 MX (X = F, Cl, Br, I)<br />
2 <strong>Na</strong> + Cl 2 → 2 <strong>Na</strong>Cl<br />
• mají silně iontový charakter<br />
• většinou jsou rozpustné ve vodě (kromě <strong>Li</strong>F, <strong>Li</strong> 2 CO 3 , <strong>Li</strong> 3 PO 4 a KClO 4 ) – úplná disociace na ionty<br />
• kationty alkalických kovů jsou bezbarvé (případnou barevnost sloučenin způsobují anionty)<br />
<strong>Na</strong>OH a KOH<br />
• bezbarvé, na vzduchu vlhnou a pohlcují CO 2 , rozpustné ve vodě, leptavé účinky<br />
• vyrábí se elektrolýzou vodného roztoku <strong>Na</strong>Cl, příp. KCl<br />
• používají se na výrobu mýdel, léčiv<br />
3/4
1<strong>skupina</strong>_zaci.odt<br />
<strong>Na</strong>NO 3<br />
• v chilském ledku (také jodičnan sodný)<br />
• bezbarvý, oxidační účinky<br />
• při vyšší teplotě se rozkládá na dusitan a kyslík: 2 <strong>Na</strong>NO 3 2 <strong>Na</strong>NO 2 + O 2<br />
• použití- průmyslové dusíkaté hnojivo<br />
KNO 3<br />
• <strong>Na</strong>NO 3 + KCl KNO 3 + <strong>Na</strong>Cl<br />
• oxidační činidlo, při vyšší teplotě se rozkládá na dusitan a kyslík<br />
• použití - průmyslové dusíkaté hnojivo, výroba střelného prachu<br />
<strong>Na</strong> 2 CO 3 soda<br />
• z vodného roztoku krystalizuje jako krystalová soda <strong>Na</strong> 2 CO 3 .10H 2 O (na vzduchu vodu ztrácí – větrá)<br />
• výroba Solvayovým způsobem – do solanky (nasycený vodný roztok <strong>Na</strong>Cl) nasycené amoniakem se za studena zavádí CO 2 ⇒ málo<br />
rozpustný <strong>Na</strong>HCO 3 (odstraňuje se filtrací)<br />
<strong>Na</strong>Cl + H 2 O + NH 3 + CO 2 <strong>Na</strong>HCO 3 + NH 4 Cl<br />
150°C: 2 <strong>Na</strong>HCO 3 <strong>Na</strong> 2 CO 3 + H 2 O + CO 2<br />
• použití - v textilním a papírenském průmyslu, při výrobě skla<br />
<strong>Na</strong>HCO 3 jedlá-užívací soda<br />
• omezeně rozpustná ve vodě<br />
• použití do kypřicích prášků do pečiva, k neutralizaci žaludečních šťáv při překyselení žaludku<br />
K 2 CO 3 potaš<br />
• použití pro výrobu draselných mýdel a chemického skla<br />
4/4
Change language