Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Křemík a spol.. Historie Křemen SiO 2 silex – pazourek, 40 000 př.Kr silicon – -on (carbon, boron), Thomson 1831 Si 1823 Berzelius redukce K 2 [SiF 6.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Křemík a spol.. Historie Křemen SiO 2 silex – pazourek, 40 000 př.Kr silicon – -on (carbon, boron), Thomson 1831 Si 1823 Berzelius redukce K 2 [SiF 6."— Transkript prezentace:

1 Křemík a spol.

2 Historie Křemen SiO 2 silex – pazourek, př.Kr silicon – -on (carbon, boron), Thomson 1831 Si 1823 Berzelius redukce K 2 [SiF 6 ] roztaveným draslíkem 1858 příprava SiH 4 Wöhler 1863 příprava SiEt 4 Friedel Crafts

3 Výskyt křemíku 2.nejzastoupenější prvek v zemské kůře (27,2% hm.), po kyslíku (45,5%) hm. Ve vesmíru až 7.místo, nerovnoměrné rozložení prvků při vzniku sluneční soustavy V minerálech zpravidla s kyslíkem – olivín (Mg,Fe) 2 SiO 4, M 2 SiO 4 olivín, M 2 Si 2 O 6 pyroxen, M 7 {(Al,Si) 4 O 11 }(OH) 2 amfibol, (K,H) 2 (Mg,Fe) 2 (Al,Fe)(SiO 4 ) 3 biotit, KAlSi 3 O 8 orthoklas, křemen SiO 2 … – Obrovská diverzita – Eventuálně přítomnost OH - a F - ve struktuře, – Většinou koordinační číslo 4, jednotka {SiO 4 }

4 Výroba Redukce křemene (písku) koksem v elektrické obloukové peci SiO C → Si + 2 CO 2 SiC + SiO 2 Si → 3 Si + 2 CO - dočištění loužením vodou, čistota 96-99% V přítomnosti železa – ferrosilicium FeSi Do polovodičů - obsah nečistot pod i % Chlorace na SiCl 4, či SiHCl 3 – frakční destilace) Redukce velmi čistým Zn či Mg Houbovitý Si se roztaví, nechá narůst do válcového monokrystalu Zonální tavení Alternativy redukce Na 2 [SiF 6 ] sodíkem Rozklad SiI 4 na rozžhaveném wolframovém vlákně…

5 Atomové a fyzikální vlastnosti VlastnostCSiGeSnPb Atomové číslo Atomová hmotnost12,01128,08572,59118,69207,2 Počet stabilních izotopů Ionizační energie I. (kJ/mol)1086,1786,3761,2708,4715,4 II.2351,91576,51537,01411,41450,0 III.4618,83228,33301,22942,23080,7 IV.6221,04354,44409,43929,34082,3 r II /pm (iontový) r IV /pm (iontový)(15) Teplota tání (°C) Tepltota varu (°C)-~ Hustota (gcm -1 )3,5142,3365,323α 5,769 β 7,265 11,342 elektrická rezistivita (20°C) (Ωcm) ~48~47β 11· ·10 -6 Zakázaný pás Eg (kJ/mol) ~580106,864,2α 7,7 β 0 0

6 Chemické vlastnosti Odolný – pasivace tenkou vrstvou SiO 2 – Při vyšších teplotách: 600 °C + S °C → SiO °C + P 1400 °C → SiN + Si 3 N 4 S kyselinami pouze HF a HNO 3 Horké vodné roztoky alkalických hydroxidů – Si + 4 OH → SiO H 2 S halogeny reaguje – F 2 normální teplota – Cl 2 300°C – Br 2 + I °C S alkylhalogenidy (katalýza Cu) Roztavený rychle oxiduje, redukuje většinu kovových oxidů (slitiny, silicidy) – Žáruvzdorné nádoby – boridy, ZrO 2

7 Karbid křemíku 1891 E. G. Acheson – Carbon (10) + Corundum (9) = Carborundum (9,5) SiC – 70 krystalových modifikací – α – hexagonální wurzitový typ ZnS – β – kubický diamantový, nebo sfaleritový typ SiO C (koks, antracit)→ Si + 2 CO Si + C → SiC Fyzikální a chemická odolnost – rozklad až při 2700 °C – odolává i HF (ale ne H 3 PO 4 !) – oxidace hydroxidy SiC + 2 NaOH + 2 O 2 → Na 2 SiO 3 + H 2 O + CO 2 – reakce s chlorem (100 °C)→ SiCl 4 + C Brusiva, žáruvzdorné materiály s nízkým koeficientem roztažnosti, polovodiče (β-vysokoteplotní), elektrické topné prvky, elektroluminiscenční diody…

8 Silicidy Celá řada sloučenin s většinou kovů Podobné spíše boridům, než karbidům (ale Si má větší kovalentní poloměr, nejsou tedy isodtrukturní Si (118 pm) > B (88 pm) proměnlivé složení – vazba: kovová → kovalentní → iontová M 6 Si, M 5 Si, M 4 Si, M 15 Si 4,M 3 Si, M 5 Si 2, M 2 Si M 5 Si 3, M 3 Si 2, MSi, M 2 Si 3, MSi 2, MSi 3, MSi 6 … příprava, – přímým tavením směsi prvků – společná redukce SiO 2 s M x O y uhlíkem či hliníkem Silicidy kovů I a IIA sk. mnohem reaktivnější, hydrolyzují – NaSi 2 + H 2 O → Na 2 SiO 3 + H 2 – MgSi + 2 H 2 SO 4 (aq) → MgSO 4 + SiH 4 – záleží i na povaze silicidu, hydrolýza Ca 2 Si, CaSi a CaSi 2 poskytuje zcela odlišné produkty

9 Silany (Hydridy křemíku) 1857 připraveno SiH 4 a SiHCl Fridel, Crafts SiEt H. Moissan, S. Smiles Si 2 H A. Stock, název silany obecný vzorec Si n H 2n+2, rozvětvené i nerozvětvené (až n = 8), i cyklické hexamery –preference lineárních řetězců větší iontový průměr (napadání nukleofily), větší polarita vazeb Si-X, přítomnost energeticky nízkoležících orbitalů d - tvorba aduktů 1:1 a 1:2 – snižuje aktivační energii reakce energie vazby:Si –Si < Si-C < C-C … Si-H < C-H … C-X < Si-X bezbarvé plyny nebo těkavé kapaliny velmi reaktivní (samovzněcování na vzduchu apod.) s délkou řetězce stálost klesá snaha o přípravu silenů nakonec úspěšná: Mes 2 SiCl 2 (+Li) → (Mes 2 Si) 3 (+hν) → Mes 2 Si=SiMes 2 (stálý až do 176 °C)

10 Silany (Hydridy křemíku) Příprava – SiCl 2n+2 + Li[AlH 4 ] → SiH 4, Si 2 H 6, Si 3 H 8 – Me 2 SiCl 2 + Li[AlH 4 ] → Me 2 SiH 2 eventuálně přímo z křemíku – Si + 3 HCl → SiHCl 3 + HCl (350 °C) – Si + MeCl → MeSiHCl 2 + H 2 + C (Cu, 300 °C) Pyrolýzou vznikají polymerní látky (SiH 2 ) n a následně Si + H 2 (příprava ultračistého Si) neprobíhá radikálově (H 3 C·), ale dochází k eliminiaci silenů (:SiH 2 či :SiHR) – mimořádně reaktivní částice, viz organoprvky Čisté silany s vodou ani se zředěnými kyselnami nereagují, ale přítomnost alkalických látek vede k totální hydrolýze na SiO 2 a H 2 solvolýza – SiH 4 + MeOH → SiH 4-n (OMe) n – SiH 4 + Me 2 CO → C 3 H 7 OSiH 3 ( 400°C) V přítomnosti Cl 2 či Br 2 reaguje SiH 4 explozivně (u Br 2 to lze regulovat snížením teploty na -78°C) Dva důležité prekurzory pro syntézu dalších silanů – :SiMe 2 + MeI → SiH 3 I – SiH 4 + 2K → SiKH 3 + KH

11 Silany (Hydridy křemíku) „Je namístě plísnit chemika, který se pokouší aplikovat úspěch organické chmie také na studium polysilanů, neboť se chová jako ten, kdo dojí koně, a přitom rajtuje krávu“ Grant Urry

12 Halogenidy křemičité (a jemu podobné) SiX 4 Nejen důležitý krok pro přípravu polovodičivě čistého Si smíšené halogenidy nSiH 4 + (4-n)SiY 4 ↔ 4 SiX n Y 4-n připraveny perhalogenované vyšší homology – připraveny až Si 16 F 34,Si 6 Cl 14,Si 4 Br 10 – řetězení častější než u hydridů zpětná dativní vazba ze zaplněných p π (X) do d π (Si), která synergicky kompenzuje snížení elektronové hustoty vznikající vazby σ možnost částečné hydrolýzy, Cl 3 Si(OSiCl 2 ) n OSiCl 3

13 oxid křemičitý... přenecháme jiným

14 Sloučeniny se sírou sulfidy Si + S → SiS 2 (100 °C) – Struktura asbestu – nekonečné řetězce tvořené tetraedry sdílející společné hrany – Dlouhá bílá ohebná vlákna, teplota tání 1090 °C – Není moc chemicky stálý Hydrolýza SiS H 2 O → SiO H 2 S Amonolýza SiS NH 3 → Si(NH) 2 + NH 4 SH Alkoholýza SiS EtOH → Si(OEt) 4 + H 2 S

15 Sloučeniny s dusíkem Nitridy Si 3 N 4 Si + N 2 → Si 3 N 4 (1300 °C) SiO 2 + C (koks) + N 2 → Si 3 N 4 + CO 2 – Velmi chemicky stálá a tvrdá (9), izolant – Zachovává tvar, pevnost i odolnost i při 1000 °C Si 2 N 2 O – Si + SiO 2 + proud Argonu s 5% N 2, 1450 °C Zprohýbané hexagonální sítě se střídáním Si-N Vrstvy spojené přes kyslík (úhel na O: 148° )

16 Organokřemičité sloučeniny Stálé a netečné Pevná vazba Si-C (dvojné Si=C ne moc stálé) Silikonové materiály – Vazby Si-C a Si-O-Si – Hydrofobní, tepelně i chemicky odolné – Oleje, mazadla, kaučuky a pryskyřice – -OSi(R) 2 O- (R = organický zbytek – Me, Ph…) Polykondenzace síťování – Zavedení RSiCl 3 do reakční směsi(R 3 SiCl – terminace) – Dodatečně, radikálově

17 Germanium Cín Olovo

18 Historie Germanium – 1864 J.A.R. Newlands předpověděl – 1886 C.A. Winkler – argyrodit Ag 8 GeS 6 Cín – Součást bronzu Cu (85%) + Sn (15%) 3000 př.Kr Olovo – Glazování keramiky př. Kr. – Řím – olověné trubky

19 Výskyt a rozšíření Ge – 1,5 ppm, 53. místo – V minerálech velkmi vzácně, argyrodit Ag 8 GeS 6 – Izolace z uhelného popela, resp. z popílku uvolněném při zpracování zinečnatých rud Sn - 2,1 ppm, 48.místo – SnO 2 cínovec (kassiterit) Pb – 13 ppm – 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb produkt rozpadu těžkých radioaktivních prvků ( 204 Pb nikoliv), diverzita atomové hmotnosti – Galenit PbS, anglesit PbSO 4, cerussit PbCO 3, pyromorfit Pb 5 (PO 4 ) 3 Cl…

20 Výroba a použití Ge Loužení popílků H 2 SO 4 a následná alkalizace (současně se sráží Zn) Zahřívání s HCl/Cl a frakční destilace → GeCl 4 83,1°C (ZnCl °C) Hydrolýza (na GeO 2 ), redukce H2 (při 500 °C) Zonální tavení Polovodiče Optická zařízení (propustnost v IR) – okénka, čočky… Speciální slitiny, supravodiče, luminofory (MgGeO 3 )

21 Výroba a použití Sn Relativně snadná příprava redukcí SnO 2 uhlím (koksem 1200 °C) Přítomnost Fe v rudě způsobuje tvrdost vzniklé slitiny – proces v dostatečném tlaku O 2 (aby železo zůstávalo jako FeO, nikoliv jako Fe) – polování (míchání taveniny hranoly ze syrového dřeva) či vhánění horké páry či stlačeného vzduchu 40 % – pocínování plechu, elektrolyticky Balení potravin – konzervy, plechovky od piva Slitiny – Pájka Sn/Pb (typicky 33% Sn), přídavek Cd, Ga, In či Bi – Bronz Sn/Cu (5-10% Sn) – Ložiskový kov (80-90% Sn), Pb, Cu, nebo 75% Pb, 12% Sn, 13% Sb Uložení tvrdých materiálů v měklé matrici – ložiska vagonů, lokomotiv, těžkých strojů – Cínová slitina (90-95% Sn), Sb, Cu Dekorativní užitková slitina, dobrá obrabitelnost – čajové misky, podnosy, svícny… (90-95% )Sn + Pb – výroba varhanních píšťal (Royal Albert Hall – 4 manuály, 111 rejstříků, píšťal = 150 t Sn) – Liteřina Pb/Sn/Sb přibližně 2:1:1 S růstem obsahu Sn a Sb roste tvdrost a odolnost k opotřebení – Supravodivé magnety Nb 3 Sn 8% ve sloučeninách

22 Výroba a použití Pb PbS – flotace (zakoncentrování chudé rudy) Pražení za omezeného přístupu vduchu → PbO Redukce koksem s tavidlem (CaCO 3 ) PbS + 1,5 O 2 → PbO + SO 2 PbO + C → Pb + CO PbO + CO → Pb + CO 2 – Eventuálně PbS + 2 PbO → 3 Pb + SO 2 Surové Pb obsahuje ještě Cu, Ag, Au, Zn, Sn, As a Sb, které je nutno odstranit (do nejlepší čistoty elektrolýzou) Polovina vyrobeného olova – akumulátory Slitiny (pájka, ložiskové kovy, liteřina, nízkotající slitiny) Broky, munice, závaží, zátěže Pigmenty – antikorozí nátěrové hmoty: Pb 3 O 4 minium, PbMoO 4 (červenooranžový), 2PbCO 3 ·Pb(OH) 2 olovnatá běloba, PbCrO 4 – žlutý pigment = značení silnic Organanické sloučeniny olova – antidetonanční přísady (PbEt 4 a PbMe 4 )

23 Atomové a fyzikální vlastnosti VlastnostCSiGeSnPb Atomové číslo Atomová hmotnost12,01128,08572,59118,69207,2 Počet stabilních izotopů Ionizační energie I. (kJ/mol)1086,1786,3761,2708,4715,4 II.2351,91576,51537,01411,41450,0 III.4618,83228,33301,22942,23080,7 IV.6221,04354,44409,43929,34082,3 r II /pm (iontový) r IV /pm (iontový)(15) Teplota tání (°C) Tepltota varu (°C)-~ Hustota (gcm -1 )3,5142,3365,323α 5,769 β 7,265 11,342 elektrická rezistivita (20°C) (Ωcm) ~48~47β 11· ·10 -6 Zakázaný pás Eg (kJ/mol) ~580106,864,2α 7,7 β 0 0

24 Vlastnosti prvků Podobnost Si/Ge (zaplňování 3d 10 ) Podobnost Sn/Pb (zaplňování 4f 14 ) Ge – křehké, šedobílé krystaly, struktura diamantu – Podobná elektrická rezistivita k Si, ale menší šířka zakázaného pásu Sn – nejvíce stabilních izotopů – 10 - ( 119 Sn NMR, Mössbauer) – β-Sn bílý, tetragonální – α-Sn šedý, kubický, diamantová struktura – teplota transformace 13,2 °C, vyžaduje dlouhou expozici, tzv. cínový mor, změna hustoty o 26 %, distorze podel osy c (Ge a Si vykazují podobnou vlastnost, ale až při tlacích 20 Gpa, změna hustoty od 25%) Pb – modrošedý kujný kov

25 Chemická reaktivita Ge – reaktivnější (elektropozitivnější) než Si, pasivace GeO 2 – rozpouští se pomalu v horké koncentrované H 2 SO 4 a HNO 3 – s vodou ani hydroxidy (v přítomnosti oxidačních činidel ano) – při 250 °C se pomalu oxiduje na GeO 2 (v parách síry → GeS 2 )) – mírné zahřívání Cl 2, Br 2 → GeX 4 HCl → GeCl 4, CeHCl 3 (+ H 2 ) alkylhalogenidy → organogermaničité sl.

26 Chemická reaktivita Sn – za normální teploty stálý (vzduch i voda) – s horkou vodní parou se oxiduje → SnO 2 (+ H 2 ) – se zředěnými HCl či H 2 SO 4 nereaguje – Sn + HNO 3 →Sn(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 – s horkou HCl → SnCl 2 (+H 2 ) – s horkou H 2 SO 4 →SnSO 4 +SnO 2 – s horými alkalickými hydroxidy nikoliv Sn II, ale Sn IV – Sn + 2 KOH + 4H 2 O → K 2 [Sn(OH) 6 ] + 2 H 2 – s halogenidy SnX 4 – se S či Se vzniká Sn II či Sn IV, podle stechiometrie – s alkylhalogenidy: Sn + 2 RX → R 2 SnX 2 (+ R n SnX 4-n ) organocíničité sl.

27 Chemická reaktivita Pb – poměrně chemicky stálé (pasivace vrstvou oxidu uhličitanu síranu či chloridu), jemný prach pyroforický – na vzduchu: 600 až 800°C → PbO – s H 2 SO 4 nereaguje (skladovací nádoby) – s HCl → PbCl 2 (málo rozpoustný- pod 1%, probíhá pomalu) – s HNO 3 → Pb(NO 3 ) 2 (velmi rozpustný 50g na 100ml, probíhá rychle) – halogeny F 2 → PbF 2 (normální teplota) Cl 2 → PbCl 2 nutno zahřát

28 Chemická reaktivita přechod od M IV k M II – účinek inertního páru – organoprvkové sl. výhradě Sn IV a Pb IV (jinak spíš kuriozity) řetězení ve struktuře (viz Si) nižší stabilita (MO 2 ) Ge-O-Ge, nejsou analoga silikonových polymerů stereochemie – dvojmocné - přítonost volného el. páru – Sn IV, sloučeniny s k.č. 5 či 6 – Sn, Pb – polyatomové klastrové anionty M 5 2-, M 9 4-

29 Hydridy Ge – germany Ge n H 2n+2 (n= 1-5) – bezbervé těkavé kapaliny eventuálně plyny – GeO 2 + NaBH 4 event. GeCl 4 + LiAlH 4 – v reaktivitě podobné silanům (méně těkavé, méně aktivní, – GeH 4 na vzduchu „ani“ nevzplane (na rozdíl od SiH 4 či SnH 4 ), nereaguje asi se zřeď. kys. ani 30% hydroxdy – Lewisova kyselina GeH 4 + NH 3 → NH 4 - GeH 3 + – NH 4 - GeH M(alk.) → MGeH 3 (bílé, kryst., pro další syntézy) – vyšší germany – tichý elektrický výboj v GeH 4 (SiH 4 + GeH 4 → SiH 3 GeH 3 ) – cyklické ani nenasycené nepřipraveny – Halogengermany – Ge (GeX 2, GeH 4 ) + HX → GeH n X 4-n (X= Cl, Br, I) (další synt.) – fosfinogermany R n Ge(PH 2 ) 4-n

30 Hydridy Sn – méně stálé binární hydridy – SnCl 4 + LiAlH 4 → SnH 4 – SnC l 2 + NaBH 4 → SnH 4 – SnH 4, plyn, rozkládá se pomalu na Sn a H 2 – Sn 2 H 6, distannan, nejvyšší, ještě méně stálý – alkylované stannany, mnohem stabilnější – termolýza Ph 2 SnH 2 → H(Ph 2 Sn) 6 H – příprava alkylstannanů redukcí odpovídajícího organocíničitého chloridu pomocí LiAlH 4 Pb – PbH 4 plumban, hypotetická záležitost, nebyl detekován – alkylderiváty stálejší, příprava redukcí odpovídajících halogenidů pomocí LiAlH4 – eventuálně výměnou s organocíničitými sl. – Bu n 3 PbX + Ph 3 SnH → Bu n 3 PbH + Pb 3 SnX – Me 3 PbH (t.r. -30°C) a Et 3 PbH (t.r. -20°C) se snadno adují na alkeny (alkyny) za vzniku stabilních tetraalkylolovičitých sl. (hydroplumbace)

31 Halogenidy – hlavní trend MX 2 – CX 2 << SiX 2 < GeX 2 < SnX 2 < PbX 2 MX 4 – CX 4 > SiX 4 > GeX 4 > SnX 4 > PbX 4

32 Halogenidy Ge GeX 2 – GeF 4 + Ge → 2 GeF 2 (150 – 300 °C) – SiHCl 3 → GeCl 2 /světle žlutý/ + HCl (70°C) GeCl °C vak, disproporcionace (GeCl 4 + Ge) + Br 2 (20 °C) → GeBr 2 Cl 2 + Cl 2 (20 °C) → GeCl 4 (+ H2, 800°C → GeCl2) + H 2 O → Ge(OH) 2 /žlutý/ (+teplo)→ GeO /hnědý/ – GeBr 2 – analogické – GeI 4 + H 3 PO 2 (+HI) → GeI 2 /jasně oranžový/ – Zajímavé koordinační vlastnosti (organoprvky) GeI 2 + Hacac → [Ge(acac)I] + HI (k.č.3, Ge lomená molekula) GeI 2 + C 2 H 2 → dimer – šestičetný dienový heterocyklus GeX 4 – HX (aq) + GeO 2 → GeX 4 (bezbarvé, těkavé kapaliny, GeI 4 pevná, oranžová látka) – Všechny hydrolyzují – GeCl 4 – prekurzor organogermaničitých sl.

33 Halogenidy Sn SnX 2 – Sn II stereochemie značně složitá Zvyšování k.č. Sn II polymerací do cyklů či řetězců přítomnost nevazebného elektronového páru asymetrické ionty Deformace 5s 2 orbitalu volným el.párem Lewisovské adukty SnX 2 ·NMe 3 (X = Cl, Br, I) Dvojité adukty BF 3 {  SnX 2 (  NMe 3 )} Ve vodných roztocích pyramidální [SnX 3 ] - polyanionty X = F, Cl, Br Polyanionty [SnX 3 ] ∞ ∞- - tetragonální pyramidy (vrchol – volný el. pár Sn) spojené do lineárního řetězce přes dva protilehlé atomy fluoru v základně – SnO + HF (40% aq) → SnF 2 (tetramery Sn 4 F 8, velmi deformované oktaedry{SnF 6 }) Fluoristan™ – zubní pasty – SnX 2 - stálé, krystalické látky (body tání v rozmezí °C) – Tvorba aduktů, hydrátů… SnX 4 – Jednodušší struktury – SnCl 4 + HF (bezvodý) → SnF 4 (krystalický, silně hygroskopický) Polymerní struktura, planární vrstvy – sdílení ekvatoriálních F v oktaedru “SnF 6 “ – SnX 4 (X = Cl, Br, I) “nezajímavé“ těkavé kapaliny, hydrolyzují – Komplexy [LSnX 4 ] k.č. 5 a [L 2 SnX 4 ] k.č. 6

34 Halogenidy Pb PbX 2 – Stabilní, ve vodě krystalické nerozpustné látky – Příprava vysrážením z vodných roztoků Pb II pomocí HX – PbCl 2 a PbBr 2 fotolyzují (UV-vis), vyluřuje se Pb 0 – Halogenkomplexy M 4 [PbCl 6 ] PbX 4 – Jediným stálým PbF 4 – PbCl 4 se rozkládá při 50 °C – Stabilizace koordinací M 2 [PbCl 6 ] M= Na, K, Rb, Cs, NH 4

35 Oxidy a hydroxidy Ge – Ge + GeO 2 → 2 GeO (1000 °C) /žlutý/ – Ge(OH) 2 → GeO + H 2 O – Zahříváním lze připravit hnědý GeO – GeO – redukční vlastnosti, nad 700 °C tendence disproporcionovat – GeO 2 nápadná podobnost SiO 2 K.č. 4 analoga β-křemene, skelný GeO 2 – tavené sklo Ge-analogy křemičitanů a hlinitokřemičitanů

36 Oxidy a hydroxidy Sn – SnO – nejběžnější modročerná tetragonální modifikace - příprava alkalickou hydrolýzou cínatých solí – Červený SnO – zahřátí bílého, hydratovaného oxidu – Při 300°C obě oxidují na SnO 2 (bez přítomnosti vzduchu disproporcionují) – Amfoterní vlastnosti v kyslinách → cínaté sole v hydroxidech → pyramidální anionty [Sn(OH) 3 ] - → klastrové struktury [Sn 6 O 8 H 4 ] – Me 3 SnOH + SnCl 2 → Sn(OH) 2 + Me 3 SnCl – SnO 2 – hlavní cínová ruda v kyselinách a zřeď. hydroxidech se nerozpouští v roztavených hydroxidech M 2 [Sn(OH) 6 ] tepelnou dehydratací cíničitany (K 2 SnO 3 ∙ 3H 2 O → K 2 SnO 3, K 4 SnO 4, K 2 Sn 3 O 7 ) K 2 SnO 3 Sn IV k.č. 5, sdílení hran tetragonáních pyramid součást pigmentů, glazur a ů, tvrzení skla (potahování SnCl 4, které vytvoří transparentní film SnO 2 ), izolace oken (propouští vis, odráží IR…) heterogenní katalyzátory Sn – V (event Sn – Sb) – Sn(OH) 2 přirpaven, Sn(OH) 4 nikoliv

37 O xidy a hydroxidy PbO – červený, tetragonální „klejt“ – žlutý, stálý nad 488 °C, orthorombický „masikot“ – 2 Pb (l) + O 2 → PbO (600 °C) – rozpouští se v kyselinách i hydroxidech alk. kovů – výroba skla (vysoký obsah Pb) – lesk, odolnost, tvrdost – akumulátory (černý oxid Pb + PbO) Pb 3 O 4 – směsný oxid PbO∙PbO 2, „suřík“, „minium“ – PbO + O 2 → PbO 2 – antikorozní základová nátěrová hmota, pigment PbO 2 černý, hnědý – PbO 2 → (293 °C) Pb 12 O 19 → (351 °C) Pb 12 O 17 → (374 °C) Pb 3 O 4 → (605 °C) PbO + H 2 SO 4 → PbSO 4 + HNO 3 → Pb(NO 3 ) 2 + HCl → PbCl 4 – silné oxidační činidlo (in situ v akumulátorech) – zápalky, pyrotechnika – vytvrzovací činidlo (kaučuky a plasty) hydroxid Pb(OH) 2 netvoří – hydroxykomplexy [Pb 6 O(OH) 6 ]4+, klastr 3 tetraedrusdílejících stěny

38 Deriváty oxokyselin soli Ge většinou nestálé – Ge(OAc) 4, Ge(SO 4 ) 2 Sn II – Sn 3 (PO) 4, SnHPO 4, Sn 2 P 2 O 7, Sn(PO 3 ) 2 … – CuSO 4 + Sn → SnSO 4 + Cu Sn IV – Sn 2 O(PO 4 ) 2, Sn 2 O(PO 4 ) 2 ∙10 H 2 O, SnP 4 O 7, KSn(PO 4 ) 3 … – Sn(NO 3 ) 4, Sn(SO 4 ) 2 ∙2H 2 O Pb – většinou Pb II, ale známé i Pb IV Pb(OAc) 4 ox. činidlo Pb(SO 4 ) 2 – PbSO 4 – prakticky nerozpustný /vážkové stanovení Pb/ – PbCO 3 – nerozpustný (minerál cerussit) – Pb(NO 3 ) 2 – velmi rozpustný – Pb(OAc) 2 doslazování vína

39 Další anorganické sloučeniny pseudohalogenidy chalkogenidy- S, Se, Te – PbII, SnII – kubická strutkura NaCl PbS – fotoelektrická vodivost – vynikající detektor infračerveného záření – fotočlánky klastry – kov-kov: především Sn, v omezené míře i Pb – aniontové klastry připravené s kryptandy (Ge, Sn, Pb) KGe + kryptand → [K(crypt)] 6 6+ [Ge 9 ] 2- [Ge 9 ] 4- – oxopolyanionty [Pb 6 O(OH) 6 ] 4+ organokovy – organociničité sl. Stilleho reakce – organoolovičité sl. Antidetonační aditiva

40 Děkuji za pozornost


Stáhnout ppt "Křemík a spol.. Historie Křemen SiO 2 silex – pazourek, 40 000 př.Kr silicon – -on (carbon, boron), Thomson 1831 Si 1823 Berzelius redukce K 2 [SiF 6."

Podobné prezentace


Reklamy Google