Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Významné nekovy uhlík, fosfor, síra. Uhlík Výskyt: v čistém stavu – diamant, tuha velké množství anorganických i organických sloučenin uhličitany: vápenec.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Významné nekovy uhlík, fosfor, síra. Uhlík Výskyt: v čistém stavu – diamant, tuha velké množství anorganických i organických sloučenin uhličitany: vápenec."— Transkript prezentace:

1 Významné nekovy uhlík, fosfor, síra

2 Uhlík Výskyt: v čistém stavu – diamant, tuha velké množství anorganických i organických sloučenin uhličitany: vápenec CaCO 3, magnezit MgCO 3, dolomit CaMg(CO 3 ) 2 uhlí, ropa, CO 2 – v atmosféře, ve všech přírodních vodách

3 Výroba koksu: Vysokotepelná karbonizace uhlí Výroba tuhy: Zahříváním práškového koksu a křemene v elektrické peci SiO C  SiC + 2 CO SiC  Si(g) + C(grafit) t = 2500°C

4 Výroba sazí: Neúplné spalování kapalných uhlovodíků nebo přírodního plynu Výroba aktivního uhlí: Chemicky: uhlíkatý materiál (piliny, rašelina) se smíchá s hydroxidy, uhličitany nebo sírany alkalických kovů – proběhne oxidace a dehydratace Aktivací plynem:uhlíkatá látka se zahřívá vzduchem nebo vodní parou

5 Vlastnosti uhlíku Fyzikální: 2 allotropické modifikace izotop C 12 + malé množství C 13 Diamant:bezbarvé nebo různě zabarvené velmi tvrdé krystaly vysoký bod tání elektricky nevodivý

6 Grafit:vrstevnatá struktura měkké šupinaté krystaly elektricky a tepelně vodivý černé zabarvení Přeměna tuhy na diamant: t= °C, p=6,5-9 GPA Přeměna diamantu na tuhu: t= °C zahřátí bez přístupu vzduchu

7 Chemické: Diamant: málo reaktivní na CO 2 se přemění: při teplotě nad 800°C varem s H 2 SO 4 tavením s dusičnany alkalických kovů varem s K 2 Cr 2 O 7

8 Grafit: zahřátím na 690°C v kyslíku shoří na CO 2 při vysoké teplotě reaguje s: 2 C + H 2  C 2 H 2 2 C + N 2  (CN) 2 dikyan 2 C + 3 Cl 2  C 2 Cl 6 hexachloretan C + 2 S  CS 2 C + Si  SiC

9 Použití uhlíku Grafit:výroba oceli žáruvzdorný materiál mazivo brzdové obložení tužky

10 Koks:vysoké pece ocelářský průmysl Saze:gumárenství – zpevňování a zesilování pryže, 1 pneumatika - 3kg sazí pigment

11 Aktivní uhlí: v cukrovarnictví – odbarvovač čištění chemikálií a plynů úprava vody katalyzátor

12 Sloučeniny uhlíku CObezbarvý plyn bez zápachu ve vodě málo rozpustný redukční činidlo jedovatý – váže se na hemoglobin – vzniká karboxyhemoglobin Vznik :nedokonalým spalováním uhlíku 2 C + O 2  2 CO Použití:složka topných plynů generátorový – vzduch přes koks vodní – přes rozžhavený koks se vede pára redukční činidlo

13 CO 2 bezbarvý, lehce zkapalnitelný plyn tuhý – suchý led slabé oxidační činidlo-redukuje se silnými redukovadly: CO 2 + C  2 CO málo rozpustný ve vodě Výroba: dokonalým spalováním C + O 2  CO 2 termickým rozkladem uhličitanů CaCO 3  CaO + CO 2

14 H 2 CO 3 v malém množství vzniká rozpouštěním CO 2 ve vodě Uhličitany Většinou s kovy v oxidačním stupni I a II Dobře rozpustné – uhličitany alkalických kovů (kromě Li) Málo rozpustné – ostatní Uhličitany jiných než alkalických kovů se teplem rozkládají (CaCO 3, ZnCO 3 )

15 Hydrogenuhličitany HCO 3 - teplem se mění na uhličitany Deriváty kyseliny uhličité Chlorid karbonylu – fosgen COCl 2 Bezbarvý, dusivý, velmi jedovatý plyn CO + Cl 2  COCl 2 Močovina – CO(NH 2 ) 2 Rozpustná ve vodě

16 Karbidy Iontové: obsahují acetylidový anion C 2 2- M 2 I C 2, M II C 2, M 2 III (C 2 ) 3 Příprava:kov + uhlík oxid kovu + C CaO + 2C  CaC 2 + CO kov + C 2 H 2 oxid kovu + C 2 H 2 Vodou se rozkládají: CaC H 2 O  Ca(OH) 2 + C 2 H 2 Mg 2 C H 2 O  2 Mg(OH) 2 + CH  C-CH 3 trikarbid hořčíku

17 Kovalentní Be 2 C, Al 4 C 3, SiC, B 4 CC 4- SiC a B 4 C jsou chemicky velmi odolné a mimořádně tvrdé Intersticiální Atomy uhlíku jsou vsunuté do mezer mezi atomy kovů v krystalové mřížce Vznikají zahříváním práškového kovu s C Mají kovové vlastnosti, C způsobuje zvýšení soudržnosti

18 Karbidy skupiny Fe Přechod mezi iontovými a intersticiálními Cr 3 C 2, Mn 3 C, Fe 3 C, Co 3 C, Ni 3 C Sloučeniny uhlíku s halogeny CF 4 - tetrafluormetan, fluorid uhličitý bezbarvý plyn

19 CCl 4 – tetrachlormetan bezbarvá kapalina narkotických účinků nehořlavá nerozpustná ve vodě rozpouštědlo světlem se rozkládá používá se do hasících přístrojů

20 Freony – dříve: chladící kapaliny hnací plyny do sprejů CFCl 3, CF 2 Cl 2, CF 3 Cl

21 Sirouhlík – CS 2 Bezbarvá aromatická kapalina, ve vodě nerozpustná, rozpustná v alkoholu, etheru a benzenu, dobře rozpouští tuky Rozkládá se vodní parou CS H 2 O  CO H 2 S Na vzduchu se lehce zapaluje CS O 2  CO SO 2 Příprava: Rozžhavený C + 2 S(g)  CS 2 Použití: výroba viskózových vláken

22 Kyanovodík HCN bod varu 25,6°C ve vodě dobře rozpustný prudký jed CO + NH 3  H 2 O + HCN (700°C, Al 2 O 3 ) 2 AgCN + H 2 S  Ag 2 S + 2 HCN

23 Kyanidy Alkalických kovů a kovů alkalických zemin jsou ve vodě rozpustné Kyanidy těžkých kovů (kromě Hg) jsou ve vodě nerozpustné Příprava NaCN: 2 NaNH 2 + C  Na 2 CN 2 + 2H (t) amid sodný kyanamid sodný Na 2 CN 2 + C  2 NaCN

24 Dikyan (CN) 2 N  C-C  N Bezbarvý, jedovatý, štiplavý plyn Vznik:2 AgCN  (CN) Ag Hg(CN) 2  Hg + (CN) 2 Kyselina kyanatá H-O-C  N HOCN nitril kyseliny uhličité

25 Kyselina izokyanatá HNCO H-N=C=O Izokyanatan rtuťnatý – třaskavá rtuť Hg(NCO) 2 Rodanovodík HSCN H-S-C  N Bezbarvá olejovitá kapalina Rodanidy – thiokyanatany M-S-C  N

26 Fosfor Výskytnepříliš rozšířený v podobě fosforečnanů apatit Ca 3 (PO 4 ) 2 fosforit–jemně vláknitý apatit fluoroapatit 3Ca 3 (PO 4 ) 2.CaF 2 chloroapatit 3Ca 3 (PO 4 ) 2.CaCl 2 hydroxyapatit 3Ca 3 (PO 4 ) 2.Ca(OH) 2

27 Výroba fosforu Z Ca 3 (PO 4 ) 2 v elektrické peci 2Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6SiO C  6CaSiO 3 + P CO vzniká bílý fosfor

28 Vlastnosti fosforu 3 allotropické modifikace Bílý fosfor bezbarvá nebo bílá, měkká, krystalická látka téměř nerozpustný ve vodě rozpustný v CS 2, SCl, PCl 3 mimořádně jedovatý DL=0,15g tvořen molekulami P 4 světélkuje samozápalný (uchovává se pod vodou) reaktivní

29 Červený fosfor vzniká zahříváním bílého v inertní atmosféře (katalyzátor jod, síra nebo UV) barva tmavočervená až hnědá obchodní preparát=amorfní P n méně reaktivní než bílý nejedovatý

30 Černý fosfor vzniká zahříváním bílého pod vysokým tlakem (1200MPa) nebo bez tlaku při 370°C s katalyzátorem – Hg krystalická tmavošedá látka kovový lesk dobrá tepelná a elektrická vodivost chemicky nejméně reaktivní

31 Přírodní izotop fosforu 31 P Radioizotopy 32 P, 34 P Použití fosforu: bílý – výroba H 3 PO 4 červený - škrtátka

32 Sloučeniny fosforu PH 3 - fosfan, fosfin bezbarvý, jedovatý, odporně páchnoucí plyn příprava: rozkladem fosfidů vodou nebo zředěnými kyselinami Ca 3 P H 2 O  3 Ca(OH) PH 3 2 AlP + 3 H 2 SO 4  Al 2 (SO 4 ) PH 3 Má silné redukční účinky PH O 2  H 3 PO 4 PH 3 +4 Cl 2  PCl HCl

33 Difosfan P 2 H 4 - bezbarvá kapalina Fosfidy – sloučeniny fosforu s méně elektronegativním prvkem Př. Li 3 P, TiP 2 PX 3 X = F, Cl, Br, I Vodou se rozkládají PCl H 2 O  H 3 PO HCl

34 PX 5 X = F,Cl, Br, I PCl 5 + H 2 O  POCl HCl POCl H 2 O  H 3 PO HCl P 4 O 6 bílá krystalická látka velmi jedovatý Vznik:P O 2  P 4 O 6 Rozkládá se zahříváním: Ve studené vodě: P 4 O H 2 O  4 H 3 PO 3 V teplé vodě: P 4 O H 2 O  PH H 3 PO 4

35 P 4 O 10 Vzniká spalováním fosforu v nadbytku suchého vzduchu P O 2  P 4 O 10 Bílá látka, dehydratačních schopností Použití:sušení plynů a kapalin

36 Kyseliny fosforu Kyselina fosforná-H 3 PO 2 Jednosytná, silná Vznik: P NaOH + 4 H 2 O  4 NaH 2 PO 2 + 2H 2 4 NaH 2 PO 2 + 2H 2 SO 4  4 H 3 PO Na 2 SO 4

37 Kyselina fosforitá H 3 PO 3 Dvojsytná Silné redukční činidlo Vznik: hydrolýzou PCl 3 PCl H 2 O  H 3 PO HCl

38 Kyselina tetrahydrogendifosforičitá H 4 P 2 O 6 Čtyřsytná kyselina Vznik:pomalou oxidací bílého fosforu vzdušným kyslíkem

39 Kyselina trihydrogenfosforečná H 3 PO 4 Trojsytná Výroba: Termická–čistá: P O 2  P 4 O 10 P 4 O H 2 O  4 H 3 PO 4 Extrakční –surová: 3Ca 3 (PO 4 ) 2.CaF 2 + H 2 SO 4  6 H 3 PO CaSO 4 +2 HF Bezbarvé krystalky, rozpustné ve vodě, v prodeji % sirupovitý roztok

40 Kyselina tetrahydrogendifosforečná H 4 P 2 O 7 Krystalická, čtyřsytná

41 Kyselina hydrogenfosforečná – HPO 3 metafosforečná Konečný produkt dehydratace H 3 PO 4 Sklovitá, tvrdá látka Fosforečnany M 3 I PO 4 Nerozpustné, účinkem silných kyselin se mění na rozpustné dihydrogenfosforečnany Ca 3 (PO 4 ) 2 +2H 2 SO 4  Ca(H 2 PO 4 ) CaSO 4 superfosfát

42 Síra Výskyt:volná vázanásulfidy, sírany Glauberova sůl Na 2 SO 4.10 H 2 O sádrovecCaSO 4. 2 H 2 O baryt BaSO 4 pyrit FeS 2 sfalerit ZnS rumělka HgS galenit PbS chalkozín Cu 2 S chalkopyrit CuFeS 2

43 Těžba síry Do podzemí se vhání horká vodní pára, síra se roztaví, zkapalněná síra se vytlačí na povrch teplým stlačeným vzduchem Jako vedlejší produkt vzniká síra při odsíření: H 2 S – Clausův dvoustupňový způsob 2 H 2 S + 3 O 2  2 H 2 O + 2 SO 2 2 H 2 S + SO 2  3 S + 2 H 2 O SO 2 SO 2 + C  CO 2 + S

44 Vlastnosti síry Formy: Tuhá – modifikace α a β Amorfní: sirný květ – vzniká rychlým ochlazením par plastická síra – vzniká nalitím roztavené síry do vody

45 Fyzikální: tuhá 2 modifikace S 8 - α, β – liší se krystalovou mřížkou žlutá tuhá látka nevede teplo ani elektřinu ve vodě se nerozpouští rozpouští se v CS 2, CCl 4 a nepolárních rozpouštědlech taje při 119°C do 160°C – žlutá kapalina – polymerní S n nad 160°C hnědne a zvyšuje se viskozita nad 190°C viskozita klesá bod varu 445 °C

46 Chemické vlastnosti: poměrně reaktivní slučuje se téměř se všemi prvky mimořádně snadno reaguje s Cu, Ag a Hg za vyšší teploty reaguje s kyslíkem a vodíkem S + O 2  SO 2 S + H 2  H 2 S

47 Použití síry Výroba kyseliny sírové Preparáty na ničení škůdců Zápalky Sirouhlík Vulkanizační činidlo při výrobě pryže

48 Sloučeniny síry Sulfan – H 2 S – sirovodík Bezbarvý plyn, zapáchá po zkažených vejcích, prudce jedovatý, lehce kondenzuje, ve vodě rozpustný Vznik: H 2 + S  H 2 S Má redukční schopnosti Cl 2 + H 2 S  2 HCl + S 2 HNO H 2 S  3 S + 2 NO + 4 H 2 O S kovy vznikají sulfidy:2Ag+H 2 S  Ag 2 S + H 2

49 Sulfidy S + prvky s nižší elektronegativitou Pražením na vzduchu přecházejí na oxidy 4 FeS O 2  8 SO Fe 2 O 3 SO 2 Bezbarvý plyn, ostrého dráždivého zápachu, lehce zkapalnitelný, velmi reaktivní Vznik: S + O 2  SO 2 4 FeS O 2  8 SO Fe 2 O 3

50 Oxid sírový SO 3 Plynný:jednoduché molekuly Ochlazením kondenzuje na trimér (SO 3 ) 3 – bod tání 16,8°C, bod varu 44,8°C Časem samovolně přechází na hedvábné jehličky (SO 3 ) x Vznik: 2 SO 2 + O 2  2 SO 3 (V 2 O 5 + V 2 O 4 )

51 Kyseliny síry Kyselina siřičitá H 2 SO 3 Soli: hydrogensiřičitany HSO 3 - vznik: 2 NaOH + SO 2  Na 2 SO 3 + H 2 O siřičitany SO 3 2-

52 Kyselina sírová H 2 SO 4 Výroba: Kontaktním způsobem: S + O 2  SO 2 2 SO 2 + O 2  2 SO 3 (V 2 O 4 + V 2 O 5 ) SO 3 + H 2 O  H 2 SO 4 Nitrózový způsob 2 NO + O 2  2 NO 2 (NO = katalyzátor) NO 2 + SO 2 + H 2 O  H 2 SO 4 + NO Bezbarvá, olejovitá kapalina, dobře mísitelná s vodou,silné oxidační a dehydratační schopnosti(způsobuje uhelnatění organických látek)

53 Použití kyseliny sírové: Výroba hnojiv Papírenský a textilní průmysl Organické výrobky Soli kyseliny sírové: Sírany: SO 4 2- Hydrogensírany: HSO 4 -

54 Kyselina disírová H 2 S 2 O 7 –dříve pyrosírová SO 3 + H 2 SO 4  H 2 S 2 O 7 (1 : 1) Kyselina trisírová 2 SO 3 + H 2 SO 4  H 2 S 3 O 10 Kyselina tetrasírová 3 SO 3 + H 2 SO 4  H 2 S 4 O 13 Oleum = oxid sírový v kyselině sírové

55 Peroxokyseliny Peroxodisírová H 2 S 2 O 8 Vzniká elektrolýzou kyseliny sírové Peroxosírová H 2 SO 5 Tuhá krystalická látka

56 Kyselina chlorsírová HSO 3 Cl SO 3 + HCl  HSO 3 Cl Kyselina thiosírová H 2 S 2 O 3 Velmi nestálá, soli thiosírany S 2 O 3 2- Kyselina dithioničitá H 2 S 2 O 4 Síra má oxidační číslo S III

57 Kyselina dithionová H 2 S 2 O 6 Oxidační číslo S V

58 Polythionové kyseliny Obecný vzorec H 2 S x O 6 X = 3,4,5,6 Kyselina trithionová H 2 S 3 O 6 Kyselina tetrathionová H 2 S 4 O 6 Kyselina pentathionová H 2 S 5 O 6

59 Halogenidy kyslíkatých kyselin Halogenidy kyseliny siřičité H 2 SO 3 SOF 2, SOCl 2, SOBr 2 dichloridoxid siřičitý (dichlorid thionylu) Halogenidy kyseliny sírové H 2 SO 4 SO 2 F 2, SO 2 Cl 2 Dichloridoxid sírový Dichlorid sulfurylu


Stáhnout ppt "Významné nekovy uhlík, fosfor, síra. Uhlík Výskyt: v čistém stavu – diamant, tuha velké množství anorganických i organických sloučenin uhličitany: vápenec."

Podobné prezentace


Reklamy Google