ANORGANICKÁ CHEMIE

Chemické prvky prvek = látky tvořená jedním druhem atomů (atomy se stejným protonovým číslem) některé se v přírodě vyskytují volné (kyslík, zlato, síra,…), ale většina ve sloučeninách podle fyzikálních a chemických vlastností se dělí na kovy, nekovy a polokovy

Chemické prvky nekovy  pouze asi pětina prvků (ale významné)  pravá horní část PSP + vodík (úplně vlevo nahoře)  patří sem všechny plyny, některé pevné látky a jedna kapalina (brom)

Chemické prvky kovy  většina prvků  levá a střední část PSP  vlastnosti: tažné, kujné, elektricky a tepelně vodivé, charakteristický „kovový“ lesk

Chemické prvky polokovy  prvky „mezi“ kovy a nekovy (v PSP i vlastnostmi)  úhlopříčka pravé části tabulky: bor, křemík, germanium, arsen, antimon, tellur, polonium, astat

Chemické prvky zastoupení prvků v zemské kůře  kyslík  křemík  hliník  železo  vápník zastoupení prvků v živých organismech  kyslík  uhlík  vodík  dusík  vápník

Vodík značka H nejrozšířenější prvek ve vesmíru (ale ne na Zemi!) na Zemi se vyskytuje ve sloučeninách (voda, všechny organické sloučeniny,…) bezbarvý plyn, nejlehčí z plynů. se vzduchem tvoří výbušnou směs.

Vodík tvoří dvouatomové molekuly H 2 (jako téměř všechny plyny kromě vzácných plynů) laboratorní příprava  reakce neušlechtilého kovu s kyselinou Zn + 2 HCl → ZnCl 2 + H 2

Vodík využití  ztužování tuků  svařování kovů  surovina v chemickém průmyslu  palivo raketových motorů  palivo budoucnosti?  dříve plnění balónů a vzducholodí (nebezpečí výbuchu)

Sloučeniny vodíku dvouprvkové  většinou nesystematické názvy  H 2 O – voda, H 2 S – sulfan (sirovodík), NH 3 – amoniak, HCl – chlorovodík,… víceprvkové  všechny kyseliny a hydroxidy  organické látky  řada dalších

Vzácné plyny He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn obsažené v malém množství v atmosféře velmi málo reaktivní (inertní) tvoří velmi málo sloučenin využití  He – plnění balonů  Ne - výbojky

Halogeny F, Cl, Br, I, At tvoří dvouatomové molekuly F 2, Cl 2,… výskyt  pouze ve sloučeninách (např. NaCl = sůl kamenná)  kromě bromu biogenní prvky (nutné pro život) Cl – součást tělních tekutin F – kosti I – štítná žláza

Halogeny F 2 a Cl 2 - jedovaté žlutozelené plyny Br 2 – jedovatá hnědočervená kapalina I 2 – šedočerná pevná látka hodně reaktivní využití  F – zubní pasty  Cl – chem. průmysl, bělení, desinfekce vody  I – desinfekce (jodová tinktura)

Sloučeniny halogenů halogenvodíky - dvouprvkové sloučeniny halogenu a vodíku  HF, HCl, HBr, HI  ve vodných roztocích kyseliny halogenidy – dvouprvkové sloučeniny halogenu a jiného prvku  např. NaCl, KBr, FeCl 3,…

Kyslík značka O nejrozšířenější prvek na Zemi výskyt  atmosféra – 21 %  rozpuštěný ve vodě  vázaný ve sloučeninách  biogenní prvek bezbarvý plyn tvoří se při fotosyntéze, je nezbytný pro dýchání

Kyslík tvoří dvouatomové molekuly O 2 je hodně reaktivní – oxidační činidlo.  prudká rychlá oxidace doprovázená uvolněním energie (světlo, teplo) = hoření  pomalá oxidace – např. koroze železa výroba  ze vzduchu

Kyslík využití  různé oxidační reakce, spalovací procesy  dýchací přístroje

Kyslík ozon  tříatomové molekuly O 3  velmi reaktivní jedovatý plyn  používá se k desinfekci  výskyt v atmosféře (20 – 30 km nad povrchem Země) – ozonová vrstva  pohlcuje škodlivé ultrafialové záření  některé látky (např. freony) způsobují jeho úbytek – ozonová díra

Kyslík ozon  tzv. přízemní ozon je součást smogu v místech s hustou automobilovou dopravou (hlavně za slunečných dnů) – dráždí dýchací cesty

Sloučeniny kyslíku oxidy  dvouprvkové sloučeniny kyslíku a dalšího prvku  např. CO 2, N 2 O 5, …

Sloučeniny kyslíku a vodíku voda H 2 O  bezbarvá kapalina  teplota tání 0 °C, teplota varu 100 °C  led má menší hustotu než voda  největší hustota při 4 °C  při tuhnutí zvětšuje objem (láhev praskne)  nejběžnější rozpouštědlo  účastní se mnoha chemických reakcí

Sloučeniny kyslíku a vodíku voda  nezbytná pro život na Zemi  obsažena v hydrosféře, atmosféře, pedosféře i živých organismech  koloběh vody v přírodě  běžná voda obsahuje řadu rozpuštěných látek (voda měkká, tvrdá, minerální), chemicky čistá je voda destilovaná

Sloučeniny kyslíku a vodíku peroxid vodíku H 2 O 2  namodralá kapalina, žíravina  kyslík má oxidační číslo -I  používá se ve formě 3% roztoku – desinfekce, bělení, odbarvování vlasů

Síra značka S žlutá pevná látka výskyt  čistá – okolí sopečných kráterů  sloučeniny – nerosty (pyrit, sádrovec,…)  biogenní prvek využití  chemický průmysl

Sloučeniny síry sulfan H 2 S (sirovodík)  bezbarvý plyn páchnoucí po zkažených vejcích, vysoce jedovatý  součást sopečných plynů, zemního plynu  vodný roztok (sirovodíková voda) je slabá kyselina

Sloučeniny síry oxidy  oxid siřičitý SO 2 bezbarvý plyn štiplavého zápachu dráždivý vzniká při spalování látek obsahujících síru (např. hnědé uhlí) kyselinotvorný – způsobuje kyselé deště  oxid sírový SO 3 meziprodukt při výrobě kyseliny sírové

Sloučeniny síry kyselina sírová H 2 SO 4  olejovitá bezbarvá kapalina  nejvýznamnější kyselina  chemikálie vyráběná v největším objemu  žíravá, organické látky jejím působením uhelnatí

Sloučeniny síry kyselina sírová H 2 SO 4  využití chemický průmysl výroba hnojiv olověný akumulátor  soli sírany

Dusík značka N výskyt  atmosféra – 78 %  sloučeniny  biogenní prvek – součást živých organismů bezbarvý plyn tvoří dvouatomové molekuly N 2 málo reaktivní

Dusík výroba  ze vzduchu využití  netečný ochranný plyn (např. potraviny balené v ochranné atmosféře)  kapalný – chladicí látka  chemický průmysl

Sloučeniny dusíku amoniak NH 3  bezbarvý plyn nepříjemného zápachu (čpavek)  dráždivý, jedovatý  výroba kyseliny dusičné, hnojiv  kapalný – chladivo  rozpustný ve vodě – roztok má zásaditý charakter

Sloučeniny dusíku oxidy  všechny plynné  oxid dusný N 2 O – „rajský plyn“ anestetikum náplň bombiček na šlehačku  oxid dusnatý NO a dusičitý NO 2 (souhrnně NO x ) součást zplodin spalovacích motorů dráždivé, součást smogu

Sloučeniny dusíku kyselina dusičná HNO 3  bezbarvá kapalina  silná kyselina, žíravina  oxidační činidlo  vyrábí se z amoniaku  surovina na výrobu dusíkatých hnojiv, výbušnin  soli dusičnany – tzv. ledky

Fosfor značka P výskyt  v přírodě pouze ve sloučeninách – hlavně nerosty fosforečnany (fosfáty)  biogenní prvek (kosti) více forem  bílý – velmi reaktivní, samozápalný, jedovatý  červený – méně reaktivní, není jedovatý využití – škrtátka, chemický průmysl

Sloučeniny fosforu kyselina fosforečná H 3 PO 4  bezbarvá kapalina  slouží k výrobě hnojiv, okyselení Coca-coly  soli fosforečnany hnojiva, součást pracích prášků

Uhlík značka C výskyt  volný (diamant, grafit, uhlí)  ve sloučeninách (v atmosféře – CO 2, nerosty uhličitany – např. vápenec, organické sloučeniny)  biogenní prvek

Uhlík 2 modifikace  grafit (tuha) měkká šedočerná pevná látka  diamant nejtvrdší přírodní látka vzácný drahý kámen

Uhlík význam  diamant – šperky, řezání a broušení tvrdých materiálů  grafit - elektrody, tužky  koks – palivo  aktivní (živočišné) uhlí lék při průjmech, filtry plynových masek apod.

Sloučeniny uhlíku oxidy  oxid uhelnatý CO bezbarvý toxický plyn  oxid uhličitý CO 2 bezbarvý netoxický plyn využívaný rostlinami při fotosyntéze vzniká při dýchání a spalování organických látek skleníkový plyn – vyvolává oteplování Země sycené nápoje, „suchý led“, hasicí přístroje

Sloučeniny uhlíku kyselina uhličitá H 2 CO 3  nestálá  soli uhličitany většina sloučenin ale spadá do organické chemie

Křemík značka Si druhý nejrozšířenější prvek na Zemi polokov, pevná látka výskyt  pouze ve sloučeninách (nerosty křemen, křemičitany) využití  polovodič – elektronika, počítače

Sloučeniny křemíku oxid křemičitý SiO 2  nerost křemen (barevné odrůdy růženín, ametyst, křišťál,…)  význam – výroba skla křemičitany  látky složitého složení  řada nerostů (slída, český granát,…)  výroba keramiky, porcelánu

Cín značka Sn kov odolný proti korozi využití  pocínování kovů (plechovky)  výroba slitin (bronz Cu + Sn, pájka Pb + Sn)

Olovo značka Pb šedý kov nízká teplota tání (lití olova) sloučeniny jsou jedovaté využití  olověný akumulátor (automobily)  výroba broků  ochranné štíty u rentgenu

Hliník značka Al výskyt  pouze ve sloučeninách (nerosty hlinitokřemičitany, korund – safír, rubín) stříbrolesklý kov, lehký, dobrý vodič výroba – z bauxitu využití  elektrotechnika, konstrukční materiály, slitiny, alobal

Vápník, hořčík značky Ca, Mg výskyt  pouze ve sloučeninách – např. vápenec  biogenní prvky měkké stříbrolesklé kovy hořčík je součástí některých slitin

Sloučeniny vápníku oxid vápenatý CaO  pevná bílá látka  vyrábí se tepelným rozkladem uhličitanu vápenatého (vápence) – tzv. pálené vápno  používá se při výrobě malty  s vodou prudce reaguje za vzniku hydroxidu vápenatého – tzv. hašené vápno

Sloučeniny vápníku uhličitan vápenatý CaCO 3  vápenec, čistý jako nerost kalcit  krasové jevy – rozpouštění vápence za vzniku jeskyní a jeho opětovné vylučování ve formě krápníků

Alkalické kovy Li, Na, K, Rb, Cs, Fr výskyt  pouze ve sloučeninách – např. NaCl  sodík a draslík jsou biogenní prvky stříbrolesklé kovy, měkké, dají se krájet nožem, plavou na vodě

Alkalické kovy velmi reaktivní, proto se uchovávají v petroleji  prudce reagují s vodou význam  výroba slitin

Sloučeniny alkalických kovů chlorid sodný NaCl (kuchyňská sůl)  obsažen v mořské vodě  bezbarvá krystalická látka dobře rozpustná ve vodě  roztok vede elektrický proud  význam v potravinářském průmyslu  elektrolýzou taveniny se vyrábí sodík a chlor

Sloučeniny alkalických kovů hydroxid sodný a draselný - NaOH, KOH  pevné bezbarvé látky rozpustné ve vodě  silné zásady, žíraviny  využití chemický průmysl výroba mýdla

Sloučeniny alkalických kovů uhličitan sodný Na 2 CO 3 (soda)  součást prášků na praní, výroba skla, papíru uhličitan draselný K 2 CO 3 (potaš)  výroba skla, mýdla hydrogenuhličitan sodný NaHCO 3  jedlá soda  proti překyselení žaludku, součást prášku do pečiva

Železo značka Fe známý už ve starověku nejvýznamnější kov výskyt  ve sloučeninách – tzv. rudy (hematit, pyrit,…)  biogenní prvek výroba  z rud ve vysoké peci (redukce koksem)

Železo čisté železo je poměrně měkké a nemá dobré vlastnosti na vzduchu, zvlášť ve vlhku, podléhá korozi (reziví) používá se v podobě ocelí – různé slitiny, lepší vlastnosti (pevnější, pružnější, odolné vůči korozi,…)

Měď značka Cu měkký načervenalý kov výskyt  ve sloučeninách i ryzí  biogenní prvek výborný vodič

Měď chemicky odolná (ušlechtilý kov) využití  vodiče, výroba slitin pentahydrát síranu měďnatého (modrá skalice) CuSO 4.5H 2 O

Stříbro značka Ag bílý kov výskyt  ve sloučeninách i ryzí na vzduchu černá využití  šperky, mince, fotografický průmysl

Zlato značka Au žlutý kov výskyt - ryzí na vzduchu stálé, nereaktivní, odolné vůči kyselinám využití  šperky, mince, stomatologie

Zinek značka Zn měkký šedý kov využití  ochrana kovů proti korozi (pozinkovaný plech)  výroba slitin (mosaz)  výroba baterií

Rtuť značka Hg jediný kapalný kov, stříbrolesklá barva ušlechtilý kov – málo reaktivní s řadou kovů tvoří slitiny – amalgámy páry jsou jedovaté využití  teploměry, stomatologie (plomby)