Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autoři: Ing. Edita NAĎOVÁ Název prezentace 18. Prvky a sloučeniny VII. skupiny Název sady: Obecná a anorganická chemie (pro 3.ročník oboru Mechanik seřizovač a Technik - puškař) Číslo projektu: CZ.1.07./1.5.00/ Datum vzniku: Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak, jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR

ANOTACE: Záměrem této sady výukových materiálů Obecná a anorganická chemie (pro 3.ročník oboru Mechanik seřizovač a Technik - puškař) je představit žákům, kteří se v této oblasti vzdělávají, obecnou a anorganickou chemii. Jednotlivé prezentace v této sadě popíší postupně tematické oblasti, které jsou probírány v běžné výuce chemie na naší SŠ. Konkrétně tato prezentace je zaměřena na prvky a sloučeniny 7. skupiny.

Prvky VII. A skupiny mezi prvky 7. skupiny periodické tabulky prvků patří mangan (Mn), technecium (Tc), rhenium (Re) a bohrium (Bh) patří mezi přechodné kovy a vytvářejí sloučeniny s velkou variabilitou oxidačního čísla mangan je v přírodě poměrně rozšířený, ale radioaktivní technecium a rhenium jsou velmi vzácné, bohrium doposud nebyl izolován v dostatečně velkém množství, aby bylo možno určit všechny jeho fyzikální konstanty

Mangan (Mn, Manganum) je světle šedý, paramagnetický, tvrdý kov používá se v metalurgii jako přísada do různých slitin, katalyzátorů a barevných pigmentů

Výskyt v přírodě se mangan vyskytuje prakticky vždy současně s rudami železa hlavním minerálem manganu je pyroluzit (burel) MnO 2, další významnější nerosty jsou hausmannit Mn 3 O 4, braunit Mn 2 O 3, manganit MnO(OH) a rhodochrozit neboli dialogit MnCO 3 méně významný minerál je například wolframit (Fe,Mn)WO 4

Výroba základem výroby manganu je redukce uhlíkem (koksem) ve vysoké peci: Mn 3 O C → 3 Mn + 4 CO vzniká slitina - ferromangan mangan se získává aluminotermicky redukcí hliníkem - vychází z burelu, ale ten by s hliníkem reagoval příliš prudce, a proto se musí nejprve převést na Mn 3 O 4, který reaguje klidněji: 3 Mn 3 O Al → 4 Al 2 O Mn zvláště čistý mangan se získává elektrolýzou roztoku síranu manganatého

Využití podstatnou část světové těžby manganu se spotřebuje při výrobě oceli – je to asi 95%, dále manganového bronzu a slitin hliníku ve sklářském a keramickém průmyslu a při výrobě chemikálií manganistan draselný (KMnO 4 ) je používán k dezinfekci síran manganatý a chlorid manganatý se používají v barvířství - tisk tkanin a moření osiva důležitou slitinou s obsahem manganu je dural

Prvky VII. B skupiny halogeny (halové prvky) označujeme první čtyři prvky 17. (VII.A) skupiny periodické tabulky prvků - fluor, chlor, brom a jód patří sem ještě astat a ununseptium halogeny jsou velmi reaktivní, proto se vyskytují pouze vázané ve sloučeninách nejrozšířenějším halogenem je chlor fluor a chlor jsou za normální teploty plyny, brom je kapalina a jód je pevná látka, která velmi snadno sublimuje fluor má ze všech známých prvků největší hodnotu elektronegativity

Fluor (F, fluorum) nekovový prvek, značně toxický, zelenožlutý plyn, chemicky mimořádně reaktivní vyznačuje se vysokou elektronegativitou ze sloučenin fluoru se nejvíce využívá kyselina fluorovodíková - jako základní průmyslová chemikálie, kryolit - se používá na snížení teploty tání bauxitu při výrobě hliníku využíván na výrobu teflonu a dalších syntetických organických polymerů patří k biogenním prvkům - v kostech a zubech

Chlor, (Cl, Chlorum) je toxický, světle zelený plyn velmi reaktivní, ochotně se slučuje s většinou prvků periodické soustavy

Výskyt na Zemi je chlor přítomen pouze ve formě sloučenin, většina z nich je rozpuštěna v mořské vodě a ve vodě některých jezer z minerálů je nejznámější chlorid sodný (NaCl) neboli kuchyňská sůl chlor je mikrobiogenním prvkem rostlin organické sloučeniny chloru jsou v přírodě výjimečné a naprostá většina organických molekul obsahujících atom chloru, s nimiž se kolem sebe setkáváme, vznikla chemickou syntézou - chloroform, tetrachlormethan, PVC, DDT, freony

Výroba a využití výroba plynného chloru je založena na elektrolýze vodného roztoku NaCl – solanky plynný chlor je znám jako první použitá chemická bojová látka již z 1. světové války elementární chlor se používá k desinfekci pitné vody další uplatnění nachází chlor v papírenském a textilním průmyslu, kde se používá k bělení surovin

Brom (Br, Bromum) za normálních podmínek toxická, červenohnědá kapalina je velmi reaktivní prvek, který se ochotně slučuje s většinou prvků periodické soustavy

Výskyt a výroba na Zemi je brom přítomen pouze ve formě sloučenin mineralogicky doprovázejí sloučeniny bromu analogické sloučeniny chloru, ovšem pouze ve velmi nízkých koncentracích brom se vyrábí chlorováním mořské vody, popř. solanky (koncentrovaného roztoku mořské soli) při pH kolem 3,5 brom se z vody odstraňuje probubláním proudem vzduchu a následnou kondenzací par

Využití je velmi silné oxidační činidlo je značně toxický díky poměrně nízkému bodu varu se rychle odpařuje a jeho páry ve vyšších koncentracích mohou způsobit smrt zadušením, i v nižších koncentracích však poškozují pokožku a především oči nerozpustný bromid stříbrný - AgBr, nachází využití ve fotografickém průmyslu průmyslové se využívají některé bromované sloučeniny jako tzv. zhášeče nebo zpomalovače hoření

Jod (I, Iodum) tvoří tmavě fialové až černé destičkovité krystalky je to důležitý biogenní prvek, jehož přítomnost v potravě je nezbytná pro správný vývoj organismu elementární jod za atmosférického tlaku přechází přímo do plynné fáze (sublimuje), jeho páry mají fialovou barvu a charakteristický dráždivý zápach

Výskyt a výroba v mořské vodě, kde se vyskytuje většina jodu ve formě sloučenin základní surovinou pro výrobu jodu jsou mořské řasy oxidací jodidů obsažených v popelu ze spálených řas se získá elementární jod, který se rafinuje sublimací

Využití roztok jodu ve směsi alkohol-voda je nazýván jodová tinktura a slouží v medicíně jako dezinfekční činidlo praktický význam mají pouze některé jeho soli (AgI, nachází využití ve fotografickém průmyslu) v analytické chemii se využívá při jodometrických titracích nezbytný pro vývoj lidského organizmu je součástí hormonů vylučovaných štítnou žlázou, z nichž nejdůležitější je thyroxin - nedostatek jodu projevuje jako vole neboli struma

Astat (At, Astatinum ) je nejtěžším známým prvkem ze skupiny VII. A (halogeny), existuje pouze ve formě nestabilních radioaktivních izotopů v přírodě se vyskytuje jen v naprosto nepatrných množstvích jako člen některé z uranové popř. thoriové rozpadové řady v současné době je známo přibližně dvacet radioizotopů astatu, z nichž nejstabilnější 210 At nebylo doposud nikdy připraveno takové množství tohoto prvku, které by umožnilo podrobnější studium jeho fyzikálního a chemického chování

Úkol Chlor byl použít jako bojový plyn v I. světové válce - proč to byl právě chlor? Chlor se vyskytuje v žaludeční šťávě, v jaké formě? Popište výskyt jodu.

Zdroje pro textovou část KLIKORKA, J., HÁJEK, B., VOTINSKÝ, J., Obecná a anorganická chemie, SNTL/ALFA, Praha: 1985 KOTLÍK, B., RŮŽIČKOVÁ, K., Chemie I v kostce, Fragment, Havlíčkův Brod: 1996: ISBN X Fabini, J., Šteplová, D., Sokolík, R., Anorganická chémia, SPN, Bratislava: 1969

Seznam zdrojů pro použité obrázky Snímek 4 - [ cit ]. Dostupný pod licencí Public Domain na WWW: Snímek 10 - [ cit ]. Dostupný pod licencí Public Domain na WWW: Snímek 13 - [ cit ]. Dostupný pod licencí Public Domain na WWW: Snímek 16 - [ cit ]. Dostupný pod licencí Public Domain na WWW: