Název školy Gymnázium, střední odborná škola, střední odborné učiliště a vyšší odborná škola, Hořice Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0873 Název materiálu VY_32_INOVACE_08.02.12 UHLÍK I Autor Jana Černá Tematická oblast Anorganická chemie pro 2. ročník přírodovědného lycea Ročník 2.L Datum tvorby 20.11.2012 Anotace Materiál je určen pro studenty 2. ročníku přírodovědného lycea, 4letých a odpovídajících ročníků víceletých gymnázií, do předmětu Chemie. Tento materiál slouží k výkladu učiva o výskytu a modifikacích uhlíku. Metodický pokyn Prezentace je určena jako podpora výkladu učitele a je doplněna obrázky demonstrující modifikace uhlíku. Žáci mohou tuto část použít jako podklad pro zápis do sešitu. V závěru prezentace si žáci mohou při opakování ověřit získané znalosti a upevnit je.

TETRELY – obecná charakteristika IV. A (14 skupina) C (nekov) / Si,Ge(polokovy) / Sn,Pb(kovy) El. Konfigurace: ns2 np2 = 4 valenční elektrony Max. ox. Č.. IV. Min. ox.č.: -IV C – nejvýše čtyřvazný, ostatní až šestivazní v důsledku volných nd orbitalů) Mají rozdílnou strukturu, s čímž souvisí odlišné vlastnosti

UHLÍK - výskyt volný - nerosty – diamant, grafit Vázaný: v anorganických sloučeninách: nerosty (uhličitany: CaCO3 – kalcit, MgCO3 – magnezit), horniny (dolomit, vápenec) ve vzduchu – 0,03% CO2 fosilních palivech- uhlí, ropa, zemní plyn – biogenní prvek – základ všech org. látek (rostliny, živočichové)

Alotropické modifikace C DIAMANT – krychlová soustava (každý C je 4 kovalentními vazbami poután k dalším 4 atomům C) - nejtvrdší nerost, stálý - nevodivý, průsvitný - broušený diamant = briliant – šperkařství Použití: k broušení, řezání skla - do vrtných hlavic Obrázek 1

vrstevnatá struktura: ve vrstvě pevné kovalentní vazby GRAFIT – šesterečná soustava vrstevnatá struktura: ve vrstvě pevné kovalentní vazby mezi vrstvami slabé Van der Waalsovy síly → postupně odlupují - měkký, vodivý, lesklá, černá/šedá Obrázek 2

Užití grafitu: - tužky, elektrody, ↑ Tt – tavící kelímky, mazadlo ložisek, moderátor jaderných reaktorů (zpomalovač el.) C (grafitová) vlákna – kevlar – neprůstřelné vesty - pláště na kolo - golfové hole

nové modifikace FULLERENY (fotbaleny) - 1985 objeven - nejčastěji C60 molekula tvaru fotbalového míče (5ti a 6ti úhelníky) vzniká zahřátím grafitu na vysokou t, pomocí laseru nebo el. oblouku mimořádně odolné vůči vnějším fyzikálním vlivům, supravodivé,magnetizují

Fullerene-C60 Obrázek 3

Technické druhy C Saze - vznikají neúplným spalováním uhlovodíků do pryže – výroba pneumatik Koks zahříváním uhlí bez přístupu vzduchu (vysokotepelná karbonizace) = redukční činidlo – při výrobě Fe, P, Si Aktivní uhlí výroba: tepelným rozkladem C materiálů (z R i fosilních zdrojů) adsorbent – na vzduchové filtry, úpravu vody, zdravotnictví

Opakování 1) K následujícím formám uhlíku přiřaďte správné vlastnosti: šesterečná soustava, nejtvrdší nerost, nevodivý, krychlová soustava, Van der Waalsovy síly, měkký, vodivý, kovalentní vazba DIAMANT GRAFIT

ŘEŠENÍ: DIAMANT GRAFIT Krychlová soustava šesterečná soustava Nejtvrdší nerost měkký Nevodivý vodivý Kovalentní vazba Van der Waalsovy síly

zdroje Vratislav Šrámek, Ludvík Kosina: Obecná a anorganická chemie, nakl. FIN, Olomouc 1996 Marika Benešová, Hana Satrapová: Odmaturuj z chemie, nakl. DIDAKTIS spol.s.r.o. 2002 Hana Čtrnáctová, Věra Vaňková: Znáte anorganickou chemii? (pracovní sešit), nakl. PROSPEKTRU., spol. s. r. o., Praha1996 Obr.1.: Brian0918.[20.11.2012]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diamond_Cubic- F_lattice_animation.gif Obr.2.: ANTON. [20.11.2012]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Graphit_gitter.svg Obr. 3.: SAPERAUD .[20.11.2012]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fullerene- C60.png