STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Uhlík VY_32_INOVACE_29_593 Projekt MŠMT EU peníze středním školám Název projektu školy ICT do života školy Registrační číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0771 Šablona III/2 Sada 29 Anotace Uhlík a jeho sloučeniny, výskyt uhlíku v přírodě, anorganické a organické sloučeniny uhlíku. Klíčová slova Uhlík, grafit, diamant, uhličitany, karbidy, organický uhlík Předmět Chemie Autor, spoluautor Zdeněk Říha Jazyk Čeština Druh učebního materiálu Prezentace Potřebné pomůcky PC, data projektor Druh interaktivity Výklad pomocí prezentace Stupeň a typ vzdělávání Střední škola Cílová skupina 1. ročník, žáci 15 - 16 let, 36-47-M/01 Stavebnictví Speciální vzdělávací potřeby Ne Zdroje Seznam viz poslední strana 1

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje UHLÍK 2

Uhlík - carboneum Relativní atomová hmotnost 12,01115 STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Uhlík - carboneum Relativní atomová hmotnost 12,01115 Hustota (podle modifikace) 1,8 –3,51g/cm3 Teplota tání 3550 °C Teplota varu 4200 °C Skupenství pevné Tvrdost až 10 (Mohrova stupnice ) 3

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Elementární uhlík se vyskytuje ve dvou zcela odlišných modifikacích DIAMANT A GRAFIT. Svými vlastnostmi se velice liší. Je to dáno jejich vazebnými poměry. http://cs.wikipedia.org/wiki/Grafit http://cs.wikipedia.org/wiki/Diamant 4

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje 5

Anorganické sloučeniny uhlíku STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Anorganické sloučeniny uhlíku CO – oxid uhelnatý jedovatý, bezbarvý plyn bez zápachu, v krvi váže hemoglobin a znemožňuje přenášení kyslíku. Vzniká nedokonalým spalováním, je součástí kouřových a výfukových plynů. CO2 – oxid uhličitý je bezbarvý, těžký a nedýchatelný plyn, vznikající při dokonalém spalování, je součástí kouřových plynů spalovacích zařízení, vzniká při dýchání, alkoholickém kvašení i hnilobných procesech. Je také známý jako „suchý led“. 6

Anorganické sloučeniny uhlíku STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Anorganické sloučeniny uhlíku Uhličitany – soli kyseliny uhličité. Na rozdíl od mateřské kyseliny mají její soli vysokou stálost a technický význam. Uhličitan sodný - Na2CO3 a uhličitan draselný - K2CO3 obě sloučeniny jsou významnou surovinou pro výrobu skla a mýdla. Uhličitan vápenatý - CaCO3 je v přírodě rozšířený jako vápenec. Lze jej nalézt ve formě mramoru nebo kalcitu (velké čiré krystaly které způsobují dvojí lom světla). http://cs.wikipedia.org/wiki/Mramor 7

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Uhličitan vápenatý - CaCO3 má také velký význam ve stavebnictví. Nejdříve se vápenec tepelně rozloží na oxid vápenatý (pálené vápno) a oxid uhličitý: CaCO3 CaO + CO2  Poté se oxid smísí s vodou a vzniká hašené vápno. CaO + H2O Ca(OH)2 To jako součást malty reaguje se vzdušným oxidem uhličitým za vzniku vápence a vodní páry:   Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O 8

Karbidy – sloučeniny uhlíku s kovy nebo polokovy. STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Karbidy – sloučeniny uhlíku s kovy nebo polokovy. Při reakci s vodou nebo kyselinou poskytují uhlovodíky. Tak vzniká např. ethin (acetylén). CaC2 + H2O C2H2 + CaO Karbid křemíku SiC a karbid wolframu W2C se vyznačují mimořádnou tvrdostí a používají se ve vrtných a řezných nástrojích. Kyanidy – jsou soli kyanovodíku HCN, vysoce jedovaté kapaliny a krystalické látky. Způsobují blokování dýchacích enzymů. Kyanid draselný KCN (cyankáli) se používá v galvanotechnice a způsobuje smrt při požití 0,15 g. 9

Organické sloučeniny uhlíku. STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Organické sloučeniny uhlíku. V organické chemii se vychází z tzv. čtyřvazného uhlíku. - C- Z rozborů organických látek bylo zjištěno, že vedle všudypřítomného uhlíku a vodíku jsou v molekulách obsaženy ještě tyto prvky: kyslík, dusík, fosfor, síra a halogeny. 10

Příklady vzorců některých jednoduchých organických sloučenin STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Příklady vzorců některých jednoduchých organických sloučenin 11

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Organická chemie rozdělení do oblastí počet známých organických sloučenin 12

Kontrolní otázky 1, V jakých formách se v přírodě vyskytuje uhlík? STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Kontrolní otázky 1, V jakých formách se v přírodě vyskytuje uhlík? 2, Porovnejte některé vlastnosti grafitu a diamantu! 3, Vyjmenujte alespoň tři anorganické sloučeniny uhlíku a charakterizujte je! 4, Který z oxidů uhlíku je více toxický (jedovatý) a proč? 5, Vyjmenujte některé organické sloučeniny uhlíku! 13

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Použitá literatura Neufingerl Franz Dr., Urban Otto Prof., Viehhauser Martina Dr.,Chemie 1 anorganickáchemie, originální vydání nakladatelství Bohmann Druck und Verlag Gesellschaft m.b.H. & Co KG, Wien, české vydání 1995, ISBN 80-901-657-6-1, použité obrázky: snímek č. 5, tab. str. 124, snímek č. 7, obr. 1,str.128, Neufingerl Franz Dr., Urban Otto Prof., Viehhauser Martin Dr., Chemie 2 Organická chemie, originální vydání nakladatelství Bohmann Druck und Verlag Gesellschaft m.b.H. & Co KG, Wien, české vydání SPU, nakladatelství Wahlberg, Praha 1995, ISBN 80-901-657-7-X použité obrázky: snímek č. 12, tabulka a graf str. 2 Eisner Werner, Fladt Rudiger, Gietz Paul, Laitenberger Klaus, Schierle Werner, Justuj Axel, Chemie pro střední školy 1b, nakladatelství Ernst Klett Schulbuchverlag, GmbH Stuttgart 1986, české vydání Scientia s.r.o pedagogické nakladatelství 1997, ISBN 80-7183-051-8, použité obrázky: snímek č. 11, str. 88, tab. 88/1 a obr. 105/2, str. 105 14