IV. S K U P I N A

 Císař Sicilský Germány Snadno Pobil  Co Si, Gertrůdo, Snědla: Plumbum?  Cudná Simona Gertrudu Snadno Pobuřovala

Prvky IV. A  ns 2 np 2  Pevné látky  S rostoucím protonovým číslem roste i kovový charakter  Uhlík……………………………..nekov  Křemík, germanium………..polokovy  Cín a olovo……………………..kovy

U H L Í K C U H L Í K C poměrně málo reaktivní biogenní prvek tvoří základ většiny organických sloučenin technické druhy uhlíku: saze aktivní uhlí – používá se k adsorpci koks

U H L Í K C U H L Í K C C – C, C, C Vázaný v celé řadě sloučenin: Vázaný v celé řadě sloučenin: MgCO 3 MgCO 3 – magnesit CaCO 3 CaCO 3 – vápenec CaCO 3 · MgCO 3 CaCO 3 · MgCO 3 – dolomit Vyskytuje se jako volný ve 2 alotropických modifikacích diamant diamantgrafit.

Grafit  Elektricky vodivý  Vrstevnatá struktura  Vrstvy vystavěné z šestičetných cyklů, jsou vzájemně poutány van der Waalsovými silami

Struktura elementárního uhlíku Grafit Diamant A A B

Diamant  Každý atom uhlíku je poután se 4 sousedními atomy  Vazby mezi uhlíkovými atomy jsou velmi pevné  Nejtvrdší minerál (10. stupeň Mohsovy stupnice)

Struktura elementárního uhlíku Grafit Diamant

Fullereny  Uměle připravená třetí alotropická modifikace  Prostorově jsou tyto molekuly uspořádány do kulovitého tvaru a jsou mimořádně odolné vůči vnějším fyzikální vlivům  Zatím nejstabilnější známý fulleren je molekula, obsahující 60 uhlíkových atomů

Fulleren C 60

Fulleren C 70

Fullereny a nanotrubice

Diamant nebo grafit ?

Bezkyslíkaté sloučeniny C  Sirouhlík CS 2 – jedovatá, snadno zápalná kapalina - rozpouštědlo  Kyanidy MCN I

Bezkyslíkaté sloučeniny C  Uhlovodíky – uhlík + vodík - organická chemie  Karbidy - sloučeniny C s elektropozitivními prvky (kovy, B, Si)

Karbidy a) Iontové - karbidy vápníku, stroncia, barya - obsahují skupinu [C=C] 2- ……. Acetylidy - př. CaC 2 …….. Acetylid vápenatý a) Kovalentní - SiC - TiC a) Intersticiální - velmi tvrdé látky - WC

Oxidy uhlíku

 Nedráždivý bezbarvý plyn bez chuti a zápachu  Lehčí než vzduch  Ve vodě je málo rozpustný  Připravuje se spalováním uhlíku s malým množstvím kyslíku. Zprvu vznikající CO 2 se redukuje C: 2C + O 2 → 2CO CO 2 + C → 2CO C  OC  OC  OC  O

 Silně redukční vlastnosti  Je složkou průmyslově důležitých plynů: Generátorový plyn Vodní plyn

Hem

O = C = O CO 2 O = C = O C + O 2  CO 2 CO2CO2CO2CO2  Bezbarvý plyn bez chuti a zápachu  Těžší než vzduch  V ocelových lahvích s černým pruhem  Suchý led

 Vzniká:  reakcí uhlíku s kyslíkem (spalováním): C + O 2 → CO 2  hořením oxidu uhelnatého (např. svítiplynu): 2 CO + O 2 → 2 CO 2  V laboratoři se většinou připravuje reakcí uhličitanů CaCO HCl → CO 2 + CaCl 2 + H 2 O

Sněhový hasicí přístroj  expandující pěna má asi 78 stupňů pod nulou

Kyselina uhličitá  nestálá chemická sloučenina  velmi slabá dvojsytná kyselina  dva typy solí uhličitany a hydrogenuhličitany  CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3

 hydrogenuhličitan sodný = jedlá soda, NaHCO 3  uhličitan sodný = soda, Na 2 CO 3  uhličitan draselný = potaš, K 2 CO 3

Cl CO + Cl 2  O = C fosgen Cl Deriváty kyseliny uhličité NH 2 O = C močovina NH 2