Výuková centra Projekt č. CZ.1.07/1.1.03/01.0057 © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Prvky II. skupiny periodického systému Beryllium, hořčík, vápník, stroncium, baryum, radium © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

BerYlium © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Be Beryllium a jeho sloučeniny jsou součástí řady minerálů. Objeveno Nicholasem Louisem Vauquelinem v roce 1797. Zásoby tohoto prvku na Zemi se odhadují na 400 000 tun. Lehký kov, velmi pevný i v tahu. © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Minerál beril; Be3Al3Si6O18 © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Celkem je známo 8 izotopů. Beryllium 10 – radioaktivní izotop beryllia (4 protony, 6 neutronů). Vzniká při interakci atmosféry s kosmickým zářením. Poločas rozpadu je 1,52×106 let. Izotop podléhá beta rozpadu a mění se na bór 10. ------- Slovo brýle pochází z řeckého beryllos - z bezbarvého berylu byla dříve zhotovována zvětšovací skla. © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Využití v keramickém průmyslu v raketové technice při výrobě počítačů Beryllnatá keramika je keramika na bázi BeO s velmi vysokou tepelnou vodivostí, užívá se např. jako moderátor v jaderné energetice. v raketové technice při výrobě počítačů v atomové energetice a kosmonautice SLITINY MĚĎ – BERYLLIUM Tyče, plechy, desky, dráty, pásy V elektronice © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Toxicita beryllia Prevence Kovové beryllium a jeho sloučeniny jsou vysoce toxické látky. Příčinou je schopnost beryllia vytěsňovat některé biogenní prvky, zejména hořčík. Při otravě berylliem dochází k poškozování jater, ledvin a nervového systému. Beryllium také narušuje syntézu hemu a globinu v červených krvinkách. Mnohé sloučeniny jsou navíc karcinogenní. Prevence V omezení prašnosti a účinném lokálním odsávání. Ochrana dýchacích cest (ochranné masky až lehké skafandry). Osobní hygiena. © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Dimer chloridu beryllnatého © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Polymer BeCl2 © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Hořčík © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Mg Čistý hořčík se v přírodě nenachází. Ve formě různých sloučenin tvoří asi 2,35% zemské kůry. 1 kg mořské vody obsahuje asi 3,8g MgCl2, 1,7 g MgSO4, 0,1g MgBr2. © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

minerály Dolomit - CaMg(CO3)2, Karnalit - KMgCl3.6H2O, Magnesit - MgCO3, Mastek - Mg3Si4O10(OH)2, Olivín – (Mg,Fe)2SiO4, Spinel - MgAl2O4

Historie výroby V roce 1808 připravil Angličan Davy kov z hořčíkového amalgámu ve formě prášku. Průmyslově se hořčík začal vyrábět elektrolýzou bezvodého karnalitu v roce 1886 v Hemelingenu v Německu. Silikotermická výroba hořčíku se prakticky vyzkoušela v Německu a v Itálii před začátkem 2. světové války. Světová výroba hořčíku (na začátku století asi 15 tun) dosáhla svého maxima v roce 1943, kdy se hořčíku používalo pro vojenské účely, takže stoupla až na 248 tisíc tun. © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Současná výroba Elektrolyticky z roztaveného bezvodého chloridu hořečnatého. Nebo termickou redukcí kalcinovaného dolomitu ferrosiliciem za sníženého tlaku a teploty 1150°C: 2(MgO·CaO) + FeSi → 2Mg + Ca2SiO4 + Fe © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

SoUčást biolog. materiálů © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Využití Součást směsí pro výrobu ohňostrojů. Slitiny pro výrobu autodílů. Nově – autobaterie, palivové a fotovoltaické články. Nepružná struktura působí problémy při lisování a obrábění. Kovová zrcadla. © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

nepostradatelný Mg v lidském Těle Uvolňuje napětí, má zklidňující účinky. Ovlivňuje výměnu energií hlavně ve svalových a nervových buňkách. Zvyšuje využití důležitých bílkovin. Má vliv na zlepšení paměti a myšlení. Působí jako prevence různých srdečních onemocnění. Snižuje krevní tlak a omezuje arytmii. Pomáhá jako prevence proti diabetu II. typu. Zmírňuje menstruační potíže. Pomáhá při léčení astmatu a bronchitidy. © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Spolu se zinkem ovlivňuje nejvíce enzymů v těle, zhruba 300. V těle je ho okolo 20 g (jeden z nejvíce rozšířených prvků jak po stránce kvantitativní, tak po stránce kvalitativní). Spolu se zinkem ovlivňuje nejvíce enzymů v těle, zhruba 300. Zasahuje prakticky do všech biochemických a fyziologických pochodů. Jeho rovnováha je zřejmě z větší částí řízena ledvinami; i rezorpce ze střeva se podílí na regulaci hladiny magnesia. (Přesné mechanismy řízení ovšem nejsou doposud známy.) Při předávkování vyvolává nevolnosti a průjmy. © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Vápník © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Ca Důležitý biogenní prvek. Udržuje zdravé kosti a zuby. Obíhá v krevní plazmě, ovlivňuje krevní srážlivost. Podílí se na tvorbě hormonů a enzymů, které regulují trávení a metabolismus. Podporuje činnost srdečního svalu i ostatních svalů. Zmírňuje poruchy trávení. Nevyskytuje se v přírodě volný, pouze ve sloučeninách jako Ca2+. © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Vápník s „angličtinou“ © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

minerály Nejběžnější – hornina vápenec CaCO3 je tvořena Kalcitem Aragonitem Další odrůdy: Zvláštní typ vápence = křída Krasové jevy - přechod mezi uhličitanem a hydrogenuhličitanem vápenatým Mramor Travertin Další minerály: Dolomit CaMg(CO3)2 Apatit 3 Ca3(PO4)2.Ca(F, Cl)2 Fluorit CaF2 Sádrovec CaSO4 · 2 H2O (pálená sádra CaSO4 · ½ H2O) aragonit sádrovec © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Mramor Krasová jeskyně Vápenec Křídové útesy Dolomit © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Důležité sloučeniny vápníku Pálené vápno – CaO Hašené vápno - Ca(OH)2 CaCO3 CaO + CO2; termický rozklad vápence CaO + H2O Ca(OH)2; hašení vápna – vápenné mléko Chlorid vápenatý – CaCl2 (CaCl2 · 2 H2O), součást posypových solí Ledek – Ca(NO3)2 Organické látky – např. šťavelany © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Stroncium Lehký kov alkalických zemin. Reaktivní (uchování pod petrolejem). Dobře vede elektrický proud i teplo. Soli Sr2+ barví plamen červeně. V přírodě se vyskytuje pouze ve sloučeninách. Zdroj: minerály celestin a stroncianit. Ukládá se v kostech společně s vápníkem- napomáhá léčbě osteoporózy. Ve vysokých dávkách – nebezpečí záření – genotoxický a karcinogenní prvek (radioizotop 90Sr – β záření). © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Stroncianit – SrCO3 Celestin SrSO4 © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Sr - využití Sklářství Pyrotechnika Mikroelektronika (při nízkých teplotách) Výroba barevných televizních obrazovek Detekční archeologické metody Šperkařství Fabulit – titaničitan strontnatý – uměle vyrobená obdoba diamantu © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Baryum Lehký, měkký kov Reaktivní – uchováván pod petrolejem Dobrý vodič tepla a elektřiny V přírodě jako sloučeniny Ba2+ Minerály baryt (těživec) a witherit Soli – barví plamen zeleně Ve vodě rozpustné soli jsou prudce toxické!! © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Baryt – BaSO4 Witherit BaCO3 © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Ba - využití Pyrotechnika Bělení vláken a skel (peroxid) Plnivo kaučukových výrobků (síran) Suspenze jako pomocná látka pro rentgeny zažívacího traktu (síran) Součást baterií elektromobilů (titaničitan) Složka jedů na hlodavce (oxid, peroxid) © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Radium Silně radioaktivní prvek (všechny typy záření). Bílý, těžký, velmi reaktivní kov (pod petrolejem). Soli barví plamen sytě červeně V přírodě pouze vázaný ve sloučeninách jako Ra2+. Objeveno v roce 1898 Marií Curie-Skłodowskou a jejím manželem ve smolinci (uranová ruda). © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Ra - využití Malé využití díky vysoké radioaktivitě. Dříve jako zářič při léčbě nádorů. Smolinec – U3O8 (UO2) © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.

Výuková centra Projekt č. CZ.1.07/1.1.03/01.0057 © Letohradské soukromé gymnázium o.p.s.