CH_104_Prvky_Křemík, Dusík, Fosfor Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/02.0025 Název projektu: Modernizace výuky na ZŠ Slušovice, Fryšták, Kašava a Velehrad Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. Křemík, Dusík, Fosfor CH_104_Prvky_Křemík, Dusík, Fosfor Autor: PhDr. Jana Langerová Škola: Základní škola a Mateřská škola Kašava, okres Zlín, příspěvková organizace

Anotace: Digitální učební materiál je určen pro opakování, upevňování a rozšiřování, seznámení, procvičování a srovnávání učiva 8. ročníku. Materiál rozvíjí, podporuje, prověřuje a vysvětluje učivo - Prvky. Je určen pro předmět chemie a ročník osmý. Tento materiál vznikl ze zápisu autora jako doplňující materiál k učebnici: Autoři: Karger, I., Pečová, D., Peč, P., Chemie I. pro 8. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií. Kollárovo nám. 7, 772 00 Olomouc: PRODOS, 1999. ISBN 80-7230-027-X.

Křemík Si – Silicium Křemík je polokovový prvek, který se hojně vyskytuje v zemské kůře, kde tvoří 26 – 28 %. V přírodě nalezneme pouze jeho sloučeniny, v čistém stavu se nevyskytuje. Z biologického hlediska patří křemík mezi biogenní prvky, kdy je v těle dospělého člověka přítomen v množství menším než 1 g.

Základní vlastnosti křemíku Křemík je tvrdý polokov s vysokou afinitou ke kyslíku. Vůči většině minerálních kyselin je křemík odolný, výjimkou však je směs kyseliny fluorovodíkové (HF) a kyseliny dusičné (HNO3). Snadno se rozpouští v zásaditých roztocích za vzniku křemičitanového aniontu [SiO3]-2.

Výroba křemíku Výroba křemíku ve velkých množstvích spočívá v redukci taveniny oxidu křemičitého v obloukové elektrické peci na grafitové elektrodě: SiO2 + C → Si + CO2 Výroba vysoce čistého křemíku pro potřeby průmyslu je však prováděna jiným, složitějším způsobem (při tvz. Siemensově postupu).

Využití křemíku Křemík je základní složkou materiálů pro výrobu polovodičových součástek. Dále je významnou surovinou pro výrobu skla, porcelánu a využívá se také jako součást keramických a stavebních materiálů (cement). 

Dusík N - Nitrogenium Dusík patří mezi plynné chemické prvky a je jednou ze základních složek zemské atmosféry, kterou vytváří ze 78%. Patří mezi makrobiogenní prvky, které se podílejí z 99% na stavbě lidského těla. Lidské tělo jej přijímá ve formě bílkovin a vylučuje ve formě močoviny (CO(NH2)2) nebo amoniaku (NH3).

Vlastnosti dusíku Dusík je bezbarvý plyn, který postrádá chuť i zápach. Nejčastěji se vyskytuje ve dvouatomové molekule, kdy jsou jednotlivé atomy dusíku vázány pevnou trojnou vazbou ( je málo reaktivní). Atomární dusík je ale velmi reaktivní! Patří mezi silně elektronegativní prvky.

Využití dusíku Plynný dusík: v prostředích ohrožených výbuchem, kterému zamezuje. Používá se také k plnění obalů výrobků, aby nedošlo k jejich zmačkání a zvlhčení – například sáčky s brambůrky. Kapalný dusík: udržuje prostředí na velmi nízké teplotě (< -210,01°C) a slouží tak k uchování tkání, chlazení. Používá se také k místnímu umrtvení určité tkáně (např. bradavic).

Fosfor P -  Phosphorus Je nekovový chemický prvek, který se hojně vyskytuje v lidském těle a v zemské kůře. Patří mezi makrobiogenní prvky. V lidském těle je zodpovědný za metabolismus kostí a zubů. Je regulován hormony.

Vlastnosti fosforu Elementární fosfor se vyskytuje ve třech alotropních modifikacích: Bílý Červený Černý fosfor.

Bílý fosfor Molekula bílého fosforu je tvořena ze čtyř atomů P. Ty jsou příčinou jeho vysoké reaktivity. Jedná se o látku jedovatou a na vzduchu samo vznětlivou, proto se uchovává ve vodě, ve které je nerozpustný. Ve tmě jeho páry fosforeskují (světélkují), protože dochází k jejich oxidaci vzdušným kyslíkem. Je to měkká látka nažloutlé barvy.

Červený fosfor Červený fosfor vzniká, pokud se bílý fosfor zahřeje na 250 °C v nereaktivním prostředí a v uzavřené nádobě. Na vzduchu je neomezeně stálý, není rozpustný v polárních ani nepolárních rozpouštědlech. S většinou prvků se slučuje až při vyšších teplotách.

Černý fosfor Vzniká zahříváním červeného fosforu pod zvýšeným tlakem a za teploty přes 400 °C. Další možností je zahřívání bílého fosforu, ale už při podstatně vyšším tlaku, nebo za přítomnosti rtuti. Svými fyzikálními vlastnostmi se černý fosfor podobá spíše kovům. Má kovový lesk a je tepelně i elektricky dobře vodivý.

Využití fosforu Bílý fosfor: pro výrobu jedovatých nástrah na krysy a jiné hlodavce, ve farmaceutickém průmyslu Červený fosfor: základní surovina pro výrobu běžných zápalek, v pyrotechnice, výchozí sloučenina pro přípravu většiny sloučenin obsahujících fosfor! Černý fosfor:  v elektrotechnice při výrobě polovodičů, které mají elektronovou vodivost

Úkoly I Jakou značku má křemík? Jaké jsou základní vlastnosti křemíku?

Odpovědi I Křemík má značku Si. Křemík: je tvrdý polokov s vysokou afinitou ke kyslíku je odolný vůči většině minerálních kyselin snadno se rozpouští v zásaditých roztocích za vzniku křemičitanového aniontu

Úkoly II Jakou značku má dusík? Jaké jsou vlastnosti dusíku? Jaké využíváme druhy dusíku?

Odpovědi II Dusík má značku K. Dusík: je bezbarvý plyn, který postrádá chuť i zápach nejčastěji se vyskytuje ve dvouatomové molekule atomární dusík je ale velmi reaktivní patří mezi silně elektronegativní prvky Využíváme plynný a kapalný dusík.

Úkoly III Jakou značku má fosfor? Jaké jsou vlastnosti fosforu?

Odpovědi III Fosfor má značku F. Elementární fosfor se vyskytuje ve třech alotropních modifikacích: Bílý Červený Černý fosfor.

Použité zdroje Cement bags.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2013-07-23]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Cement_bags.jpg Křemík. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2013-07-23]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/K%C5%99em%C3%ADk Bílý fosfor.gif. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2013-07-25]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:B%C3%ADl%C3%BD_fosfor.gif Červený fosfor2.gif. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2013-07-25]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:%C4%8Cerven%C3%BD_fosfor2.gif Černý fosfor.gif. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2013-07-25]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:%C4%8Cern%C3%BD_fosfor.gif Stock.XCHNG: the leading FREE stock photo site! [online]. 2001 [cit. 2013-01-21]. Dostupné z: http://www.sxc.hu/