Významné prvky kolem nás III. ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Projekt: Svět práce v každodenním životě Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0007 Významné prvky kolem nás III. Aktivita č.6: Poznáváme chemii Prezentace č. 14 Autor: Lenka Poláková

Vodík hydrogenium H, nejjednodušší prvek, Z = 1 tvoří dvouatomové molekuly H₂ výskyt: ve 3 izotopech protium – 99,985 % deuterium – 0,015 tritium – velmi vzácný 1766 Henry Cavendish – první příprava vodíku (reakce kovu s kyselinou chlorovodíkovou) fyzikální vlastnosti: bezbarvý plyn, bez chuti, bez zápachu velmi malá hustota – lehčí než vzduch výbuch vzducholodi Hindenburg 1937 s lidmi ukončil používání vzducholodí plněných vodíkem jako dopravní prostředky 1

Vodík chemické vlastnosti: využití: volný – velmi malé množství, vázaný – voda, kyseliny se vzdušným kyslíkem vybuchuje – vzniká voda důkaz: směs se vzdušným kyslíkem po přiložení hořící špejle vybuchuje - „štěká“ využití: přeprava – tlakové láhve s červeným pruhem svařování a řezání kovů → kyslíkovodíkový plamen 3000⁰C chemický průmysl (výroba amoniaku, chlorovodíku) ztužené pokrmové tuky plnění balónů, vzducholodí

Kyslík oxygenium O na Zemi velmi rozšířen – tvoří 21 % vzduchu, je vázán ve vodě a téměř ve všech horninách vzdušný kyslík tvoří dvouatomové molekuly O₂ nezbytný pro existenci živých organismů na Zemi (dýchání) v přírodě vzniká při fotosyntéze fyzikální vlastnosti: bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu chemické vlastnosti: velmi reaktivní reakce s kyslíkem v přírodě: dýchání, koroze, hoření, hnití, tlení, kažení potravin důkaz: hoření špejle

svařování acetylén-kyslík výroba kyslíku: destilace zkapalněného vzduchu využití: dýchací přístroje (lékařství, potápěči, horolezci), řezání, svařování kovů, výroba oceli (odstranění uhlíku vháněním kyslíku do roztaveného železa), do raketových motorů (okysličovadlo) 2 3 řezání kyslíkem svařování acetylén-kyslík

raketový motor – jako okysličovadlo se používá kyslík existuje i další alotropická modifikace kyslíku– tříatomové molekuly ozónu O₃ - bezbarvý plyn (až modrý) chrání Zemi před UV zářením – ozónová vrstva, vzniká ve výšce 20 – 30 km nad povrchem Země (stratosféra) vlivem UV záření na O₂ nebo el. výbojem v atmosféře (při bouřce), využití: dezinfekce pitné vody, sterilizace nástrojů v medicíně, bělení „přízemní ozón“ - škodlivý – vzniká hlavně v létě ve městech účinkem výfukových plynů – způsobuje nemoci dýchacích cest, bolest hlavy, podráždění očí tlaková láhev s kyslíkem 4 raketový motor – jako okysličovadlo se používá kyslík 5

Dusík N výskyt: součást vzduchu (78%), biogenní prvek, např. bílkoviny nitrogenium tvoří dvouatomové molekuly N₂ teplota tání -210°C, teplota varu -196°C bezbarvý plyn, bez chuti a bez zápachu, není jedovatý málo reaktivní, tj. inertní plyn znečištění ovzduší kyslíkatými sloučeninami dusíku - způsobují „kyselé deště“ kapalný dusík 6

Využití dusíku výroba dusíkatých hnojiv – podporují rychlejší růst rostlin výroba výbušnin (střelný prach) výroba amoniaku a kyseliny dusičné výroba barviv, léčiv plynný dusík - ochranná (inertní) atmosféra – vytváří vhodné prostředí tam, kde hrozí nebezpečí výbuchu, ochrana výrobků v obalu proti pomačkání a vlhkosti (např. sáček s brambůrky) kapalný dusík - používá se k vytvoření velmi chladného prostředí (lékařství – léčba bradavic, uchovávání tkání, spermií, vajíček, kryoterapie)

kapalný dusík využívaný v lékařství k léčbě bradavic 7 kapalný dusík využívaný v lékařství k léčbě bradavic 8 kryokomora - kryoterapie – léčba chladem

Vzácné plyny He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn úplně obsazená valenční elektronová vrstva, těžko přijímají a ztrácí valenční elektron → nevytváří dvouatomové molekuly výskyt: ve vzduchu (nejvíce argon), He nejrozšířenější ve vesmíru získávají se ze vzduchu frakční destilací plyny, bez barvy a zápachu inertní plyny (netečné = nereaktivní) využití: He – plnění balónů, vzducholodí – nevybuchuje He - náplň do kryogenních zařízení Rn – radioaktivní, léčebné účely (koupele – krátkodobé lokální ozařování tkání)

Vzácné plyny osvětlovací technika (náplň výbojek, obloukových lamp, doutnavek, reklamní osvětlovače) He – intenzivně žlutá barva, Ne – oranžově-červená barva 10 9 11 reklamní osvětlovače 12

Vzácné plyny He – plnění vzducholodí a balónů argon – svařování –ochranná vrstva argonu zabraňuje zhoršování vlastností svárů vznikem oxidů argon s dusíkem - ochranná atmosféra žárovek a při uchovávání potravin, (plnění sáčků brambůrek) - chráněny před vlhkem a před rozmačkáním 13 14

Zdroje Obrázky: Použité obrázky jsou dostupné pod licencí Creative Commons nebo Public Domain. 1. Pasquerella, Gus. File:Hindenburg burning.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 6. 5 1937. [Citace: 1. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hindenburg_burning.jpg. 2. Rfuhr. File:Maschinenschneidbrenner.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 18. 9 2012. [Citace: 1. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Maschinenschneidbrenner.jpg. 3. Williams, T. Scott. File:Welding.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 15. 5 2005. [Citace: 1. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Welding.jpg. 4. NASA. File:020408 STS110 Atlantis launch.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 8. 4 2002. [Citace: 1. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:020408_STS110_Atlantis_launch.jpg. 5. Thillmann, Florian. File:Sauerstoffflasche.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 24. 8 2006. [Citace: 1. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sauerstoffflasche.jpg. 6. Doctorow, Cory. File:Liquidnitrogen.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 24. 2 2008. [Citace: 7. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Liquidnitrogen.jpg. 7. Simon. hledat obrázky. http://pixabay.com. [Online] 20. 11 2002. [Citace: 7. 4 2014.] http://pixabay.com/cs/chemie-laboratorn%C3%AD- dus%C3%ADk-kapalina-165/. 8. RudolfSimon. File:Cryo-Therapy Chamber Entry.JPG. http://commons.wikimedia.org. [Online] 8. 6 2012. [Citace: 7. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cryo-Therapy_Chamber_Entry.JPG. 9. Pslawinski. File:HeTube.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 22. 10 2005. [Citace: 7. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:HeTube.jpg. 10. Pslawinski. File:NeTube.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 22. 10 2005. [Citace: 7. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NeTube.jpg. 11. Pslawinski. File:ArTube.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 22. 10 2005. [Citace: 7. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:ArTube.jpg. 12. ac, Laika. File:Laika ac Dotonbori (8641399723).jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 16. 3 2013. [Citace: 7. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Laika_ac_Dotonbori_%288641399723%29.jpg. 13. Jensen, Derek. File:Goodyear-blimp.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 16. 10 2005. [Citace: 7. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Goodyear-blimp.jpg. Obrázek č. 14 vlastní tvorba Knihy: Beneš Pavel, Pumpr Václav, Banýr Jiří. Základy chemie 1 - učebnice. Praha : Fortuna, 2005. ISBN 80-7168-720-0.