Zlepšování podmínek pro výuku technických oborů a řemesel Švehlovy střední školy polytechnické Prostějov registrační číslo : CZ.1.07/1.1.26/02.0010.

Prezentace na téma: "Zlepšování podmínek pro výuku technických oborů a řemesel Švehlovy střední školy polytechnické Prostějov registrační číslo : CZ.1.07/1.1.26/02.0010."— Transkript prezentace:

1 Zlepšování podmínek pro výuku technických oborů a řemesel Švehlovy střední školy polytechnické Prostějov registrační číslo : CZ.1.07/1.1.26/02.0010

2 Prvky V.A skupiny Ing. Eva Gefingová

3 PRVEKZNAČKAZELEKTRONOVÁ KONFIGURACEELEKTRONEGATIVITA DUSÍKN7[He] 2s 2 2p 3 3,1 FOSFORP15[Ne] 3s 2 3p 3 2,1 ARSENAs33[Ar] 3d 10 4s 2 4p 3 2,2 ANTIMONSb51[Kr] 4d 10 5s 2 5p 3 1,8 BISMUTBi83[Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 3 1,7

4 prvky 15. (V.A) skupiny PSP neboli p 3 – PRVKY, mají pět valenčních elektronů (ns 2 np 3 ) dusík je za normálních podmínek plyn fosfor, arsen, antimon a bismut jsou pevné látky ke snadnějšímu zapamatování lze použít pomůcku: Naše Paní Asistentka Sbalila Bivoje s rostoucím Z roste kovový charakter prvků: P a N jsou nekovy, As a Sb polokovy, Bi je kov s rostoucím Z klesá jejich reaktivita As, Sb a Bi jsou v přírodě málo rozšířené, nachází se především ve formě sirných rud a používají se na výrobu slitin

5 DUSÍK 1) Výskyt v přírodě: Dusík se vyskytuje: volný v atmosféře ve formě dvouatomových molekul N 2 (78 objemových %), vzduch je tedy hlavním zdrojem N vázaný:  v anorg. sloučeninách např: - CHILSKÝ LEDEK = NaNO 3 - DRASELNÝ LEDEK = KNO 3 (salnitr) - v amonných solích a dusitanech  vázaný v org. sloučeninách - bílkovinách, je to biogenní prvek

6 2) Vlastnosti a reakce: bezbarvý plyn, bez chuti a bez zápachu, málo rozpustný ve vodě nejčastěji tvoří násobné kovalentní vazby je znám s oxidačními čísly od –III do V může být ve sloučeninách max. čtyřvazný atomy v molekule dusíku N 2 jsou vázány trojnou vazbou, která je několikanásobně pevnější než vazba jednoduchá, z toho vyplývá nízká reaktivita dusíku

7 za běžných podmínek se neslučuje ani s velmi reaktivními prvky zvýšením teploty a tlaku se reaktivita postupně zvyšuje, protože dojde k rozštěpení molekuly N 2 na samostatné atomy, pak se slučuje s mnohými prvky 3) Příprava: termickým rozkladem dusitanu amonného: NH 4 NO 2 → N 2 + 2H 2 O 4) Výroba: frakční destilací zkapalněného vzduchu

8 5) Použití: přepravuje se stlačený v tlakových ocelových lahvích se zeleným pruhem http://www.ch-tech.cz při výrobě amoniaku, kyseliny dusičné, dusíkatých hnojiv uplatňuje se jako ochranný plyn tvořící inertní atmosféru, kde není žádoucí styk látek se vzdušným kyslíkem (např. při výrobě výbušnin)

9 6) Sloučeniny: a) Amoniak NH 3 za běžných podmínek bezbarvý plyn, štiplavého zápachu, svíravé chuti, dříve byl nazýván čpavek je mimořádně dobře rozpustný ve vodě, je dobrým rozpouštědlem, má vysokou teplotu tání v přírodě se tvoří rozkladem organických sloučenin obsahujících dusík volný elektronový pár na dusíku způsobuje jeho zásaditý charakter, je schopen vázat proton H + za vzniku NH 4 + má redukční vlastnosti

10 laboratorně se amoniak připravuje rozkladem amonných solí silnými zásadami: NH 4 Cl + NaOH → NH 3 + NaCl + H 2 O průmyslově se vyrábí tzv. Haber-Boschovou syntézou = vysokotlakou katalyzovanou syntézou prvků: N 2 (g) + 3H 2 (g) → 2NH 3 (g) (Fe, 450°C, 20MPa) používá se při výrobě průmyslových hnojiv obsahujících amonné soli nebo dusičnany, při výrobě kyseliny dusičné, sody, kapalný jako chladící médium reaguje s kyselinami za vzniku amonných solí

11 b) Amonné soli většinou jsou bezbarvé (bílé), krystalické, ve vodě rozpustné nejznámější je chlorid amonný, tzv. SALMIAK NH 4 Cl = používá se při pájení kovů a v lékařství dusičnan amonný NH 4 NO 3 se používá jako průmyslové hnojivo

12 c) Oxidy jsou složkou výfukových plynů a průmyslových exhalací jsou jedovaté vznikají při redoxních reakcích dusíkatých sloučenin Oxid dusný N 2 O tzv. RAJSKÝ PLYN, bezbarvý, nasládlé chuti, málo rozpustný ve vodě jeho směs s vodíkem při styku s plamenem vybuchuje používal se v anesteziologii k narkózám Oxid dusnatý NO bezbarvý plyn lze ho připravit přímou syntézou za vysokých teplot: N 2 + O 2 → 2NO

13 Oxid dusičitý NO 2 červenohnědý, jedovatý plyn, silné oxidační činidlo používá se jako okysličovadlo v raketové technice d) Kyseliny Kyselina dusitá HNO 2 středně silná kyselina, nestálá, snadno podléhá oxidaci i redukci používá se k výrobě barviv její soli DUSITANY jsou dobře rozpustné ve vodě

14 Kyselina dusičná HNO 3 silná kyselina, světlem se rozkládá s vodou neomezeně mísitelná silné oxidovadlo, oxiduje téměř všechny kovy připravuje se rozkladem dusičnanu sodného kyselinou sírovou: NaNO 3 + H 2 SO 4 → NaHSO 4 + HNO 3 slouží k výrobě organických barviv, léčiv, výbušnin, dusičnanů průmyslově se vyrábí nepřímou katalytickou oxidací amoniaku:  1. syntéza amoniaku: N 2 + 3H 2 → 2NH 3  2. oxidace amoniaku: 4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O  3. oxidace oxidu dusnatého: 2NO + O 2 → 2NO 2  4. reakce oxidu dusičitého s vodou: 3NO 2 + H 2 O → 3HNO 3 + NO

15 http://www.projektalfa.ic.cz její soli DUSIČNANY jsou dobře rozpustné ve vodě koncentrovaná kyselina dusičná je 68%

16 e) Dusíkatá hnojiva dusičnan amonný NH 4 NO 3 síran amonný (NH 4 ) 2 SO 4 močovina existují také přírodní dusíkatá hnojiva (močůvka, chlévský hnůj) Mezi další bezkyslíkaté sloučeniny dusíku patří:  AMIDY NH 2 - (amid sodný NaNH 2 )  IMIDY NH 2- (imid sodný Na 2 NH)  NITRIDY N 3- (nitrid sodný Na 3 N)  AZIDY N 3 - (azid sodný NaN 3 )

17 FOSFOR 1) Výskyt v přírodě: v přírodě se nachází jen ve formě svých sloučenin:  anorg. sloučeniny: - APATIT Ca 5 (PO 4 ) 3 F - fosforečnan vápenatý je složkou kostí a zubů  org. sloučeniny: nukleové kyseliny, fosfolipidy, ATP je to biogenní prvek apatit http://www.geologie.vsb.cz

18 2) Vlastnosti a reakce: fosfor je znám ve třech známých modifikacích: a)Bílý fosfor = voskově měkký, lehce se krájí, ve vodě nerozpustný, prudce jedovatý, na vzduchu samozápalný, značně reaktivní b) Červený fosfor = méně reaktivní než bílý, nejedovatý, ve vodě nerozpustný c) Černý fosfor = krystalická tmavě šedá látky s kovovým leskem, dobře vede el. proud, je nejstabilnější, nejméně reaktivní

19 3) Výroba: červený fosfor se vyrábí přeměnou bílého fosforu za nepřístupu vzduchu při teplotě 350°C laboratorně se fosfor nepřipravuje 4) Použití: výroba kys. fosforečné přidává se do slitin červený fosfor slouží k výrobě zápalek a pyrotechniky bílý fosfor se pro svou jedovatost používá k hubení hlodavců

20 5) Sloučeniny: a) Fosfan PH 3 za běžných podmínek bezbarvý, prudce jedovatý plyn nepříjemného česnekového zápachu čistý je na vzduchu samozápalný b) Oxidy Oxid fosforitý P 4 O 6 bílá, jedovatá, snadno tající látka vzniká nedokonalým spalováním fosforu

21 Oxid fosforečný P 4 O 10 vzniká dokonalým spalováním fosforu má mimořádnou dehydratační schopnost, používá se k vysoušení látek po osvětlení zeleně světélkuje c) Kyselina trihydrogenfosforečná H 3 PO 4 trojsytná, středně silná kyselina vyrábí se rozkladem fosforečnanů kyselinou sírovou používá se ve farmacii jako přísada do roztoku peroxidu vodíku (zpomaluje jeho rozklad), při výrobě průmyslových hnojiv, léčiv

22 s kovy tvoří 3 řady solí: 1) dihydrogenfosforečnany 2) hydrogenfosforečnany 3) fosforečnany fosforečnany se používají jako změkčovadla vody v pracích prášcích, dnes je jejich výroba omezována, protože ohrožují kvalitu životního prostředí fosfor v povrchových vodách je živinou pro řasy a sinice, jejich přemnožení je příčinou tzv. eutrofizace vod d) Fosforečná hnojiva

23 Děkuji za pozornost

24 Literatura a zdroje: 1)BENEŠOVÁ, M., SATRAPOVÁ, H.: Odmaturuj z chemie. Nakladatelství DIDAKTIS spol. s.r.o., Brno, 2002. ISBN 80-86285-56-1 2)VACÍK, J. a kol.: Přehled středoškolské chemie. SPN Praha, 1990. ISBN 80- 04-22463-6 3)MAREČEK, A.,HONZA, J.: Chemie pro čtyřletá gymnázia. Nakladatelství Olomouc s.r.o., 1998. ISBN 80-7182-055-5 4)Banýr, J., Beneš, P.: Chemie pro střední školy. SPN Praha, 1999. ISBN 80- 85937-46-8 5)http://www.ch-tech.cz 6) http://www.projektalfa.ic.cz 7) http://www.geologie.vsb.cz