Otázka: S prvky (prvky I. A a II. A skupiny)
Předmět: Chemie
Přidal(a): Edit
S PRVKY = prvky I. A a II. A skupiny
= nepřechodné prvky
= kovy; ze všech kovů jsou nejreaktivnější
– snadno uvolňují valenční elektrony -> uvolněné elektrony přijímají atomy nebo ionty jiných prvků a tím se redukují = jsou to SILNÁ REDUKČNÍ ČINIDLA
– v přírodě se vyskytují jen jako kationty ve sloučeninách
-> kationty barví plamen:
Li+ purpurově červeně Cs2+ azurově modře
Na+ žlutě Ca2+ cihlově červeně
K+ fialově Sr2+ karmínově červeně
Rb+ fialovo-červeně Ba2+ světle zeleně
Struktura:
I.A skupina ALKALICKÉ KOVY
= Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
– stříbrolesklé kovy, velmi lehké, měkké
– velmi reaktivní- snadno poskytují svůj jediný valenční elektron
– reaktivita stoupá se vzrůstajícím protonovým číslem
Li, Na, K mají menší hustotu než voda
Rb, Cs, Fr mají větší hustotu než voda
– nízká teplota tání (se stoupajícím Z klesá)
Výskyt: v minerálech
- Li– lepidolit
- Na– sůl kamenná, chilský ledek
- K- karnalit, kainit, sylvín
Výroba: Na, Li => elektrolýzou tavenin svých chloridů (na katodě se redukují kationty na příslušný kov/ na anodě oxidací chloridových iontů vzniká chlor)
K) 2Na+ + 2e– -> 2Na
A) 2Cl– -> Cl2 + 2e–
2NaCl -> 2Na + Cl2
K => redukcí chloridu draselného sodíkem KCl + Na -> K + NaCl a destilací draslíku ze směsi
Struktura: převážně sloučeniny tvořené iontovou vazbou
– Li a Be tvoří kovalentní sloučeniny
– elementární kovy jsou vázány kovovou vazbou
– nejméně se vyskytuje radioaktivní Ra a poté Be
– ve valenční sféře mají 1 nebo 2 valenční elektrony, které jsou poutány volně
Vlastnosti: reakce s vodou
– reagují prudce za vzniku vodíku a alkalického hydroxidu 2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2
– nejpomaleji reaguje lithium
– stříbrolesklé kovy
– měkké, nožem krájitelné
– dobré vodiče tepla a elektřiny
– velmi lehké a velmi reaktivní
Sloučeniny: charakteristicky zbarvují nesvítivý plamen
OXIDY: zásadotvorné Li2CO3 -> Li2O + CO2
– peroxid sodný Na2O2: bělidlo textilu, papíru, dřeva, reakcí s CO2 se uvolňuje kyslík (dýchací přístroje potápěči)
HYDROXIDY: velmi silné zásady (až na LiOH); jejich síla roste se vzrůstajícím Z
– NaOH, KOH se získávají elektrolýzou vodných roztoků NaCl, KCl
K) 2Na+ + Hg -> amalgan
A) 2Cl– -> Cl2 + 2e–
2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2
UHLIČITANY: uhličitan sodný Na2CO3 = soda
– silná zásada, výroba skla, pracích prostředků, změkčovadla vod
– vyrábí se ze solanky solvayovým způsobem
NaCl + CO2 + NH3 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl
kalcinace 2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2
– – >vzniklý NH4Cl se regeneruje na NH3 působením Ca(OH)2
– – > surovinou je NaCl a CaCO3 ; produktem je Na2CO3 a odpadem je CaCl2 (NH3 se recykluje)
uhličitan draselný K2CO3 = potaš
– výroba draselných mýdel, chemického skla, k výrobě kyanidu, umělých hnojiv
– vyrábí se elektrolýzou KCl
SÍRANY: sodná sůl kyseliny sírové Na2SO4 . 10 H2O = Glauberova sůl
DUSIČNANY: bezbarvé, ve vodě rozpustné krystalické látky
– čilský ledek NaNO3 vzniká absorpcí NO2 v NaOH NaOH + NO2 → NaNO3 + NaNO2 + H2O
II. A skupina KOVY ALKALICKÝCH ZEMIN
= Ca, Sr, Ba, Rn = kovy alkalických zemin
+ Be, Mg
Vlastnosti:
– vyšší teploty tání; vyšší hustota
– tvrdší, křehké
– méně reaktivní
Výskyt:
– v přírodě se nejvíce nachází Ca a Mg
– Ca, Mg patří mezi 10 nejrozšířenějších prvků v zemské kůře
– Ca, Mg jsou biogenní prvky – Mg je vázán v chlorofylu, ionty Ca jsou v krvi a kostech
– nejméně v přírodě Be
– nejreaktivnější je Ba
BERYLLIUM – Be
– výskyt – beryl – 3 BeO . Al2O3 . 6 SiO2
– vytváří drahokamy – zelený smaragd, světle modrý akvamarín
– výroba – elektrolýzou chloridu nebo fluoridu berylnatého
– vlastnosti – lehký tvrdý kov s vysokým bodem tání, na vzduchu stálý
– používá se do speciálních slitin pro výrobu ložisek a chirurgických nástrojů
– sloučeniny – jedovaté
HOŘČÍK – Mg
– výskyt – magnesit MgCO3
– dolomit MgCO3 . CaCO3
– karnalit KCl . MgCl2 . 6H2O
– dále obsažen v mořské vodě ve formě chloridu a ve většině minerálních vod, biogenní prvek
– součástí chlorofylu
– vlastnosti – lesklý velmi lehký kov, zapálen na vzduchu hoří oslnivým plamenem na MgO
– v kyselinách se snadno rozpouští na soli a vodík, alkalickým hydroxidům odolává
Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2
– rozkládá vodu Mg + 2H2O -> Mg (OH)2 + H2
– použití – lehké slitiny – duraluminium (Cu,Mg,Mn,Si), magnalium (Mg + Al), elektron
– na přípravu Grignardova činidla v organické syntéze
– výroba
1. elektrolýzou MgCl2 při 750°C
2. redukcí MgO karbidem vápenatým (acetylidem vápenatým)
MgO + CaC2 → Mg + CaO + C
– SLOUČENINY HOŘEČNATÉ
– MgO – bílý prášek, má vysokou teplotu tání (2800°C) → výroba žáruvzdorného materiálu
– Mg(OH)2 – v lékařství se používá jako Polysan (=gel na spáleniny), antacidum Gastrogel
(neutralizuje přebytek kyselin v zažívacím traktu)
– MgCl2 – krystaluje z roztoků jako MgCl2 . 6 H2O, získává se z karnalitu
– MgSO4 . 7 H2O – bílé krystalky, nazývají se epsomit = hořká sůl (působí projímavě)
– ve vodě způsobuje stálou tvrdost, změkčování dle reakce:
MgSO4 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + CaSO4
VÁPNÍK – Ca
– výskyt – minerály – vápenec CaCO3 (čistý-mramor)
– sádrovec CaSO4 . 2 H2O (čistý – alabastr)
– dolomit MgCO3 . CaCO3
– kazivec CaF2
– fluorapatit 3 Ca3(PO4)2 . CaF2
– dále chlorapatit, fosforit, křemičitany vápenaté
– ve vodě, v kostech, skořápkách vajec
– výroba – elektrolýzou taveniny CaCl2 a CaF2 při 700°C
– vlastnosti – měkký kujný kov, velmi reaktivní, v elementárním stavu nemá velký význam
– rozkládá vodu i za studena
Ca + H2O → Ca(OH)2 + H2
– SLOUČENINY
– CaO – pálené vápno, vyrábí se ve vápenkách při t. 900°C
– význam ve stavebninách, hutnictví, hnojiva, výroba sody
CaCO3 → CaO + CO2
– Ca(OH)2 – hašené vápno CaO + H2O → Ca(OH)2
– používá se k přípravě vápenné malty – směs vápenné kaše, písku a vody, pomalým působením CO2 se Ca(OH)2 mění na CaCO3
→ malta tvrdne Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
– Ca(HCO3)2 – způsobuje přechodnou tvrdost vody, v přírodě vzniká reakcí
CaCO3 + CO2 + H2O ↔ Ca(HCO3)2 + CO2
– reakce zleva probíhá prosakováním vody vápencem, reakce zprava probíhá v jeskyních při vzniku krápníků
– CaSO4 . 2 H2O – sádrovec, pálením při 150°C ztrácí krystalovou vodu za vzniku sádry CaSO4 . 0,5 H2O → rozmícháním s vodou přijímá krystalovou vodu → tuhne
– hutnictví, sochařství, lékařství
– cement: vyrábí se ze sádry
– beton: cement + kamenivo
– CaCN2 – kyanamid vápenatý
RADIUM – Ra
– vzácný silně radioaktivní prvek
– minerál – smolinec U3O8 (UO2 . 2 UO3)
– poprvé získán r.1898 z jáchym.smolince – manželé Curierovi
– sloučeniny radnaté – použití v lékařství
BECKETOVA ŘADA
– řada kovů, která je sestavena podle jejich schopnosti tvořit kationty
– kov, který má větší schopnost tvořit kationty = odštěpovat elektrony je NALEVO
– neušlechtilé – ušlechtilé
– vyskytují se ve sloučeninách – vyskytují se čisté
– redukční činidla (chtějí se oxidovat) – oxidační činidla (chtějí se redukovat)
– reagují s kyselinami za vzniku H2 – reagují s kyselinou jen za přítomnosti ox. činidla
