Triely -13. skupina, III.A, s-prvky

chemie

 

   Otázka: Triely -13. skupina, III.A, s-prvky

   Předmět: Chemie

   Přidal(a): natt

 

 

Triely

Kyselinotvorné, amfotermní

dolů roste kov. charakter a stabilita ox. čísla I klesá X Zásadotvorné

  • B – polokov
  • Al – kov
  • Ga – kov
  • In – kov
  • Tl – kov


Charakteristika

  • konf: ns2 np1 (nepřechodné prvky)
  • Ox. č: -III, +III
  • Vazby: kovalentní
  • Vaznost: 3vazné, jednoduché

 

Bor

Výskyt – jen v anorganických sloučeninách

  • Borax  (změkčovač vody)

Vlastnosti:

  • pevný, tvrdý, černý s kovovým leskem
  • málo reaktivní,
  • vazby kovalentní – trojvazný/čtyřvazný-diboran B2H6 . deficitní vazba = el. delokalizovány)
  • Alotropické modifikace: = rovnoměrně rozmístěny
    • Krystalický černý
    • Práškový

Výroba

  • elektrolýza boritanů – B2O3 + 3Mg → 2B + 3MgO

Použití

  • pyrotechnika  – plamen barví zeleně
  • výroba kuchyňského a chemického nádobí
  • řídící tyče v jaderných reaktorech (ty slouží k regulaci výkonu reaktoru, mají absorpční schopnost, při jejich
  • zasunutí do aktivní zóny dojde k zastavení štěpných reakcí)

Sloučeniny

  • H3BO3  – kys. boritá
    • Málo rozpustná ve vodě
    • Vodný roztok je slabá kyselina s antiseptickými a antibakteriálními účinky
      • borová voda používaná v očním lékařství)
    • Impregnace dřeva proti plísním (fungicid)
    • Konzervant E284 – konzervace kaviáru
  • BH3 – boran
  • B2H6 – diboran , má deficitní vazby – delokalizované elektrony

 

Hliník

Výskyt

  • 3. nejrozšířenější prvek na Zemi
  • Hlinitokřemičitany – živce, slídy, součást jílů a hlín
  • Korund Al2O3   oxid hlinitý
  • Bauxit – hydrát oxidu hlinitého – Al2O3.nH2O

Vlastnosti

  • Stříbrolesklý, lehký, kujný, tepelně a elektricky vodivý
  • Malá elektronegativita – polární kovalentní vazby
  • Nepodléhá korozi (potáhne se vrstvou oxidu) – Al2O3
  • Pasivuje se pouze s konc. dusičnou
  • Amfoterní
  • – využívají se při získávání některých kovů (Mn, Mo, Cr, V) – z jejich oxidů za vysokých teplot = aluminotermie (silně exotermní): Fe2O3+ 2 Al → Al2O3 + 2 Fe
  • 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
  • 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2 (Al kyselý -> LEVISOVA KYS. -> centrální atom v komplex sloučeninách)
  • Al + O2 → Al2O3  – hoří svítivým plamenem

Výroba

  • elektrolýza Al2O3
    • K:    AlIII —–> Al0
    • A:   O-II ——> O0

Příprava

  • 2Na[Al(OH)4] + CO→ Na2CO3 + 2Al(OH)3 + H2O

Použití

  • Slitiny (dural – Al + Mg + Cu)
  • Nádobí
  • Alobal
  • Lisování lehkých hliníkových profilů
  • Záznamové médium v kompaktních discích (CD)
  • vodič elektrického proudu nahrazuje Cu

Sloučeniny

  • korund, oxid hlinitý

Reakce

  • Al + 6HNO3pasivace
  • Al + HCl → AlCl3 + H2
  • Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
  • Al(OH)3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2O

 

S-prvky

  • – v Beketovově řadě stojí vlevo -> začíná Li  (RČ)   Na0 ——> NaI   => RČ -> neušlechtilé kovy
  • Nízká IE, velký atomový poloměr, snadno uvolňují valenční elektrony (draslík je reaktivnější než sodík)
  • Kovová vazba – vznik elektronového mraku v krystalové mřížce, delokalizované elektrony jsou příčinou vodivosti kovů
    • kov je kovem, když počet val.el < číslu periody
  • Iontová vazba – vzniká aniont a kationt (X < 1,7) Na+   Cl–   (elektrostatické síly)   nejvzdálenější prvky
  • Hygroskopické – uchovávají se pod vrstvou petroleje
  • Barvení plamene
    • Sr, Ca – karmínově červená
    • Na – žlutá
    • K- fialová
    • Ba – zelená
  • Zásadotvorné oxidy – silné hydroxidy

 

I.A  – alkalické kovy

  • El.konf: s1
  • Ox. č.: I

Výskyt

  • Halit – NaCl
  • Sylvín – KCl izomorfie  – plamenová zkouška
  • Glauberova sůl – Na2SO4 . 10 H2O
  • Chilský ledek – NaNO3
  • Draselný ledek – KNO3

 

1) Na + O2 → Na2O2 (peroxidy)

2) 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

3) Na2O + H2O → NaOH

4) Na2O2 peroxid→ Na2O + O2

5) NaH + H2O → NaH + H2

6) Na2O + CO2 → Na2CO3 soda

7) 2Na2O2 + 2H2O →  4NaOH + O2

8) Na + HCl → NaCl + H2

 

Vlastnosti

  • Měkké, stříbrolesklé, neušlechtilé s malou hustotou
  • Reaktivní, RČ – na vzduchu se snadno oxidují
  • Vedou teplo a elektřinu
  • iontové vazby – kvůli nízké elektronegativitě

Výroba

  • Elektrolýza taveniny NaCl -> Nared  K,       Cl2    ox   A
    • solanky (nasycený roztok NaCl) H2 + Cl2 + NaOH
  • Výroba sody Solvayovým způsobem
    • NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl
    • 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
    • 2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3 + 2H2O

Použití

  • Li – lithiové bakterie, akumulátory
  • Na – v jaderné energetice pro odvod tepla
  • Rb, Cs – nízký ionizační potenciál využit k výrobě fotočlánků, které mění světelnou energii na elektrickou

Sloučeniny

  • Peroxidy – bělící účinky, hořením sodíku vzniká peroxid, hořením ostatních vznikají hyperoxidy (o.č.−1/2)
  • Halogenidy – NaCl, potravinářství, KCl součást draselných hnojiv
  • Hydroxidy – snadno rozpustné ve vodě, hygroskopické, leptavé, agresivní, silně korozivní
  • Uhličitany, hydrogenuhličitany – rozpustné ve vodě, uhličitan sodný se vyrábí Solvayovou metodou
  • Dusičnany – rozpustné ve vodě, při vyšších teplotách se rozkládají na dusitany, ledky

 

II.A – beryllium, hořčík a kovy alkalických zemin

  • El.konf: s2
  • Ox. č.: II

Výskyt

  • Dolomit – CaMg(CO3)2 (uhličitan vápenato-hořečnatý)
  • Magnezit – MgCO₃
  • Vápenec – CaCO₃
  • Sádrovec – CaSO₄ . 2H₂O
  • Kazivec – CaF₂

Vlastnosti

  • Stříbrolesklé, tvrdší, méně reaktivní, vyšší hustota než alkalické kovy
  • Kovalentní, iontové vazby
  • Beryllium a hořčík se svými vlastnostmi liší
    • Berylium je tvrdé (rýpe do skla), ale křehké (za normální teploty) a poměrně těžce tavitelné, za červeného žáru je tažné, špatně vede elektrický proud a teplo
    • Hořčík je svými vlastnostmi jakýsi přechod mezi beryliem a kovy alkalických zemin, je to středně tvrdý, lehký, tažný kov, těžší než voda, vede hůře elektrický proud a teplo

Výroba

  • elektrolýza tavenin chloridů  MgCl2 ->  Mg0 + Cl20

Použití

  • Slitiny – Be – beryliový bronz

Reakce

  • CaCO3 → CaO + CO2         vznik páleného vápna
  • CaO + H2O → Ca(OH)2        hašené vápno
  • Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O tvrdnutí malty
  • CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2    krápníky, <—– přechodná tvrdost vody

Karbidy

  • vznikají přímou syntézou prvků za vyšších teplot, iontové sloučeniny
  • CaC2 – karbid vápenatý (acetylid  vápenatý), karbidové lampy

Tvrdost vody

  • Přechodná – Ca(HCO3), Mg(HCO3)
  • Trvalá – CaSO4

Sádra

  • CaSO₄ . 1/2H₂O  sádrokarton, sádrové obvazy, modely zubů

 

1. Mg + O2 → MgO

2. Ca + HCl → CaCl2 + H2

3. CaCO3 (pálení vápna)

4. Hašení vápna:

5. Tuhnutí malty:

6. Ca(HCO3)2 ↔ CaCO3 + CO2 + H2O (co vše vyjadřuje reakce přímá a co zpětná?)

7. Ca + H2O → Ca(OH)2

8. CaH2 + H2O → Ca(OH)2 + H2

9. BaO + H2O → Ba(OH)2

10. BaO2BaO + O2





Další podobné materiály na webu: