SUKUPINA ZINKU Obecná charakteristika - elektronová konfigurace prvků skupiny zinku je (n-1)d^10 ns^2 - zcela zaplněné d orbitaly jsou velmi stabilní elektronovou konfigurací, a proto se elektrony z d orbitalů nepodílejí na chemických vazbách - nejstabilnější konfigurace nastává po odtržení elektronů z orbitalů s, za vzniku stabilních iontů Zn^2+, Cd^2+, Hg^2+, = dimerní iont (neobsahuje jednomocné kationy Hg^+, ale dvojmocné dvouatomové ionty stabilizované vazbou kov - kov - rtuťnaté a rtuťné soli silných kyselin jsou bezbarvé - všechny tři kovy mají poměrně nízké body tání, které s rostoucím protonovým číslem klesají (rtuť je za běžné teploty jediným kapalným kovem) - větší náboj jádra - menší poloměr, (vyšší hustota zejména u rtuti 13,6) - s vodou nereagují ani za tepla, ochotně reagují se sírou za vzniku nerozpustných sulfidů, hydroxidy jeví slabě zásaditý charakter a jsou nerozpustné ve vodě - uhličitany se snadno rozkládají teplem na oxidy a CO[2] (HgCO[3] až na Hg, CO[2], O[2]) - zinek a kadmium patří mezi neušlechtilé kovy rtuť je kov ušlechtilý - schopnost tvořit komplexní sloučeniny Zinek - valenční elektronová konfigurace ^30Zn [^18Ar]: 4s^2 3d^10 - nejvýznamnější rudy: sfalerit (blejno zinkové)- ZnS kalamín- ZnCO[3] - součást řady enzymů ve většině buněk lidského těla výroba: - ze sulfidických rud nebo termický rozklad ZnCO[3] - elementární Zn se získává elektrolyticky nebo redukcí koksem Vlastnosti: - modrobílý, křehký kov, na vzduchu stálý (vrstva ZnO) - ve zředěných kyselinách se rozpouští za vývoje vodíku - rozpouští se i v roztocích alkalických hydroxidů Zn + 2 NaOH + 2 H2O ® Na2[Zn(OH)4] + H2 - sloučeniny trochu jedovaté (dávivé účinky) Užití: - pozinkování železných výrobků (trubky, plechy, dráty, šrouby) - výroba slitin – mosaz (Cu+Zn), suchých článků - redukce (Zn + HCl) Kadmium - valenční elektronová konfigurace ^48Cd [^36Kr]: 5s^2 4d^10 - zdroj: zinkové rudy - chem. vlastnostmi se značně podobá Zn - neušlechtilý kov - s neoxidujícími kyselinami reaguje za vývoje H[2], zatímco oxidující kyseliny redukuje - kademnaté sloučeniny jsou mimořádně toxické, v lidském těle se hromadí hlavně v ledvinách a játrech - Cd může nahradit Zn v enzymech a tím narušit průběh metabolických reakcí v organism Výroba: Kadmium vzniká při výrobě zinku, převedením smithsonitu na oxid a jeho následnou redukcí a destilací, při níž se odděluje kadmium (viz výroba zinku) Vlastnosti: – bílý, lesklý, tažný kov, na vzduchu stálý – rozpouští se v kyselinách, nereaguje s hydroxidy – mimořádně toxické Užití: – výroba galvanických článků (antikorozní povlaky), katalyzátor, jaderná energetika – výroba Ni-Cd akumulátorů Sloučeniny: – CdH2 – hydrid kademnatý je poměrně málo stálá sloučenina. Acetylidy a nitridy jsou zcela nestabilní. – CdO – oxid kademnatý je zpravidla (v závislosti na přípravě) hnědý, nerozpustný prášek vznikající spalováním kadmia, má kubickou strukturu. Je málo rozpustný a lze jej sublimovat. – CdS – sulfid kademnatý (kadmiová žluť). Má typicky žlutou barvu. – Cd(OH)2 - hydroxid kademnatý je bílá látka, ve vodě téměř nerozpustná, nereaguje s hydroxidy. Je rozpustný v amoniaku. Rtuť - oxidační číslo: I, II - valenční elektronová konfigurace ^80Hg [^54Xe]: 6s^2 4f^14 5d^10 - teplota tání: −38,83 °C - známá již ve středověku - vzácně ryzí, častěji ve sloučeninách - významná ruda: cinabarit (rumělka)- HgS výroba: - pražením HgS v proudu vzduchu: HgS + O[2] → Hg + SO[2] získaná Hg obsahuje jisté množství příměsí, proto se dále čistí vakuovou destilací - rtuťnaté rudy se zpracovávají pražením železným šrotem nebo oxidem vápenatým: Hg + FeS®¾HgS + Fe 4Hg + 3CaS + CaSO4®¾4HgS + 4CaO vlastnosti: – stříbrolesklý, tekutý kov, vodivý, těkavý – páry rtuti prudce jedovaté – na vzduchu stálá, za vyšší teploty se oxiduje na HgO – ušlechtilý kov, rozpustná v kyselině dusičné a horké, koncentrované kyselině sírové – s mnohými kovy vytváří sloučeniny - slitiny, tzv. amalgámy – rozpouští se pouze v kyselinách, které mají oxidační účinky. užití: – náplň teploměrů, tlakoměrů – elektrolytická výroba NaOH – zubní lékařství – amalgám (Hg+Au, Sn, Cu) sloučeniny: - při běžných teplotách se ochotně slučuje s řadou nekovů, např. se sírou a halogeny oxid rtuťnatý- HgO: - 2 modifikace (červená a žlutá), mají stejnou strukturu, liší se pouze velikostí částic a základem jejich struktury je dlouhý řetězec, v němž se pravidelně střídají atomy O a Hg chlorid rtuťnatý- sublimát- HgCl[2]: - poměrně málo rozpustný ve vodě, patří mezi prudké jedy chlorid dirtuťný- kalomel- Hg[2]Cl[2]: - projímavé účinky, od jeho využití pro lékařské účely se upustilo, protože se nedá vyloučit je znečištění HgCl[2] [ ] Kopernicium Kopernicium je silně radioaktivní kovový prvek s velmi krátkým poločasem rozpadu. Chemické a fyzikální vlastnosti kopernicia ani jeho sloučenin nebyly doposud spolehlivě určeny. Podle polohy prvku v periodické tabulce by se mělo mít podobné vlastnosti se rtutí. V přírodě se kopernicium nenalézá, připravuje se uměle jadernými reakcemi. Bylo připraveno v urychlovači částic srážkami atomů olova 208Pb a zinku 70Zn skupinou vědců okolo S. Hofmanna v roce 1996 v Německu