Prvky 16. skupiny CHALKOGENY G:\Didaktika chemie\table.gif Chalkogeny •O, S – nekovy Se, Te – polokovy Po – kov •p- prvky – ve valenční vrstvě 6 elektronů –v orbitalech s a p – •Elektronegativita roste • ve skupině směrem nahoru • • •V přírodě v čistém stavu, i v minerálech a horninách •Jsou reaktivní – do oktetu jim chybí pouze 2 elektrony, které získávají od atomu prvku, se kterým vstupují do vazby • http://www.westfield.ma.edu/cmasi/gen_chem1/Solutions/reactions%20in%20solution/reactions_in_soluti on_pupw/electroneg_table.gif KYSLÍK Soubor:Liquid Oxygen.gif OZON O3 •Jedovatý, bezbarvý plyn •V silnějších vrstvách namodralý plyn charakteristického zápachu –Kapalný ozon – modrý Pevný – černo-fialový – •Největší množství ozonu v tzv. ozonové vrstvě –součást stratosféry (25 – 30 km nad Zemí) –absorbuje UV záření - chrání povrch Země před intenzivním UV zářením Slunce – – – – http://gnosis9.net/img2/ozon009.jpg OZON O3 •Vzniká ve vyšších vrstvách atmosféry působením UV záření na kyslík. • •Připravuje se v tzv. • „ozonizátorech“ • •Využití: –Sterilizace vody –Bělení olejů a škrobu. Soubor:Ozon 01.jpg OZON O3 •Velmi reaktivní •Rozkládá se za uvolnění atomárního kyslíku »Silné oxidační účinky •Směs se vzduchem se 70% ozonu výbušná. • •Reaguje téměř se všemi kovy za vzniku oxidů. –reakcí s alkalickými hydroxidy → ozonidy MO3 (DI)KYSLÍK O2 •Bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu •b. varu -183°C b. tání -219°C •dopravuje se v ocelových bombách s modrým pruhem • •Tvořen dvouatomovými molekulami (poutány dvojnou vazbou) • 2. nejelektronegativnější prvek - velmi reaktivní •Molekulární kyslík se slučuje s většinou prvků → oxidy –(ox. číslo v oxidech –II) – –(He, Ne, Ar – oxidy prozatím nepřipraveny) –(W, Pt, Au – s kyslíkem přímo nereagují) – – KYSLÍK O2 •Laboratorní příprava • •Rozkladem kyslíkatých solí a oxidů účinkem tepla • KClO3 → 2 KCl + 3O2 • 2 KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 • 2 HgO → 2 Hg + O2 • •Elektrolýza zřeď. Θ kyseliny sírové • •Rozklad vodného Θ peroxidu vodíku (kat. MnO4) –2 H2O2 → 2H2O + O2 • • Příprava kyslíku rozkladem peroxidu vodíku za katalýzy oxidu manganičitého •http://www.youtube.com/watch?v=unnuvLE62Jc KYSLÍK O2 •Průmyslová výroba • •Frakční destilace zkapalněného vzduchu. • •Využití • •sváření a řezání kovů •dýchací přístroje a kyslíkové stany •inhalace při otravách •v kapalném stavu pro pohon raket a kosmických lodí • delta4h SLOUČENINY KYSLÍKU •VODA –Nejvýznamnější a nejrozšířenější sloučenina kyslíku –3 skupenství –Bezbarvá kapalina bez zápachu, v silných vrstvách modrá. –Atomy v molekule svírají úhel 104,5° –Molekula vody má silně polární charakter. –Struktura vody umožňuje vznik vodíkových můstků. • – http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcR0jXYuc3zKHrR41cxvMcofSXTVE79_Vz6IQbKAcxI-Df65p_ZW http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTjcroCat8D-PsZQiC_tXgZir9EJE2fwW3ykzr8Rc6qsv2aoWm0 http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-001/figures/mezimolekularni_interakce.7.jpg LED •Tvoří řadu polymorfních modifikací •Vzniká ochlazením vody na 0°C při atmosférickém tlaku •Krystalizuje v šesterečné soustavě •Ve struktuře ledu jsou dutiny – má díky tomu nižší hustotu než voda – plave na ní. • •Při nízkých tlacích a • teplotě -80 až -140 krystalizuje • v soustavě krychlové. •VODA –KRYSTALOHYDRÁTY •V některých krystalech solí vázáno rozpouštědlo, z něhož sůl krystalizovala = „krystalová voda“. •Je součástí krystalové struktury. •Ovlivňuje fyzikální i chemické vlastnosti. •Některé jsou labilní – ztrácejí krystalovou vodu a přechází na bezvodou látku. •Př. CuSO4 . 5H2O • –AQUAKOMPLEXY •Patří mezi komplexní sloučeniny •Obsahují ve svých molekulách donor-akceptorní vazby •Př. kation tetraaquaměďnatý [Cu(H2O)4] 2+ • http://www.human-academy.com/images/naturvetenskap/kopparsulfat.jpg SLOUČENINY KYSLÍKU •PEROXIDY –Dvouprvkové sloučeniny se 2 atomy kyslíku •Navzájem spojené kovalentní vazbou –O – O – •Oxidační číslo –I • • http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4f/Peroxy-group.png/150px-Peroxy-group.png •PEROXID VODÍKU • –Bezbarvá, sirupovitá kapalina –Výborné polární rozpouštědlo –Ve vodě neomezeně rozpustný –Chová se jako velmi slabá kyselina –Má silné oxidační účinky – např. oxiduje sulfidy na sírany: – S2- + 4H2O2 → SO42- + 4H2O •Na některá silná oxidační činidla působí redukčně. • Ag2O + H2O2 → 2Ag + H2O + O2 • –Vodný roztok – bělicí a dezinfekční prostředek (w = 3 %) – • http://im9.cz/iR/importprodukt-orig/426/426e75acebf726f4108cd98dab1718b0--mmf250x250.jpg http://www.inovace.cz/files/200000964-c0b1ac1aba/Peroxid.JPG –V laboratoři 30% - silně leptá –Nestálý, rozkládá se na vodu a atomární kyslík •H2O2 → H2O + O • •Se silnými hydroxidy vytváří 2 typy solí: •peroxidy M2O2 •hydrogenperoxidy MIHO2 • •Známé jsou peroxidy alkalických kovů a kovů alkalických zemin. •2M + O2 → MI2O2 • • PEROXID VODÍKU http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/04/Hydrogen-peroxide-3D-balls.png/150px-Hydro gen-peroxide-3D-balls.png SLOUČENINY KYSLÍKU •HYPERPEROXIDY • –MIO2 –Ve struktuře obsahují hyperoxidový anion O2- vázaný s kationtem kovu –Velmi ochotně reagují s vodou –Vzniká odpovídající hydroxid, peroxid vodíku a kyslík. – 2 O2- + 2H2O → 2OH- + H2O2 + O2 • SLOUČENINY KYSLÍKU OXIDY •Binární sloučeniny prvků s kyslíkem • (Kyslík je zde elektronegativnější složkou) •Dělíme je na základě struktury a chemického chování • –Podle chemického chování – reakce s vodou, kyselinami a zásadami je dělíme na 4 skupiny: – – –1. KYSELÉ OXIDY (kyselinotvorné) – - odvozené od nekovových prvků – CO2, NO2, SO2 – - oxidy kovů s ox. číslem vyšším než V – CrO3, MoO3, WO3 – – - reagují s vodou za vzniku kyslíkatých kyselin – - ve vodě nerozpustné se rozpouštějí v zásadách – za vzniku dané soli – •2. BAZICKÉ OXIDY (zásadotvorné) -sloučeniny elektropozitivních prvků a oxidy s ox. č. menším než IV -s vodou reagují za vzniku hydroxidů – Na2O, CaO, BaO, MgO • –Podle chemického chování – reakce s vodou, kyselinami a zásadami je dělíme na 4 skupiny: • •3. AMFOTERNÍ OXIDY • - oxidy s nižším ox. číslem (ZnO) • - reagují s kyselinami i zásadami za vzniku solí • • - amfoterní oxid + zásada – atom kovu vázaný v aniontu • ZnO + 2 NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4] • •4. NEUTRÁLNÍ OXIDY • - nereagují ani s kyselinami ani se zásadami • CO, NO • • • SLOUČENINY KYSLÍKU OXIDY •Dělíme je na základě struktury ovlivňující i jejich vlastnosti: –Iontové: •obsahují aniont O2- a Mn+ • vázané iontovou vazbou • netěkavé, vysoké teploty tání • –Kovalentní: •mají kovalentní vazby •složené z jednotlivých molekul (molekulové oxidy) •polymerní struktura (oxidy s atomovou strukturou) – • OXIDY –Molekulové oxidy: •Tvoří většina nekovů s velkou elektronegativitou –(CO2, NO, P4O10) •Některé kovy s vyššími ox. čísly (Mn2O7, OsO4) •Těkavé, plynné nebo kapalné – –Oxidy s atomovou strukturou: •Tvoří kovy střední části period. soustavy a některé nekovy • (HgO, SiO2) •Málo těkavé, některé značně tvrdé – Použitá literatura •Přehled středoškolské chemie. 2. vyd. Praha: SPN, 1999, 365 s. ISBN 80-723-5108-7. • •MAREČEK, Aleš a Jaroslav HONZA. Chemie pro čtyřletá gymnázia. 3., přeprac. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2005, 240 s. ISBN 80-7182-055-51. • •www.gym-karvina.cz/userfiles/20/file/vi_a_skupina.ppt