Kyslík Kyslík •Chemická značka: O •Postaveni v periodickém systému: –16.skupina (6. A skupina) a 2. perioda, – p-blok – nekov, –chalkogeny (kyslík, síra, selen, tellur a polonium), •Elektronová konfigurace: –protonové číslo kyslíku je 8 (8O) – → 8 elektronů v elektronovém obalu – → 1s2 2s2 2p4 • Kyslík •Výskyt a rozšíření: –nejrozšířenější prvek na Zemi –vyskytuje se volný (atmosféra 21 obj. %) i vázaný (hydrosféra a litosféra) –nejrozšířenějším prvkem i na povrchu měsíce (44,6 %) –biogenní prvek –přírodní kyslík je směsí tří izotopů: 16 O (99,76 %), 17O (0,04 %) a 18O (0,2 %) –radioaktivní izotopy existují, ale všechny mají krátké poločasy rozpadu –vyskytuje se ve dvou alotropických modifikacích – dikyslík O2 a ozon O3 –v přírodě kyslík vzniká při ději zvaném fotosyntéza orovnice fotosyntézy: – Kyslík •Vlastnosti kyslíku: –vysoká elektronegativita (3,5) – –kovalentní vazby uplatňuje kyslík ve sloučeninách s kovy i nekovy – –uplatňovat také π-vazebnou interakci Kyslík •Vlastnosti kyslíku: –dikyslík O2 : oje obtížně zkapalnitelný plyn bez barvy, chuti a zápachu obod tání: -218,8 °C za normálních podmínek obod varu: -182,97 °C za normálních podmínek okapalný a pevný je světlomodrý o tvořen dvouatomovými molekulami Kyslík •Chemická reaktivita: –velmi reaktivní –silné oxidační účinky –známy sloučeniny se všemi prvky s výjimkou lehčích vzácných plynů –přímo reaguje se všemi prvky s výjimkou halogenů, vzácných plynů a některých ušlechtilých kovů (většinou exotermickými reakcemi) –jsou-li spontánní oxidační reakce provázeny vznikem světla, nazývají se hoření – (http://www.youtube.com/watch?v=zZV1C19hwKw , http://www.youtube.com) – – Kyslík •Výroba a využití: 1.LABORATORNÍ PŘÍPRAVA a)Tepelný rozklad některých kyslíkatých solí a oxidů okyslíkaté soli: chlorečnan sodný/draselný (použití katalyzátoru: MnO2), dusičnan sodný/draselný, a manganistan draselný » 2KClO3 → 2KCl + 3O2 » 2KNO3 → 2KNO2 + O2 » 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 – ooxidy: např. oxidu rtuťnatého a oxidu stříbrného – 2 HgO → 2 Hg + O2 2Ag2O → 4Ag + O2 Kyslík •Výroba a využití: 1.LABORATORNÍ PŘÍPRAVA a)Tepelný rozklad některých kyslíkatých solí a oxidů – b)Katalytický rozklad vodného roztoku H2O2 (použití katalyzátoru: MnO2) » 2 H2O2 → 2 H2O + O2 –(http://www.studiumchemie.cz/pokus.php?id=54) – c)Elektrolýza zředěného roztoku kys. sírové Kyslík •Výroba a využití: 1.LABORATORNÍ PŘÍPRAVA • 2.PRŮMYSLOVÁ VÝROBA oZaložena na frakční destilací kapalného vzduchu (dusík s bodem varu -196°C je těkavější než kyslík vroucí při -183°C). Kyslík •Výroba a využití: —Používá se: opři oxidačních procesech a spalování opři řezání a svařování kovů o v lékařství (kyslíkové stany, dýchací přístroje,…) o k pohonu raket Kyslík •Jiné formy kyslíku: –Ozon O3 o molekuly jsou tvořeny třemi atomy kyslíku ojedovatý, bezbarvý, v silnějších vrstvách modrý plyn charakteristického zápachu okapalný ozon je tmavě modrý, pevný je černo-fialový ov přírodě se především nachází ve vyšších vrstvách atmosféry, kde vzniká působením UV záření na O2 oozonová vrstva (koncentrace ubývá) opřízemní ozon (koncentrace roste) ovelmi reaktivní osnadno se rozkládá za uvolnění atomárního kyslíku → silné oxidační účinky – • Kyslík •Jiné formy kyslíku: –Ozon O3 opříprava ozonu – používají se tvz. ozonizátory opoužití: o sterilizace vody očištění vzduchu –Atomární kyslík O oextrémně reaktivní ojeho rce mají explozivní charakter ojako účinné oxidovadlo se uplatňuje v horních vrstvách atmosféry – o • – • Sloučeniny kyslíku •Oxidy –binární sloučeniny kyslíku s elektropozitivnějším prvkem – –rozdělení podle vlastností: a)kyselé oxidy b)bazické oxidy c)amfoterní oxidy d)neutrální oxidy • –lze dělit také podle struktury: oxidy iontové, polymerní, molekulové a podvojné – – o • – • Sloučeniny kyslíku •Oxidy –binární sloučeniny kyslíku s elektropozitivnějším prvkem –rozdělení podle vlastností: a)kyselé oxidy ozástupci: oxidy odvozené od nekovových prvků (CO2, NO2, SO3, …) a oxidy kovů s vyšším oxidačním číslem než V (CrO3, MoO3, WO3, …) oVlastnosti: některé rcí s vodou poskytují kyselinu, jiné jsou ve vodě nerozpustné a rozpouštějí se v zásadách za tvorby příslušných solí – – o • – • Sloučeniny kyslíku •Oxidy –binární sloučeniny kyslíku s elektropozitivnějším prvkem –rozdělení podle vlastností: a)kyselé oxidy b) b)bazické oxidy ozástupci: oxidy s elektropozitivními prvky (Na2O, CaO, MgO, BaO,…) ovlastnosti: s vodou reagují za vzniku hydroxidů; nerozpustné ve vodě s kyselinami reagují za vzn. solí – – o • – • Sloučeniny kyslíku •Oxidy –binární sloučeniny kyslíku s elektropozitivnějším prvkem –rozdělení podle vlastností: a)kyselé oxidy b)bazické oxidy c) c)amfoterní oxidy ozástupci: oxidy kovů s nižšími oxidačními čísly (např. ZnO) ovlastnosti: rce s kyselinami i se zásadami za vzniku solí – ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O – ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4] – – o • – • Sloučeniny kyslíku •Oxidy –binární sloučeniny kyslíku s elektropozitivnějším prvkem –rozdělení podle vlastností: a)kyselé oxidy b)bazické oxidy c)amfoterní oxidy – d)neutrální oxidy ozástupci: látky nereagující ani s kyselinami ani se zásadami opříklad: CO, NO – – o • – • Sloučeniny kyslíku •Voda H2O –nejvýznamnější sloučenina kyslíku –nejrozšířenější látka na Zemi –vlastnosti: obezbarvá kapalina obez zápachu ohustota při 3,75°C je 1,0 g.cm-3 –tvar molekuly vody: o – – o • – • Sloučeniny kyslíku Sloučeniny kyslíku •Peroxid vodíku H2O2 –tvar molekuly: – vlastnosti: obezbarvá sirupovitá kapalina oobsahuje vodíkové můstky → polární rozpouštědlo osilné oxidační účinky • 2 I– + H2O2 + 2 H3O+ → I2 + 4 H2O • oredukční účinky – vůči silným oxidovadlům »Ag2O + H2O2 → 2 Ag + H2O + O2 »2 MnO4– + 5 H2O2 + 6 H3O+ → 2 Mn2+ + 5 O2 + 14 H2O o peroxidový anion (O22-) je extrémně silnou bází • O22- + 2H2O → H2O2 + 2OH- • • • • • • • • • • • • • • • – • Sloučeniny kyslíku •Peroxid vodíku H2O2 –příprava: BaO2 + H2SO4 → BaSO4 + H2O2 – –rozklad H2O2: 2H2O2 → 2H2O + O2 – sloučeniny - peroxid vodíku má charakter kyseliny → tvoří dva typy solí (MIHO2 a M2IO2) operoxidy kovů alkalických zemin • → příprava: 2M +O2 →M2IO2 –použití: obělicí prostředek v textilním, papírenském a potravinářském průmyslu ov chemických syntézách ov domácnosti slouží k odbarvování vlasů a jako desinfekční prostředek o • • • • • • • • • • • • • • • – • Sloučeniny kyslíku •Hyperoxidy MIO2 { MI(O2)-I } –sloučeniny kyslíku s alkalickými kovy (vyjma Li) –hyperoxidový aniont (O2-) je silnou bází – velmi ochotně reagují s vodou – 2O2- + 2H2O 2OH- + H2O2 + O2 –MIO2 (M = K, Rb,Cs): vznikají přímou syntézou prvků –NaO2 : se připravuje za zvýšené teploty a tlaku rcí Na2O2 s O2 – – o • – • Použité zdroje •Maraček, A . a Honza, J. Chemie pro čtyřletá gymnázia. Nakladatelství Olomouc, 1998. •https://is.muni.cz/auth/el/1431/podzim2008/C1441/publikace/ch11s01.html#d0e18215 •Jiří Klikorka, Bohumil Hájek, Jiří Votinský. Obecná a anorganická chemie. Praha : SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1989. ISBN 8071820555. http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRqzaJJCCuo2ZoE6Jt2VHj97P2e9Tdbn_tGpzGcFW3f6zXOKzVC9c1NInYx •http://1-chemie.blogspot.com/2010/04/veronika-tomicova.html •http://www.chem-web.info/cz/doplnky/databaze-molekul •http://www.natur.cuni.cz/faculty/aktuality/media-s-nami-a-o-nas-zahada-horlaveho-vzduchu-1.-cro-le onardo-11.3.2011-1 •http://www.diochi.cz/main/apar_redox.php •http://www.pi-voda.cz/voda.htm •http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda •http://www.zschemie.euweb.cz/kyslik/kyslik5.html •http://www.dentalcare.cz/odbclan.asp?ctid=76&arid=1067 •http://kekule.science.upjs.sk/chemia/ucebtext/KUCH4/vodikova%20vazba.htm •http://www.youtube.com/results?search_query=v%C3%BDroba+kysl%C3%ADku&oq=v%C3%BDroba+kysl%C3%ADku&a q=f&aqi=&aql=&gs_l=youtube.3...2818.6551.0.7569.14.11.0.3.3.0.95.823.11.11.0...0.0. •http://www.studiumchemie.cz/pokus.php?id=54 •http://clanky.rvp.cz/clanek/c/G/12507/VIRTUALNI-HOSPITACE---CHEMIE-VLASTNOSTI-VODIKU-A-KYSLIKU-V-P OKUSECH.html/ •http://www.youtube.com/watch?v=zZV1C19hwKw • • • • • • • • •