1 1A 2 IIA Alkalické kovy 13 III A 14 IVA 15 VA 16 VIA 17 VII A 18 0 Vodík 1 H 1,00794(7) Helium 2 He 4,002602(2) Lithium Ú 6,941(2) Berylii u m Be 9,012162(3) Bor 5 B 10,611(7) Uhlík 6 C 12,0107(6) Dusík lil 14,00674(7) Kyslík 8 O 15,9994(3) Fluor 9 F 16,9984032(5 Neon 10 Ne 20,1797(6) Sodík 11 Na b,03977o(2j Hořůík 12 Mg 24,MSiP 3 III B 4 IV B l 5 VB 6 VI B 7 VII B S VIII 9 VIII 10 VIII 11 I B 12 II B Hliník 13 AI 26,981538(2) Křemík 14 Si 28,0855(3) Fosfor 15 P 30,673761(2) Sira 16 S 32,066(6) Chlor 17 Cl 35/4527(9) Argon 18 Ar 39,946(1) Draslík 19 K 39.0983(1) Vápník 20 Ca 40,076(4) Sktndlum 21 Sc 44,955910(3) mni 22 Ti 47,867(1) Vanad 23 V 50.9416(1) Chrom 24 Cr 61,9961(6) Mangan 25 Mn 54,939049(9) ŽilHO 26 Fe 55.845(2) Kobalt 27 Co 58,933200(9) Nikl 28 Ni 58,6934(2} 29 Cu 63,548(3) Zrnek 30 Zn 85,39(2) Gallium 31 Ga 69,723(1) Germanium 32 Ge 72,61(2) Arsen 33 As 74,92160(2) Selen 34 Se 78,86(3) Brom 35 Br 79,904(1) Krypton 36 Kr 83,60(1) Rubidium Standům 37 38 Rb Sr 65,4670(3) 87,62(1) Yttrlum 39 Y 86,90585(2) Zlrkonlum 40 Zr 91,224(2) Niob 41 Nb 92,90638(2) Molybden 42 Mo 96,94(1) IMineolum 43 Tc (96,9063) Ruthenlum 44 Ru 101,07(2) Rhodium 45 Rh 102,90550(2] Palladium 46 Pd 106.42(1) StHbra 47 107.8662^] Kadmium 48 Cd 112.411(8) Indium 49 In 114,818(3} Cín 50 Sn 115.710(7) Antimon 51 Sb 121,760(1) Tellur 52 Te 127,60(3) Jod 53 1 126.90447(3) Xenon 54 Xe 131,29(2) Cesium 55 Cs 132,90545(2] Baryum 56 Ba 137,327(7) 57-70 Lantha-noldy Htfnlum 72 Hf 178,49(2} Tantal 73 Ta 160,9479(1) nu ii r Jám 74 w 18334(1) Rhetdum 75 Re 186,207(1) Oamlum 76 Os 190,23(3) bidlům 77 Ir 192,217(3) puma 78 Pt 195,076(2) Zlato 79 Au 196,96655(2) Rtuť 80 200,59^1 Thilllum 81 TI 204,3633(2) Olovo 82 Pb 207,2(1) Blsmut 83 Bi 208,96036(2) Polonium 84 Po (208,9624) Astat 85 At (209,9871) Radon 86 Rn (222,0176) Francium 87 Fr (223.0197) Radium 88 Ra (226,0254) 89-102 Aktl-noldy RutherfHdlum 104 Rf (261.110) Dubnlum 105 Db (262,1144) floaborglum 106 (2«3,1TBb) Bohrium 107 Bh (294,12) Hotelům 108 Hs (265.1306) Moltnarium 109 Mt (266) Ununnlllum 110 Uun m Uiwnunlum 111 Uuu (272} Ununblum 112 Uub (277) I. skupina - 1 valenční elektron konfigurace n S1 H II 2,20 [kl moľ1] 1312 0,98 514 Na 0,90 494 -2.71 0,97 0,89 1,53 1,88 1,87 b. t. [°c] 0,07 -259 -253 3,03 0,53 181 1342 (31) 78(156) 98 (186) 133 (233) 149 (243) 165 (262) 180 Zastoupení v zemské kůře Li 6-10-3%; Na 2,3%; K 1,9 %; Rb 7,8-lCT3 %; Cs 2,4-10-4% Zbarvení plamene Li 671 Na 589 ^ K 766 Obecné informace Na a Cs jsou monoizotopické K a Rb mají přirozeně se vyskytující radioaktivní izotopy (40K a 87Rb) Fr nemá stabilní izotopy T1/2(223Fr) = 22 minut v přírodě se nacházejí pouze ve formě sloučenin neušlechtilé kovy, velmi měkké a výborně vedou elektřinu a teplo (chladivo) velké atomové a iontové poloměry, nízké elektronegativity většina sloučenin je bezbarvá (mimo poruch mřížek a barevných aniontů) nerozpustné sloučeniny Li: F~, C032~, P043~; K: [SiF6]2~, CI04~, [PtCI6]2~, HC4H406 (hydrogen tartarát) sloučeniny Li jsou často rozpustné v nepolárních rozpouštědlech (větší podíl kovalentní interakce), častá tvorba hydrátů Základní chemické informace • Odlišnost lithia a jeho Sloučenin (podobnost s Mg2+, r = 72 pm vs Li+, r = 76 pm) • podobnost sloučenin se sloučeninami NH4+ a Tl+ • uplatňují především iontovou vazbu (srov. lithium) • vysoce reaktivní, redukční schopnosti, rostou od Li k Cs SiF4 + 4K Si + 4 KF • reaguji S 02 i S H20 (uskladnění pod inertním rozpouštědlem): 2 M + 2 H20 —> 2 MOH + H2 obdobně reagují s alkoholy (alkoholáty) rozpouštějí se v NH3(l)(při cca -35 °C) Li Na K Cs R (molM/molNH3) 3,75 5,37 4,95 2,34 vzniká M+ a solvatovaný e- (asi 2-3 NH3), nestabilní pomalu se rozkládají M + NH3->MNH2 + KH2 (amidy) Výroba a použití Li a Na - elektrolýza solí (chloridy) železná katoda: 2 M+ + 2 e' —» 2 M grafitová anoda: 2 Cľ Cl2 + 2 e K - redukce taveniny KCI sodíkem při 850 °C: Na(g) + K+(l) Na+(l) + K(g) Rb a Cs - redukce chloridů vápníkem Li • slitiny (lepší tvrdost a odolnost) často pro kosmický výzkum • sloučeniny Na • redukovadlo (např. ve slitině s K), sušení rozpouštědel • výbojky, chladivo (jaderné reaktory - rychlé reaktory Phénix • sloučeniny K • redukovadlo • sloučeniny: hnojiva, IČ optika Rb, Cs • fotočlánky, iontové motory, barvení plamene (pyrotechnika) • 137Cs, zdroj (3 a y Sloučeniny Hydridy MH • termická stabilita klesá a reaktivita roste Li - Cs (RbH, csH-samozápalné) • LÍH - zdroj H2, výroba LÍ[AIH4] - organická syntéza 4 LiH + AICI 4 NaH +BF, Li[AlH4] + 3 LÍCI Na[BH]4 +3 NaF Acetylidy M2C2 2 M + C2H2 2 M2C2 + H2 Li reaguje přímo s C, reaktivní, s vodou prudce reagují Nitridy 3 MN3 -» M3N + 4 N2 + N—N—N Li reaguje přímo s N2 za laboratorní teploty Amidy (imidy) M + NH3->MNH2 + KH2 Li2NH jediný známý imid alkalického kovu (rozkladem LiNH2) Oxidy M20, peroxidy M202/ hyperoxidy M02/ ozonidy M03 Hořením prvku na vzduchu vzniká: Li Na K Rb Cs Li20 Na202 K02 Rb02 Cs02 Redukcí peroxidů, dusitanů nebo dusičnanů příslušným kovem vzniká oxid (mimo Li): 2 MN03 + 10 M 6 M20 + N2 Peroxidy (soli peroxidu vodíku) reagují: M2°2 + 2 H2° -> 2 M0H + H2°2 Na202 + C02 Na2C03 + "Á 02 (čištění vzduchu, podobně K02) Hyperoxidy • K žlutý, Rb tmavěhnědý, Cs žlutooranžový 2 M02 + 2 H20 2 MOH + H202 + 02 Ozonidy • červené barvy, vznikají reakcí bezvodého hydroxidu s ozonem M03 M02 + y2 02 4 M03 + 2 H20 4 MOH + 5 02 Sulfidy (hydrogensulfidy) • vznikají přímou syntézou s prvků, dobře rozpustné • na vzduchu snadno oxidují na S2032_ • reakcí se S vznikají polysulfidy M2Sn (Li - 2; Na - 5; K, Rb, Cs -6) Halogenidy MX • kromě LiX se jedná o výrazně iontové látky (vysoké b. t., b. v.) • LiX (mimo LiF) na vzduchu rozplývavé, rozpustné ve vodě i org. roz. • existují i polyhalogenidy, především Ml3 (Kl3 -12 do roztoku Kl) Hydroxidy • bezbarvé, hygroskopické, leptavé (sklo i porcelán), nízká 1.1., rozpustné ve vodě i EtOH (kromě LiOH), ve vodě nejsilnější báze • nejznámější NaOH a KOH, vyrábějí se reakcí příslušného amalgamu (vzniklý elektrolýzou chloridů na rtuťové katodě) S vodou Li2C03 + Ca(OH)2 -> CaC03 + 2 LiOH (kaustifikace, jen pro LiOH) NaOH + CO -> HCOONa (450 K, atypická reakce) (Hydrogen)uhličitany • existují všechny kromě LiHC03 • všechny jsou dobře rozpustné kromě Li2C03 a NaHC03 (jedlá soda) Na2C03 (soda): Solvayova metoda - solanka se sytí NH3, pak C02 NH3 + H20 + C02 NH4HC03 NH,HCO, + NaCI (solanka)-> NaHCO,4, + NH,CI 2 NaHC03 2 NH4CI + CaO Na2C03 + H20 + C02 2 NH3 + CaCI2 + H20 (kalcinace) (NH3 se regeneruje, odpadem je CaCI2) K2C03 (potaš): Engelova metoda MgC03.3 H20 + KCI + C02 + 2 H20 ->• MgC03.KHC03.4 H20 ^ + HCI 2 MgC03.KHC03.4 H20 ->• K2C03 + 2 MgC03.3 H20 + C02 + H20 Dusičnany • dobře rozpustné ve vodě, hnojiva (ledky: NaN03-sodný, KN03-draselný, nh4no3-chilský), oxidovadla (střelný prach), solné lázně, Li v pyrotechnice Dusitany • redukcí dusičnanů (olovem nebo uhlíkem), dobře rozpustné ve vodě • azobarviva, konzervanty, inhibitory koroze... NaN03 + Pb NaN02 + PbO Na2C03 + NO + N02 -> 2 NaN02 + C02 (výroba) Sírany (hyd roge n sírany) • dobře rozpustné ve vodě, hydrogensírany za tepla kondenzují • M2S04 - papírenský průmysl (Na2S04), sklářství, detergenty 2NaN03^ 2NaN02 + 02 2 NaN03 Na20 + N2 + 5/2 02 (500 °C) (800 °C) 2MHS04^M2S207 + H20 M2S207 -> M2S04 + S03 Organ o kovy • především u Li, Na a K • reaktivita roste od Li ke K, na vzduchu nestálé, podléhají hydrolýze 2 Li + RX LiR + LiX (R = alkyl, X = halogen) LiBu + Arl -> LiAr + Bul (Ar = aryl) 4 Li(C6H5) + Sn(CH=CH2)4 4 LiCH=CH2 + Sn(C6H5)4 Komplexy • koordinační schopnosti klesají od Li k Cs • nejčastější komplexy s crownethery a kryptáty • tyto komplexy se uplatňují při extrakcích nebo stabilizaci neobvyklých ox. stavů 2 Na + krypta [Na(krypt)]+Na (sodidová sůl - alkalidy) „Crown" komplexy alkalických kovů Toxicita Li • nejtoxičtější, LD50(LiCI) ~ 5 g, v malých dávkách tlumí CNS • neblahý vliv na plod či kojence (vznik strumy, poškození CNS) • příznaky: průjmy, nevolnost a hlavně třes, svalové záškuby, poruchy pohybové soustavy, při vyšších dávkách problémy s artikulací, křeče, chronicky poškození nervů a ledvin • protijed: není znám, k rychlému vyloučení se používá NaHC03 Na • biogenní prvek, potřebný pro přenos nervových impulsů, pro činnost srdce, pro metabolismus cukrů a proteinů, reguluje také oběh krve a celkovou osmotickou rovnováhu LD50(NaCI) ~ 200 g (pro psy mnohem méně), dochází ke změně osmotické rovnováhy (opačný extrém je destilovaná voda LD50(H2O) ~ 10 kg), 0,9% NaCI - fyziologický roztok (pití vody slanější než je 0,9 % neuhasí žízeň, spíše naopak) biogenní prvek, antagonista Na, toxický málo ale asi 6x více než Na, důležitý je poměr Na/K LD50(KCI)-30g příznaky: křeče, nepravidelná srdeční činnost