1 1A	2 IIA	o,s										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 3 Li 6,941(2)	Beryllium 4 Be 9,012162(3)											Bor 5 B 10,811(7)	Uhlík 6 C 12,0107(6)	Dusík lil 14,00674(7)	Rytme 15,9994(3)	I Fluor ŕ 18,9984032(5	Nun 10 Ne 20,1797(6)
Sodík 11 Na 22,039770(2}	Hořůík 12 Mg 24,MSlp	3 III B	4 IVB	i 5 VB	6 VI B	7 VII B	±3 VIII	9 VIII	10 VIII	11 I B	12 IIB	Hliník 13 Al 26,081538(2)	Kfwník 14 Si 28,0855(3)	Fosfor 15 P 30,973761(2)	Sfn 16 S 32,066(6) Solan 34 Se 78,86(3)	Chlgr 17 Cl 135,4527(9)	Argon 18 Ar 39,948(1)
Draslík 19 K 39.0983(1)	Vápník 20 Ca 40,075(4)	Skandium 21 Sc 44,955910(3)	Hun 22 Ti 47,867(1)	Vanad 23 V 60,9415(1)	Chrom 24 Cr 51,9961(6)	Mangan 25 Mn 54,938049(9)	ŽalHO 26 Fe 56.845(2)	Kobalt 27 Co 58,933200(9)	NIM 28 Ni 56,6934(2)	29 Cu 63,546(3)	Zinek 30 Zn 65,39(2)	Gallium 31 Ga 69,723(1)	Germanium 32 Ge 72,61(2)	Arsen 33 As 74,92160(2)		Brom 35 Br 79,904(1)	Krypton 36 Kr 63,80(1)
Rubidium 37 Rb 65,4678(3)	Stroncium 38 Sr 87,62(1)	Yttrium 39 Y 86,90586(2)	Zirkonium 40 Zr 91,224(2)	Nkkb 41 Nb 92,90638(2)	Molybdän 42 Mo 96,94(1)	TMinadum 43 Tc (96,9063)	Ruthenium 44 Ru 101,07(2)	Rhodium 45 Rh 102,90550(2]	Palladium 46 Pd 108.42(1)	StHbra 47 107.866^]	Kadmium 48 Cd 112.411(8)	Indium 49 In 114.616(3)	C(n 50 Sn 118.710(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)
Culum 55 Cs 132,90545(2)	Baryum 56 Ba 137,327(7)	57-70 Lantha-noldy	HtftikiTi 72 Hf 178,49(2}	Tantal 73 Ta 180,9479(1)	nuiiaUn 74 w 18334(1}	Rhardum 75 Re 186,207(1)	Otrnlum 76 Os 190,23(3)	Iridium 77 lr 192,217(3)	Platina 78 Pt 195,076(2)	Zlato 79 Au 196,96655(2)	Rtuť 80 200,59^1	Thallium 81 TI 204,3833(2)	Otovo 82 Pb 207,2(1)	Blsmiit 83 Bi 206,96038(2)	Polonium 84 Po (208,9824)	Astat 85 At (209,9871)	Radon 86 Rn (222,0176)
Francium 87 Fr (223.0197)	Radium 88 Ra (226,0254)	89-102 Aktl-noldy	RumtrfHdlum 104 Rf (261,110)	Dubnlum 105 Db (262,1144)	Baaborglum 106 (263,1TO)	Bohrlum 107 Bh (284,12)	Haulum 108 Hs (265,1306)	Meitnerium 109 Mt (286)	Ununnlllum 110 Uun (289)	Ummunlum 111 Uuu (272)	Ununblum 112 Uub (277)						
16. skupina - 6 valenčních elektronů
konfigurace nS2npi
Prvek	X	/'	P	b.t	b. v.	r
1      1    V           I »		[kl mol-1]	[g cm3]	[°C]	[°C]	[pm]
0	3,5	1410	0,00143	-219	-183	66
s	2,4	1070	2,0	115	445	105
Q/ddační čisto S: -2, -rij +2, ->4, -í-S
Obecné informace
• 99,76 % 160, 0,04 % 170 a 0,2 % 180
• 32S 95,06 %, 33S 0,74 %, 34S 4,18 %, 36S 0,02 % radiochemicky významná je 35S (T1/2 = 87 d)
• obsah 02 v ovzduší 21 %, v zemské kůře 46 %
• obsah S v zemské kůře 0,052 %
Přírodní zdroje O: atmosféra, H20, dusičnany Přírodní zdroje S: elementární, sulfidy (FeS2, ZnS, HgS, PbS), sírany (Na2S04, BaS04, CaSOJ, uhlí
Alotropické modifikace O: dikyslík 02 (paramagnetický) a ozon 03 Allotropické modifikace S: cca 30 modifikací, cyklické S6 - S20 (žluté)
katena-polysíra    (bílá, plastická) - sklon k řetězení včetně sloučenin
Kapalný 0:
Kapalný O
Pevná, kapalná a hořící S
>8      rhomboedrická a-S8 T<100°C monoklinická   p-S8   T ~ 100-115
-S = 212pm, Z 105,4° cykly S8 (i další kruhy n = 6-20)
řetězce - katena-polysíra SM
plynné-Snn=2-10(S2 nad 900 °C)
5°C JL
plyn, bez barvy, chuti a zápachu (ozon je zapáchající a jedovatý) reaktivní, ve vodě se rozpouští (ještě mnohem lépe v organických rozpouštědlech) 0 reaguje s většinou prvků ŕ\ 1 27g ^
«-»0'm> N0 <-»
žlutá, pevná, ve vodě nerozpustná pevná látka, špatný vodič tepla i
elektřiny
za horka tvoří sloučeniny s většinou prvků (velmi snadno s Ag, Hg, Cu)
x02-> 302 AH = -94,3 kJ/mol (cca 1270 nm)
• základní stav je tripletový a dvěma nepárovými elektrony
• spinový přechod je u izolované molekuly zakázaný - lze připravit fotochemicky
• „singletový" kyslík je reaktivnější
• střední doba života plynného singletového 02 činí 72 minut
• v rozpouštědlech se doba života zkracuje až na |ís či ns
Atomorbital des       Molekiil-        Atomorbital des einen O-Atoms        orbital anderen O-Atoms
Triplett-Sauerstoff (stabil) Singulett-Sauerstoff (kurzlebig, reaktiv)
Výroba a použití
kyslík se vyrábí frakční destilací kapalného vzduchu (b. v. -183 °C) laboratorně pak rozkladem vhodných sloučenin, či elektrolýzou vody
* 2 NaCI + 30: -» O, + 2 H,0
2 NaCI03 2 H202
využívá se v dýchacích přístrojích, jako oxidovadlo při řezání či svařování kovů (v tlakových lahvích jako technický), raketové motory (kapalný)
• ozon se vyrábí tichým výbojem (vysoké napětí, malý proud) ve vzduchu, využívá se k desinfekci pitné vody, bělení
• má silně oxidační účinky, s alkalickými hydroxidy vznikají málo stabilní soli ozonidy, stanovuje se jodometricky
03 + 2 Kl + H20
> 02 + l2 + 2 KOH
síra se těží jako elementární s použitím přehřáté vodní páry, případně se vyrábí řízením spalováním sulfanu
Sloučeniny
Kyslík
Oxidy
- iontové: katión a anion 02~ zásadité: O2- + H20-> 2 OH
- kovalentní:   A = 0 -O-A-O-
- molekulové: nekovy, a kovy ve vysokých oxid. stavech
- polymerní
- zásadité, amfoterní, kyselé
- podvojné
Další sloučeniny s kyslíkem: hydroxidy, kyseliny: -OH peroxidy, hyperoxidy, ozonidy O
P4 + 502
* P4°10
c + o
> co
2 C + O
> 2 CO
2 CO + 02 2 S02 + 02
» 2C02 -> 2 SO
Některé přípravy oxidů
C + H20 — 3 Fe + 4 H20
■> CO + H
■» Fe304 + 4 H2
CuS04 + 2 NaOH
-> Cu(OH), + Na2SO,
•v
CuO + H20
2 AgNO, + 2 NaOH -> Ag20 + 2 NaNO, + H20
CaCO
■» CaO + CO
Pb(NO,)
3'2
> 2 PbO + N02 + 02
Voda
termicky je velice stabilní, vysoké teploty tání a varu (vodíkové můstky) výborné polární rozpouštědlo led má větší objem než kapalina (mřížka obsahuje dutiny - vznik klathrátů) nezbytná pro život
těžká voda D20 je mírně toxická, vyrábí se elektrolýzou vody, využívá se v jaderných elektrárnách k moderaci neutronů
108-l
3
10 -I
1 _
^líÔ Jo        3O0       4JÔ 500
600
~ŤtĎ Što
Peroxid vodíku H202    100 % b.v. 152,1; b.t. -0,4 °C
- nestálý (rozklad se urychluje prach a kovy Mn02, zpomalují anorg. kyseliny)
- slabá dvojsytná kyselina
2H2°2
H2°2   <-->   H+ + H02
> 2 H,0 + O,  AH = -99 kl/mol
K„ = 1,5 10"12
r ■
4
H
W1>4.H"
H
111.5"
H
W l(H.9°
■o—O
I
i.
9íi.r
H
Gas
Solid (crystal)
tvoří 2 řady solí, 022" je silná baze (2 022" + 2 H20-> 4 OH" + 02)
působí silně oxidačně (kyselé i alkalické prostředí), ale může i redukčně laboratorně se dá připravit srážecí reakcí peroxidu barnatého s kys. sírovou
používá se jako bělidlo, chemický průmysl, desinfekce, rakety
Ba02 + H2S04 -> BaS04 + H202
2HS04" -> H03S-0-0-S03H + 2e"
H2S208 + H20 -> H2S05 + H2S04
H2S05 + H20 -> H202 + H2S04
CH: CH;
OH        V / O
2-ethyl-9,10-dihydroxyanthracene \ / 2-ethylanthraquinone
Peroxid jako oxidační činidlo
21" + H202 + 2 H+ -> 2 H20 + l2
2Fe2+ + H202 + 2H+ -> 2Fe3+ + 2H20
Peroxid jako redukční činidlo (jen vůči silným oxidovadlům)
2 KMn04 + 5 H202 + 3 H2S04 -> K2S04 + 2 MnS04 + 8 H20 + 5 02
Sloučeniny
Síra
Hydridy -sulfany (polysulfany)
x= 1-8
nejdůležitější H2S
vysoce toxický zapáchá po zkažených vejcích (jen v nízkých koncentracích) ve vodě vzniká kys. sirovodíková, která tvoří 2 řady solí pouze redukční vlastnosti (vzniká síra)
připravuje se syntézou z prvků anebo vytěsněním kyselinami ze sulfidů (Kippův přístroj)
• ve vodě rozpustné všechny iontové sulfidy a hydrogensulfidy alkal. kovů
H2S + H20 HS- + H20
* H30+ + HS » H30+ + S2"
pK ~ 13-14
Příprava H2S
FeS + 2HCI ->• FeCL + H,S (Kippův přístroj)
H2 + S -> H2S
SXCI2 + 2H2S -> 2HCI + H2Sx + 2
Sulfidy a polysulfidy
Cu2+ + H2S -> CuS + 2H+
CaSO, + 4 C -> CaS + 4 CO
alkalické polysulfidy vznikají reakcí sulfidů se sírou
2 Na2S + S8-> 2 Na2S5
Sloučeniny s kyslíkem
S20
S
118° P/
146 pm
188 pm
vzniká působením elektrického výboje na páry S v 02 za laboratorní teploty je nestálý a rozkládá se na S a S02 tuhý je oranžovočervený
6S + 30
> 2S20 + 2S02
SO
® S
O
e
• Bezbarvý dráždivý plyn dobře rozpustný ve vodě
• projevuje se především jako redukční činidlo
• používá se k výrobě kys. sírové, odbarvování, konzervování, jako rozpouštědlo (kapalný)
s + o
> so
4 FeS2 + 11 02
Na2S03 + H2S04 S02 + H20
redoxní vlastnosti: 5S02 + 2Mn04" + 6H20 -
S02 + C SO, + 2 H,
SO,
■> 2 Fe203 + 8 S02
■» Na2S04 + H20 + S02 -> H2S03
» 2Mn2+ + 5S042" + 4H30+
» 2 CO + S
S + 2 H,0
pevná látka - trimer y-(S03)3-vlhkostí polymeruje na řetězce a-(tj. kyselina polysírová)
v kapalině rovnováha mezi monomerem a trimerem silně hygroskopický, anhydrid kyseliny sírové
s HX tvoří hso3x
• laboratorně se připravuje rozkladem síranů či destilací z olea (25-65% „roztok" S03 v H2S04)
2 S02 + 02
Fe,(SOJ
> 2 SO
4^3
> Fe203 + 3 SO, (termicky)
Sloučeniny s halogeny
• většinou reaktivní, hydrolyzující látky připravují se často přímou syntézou s prvků
SnCI2 - dichlorpolysulfany (n až 100), prům. význam SCI2 a S2CI2
SF,
inertní, netoxický, stabilní plyn vzniká přímou reakcí z prvků
156.4 pm
F'"i F
"ni,
I 90°
^2^10
jedovatý, málo reaktivní
2SF5CI + H2
> S2F10 + 2 HCI
SF,
využívá se jako fluorační činidlo
3 SCI2 + 4 NaF
> SF* + S2CI2 + 4 NaCI   154.5 pm
SF2
• snadno dimeruje na S2F2, struktura F-S-S-F anebo stabilnější S=SF
S2CI2, SCI2, SCI4
Cl
ci yperit
připravuje se chloracísíry, další chlorací vzniká SCI2, ještě další SCI jsou reaktivní, nestabilní ale důležité v chemickém průmyslu
Oxokyseliny síry
H,SO:
H2SO; HSO ,
> H+ + HSO
> H+ + SO,2"
• v roztoku prakticky neexistuje (S02.xH20)
• jsou ale známy dvě řady solí S032" a HS03'
pK2
alkalické soli (S032" i HS03~) jsou ve vodě rozpustné, ostatní málo jsou středně silná redukční činidla (oxidují se na sírany) HS03" vznikají sycením roztoků hydroxidů či uhličitanů S02 S032" vznikají reakcí hydrogensiřičitanů s hydroxidy termicky jsou rel. málo stabilní - rozkládají se, disproporcionují anebo „polymerují"- vznik disiřičitanů (obsahují vazbu S-S)
MgS03 -4K2S03 ■ 2 CsHS03
> MgO + S02 -> 3 K2S04 + K2S -> Cs2S205 + H20
02SIM - Sv03
H2S204 - kyselina dithioničitá
• volná kyselina není známa
• soli kyseliny dithioničitá vznikají redukcí vodných roztoků siřičitanů
• Na2S204.2H20 - průmyslové redukční činidlo, čištění vody
2Na+
O' o
12-
H2S04
• bezbarvá, olejovitá, vysokovroucí kapalina
• dochází vnik autoprotolýze i kondenzaci (složitý systém)
2 H2S04 2 H2S04
> H3S04+ + HS04
> H2S207 + H20
H2S207; H2S3O10; H2S4013 = oleum (či roztok S03 v H2S04)
snadno odnímá vodu (sušidlo)
neomezeně mísitelná s vodou - vývin velkého tepla (ředění)
vyrábí se rozpouštěním S03 v H2S04 (nejvíce vyráběná chemikálie)
silná, dvojsytná kyselina - tvoří 2 řady solí (neutralizace, rozpouštění kovů
v kys. sírové, oxidace siřičitanů, působení kyselina na uhličitany) působí silně oxidačně - konc. za horka oxiduje i některé ušlechtilé kovy, zředěná pouze neušlechtilé kovy některé kovy (Fe)se pasivují (studená konc. kyselina)
C + 2 H2S04
Hg (Cu) + 2 H.SO,
■» 2 S02 + C02 + 2 H20
> Hg(Cu)SOa + SO, + 2 H-0
O O
142 2 P^tN^q^^
oř x;o
97 pm    |        157 4 pm
H
H
H2S203 - kyselina thiosírová
• velice nestálá, soli ale existují
S03 + H2S HS03CI + H2S -
-> H2S203
> H2S203 + HCI
S,s.OH ď OH
soli se připravují např. oxidací polysulfidů
2 Na2S5 + 3 02 -> 2 Na2S203 + 6/8 S8
působením kyselin se thiosírany rozkládají
S2032- + 2 H30+
> 3 H,0 + SO, + 1/8 S
8
• snadno se oxidují silnými činidly na sírany, slabšími činidlem na tetrathionany (jodometrická titrace)
Na2S203 + 4 Cl2 + 5 H20 2 Na2S203 + l2 —
-> 2 NaHS04 + 8 HCI
> Na2S406 + 2 Nal
• klasická fotografie - součást ustalovače (odstraňuje nezreagovaný AgBr) 2 Na2S203 + AgBr -> Na3[Ag(S203)2] + NaBr
Kyseliny polythionové [O3S ~ (S)^ - S03]2=    n = 1 -
• soli jsou rozpustné, odolávají oxidaji i redukci
• kyseliny vznikají reakcí sulfanu a oxidu siřičitého ve vodném roztoku
(Wackenroderův roztok)
1
Peroxo kyseliny
H2S05
• silná jednosytná kyselina, anión (S03OOH)~, silné oxidační činidlo pevná krystalická látka
H2S04 + H202 -> H20 + H2S05
HSO3CI + H202 -> HCI + H2S05
H2S208 - kyselina peroxodisírová ( HO-S02-0-0-S02-OH)
• kyselina i soli jsou dobře rozpustné ve vodě
• silná dvojsytná kyselina, velmi silné oxidační činidlo
5 S2082" + 2 Mn2+ + 8 H20 3 (NH4)2S208 + 8 NH3
> 2 Mn04- + 10 S042" + 16 H+ -» N, + 6 (NHJ,SOÄ
připravuje se elektrolýzou konc. kyseliny sírové za chladu nebo z kyseliny peroxosírové
2HSO, H2S05 + HS03CI
■» H2S208 + 2 e * H2S208
s vodou postupně hydrolyzuje na kys. sírovou a peroxid vodíku (stará výroba peroxidu vodíku)
H2S208 + 2 H20 -> H202 + 2 H2S04
Halogenidy SOX2 (dihalogenidy thionylu)
nejznámějšíSOCI2, používá se jako rozpouštědlo a chloračnía oxidační činidlo v organické syntéze
průmysl: laboratoř:
S03 + SCI2
PCI5 + so2
-» SOCI2 + so2
> SOCI2 + POCI3
Halogenidy S02X2 (dihalogenidy sulfurylu) a halogenokyseliny HS03X
S03 + HCI S03 + HF
> HS03CI -> HS03F
HS03CI reaguje explozivně s vodou (hydrolýza) využívá se jako chlorační činidlo stejně jako S02CI2
S02 + F2
> S02F2
S02 + Cl2
> S02CI2
S-N sloučeniny
• vazba S-N je velice pevná, sloučenin je proto celá řada
• nejznámější S4N4 - tetranitrid tetrasíry
8
• nerozpustný ve vodě, rozpustný v organických rozpouštědlech
• s hydroxidy alkal. kovů reaguje za vzniku amoniaku a oxokyselin síry
Další S-N sloučeniny:
S4N2, S2N2, (SNL, S5N6, SUN2
• náhradou síry v S8 skupinou NH vznikají imidy síry Sn(NH)8n vzni reakcemi S2CI2 s NH3 v polárních organických rozpouštědlech
Halogenidy thiazylu:
N=S-X (X = F, Cl), i cyklické (-N=SX-)n (n = 3, 4 pro F a 3 pro Cl), oxidací (NSXO)3 - sulfanurhalogenidy
• existuje i N=SF3
155.2 pm
141.6 pm
Amido-, imido- a nitrido- deriváty kyseliny sírové
Kyselina amidosírová HS03NH2
• volná kyselina i její soli
V
/N
HO
H,N+
y
O"
CO(NH2)2 + 2 H9SOA-> C09 + HSO,NH9 + NHJHSO
2^w4
3 "2
Kyselina imido-bis(sírová) HN(S03H)2
•  známá pouze v roztoku, amonná sůl se připraví z močoviny a H2S04
4 CO(NH2)2 + 5 H,SOd-> 4 CO, + 2 HN(SOqNHJ, + (NHJ,SO
3 "4'2
'4/2^w4
Kyselina nitrido-tris(sírová) N(S03H)3
•  volná kyselina nestálá, soli poměrně stálé (v bazickém prostředí)
KN02 + 3 KHS03-> N(S03K)3 + KOH + H20
tvoří velmi reaktivní volné radikály, které vznikají při interakci ozonu s thiolovými skupinami enzymů - oxidační stres v tkáních dýchací soustavy, jeho důsledkem je zvýšená propustnost membrán buněk epitelů
dráždí dýchací cesty a může vyvolat až plieni edém s fatálním průběhem
při chronické expozici ozonu může vznikat až zánět průdušek popřípadě jiná plicní onemocnění
působí též nepříznivě na centrální nervovou soustavu, což se projevuje podrážděností, bolestmi hlavy a únavou nejvyšší přípustnou koncentrací ozonu je 100 až 120 |ig/m3
H202
silné oxidační činidlo, poškozuje tkáně, při poleptání se objevuje typické zabarvení kůže do běla
v nižších koncentracích páchne charakteristicky po zkažených vejcích, ve vyšších koncentracích není čichem postřehnutelný, neboť ochrnuje zakončení čichového nervu je vysoce toxický, akutní toxicitou je srovnatelný s kyanovodíkem inhibuje cytochromoxidasu a s methemoglobinem vytváří komplex sulfmethemoglobinu, toxické účinky jsou založeny na poškození buněčného metabolismu s následným nedostatkem kyslíku
nejvíce postiženou je tedy nervová soustava, dostavují se bolesti hlavy, únava
dráždí zejména dýchací cesty a oči nižší koncentrace vyvolávají křeče a bezvědomí s poměrně rychlým zotavením, může vznikat edém plic
při vyšších koncentracích sulfanu upadá otrávený do bezvědomí okamžitě již po několika vdechnutích, smrt přichází rychle vinou ochrnutí dýchacího centra
chronický kontakt se sulfanem může vést k poškození rohovky, při akutní otravě sulfanem je zejména třeba udržet dýchání. Dále se mohou podat dusitany (podobně jako při otravě kyanidy).
SO
• dráždivý plyn, který se dostává do vzduchu zejména při spalování méně kvalitního uhlí, působí dráždivé zejména na horní cesty dýchací, dostavuje se kašel, v těžších případech může vzniknout až edém plic.
menší koncentrace vyvolávají záněty průdušek, astma a záněty průdušek
chronická expozice oxidu siřičitému negativně ovlivňuje krvetvorbu, způsobuje rozedmu plic, poškozuje srdeční sval, negativně působí na menstruační cyklus značně toxický je oxid siřičitý pro rostliny, neboť reaguje s chlorofylem a narušuje tak fotosyntézu nejvyšší přípustné koncentrace oxidu siřičitého ve vzduchu v průběhu 24 hodin jsou 0,15 |ig/m3 a krátkodobě 0,5 |ig/m3.
SO:
• oxid sírový má silnější dráždivé účinky než oxid siřičitý vzniká i v atmosféře oxidací oxidu siřičitého za spoluúčasti pevných částic
ve vlhkém vzduchu tvoří mlhu kyseliny sírové, která leptá dýchací
cesty
H2S04
• leptá pokožku i sliznice a rány se špatně hojí
• může způsobit též uhelnatění tkání (odnímá vodu)
Organosulfáty
organické estery kyseliny sírové jsou prudce jedovaté jejich vdechování může způsobovat edém plic potřísněním pokožky vznikají dlouho a těžce se hojící vředy mají též mutagenní a karcinogenní účinky snadno se likvidují reakcí se čpavkem, při každé práci s organosulfáty by měla poblíž stát otevřená mísa se čpavkem, jehož páry reagují s parami esterů a fakt, že cítíme čpavek, je pro nás ujištěním, že nevdechujeme páry esterů kyseliny sírové.