1 / 46

Pentely – prvky V.A skupiny

Pentely – prvky V.A skupiny. charakteristika: p – prvky, valenční elektrony mají v orbitalech s a p elektronegativita atomů klesá ve skupině s rostoucím protonovým číslem atomů atomy mají ve valenčních orbitalech 5 elektronů

quiana
Télécharger la présentation

Pentely – prvky V.A skupiny

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Pentely – prvky V.A skupiny • charakteristika: • p – prvky, valenční elektrony mají v orbitalech s a p • elektronegativita atomů klesá ve skupině s rostoucím protonovým číslem atomů • atomy mají ve valenčních orbitalech 5 elektronů • dusík a fosfor jsou nekovy, arsen je polokov a antimon a bismut jsou kovy

  2. dusík (7N) • výskyt: • dusík tvoří 78,1 objem. procent zemské atmosféry • rostliny a živočichové obsahují dusík ve formě aminokyselin, které tvoří proteiny • živočichové vylučují dusík ve formě amoniaku, močoviny či kyseliny močové

  3. minerály: • ledek draselný = salnitr - KNO3 • ledek sodný = chilský ledek - NaNO3 • při převozu sodného ledku lodí vznikaly často požáry, neboť ledek byl hašený vodní párou a horkou vodou • ohromná ložiska NaNO3 jsou v pustých neobydlených pouštních oblastech severního Chile

  4. těžba ledku v Chile

  5. průmyslová výroba: • destilací zkapalněného vzduchu ( t.v. = – 196 C ) • laboratorní příprava: • tepelný rozklad dichromanu amonného (NH4)2Cr2O7 • (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4H2O

  6. termický rozklad dichromanu amonného – „ sopka na stole“

  7. fyzikální vlastnosti: • bezbarvý plyn bez chuti a zápachu • lehčí než vzduch • nehoří a hoření nepodporuje • za nízkých teplot a za vysokého tlaku se dá zkapalnit

  8. chemické vlastnosti: • molekulový dusík je za běžné teploty nereaktivní vysvětlení: • molekuly jsou tvořeny dvěma atomy dusíku vázanými velice pevnou trojnou vazbou, štěpí se až za vysokých teplot

  9. využití: • inertní atmosféra • huštění pneumatik (plynný dusík) • výroba amoniaku, kyseliny dusičné, dusíkatých hnojiv • ochrana biologických vzorků – krve, spermatu (kapalný dusík)

  10. sloučeniny: • amoniak • bezbarvý alkalický plyn, zapáchá, jedovatý • zkapalnitelný • snadno se rozpouští ve vodě a reaguje s ní NH3(aq) + H2O → NH4+(aq) + OH-(aq)

  11. průmyslová výroba: • Haberova-Boschova vysokotlaká redukce dusíku vodíkem • (p = 20 MPa, t = 400°C, katalyzátor Fe): • N2 + 3H2 → 2NH3

  12. chemické vlastnosti: • reaguje s kyselinami za vzniku amonných solí:2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 • na vzduchu hoří žlutým plamenem: • neúplné spalování:4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O • úplné spalování:4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (Pt, t = 800°C)2NO + O2 → 2NO2 (Pt, t = 400°C)

  13. využití: • výroba kyseliny dusičné • hnojivo – ve formě amonných solí

  14. chlorid amonný – salmiak • příprava - reakcí amoniaku s kyselinou chlorovodíkovou: NH3 + HCl → NH4Cl • bílá krystalická látka,sublimuje, ve vodě rozpustný • využití – elektrolyt do suchých článků

  15. sulfid amonný • ve vodě rozpustný • využití – činidlo v analytické chemii • síran amonný • ve vodě rozpustný • využití - dusíkaté hnojivo

  16. dusičnan amonný • bílá, krystalická látka, rozpustná ve vodě, bezpečnostní trhavina, hnojivo • uhličitan amonný • bílá, krystalická látka ve vodě rozpustná, součástí kypřícího prášku

  17. oxidy • oxid dusný • rajský plyn - bezbarvý plyn, nasládlé chuti • vdechován působí nejprve stavy veselosti (odtud název rajský plyn) nebo hysterie, při vyšších dávkách útlum až anestetický spánek • dlouhodobé nebo intenzivní vdechování však může vést k zástavě dýchání, nebo přílišnému útlumu srdeční činnosti, případně až k zástavě srdce, v obou případech s následkem smrti • proto je velmi nebezpečné jeho případné zneužití čicháním jako drogy • využití - anestetikum, hnací plyn do bombiček na přípravu šlehačky

  18. oxid dusnatý – bezbarvý, jedovatý plyn, dusivého zápachu • příprava - reakcí mědi se zředěnou kyselinou dusičnou:3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O • vzdušným kyslíkem se oxiduje na oxid dusičitý 2NO + O2 → 2NO2

  19. oxid dusičitý • příprava - reakcí mědi s koncentrovanou kyselinou dusičnou: Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O nebo termickým rozkladem dusičnanu olovnatého: 2Pb(NO3)2 → 2PbO + 4NO2 + O2 • hnědočervený, silně jedovatý, zapáchající plyn • ochlazením pod t = -11 °C tuhne na ledový dimér N2O4:2NO2 → N2O4

  20. oxidy NO a NO2 hrají spolu s oxidy síry hlavní roli při tvorbě kyselého deště • v Evropě způsobují asi 1/3 okyselení dešťových srážek • oxid dusičitý navíc způsobuje snižování odolnosti vůči virovým onemocněním, bronchitidě a zápalu plic

  21. kyselina dusitá • slabá kyselina, stálá jen ve zředěných roztocích • využití – příprava / výroba diazoniových solí • soli: dusitany - rozpustné ve vodě, některé hygroskopické (NaNO2, KNO2) • oxidují se manganistanem draselným (KMnO4 na dusičnany ) • dusitan sodný • příprava/výroba diazoniových solí

  22. kyselina dusičná • výroba 50 – 60% kyseliny se uskutečňuje katalytickou (Pt) oxidací amoniaku: 2NH3 + 5/2O2 → 2NO + 3H2O2NO + O2 → 2NO22NO2 + H2O +O2→ HNO2 + HNO3 • bezvodá se získá destilací koncentrovaného roztoku kyseliny v přítomnosti oxidu fosforečného nebo bezvodé kyseliny sírové za sníženého tlaku

  23. bezbarvá kapalina, silná kyselina, oxidační vlastnosti, maximální konc. 68% • uchovává se v tmavých lahvích, poněvadž se působením světla rozkládá: 4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2 • koncentrovaná pasivuje některé kovy (vytváří filmy oxidů, které brání další reakci kovu s kyselinami, např. pasivuje Al, Cu, Fe)

  24. lučavka královská – směs HNO3 a HCl (v poměru 1:3) rozpouští i Au a platinové kovy • využití: • výroba hnojiv,výbušnin, plastů, léčiv, barviv • soli – dusičnany • rozpustné ve vodě • dusičnany alkalických kovů se zahřátím rozkládají na dusitan a kyslík:2KNO3 → 2KNO2 + O2 • dusičnan sodný – konzervant masných výrobků – E 251

  25. fosfor (15 P) • historie: • Poprvé izolován alchymistou H. Brandtem v roce 1669 - nechal několik dní rozkládat moč, pak ji varem silně zahustil a nakonec destiloval při vysokých teplotách za nepřístupu vzduchu. Z par po kondenzaci pod vodou získal fosfor jako voskovitou látku, která na vzduchu ve tmě světélkovala. • název phosphorus (řecky phos = světlo, phoros = nesoucí ) • český název kostík se neujal, jako chemický prvek byl označen až Lavoisierem

  26. bílý fosfor

  27. za laboratorní teploty se bílý fosfor vznítí, je samozápalný

  28. červený fosfor

  29. výskyt: • apatit – těžba poloostrov Kola ( výroba fosforu ) • fluoroapatit • vyskytuje se v živých organismech - kosti, zuby - apatit karbonátový 3Ca3(PO4)2·CaCO3 ·H2O • DNA, RNA, lipidy • průmyslová výroba: • redukcí fosforečnanů křemenným pískem a koksem v elektrické peci:2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 → 6CaSiO3 + P4O10P4O10 + 10C → P4 + 10CO (t = 1500°C)

  30. fosfor vzniká ve formě par, které jsou chlazeny pod vodou, vzniká tak fosfor v pevném skupenství

  31. apatit – využití ve šperkařství

  32. bílý fosfor • žlutobílá látka • měkký jako vosk, lze jej krájet nožem • nerozpouští se ve vodě • rozpouští se v benzenu, etheru • molekula je tetraatomická, krystalizuje v kubické soustavě

  33. velmi reaktivní,samozápalný, na vlhkém vzduchu světélkuje (fosforescence) – páry fosforu reagují s kyslíkem za vzniku oxidu fosforečného a světla • velmi silný jed – 0,05g je pro člověka smrtelná dávka • páry vdechované v malých množstvích po delší dobu způsobují odumření čelistních a nosních kostí – fosforová nekróza

  34. červený fosfor • získává se zahřátím bílého fosforu za nepřístupu vzduchu při teplotě 270°C • má vrstevnatou strukturu, nefosforeskuje,není jedovatý • méně reaktivní • nerozpustný ve všech rozpouštědlech

  35. černý fosfor • vzniká zahříváním bílého fosforu na 220°C za tlaku 1,2 GPa • černá látka s kovovým leskem • má polymerní strukturu • nejméně reaktivní • tepelně i elektricky vodivý • není jedovatý

  36. využití: • červený - výroba zápalek, pyrotechniky • bílý - jed na krysy, bomby – Korejská válka, válka ve Vietnamu,Čěčenský konflikt, Američané použili fosforové bomby v Iráku proti povstalcům – byly použity fosforové granáty pro osvětlení bojového prostoru • bílý fosfor způsobuje rozsáhlé popáleniny, které se špatně hojí,oděv zůstává nepoškozený, nebezpečný je i oxid fosforečný, který vzniká v plynném skupenství při výbuchu fosforové bomby

  37. havárie vagónu převážející bílý fosfor (Ukrajina ), mrak oxidu fosforečného zamořil 14 obcí

  38. oxidy • oxid fosforečný • příprava - spalováním fosforu v nadbytku suchého vzduchu a ochlazením par:P4 + 5O2 → P4O10 • existuje v různých formách (krystalické, amorfní, kapalné) • po osvětlení silně zeleně fosforeskuje, hygroskopický • využití - v laboratoři při sušení plynů a kapalin (dehydratační činidlo)

  39. kyselina trihydrogenfosforečná (ortofosforečná) • výroba - spalováním rozprášeného roztaveného fosforu ve směsi vzduchu a páry v nerezové nádobě:P4 + 5O2 + 6H2O → 4H3PO4nebo reakcí přírodního fosfátu s kyselinou sírovou:Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 10H2O → 3H3PO4 + 5CaSO4·2H2O + HFsíran se odfiltruje, HF se odstraní v podobě nerozpustného Na2SiF6 • tvoří bezbarvé krystaly • dobře rozpustná ve vodě • běžně 75 - 85% • trojsytná, středně silná kyselina

  40. využití: • přípravky proti korozi • okyselení nápojů sycených oxidem uhličitým (např. Coca cola) • výroba hnojiv

  41. soli: dihydrogenfosforečnany, hydrogenfosforečnany, fosforečnany • příprava - reakcí kyseliny s hydroxidy nebo uhličitanyH3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O H3PO4 + Na2CO3 → Na2HPO4 + CO2 + H2OH3PO4 + Na2HPO4 → 2NaH2PO4 • fosforečnan trisodný - součást prášků na praní

  42. fosforečná hnojiva • výroba superfosfátu: • (skládá se zdihydrogenfosforečnanu vápenatého a síranu vápenatého ) • Ca3(PO4)2(nerozp.) + 2H2SO4 → Ca(H2PO4)2(rozp.) + 2CaSO4 • hydrogenfosforečnan diamonný a dihydrogenfosforečnan amonný jsou také obsaženy ve fosforečných hnojivech

More Related