4. MO Chemie - vodík a kyslík

HYDRIDY KOVOVÉ

• sloučeniny vodíku s přechodnými prvky a kovy (TiH2, ZrH2)

• vodivé, polovodivé

HYDRIDOVÉ KOMPLEXY

• donorakceptorové vazby

  • Na [AlH2] – tetrahydidohlinitan sodný

1. KYSELINY

   • Obecný vzorec kyslíkaté kyseliny je HaAbOc - (A– kyselinotvorný prvek, a b c – stechiometrické koeficienty)

   • Atom vodíku je složkou každé kyseliny

   • Kyseliny v roztoku mají pH menší než 7

   • Ve vodě odštěpuje kyselina ion H+

2. HYDROXIDY

   • Obecný vzorec je M(OH)n – (n je počet molekul OH a M je zásadotvorný kov)

   • Ve vodě hydroxidy odštěpují anion OH−

   • v roztoku mají pH větší než 7

3. ORGANICKÉ SLOUČENINY

   • Vodík je přítomný ve všech tkáních živých organizmů

   • Mezi organické sloučeniny patří sloučeniny uhlíku s vodíkem a křemíku s vodíkem

     1. Uhlík a vodík - uhlovodíky a jejich deriváty

     2. Křemík a vodík - v silanech a ve většině jejich derivátů

Kyslík O

• první člen chalkogenů, uvádí se odděleně – odlišné vlastnosti

Výskyt:

• kyslík je nejrozšířenější prvek na Zemi

• tvoří 21% atmosféry, 88,8% hmotnosti hydrosféry a přibližně 50% zemské kůry (minerály a horniny)

• je součástí mnoho anorganických i organických sloučenin (kyseliny, aldehydy, alkoholy atd.)

• MAKROBIOGENNÍ prvek

• 3 izotopy (níže)

Fyzikální vlastnosti:

• je to bezbarvý plyn bez chuti a bez zápachu

• tvoří dvouatomové molekuly O2

• získává se frakční destilací kapalného vzduchu

• v přírodě se vyskytuje ve 3 izotopech:

• nejdůležitější izotopy: 16O8 – nejdůležitější, přirozený výskyt 99 %

17O8

18O8

Kyslík tvoří 2 alotropické modifikace:

1. OZON O3

   1. Vzniká z molekulového kyslíku absorpcí energie (např.: UV záření nebo elektrický výboj)

   2. má charakteristický zápach

   3. samovolně se rozkládá a uvolňuje atomový kyslík – proto má ozon silné oxidační účinky

   4. je toxický – prudká otrava organismu při vdechování – protože hemoglobin se oxiduje na nefunkční methemoglobin

   5. pohlcuje UV záření – ozonosféra chrání živé organismy na Zemi, je narušována např.: freony, provozem letadel a starty kosmických raket

   6. bakteriocidní (ozonizace pitné vody)

2. MOLEKULOVÝ KYSLÍK O2

Chemické vlastnosti:

• Kyslík má jiné vlastnosti než ostatní prvky ve skupině

• Obvykle oxidační číslo –II (ALE peroxidy -I a fluorid kyslíku OF2 +II)

• Je to po fluoru 2. nejelektronegativnější prvek

• Silné oxidační činidlo

Reakce:

• slučuje se s většinou prvků i s mnoha sloučeninami

• při oxidaci se uvolňuje teplo (exotermické)

• oxidace probíhá pomalu při normální teplotě (dýchání, koroze), za vyšší teploty se rychlost oxidace zvyšuje

  • velmi prudká oxidace se nazývá hoření: Rovnice hoření vodíku a kyslíku: 2 H2 + O2 2 H2O

Výroba:

1. Laboratorní výroba:

   1. tepelný rozklad některých kyslíkatých sloučenin

2HgO 2Hg + O2

2BaO2 2BaO + O2

1. Průmyslová výroba:

• destilace zkapalněného vzduchu

• elektrolýza vody

Použití kyslíku: