12. Vodík, kyslík

SLOUČENINY

HYDRIDY:
• dvouprvkové sloučeniny vodíku
• vznikají často přímou syntézou z prvku

1. iontové hydridy
• vodík + prvek z I. A a II. A skupiny
• obsahuje hydridový anion H-
• pevné látky s vysokou teplotou tání
• při reakci s vodou vzniká vodík:

NaH + H2O H2 + NaOH

2. kovalentní hydridy
• vodík + prvek z 13. - 17. skupiny
• většinou plynné těkavé látky (H2S)

3. kovové / intersticiální hydridy
• vodík + přechodný / vnitřně přechodný prvek, vodík se zařadí do krystalové mřížky
• křehké, pevné a vodivé látky (UH3)

4. hydridové komplexy
• např. tetrahydridohlinitan lithný

KYSLÍK
• latinsky oxygenium
• prvek 16. (VI. A) skupiny druhé periody
• ELEKTRONOVÁ KONFIGURACE: 1s2 2s2 2p4
• patří mezi p - prvky (chalkogeny)
• OXIDAČNÍ ČÍSLO: -II (s vyjímkami: difluorid kyslíku - O2F, oxidační číslo: +II;
peroxidy; oxidační číslo: -I)
• má 6 valenčních elektronů a dvě elektronové vrstvy
• nejrozšířenější prvek na Zemi
• nekov
• ELEKTRONEGATIVITA: 3,44; druhá nejvyšší
• přepravuje se v ocelových lahvích označeným modrým pruhem
• tři izotopy:

16O - 99,7% zastoupení ve vzduchu

17O - 0,1% zastoupení ve vzduchu

18O - 0,2% zastoupení ve vzduchu

VÝSKYT
• volný: ve vzduchu (21 objemových%)
• vázaný: ve sloučeninách - voda, oxidy, kyseliny

VLASTNOSTI
• za normálních podmínek bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu
• těžší než vzduch
• nejčastější tvoří molekuly O2 - vazba nepolární, kovalentní, dvojná
• částečně rozpustný ve vodě
• tvoří dvouatomové, ojediněle tříatomové molekuly (ozon)
• podporuje hoření, silné oxidační činidlo
• atomy kyslíku jsou nestálé, stabilnější elektronovou konfiguraci (1s2 2s2 2p6) získávají:

a) příjmem dvou elektronů za vzniku oxidového aniontu O2-
b) vytvořením dvou jednoduchých vazeb např. ve vodě, nebo jednou dvojnou

• ve sloučeninách je nejčastěji dvojvazný
• reaguje téměř se všemi prvky, ne se zlatem a platinou
• důkaz kyslíku: doutnající špejle vložena do zkumavky s kyslíkem (podporuje hoření → zašne znovu hořet)

PŘÍPRAVA

KATALYTICKÝ ROZKLAD PEROXIDU VODÍKU

2H2O2 O2 + 2H2O2

TEPELNÝM ROZKLADEM NĚKTERÝCH KYSLÍKATÝCH SLOUČENIN

2KMnO4 O2 + K2MnO4 + MnO2

TERMICKÝ ROZKLAD CHLOREČNANU DRASELNÉHO

2KClO3 3O2 + 2KCl

ELEKTROLÝZOU VODY
• vyloučí se na anodě

4OH- - 4e- 2H2O2 + O2

REAKCÍ BURELU S KYSELINOU SÍROVOU

2MnO4 + 2H2SO4 2MnSO4 + 2H2O + O2

VÝROBA

FRAKČNÍ DESTILACÍ ZKAPALNĚNÉHO VZDUCHU
• vzduch se ochladí a stlačí

ELEKTROLÝZOU VODY
• finančně nákladné a náročné na spotřebu vody

VYUŽITÍ
• dýchací přístroje - lékařství, potápění, letci
• v hutnictví při výrobě železa
• při svaření a řezání kovů (kyslíko - vodíkový plamen / kyslíko - acetylenový plamen)
• v chemické výrobě (oxidační procesy) - výroba formaldehydu, kyseliny dusičné
• spolu s vodíkem tvoří raketové palivo (kapalný kyslík)