16. Tetrely

16. TETRELY

• uhlík, křemík, germánium, cín, olovo
• prvky 14. (IV.A) skupiny
• OBECNÁ ELEKTRONOVÁ KONFIGURACE: ns2np2

VLASTNOSTI
• všechny jsou pevné
• uhlík je nekov, křemík a germánium jsou polokovy, cín a olovo jsou kovy
• uhlík je maximálně čtyřvazný, ostatní prvky jsou šestivazné (mohou využít prázdné nd orbitaly)
• mají rozdílnou strukturu, tudíž mají zcela odlišné vlastnosti
• se stoupajícím protonovým číslem klesá stálost sloučenin s oxidačním číslem IV a stoupá stálost sloučenin s oxidačním číslem II


UHLÍK

VÝSKYT
• je vázaný v nerostech: vápenec / kalcit • CaCO3, magnezit • MgCO3, dolomit • kombinace CaCO3 · MgCO3
• je to biogennní prvek
• vázaný ve vzduchu: CO, CO2 (do 1%)
• volný krystaluje ve dvou alotropických modifikacích:

DIAMANT (krychlová soustava)
- nejtvrdší nerost v přírodě
- elektricky nevodivý
- každý atom uhlíku je kovalentně poután se čtyřmi sousedními atomy ve vrcholech tetraedru

GRAFIT (hexagonální soustava)
- černošedé zbarvení
- kovový lesk
- je měkký
- dobře vede elektrický proud
- vysoké teploty tání a varu
- má vrstevnatou stukturu

VLASTNOSTI
• poměrně málo reaktivní
• netvoří vodíkové můstky
• k reakcím se používají technické formy uhlíku (koks nebo uhlí)

FORMY
KOKS
- téměř čistý uhlík
- používá se jako redukční činidlo při výrobě železa

AKTIVNÍ UHLÍ
- pórovitá forma uhlíku s velkým povrchem
- slouží k absorbci plynných látek ve filtrech ochranných masek nebo v lékařství jako živočišné uhlí

SAZE / TECHNICKÉ UHLÍ
- rozptýlený uhlík vznikající při nedokonalém spalování organických látek
- využívá se jako plnidlo při výrobě pneumatik a plastů

FULEREN
- nejznámnější C60 a C50, připravují se odpařováním uhlíku v elektrickém oblouku

VÝROBA
ROZKLADEM ORGANICKÝCH SLOUČENIN BEZ PŘÍSTUPU VZDUCHU

UMĚLÁ VÝROBA ALOTROPICKÝCH MODIFIKACÍCH UHLÍKU

POUŽITÍ
• grafit: výroba elektrod, tužek, tavících kelímků do indukčních pecí, moderátorů pro jaderné reaktory, mazadel ložisek
• diamant: obrábění tvrdých materiálů, do vrtných hlavic a ve šperkařství (vybroušením diamantů vznikají brilianty)

SLOUČENINY

SIROUHLÍK • CS2
• bezbarvá jedovatá kapalina
• nerozpustná ve vodě
• nepolární rozpouštědlo
• vzniká z prvků za zvýšené teploty:

2S + C CS2

KYANIDY:
• prudce jedovaté
• odvozeny od kyseliny kyanovodíkové • HCN

KYANID DRASELNÝ / CYANKÁLI • KCN
• jedovatá látka• voní a chutná po hořkých mandlích

KYANOVODÍK • KCN
• bezbarvá kapalina
• rozpustná ve vodě
• prudce jedovatá - způsobuje ochrnutí dýchacího traktu
• jeho roztok (kyselina kyanovodíková) se chová jako velmi slabá kyselina

KARBIDY:
• sloučeniny uhlíku s elektropozitivnějšími prvky
• jsou tvrdé, pevné, mají vysokou teplotu tání
• iontové karbidy s vodou tvoří acetylen: