7. Vodík, kyslík

- atomární kyslík vzniká jen při chem. rcích, je vysoce reaktivní

- kyslík má po fluoru nejvyšší X

- jedná se o silné oxidační činidlo (ozon je ještě silnější ox. č.)

- Ozon O3 = jedovatý plyn modré barvy (nervový jed)

- vzniká účinkem UV záření nebo elektr. výbojů

- rozštěpení O2 → O + O; O se opět slučují s mol. O2: O2 + O ↔ O3

Příprava

- v laboratoři – 1. Tepelným rozkladem látek snadno uvolňujících kyslík (př. HgO, PbO2, KMnO4, KClO3)

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

2HgO (t) → 2Hg + O2

2. Elektrolýzou H2O, vyloučí se na anodě

4OH- - 4e- → 2H2O + O2 (do vody stejnosměrný proud – O na anodě, H na katodě)

3. Rozkladem peroxidu vodíku H2O2

2H2O2 (MnO2) → 2H2O + O2

→ ox. manganičitý = burel, ovlivňuje rychlost rce, krev, světlo

4. Z manganistanu draselného KMnO4

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5O2

Výroba

- frakční destilací kapalného vzduchu → vzduch se stlačuje a ochlazuje na -200°C, krom kyslíku jsou dalšími produkty také dusík, argon a další vzácné plyny

- elektrolýzou vody – ve velkém

Použití:

- v hutnictví při výrobě železa a oceli (80%)

- svařování a řezání kovů

- kapalný kyslík – raketové palivo

- ocelové lahve označené modrým pruhem → stlačený kyslík využívaný v dýchacích přístrojích

- v chemické výrobě (oxidační procesy)

- ozon - dezinfekce vzduchu a pitné vody - usmrcuje mikroorganismy

Sloučeniny kyslíku – oxidy a peroxidy

Oxidy

- dvouprvkové sloučeniny kyslíku s jinými elektropozitivnějšími prvky (jsou známy oxidy téměř všech prvků)

- výjimkou OF2 difluorid kyslíku (není oxid)

- oxidy se dělí dle druhu vazby a struktury dělí:

1. Iontové oxidy

- s prvky s malou X – alkal. kovy, kovy alkal. zemin, lanthanoidy, aktinoidy)

- jejich vazba je převážně iontová, jsou to pevné l. s vysokou tt (př. CaO)

2. Molekulové oxidy

- většinou s nekovy s velkou X – C, N, P, S,…

- jejich vazba hl. kovalentní, jsou těkavé, často plynné nebo kapalné (př. CO, CO2, NO, SO2, Mn2O7)

3. Polymerní oxidy

- s kovy ze střední části PSP

- vazba polární kovalentní, jsou tvrdé, mají vysoké tt (př. B2O2)

- dle chem. rcí s H2O, kyselinami a hydroxidy se oxidy dělí na:

1. Kyselinotvorné oxidy

- molekulové oxidy a oxidy kovů s oxid. číslem vyšším než V

- s H2O vytváří kyseliny 1) tzv. oxokyseliny = kyslíkaté kyseliny nebo reagují s hydroxidy 2) za vzniku solí (ty, jež se ve vodě nerozpouští) a vody, kyselinotvorný prvek se objeví v aniontové části

1) SiO2 + H2O → Ø nereaguje

SO3 + H2O → H2SO4

SO2 + H2O → H2SO3 (kyselina siřičitá)

CO2 + H2O → H2CO3

P2O3 + H2O → 2HPO2 (kys. fosforitá)

Br2O5 + H2O → 2HBrO3

2) SiO2 + 2NaOH → (tavenina) Na2SiO3 (křemičitan sodný) + H2O

• Oxidy, které reagují s vodou, reagují i se zásadou

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 (uhličitan vápenatý) + H2O

CrO3 + H2O → H2CrO4

Mn2O7 + H2O → H2Mn2O8 = 2HMnO4 (kys. manganistá)