UHLÍK A KŘEMÍK A JEJICH SLOUČENINY

1

29. UHLÍK A KŘEMÍK A JEJICH SLOUČENINY

− UHLÍK:

o IV. A skupina, p2-prvek
o Elektronová konfigurace: C[He] 2s2 2p2

o 4 valenční elektrony
o Oxidační čísla II a IV
o Biogenní prvek

− Výskyt:

o Volný: krystalizuje ve dvou alotropických modifikacích jako:

▪ Diamant (krychlová soustava) – nejtvrdší nerost v přírodě, elektricky

nevodivý

▪ Grafit neboli tuha (hexagonální soustava) – černošedé zbarvení,

kovový lesk, měkký, dobře vede elektrický proud, vrstevnatá struktura,
mezi jednotlivými vrstvami působí Van der Waalsovy síly

o Vázaný:

▪ V anorganických sloučeninách: např. nerosty (uhličitany) kalcit CaCO3,

magnezit MgCO3, horniny dolomit, vápenec, v atmosféře a minerálních
vodách jako oxid uhličitý CO2, dřevěné a živočišné uhlí, zemní plyn,
asfalt

▪ Ve všech organických sloučeninách

− Vlastnosti:

o Schopnost řetězit se a tvořit násobné vazby
o Poměrně málo reaktivní, s jinými prvky reaguje až při vyšších teplotách
o Netvoří vodíkové můstky (nízká elektronegativita)
o K reakcím se používají technické formy uhlíku, např. koks nebo uhlí
o Spalování uhlíku – exotermní reakce

Paliva

Přírodní

Umělá

tuhá

dřevo, uhlí

koks

kapalná

ropa

nafta, benzin

plynná

zemní plyn

svítiplyn

o Ve sloučeninách je čtyřvazný

− Výroba:

o Rozkladem organických sloučenin bez přístupu vzduchu
o Uměle se vyrábějí obě modifikace – grafit i diamant

− Využití:

o Grafit: výroba elektrod, moderátorové tyče v jaderném reaktoru, tužky, tavicí

kelímky, mazadla ložisek

o Diamant: šperkařství, obrábění tvrdých materiálů, vrtné hlavice

2

o Aktivní uhlí: adsorpce plynných látek např. filtry ochranných masek nebo

lékařství při nemocech trávicího traktu tzv. živočišné uhlí

o Saze (technický uhlík): rozptýlený uhlík vznikající při nedokonalém spalování

organických látek, plnidlo při výrobě pneumatik a plastů

− SLOUČENINY:
− Bezkyslíkaté:

o Karbidy

▪ Tuhé látky, připravují se za vysokých teplot
▪ Vlastnosti závisí na vnitřní struktuře

 Iontové (tvoří alkalické kovy a kovy alkalických zemin), s vodou

tvoří acetylen

 Kovalentní – např. SiC (karborundum), vyniká tvrdostí = brusný

materiál

o Sirouhlík CS2

▪ Těkavá kapalina, jedovatý, zapáchá
▪ Nepolární rozpouštědlo
▪ Vzniká syntézou prvků za zvýšené teploty
▪ Výroba hedvábí, celofánu, rozpouštědlo tuků

o Kyanovodík HCN

▪ Bezbarvá kapalina, rozpustná ve vodě
▪ Prudce jedovatý, způsobuje ochrnutí dýchacího centra
▪ Jeho roztok – kyselina kyanovodíková se chová jako velmi slabá

kyselina

▪ Od kyseliny kyanovodíkové odvozeny kyanidy MICN – prudce jedovaté,

nejznámější kyanid draselný KCN (cyankáli) – použití při získávání zlata

▪ CN- může být i ligand, např. krevní soli K4[Fe(CN)6] = žlutá krevní sůl