VODÍK, KYSLÍK A JEJICH SLOUČENINY

1

13. VODÍK, KYSLÍK A JEJICH SLOUČENINY

− VODÍK (H):

o První člen PSP s nejmenší relativní atomovou hmotností
o H 1s1

o 3 izotopy:

- lehký vodík (protium) – 99,9 % všech přírodních at. H

- těžký vodík (deuterium)

- tritium (radioaktivní)

o Neřadí se mezi alkalické kovy
o Nejrozšířenější prvek ve vesmíru, 3. nejrozšířenější prvek na Zemi
o Biogenní prvek

− Výskyt:

o Volný – sopečné plyny, zemní plyn, atmosféry hvězd – dvouatomové molekuly
o Vázaný součástí – všech organických sloučenin, anorganických sloučenin

(voda)

− Vlastnosti:

o Za normálních podmínek bezbarvý plyn bez chuti a bez zápachu, lehčí než

vzduch, typický nekov

o Hořlavý, směs se vzduchem je silně výbušná (třaskavá směs)
o Velká ionizační energie → podobá se více halogenům než alkalickým kovům
o Redukční vlastnosti (sám se oxiduje)
o Velmi reaktivní → reaguje téměř se všemi prvky (kromě vzácných plynů),

dvouatomové molekuly jsou stabilní – reagují pouze za zvýšené teploty (nebo
za přítomnosti katalyzátoru)

o Získávají stabilnější konfiguraci 1s2:

a. Vytvoří kovalentní nepolární (H2), nebo kovalentní polární (HCl) vazbu
b. Přijme elektron od atomu s malou elektronegativitou a vznikne

hydridový anion H- (např. v hydridu sodném NaH)

c. Odštěpí elektron a vznikne kationt H+, který se může vázat s látkou

obsahující volný elektronový pár (např. H+ + H2O → H3O+)

o Je-li spojení polární vazbou s atomy s vysokou elektronegativitou (F, O, N),

může tvořit vodíkové můstky

− Výroba:

o Elektrolýzou vody (vylučuje se na katodě): 2H+ + 2e- → H2
o Reakcí kovů s vodnými roztoky kyselin (hydroxidů):

Zn + 2HCl → 2ZnCl2 + H2
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

o Tepelným rozkladem methanu:

2

o Reakce methanu s vodní párou:

o Reakce vodní páry s rozžhaveným koksem: C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2 (g)

− Využití:

o Dodává se v ocelových lahvích s červeným pruhem
o Vyredukování kovů z jejich sloučenin, ke sváření a tavení kovů
o V chemickém průmyslu → např. syntéza sloučenin organických (methanol) i

anorganických (amoniak, chlorovodík)

o Ztužování tuků

− SLOUČENINY:
− Hydridy:

o Dvouprvkové sloučeniny vodíku
a. Iontové (s alkalickými kovy, kovy alkalických zemin) – obsahují hydridový ion

H-, pevné látky s vysokou teplotou tání, při reakci s vodou vzniká vodík

b. Kovalentní hydridy (s prvky 14. – 17. skupiny) – většinou plynné těkavé látky,

např. H2S

c. Kovové (s přechodnými i vnitřně přechodnými kovy) – křehké, pevné, vodivé,

např. UH3

d. Hydridové komplexy – redukční činidla
o Voda H2O

▪ Nejvýznamnější a nejrozšířenější sloučenina vodíku
▪ Nezbytná podmínka života, složka organismů i neživé přírody
▪ Za běžných podmínek bezbarvá kapalina bez chuti a bez zápachu
▪ Její poměrně vysoké teploty tání a varu umožňují vodíkové můstky