Obecná a anorganická chemie I
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOCX.
iontová vazba:
S nejelektropozitivnějšími prvky tvoří krystalické nitridy – např. K3N, Ca3N2
Výskyt dusíku:
N je nejrozšířenější prvek atmosféry (78 objemových %) a šestý ve vesmíru
Biogenní prvek – tvoří 16 % esenciálních bílkovin
Obsažen v minerálech – hlavně KNO3 a NaNO3 (odpary mořských sedimentů)
Příprava:
V laboratoři se dusík většinou nepřipravuje, dostupný v tlakových lahvích
Tepelným rozkladem některých amonných solí:
(NH4 )2Cr2O7 → N2 + Cr2O3+ 4H2O
NH4NO2 → N2 + 2 H2O
NH4Cl + NaNO2 → N2 + NaCl + 2H2O
Oxidací amoniaku:
8 NH3 + 3 Br2 → N2 + 6 NH4Br
2 NH3 + 3 CuO → N2 + 3 Cu + 3 H2O
Tepelným rozkladem azidů – využití v airbagu:
2 NaN3 → 3 N2 + 2 Na 300 °C (AgN3 explozivně)
Pb(N3)2 Pb + N2 (rozbuška)
Výroba:
Frakční destilace zkapalněného vzduchu (tzv. Lindeho proces)
Použití:
Ochranná atmosféra
Výroba NH3 (HNO3, hnojiva)
Chladicí médium
Kyslík
Leonardo da Vinci: vzduch se skládá ze dvou plynů, z nichž jeden se účastní hoření a je spotřebováván při dýchání
1772 – kyslík připravili ve stejné době švédský chemik C. W. Scheele a anglický chemik J. Priestley z různých sloučenin (HgO, KNO3 , Ag2CO3 )
1777 – A. L. Lavoisier prvek pojmenoval oxygen (z řeckého oxys geinomai ∼ kyseliny tvořící a zformuloval také první teorii hoření
Výskyt kyslíku:
Třetí nejrozšířenější ve vesmíru
Nejrozšířenější prvek v zemské kůře (na celé planetě Zemi až 2. za železem)
23 obj. % atmosféry (O2 , O3 , radikály)
89 hm. % hydrosféry
46 hm. % litosféry (horniny, minerály)
Elementární kyslík:
Vysoká elektronegativita χO = 3,5
Vysoká reaktivita díky nižší energii vazby než u N2 ( EO-O(O2 ) = 498 kJ/mol oproti EN-N(N2 ) = 946 kJ/mol )
Kyslík se přímo slučuje téměř se všemi prvky
Oxidační stavy:
Vysoká 1. IE ⇒ kladné ox. stavy pouze s fluorem (OF2 , O2F2 )
V ostatních sloučeninách záporné oxidační stavy
Kovalentní vazba:
Hybridizuje na jednu z možných sp, sp2 , sp3
Většinou jedno- nebo dvouvazný, téměř vždy dosahuje oktetu
Ochotně tvoří násobné vazby (volné el. páry na malém atomu)
Iontová vazba:
S nejelektropozitivnějšími prvky tvoří krystalické oxidy, peroxidy – např. K2O, BaO2
Příprava:
Tepelný rozklad oxidů ušlechtilých kovů nebo kovů ve vyšších oxidačních stavech:
2HgO (s) → 2Hg (l) + O2 (g) (historická příprava)
2PbO2 (s) → 2PbO (s) + O2 (g)
Tepelný rozklad solí bohatých na kyslík:
2KClO3 (s) → 2KCl (s) + O2 (g)
2KMnO4 (s) → K2MnO4 (s) + MnO2 (s) + O2 (g) –
Katalytický rozklad H2O2:
2H2O2 (aq) 2H2O (l) + O2 (g) (za přítomnosti MnO2, KMnO4 MnO2; Pt, sloučeniny d-kovů)
Oxidace peroxidu vodíku:
2 KMnO4 + 5 H2O2 + 3 H2SO4 → 5 O2 + K2SO4 + 2 MnSO4 + 8 H2O
(Ca(ClO)2, K2Cr2O7)
Výroba:
Frakční destilace zkapalněného vzduchu – produkce 100 mil. t ročně (tzv. Lindeho proces)