Obecná a anorganická chemie I
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOCX.
Použití:
Výroba oceli (dekarbonizace surového železa)
Medicínské použití – kyslíkové stany, podpora dýchání
Sváření a řezání kovů (H2 + O2, C2H2 + O2)
Čištění vody
Chov ryb
Oxidovadlo pro raketová paliva
Využití v chemickém průmyslu, při výrobě skla, bělení papíru
Ozón:
Hybridizace středového kyslíku sp2 → lomená molekula (α = 117°)
Příprava:
2 KMnO4 + H2SO4 konc. → O3 + K2SO4 + 2 MnO2 + H2O
Výroba:
Ozonizátory - tichý výboj na kyslík
Elektrolýza konc. roztoku HClO4 při -50 °C
Použití:
Dezinfekce pitné vody (náhrada chlóru)
Organické syntézy
Tvorba:
Kyslík absorbuje vysokoenergetické UV (200 - 250 nm) O2+ hν → 2 O
O + O2+ M → O3+ M*
Ozón absorbuje nízkoenergetické UV (∼300 nm) O3+ hν → O2 + O
⇒ rovnovážná koncentrace O3 v atmosféře
M – další molekuly v atmosféře (N2 apod.) odvádějí přebytečnou energii
Ozonová vrstva:
Mezi 15 a 40 km nad zemí v závislosti na ročním období a zeměpisné poloze
O3 ve vrstvě absorbuje vysokoenergetické záření Slunce pod 290 nm (UV-C) nebo ho zeslabuje (UV-B)
Při stlačení na p = 1 atm při t = 0 °C vrstva měří 3 mm
1 D. U. (Dobsonova jednotka) = 0,01 mm
Degradace ozónu:
Oxidy dusíku NO a NO2 katalyticky reagují s ozónem (aniž by byly spotřebovány)
Ozón je také degradován vlivem freonů:
(CFC) CFCl3 + UV-záření → CFCl2 + Cl
Cl + O3 → ClO + O2
ClO + O → Cl + O2
Halogeny
Soli tvořící
Objevení:
1774 – Cl2
1811 – I2
1826 – Br2
1886 – F2
1940 – Bi + α 2n + At
Vlastnosti:
stoupá atomový poloměr → stoupá polarizovatelnost elektronového obalu → roste velikost indukovaných dipólů → stoupá teplota varu a teplota tání
Mimořádné postavení fluoru - nejvyšší elektronegativita v periodické tabulce (χ=3,98), vysoká IE a EA - malá velikost → malá polarizovatelnost → iontové (pevné) vazby - nedostupnost d-orbitalů → nepřekračuje oktet
Iontové vazby:
Snadná tvorba X- díky velké elektronové afinitě (1 e- do konfigurace vz. plynu) → dosažení oktetu
Kovalentní vazby:
Dosažení oktetu sdílením el. párů v kovalentní vazbě - díky vysoké elektronegativitě jsou vazby často polární - Cl, Br a I mají dostupné d-orbitaly → překročení oktetu
Násobné vazby využívají k posílení málo polárních vazeb: vazba Cl-O méně polární než vazba I-O
Stoupá atomový poloměr → klesá elektronegativita → klesají oxidační vlastnosti
F2 jedno z nejsilnějších oxidačních činidel vůbec - oxiduje i vodu:
2 F2 + 2 H2O → 4 HF + O2
Většinu prvků oxiduje do max. ox. stavů (OsF8 , PtF6 , IF7 , SF6 atd.)
Cl2 silné oxidační činidlo - oxiduje nekovy většinou do max. ox. stavů:
4 Cl2 + S2O3 2- + 15 H2O → 2 SO4 2- + 8 Cl- + 10 H3O+
Br2 stále oxidační vlastnosti:
4 Br2 + S2O32- + 15 H2O → 2 SO42- + 8 Br- + 10 H3O+ ale také:
H2S (g) + Br2 (aq)→ 2HBr (aq) + S (s)
I2 pouze slabé oxidační účinky:
I2 + 2 S2O32- → 2 I- + S4O62- (jodometrická titrace)