Obecná a anorganická chemie I

Oxidy, peroxidy a superoxidy

• Spalováním kovů 1. a 2. skupiny vznikají:

  • Oxidy – Li, Be, Mg, Ca, Sr

  • Peroxidy - Na a Ba

  • Superoxidy - K, Rb, Cs

  • Důvodem je klesající polarizační síla atomů směrem dolů ve skupinách

• Významné oxidy:

  • MgO žárovzdorný materiál (t.t. 2852 °C) tzv. magnesium – gymnastika, horolezectví

  • Na2O2 bělení papíru a textilu spolu s KO2 k regeneraci dýchacího plynu

  • Na2O významnou složkou sodnovápenatého skla

  • CaO „pálené vápno“ – známé od středověku (stavební pojivo, hnojivo) – v Čechách od 10. století (stavba Břevnovského kláštera) výroba pyrolýzou vápence: CaCO3 → CaO + CO2 palivo: dříve dřevo, dnes koks, plyn použití složka sodnovápenatého skla použití v metalurgii – odstranění SiO2 do strusky CaO + SiO2 → CaSiO3 (1200 °C) jako „hašené vápno“ součást malty, sádry CaO + H2O → Ca(OH)2

Hydroxidy

• Síla roste po směru šipek

• Průmyslově významné:

  • KOH, NaOH - univerzální báze, dražší než vápno, výroba elektrolýzou solanky

  • Mg(OH)2 - antacidum (Anacid)

  • Ca(OH)2:

    • Nejlevnější průmyslová zásada

    • Úprava pitné i užitkové vody

    • Neutralizace kyselých odpadů

    • Odsiřovací procesy

    • Výroba CaC2 , Ca(CN)2 aj.

    • Zpracování dřeva

    • Cukrovarnictví, mlékárenství

  • Ba(OH)2 - jako silná báze v org. syntéze, čištění roztoků od SO4 2-

Amalgámová metoda výroby NaOH:

Oxoanionty ve vodných roztocích a krystalech

Oxokyseliny, oxoanionty

• Obecný vzorec: HyMOx , MOx y− •

• Př.: H2SO4 , SO4 2−

• Síla kyseliny roste:

  • S počtem terminálních atomů kyslíku (s rostoucím poměrem O:H*, oxidační číslo):

• S elektronegativitou centrálního atomu (Cr < Se < S):

• S elektronegativitou substituentů:

*pozn.: pravidlo o vlivu poměru O:H neplatí pro anionty:

• Bellovo pravidlo pro odhad kyselosti:

  • Zanedbává identitu centrálního atomu (elektronegativitu) pKa1 ≈ 8 − 5n; n je počet terminálních kyslíků

• Reakce vedoucí ke vzniku oxokyselin a oxoaniontů:

  • Rozpouštění kyselého oxidu v alkalickém roztoku resp. ve vodě:

    • SO2 + NaOH → Na2SO3 + přebytek SO2 → NaHSO3

  • Hydrolýza derivátů kyselin:

    • SO2Cl2 (l) + 2H2O (aq) → H2SO4 (aq) + 2 HCl (aq) CO(NH2)2 (s) + 2 NaOH → Na2CO3 (aq) + 2 NH3 (g)

  • Vytěsnění kyseliny ze soli:

    • Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 → 2 H3PO4 + 3 CaSO4

  • Redoxní reakce v roztocích:

    • 2 NO2 (g) + 2 NaOH (aq) → NaNO3 (aq) + NaNO2 (aq) + H2O

    • Se (s) + 3 Cl2 (g) + 8 NaOH (aq) → Na2SeO4 (aq) + 6 NaCl (aq) +4 H2O

  • Alkalické oxidační / redukční tavení:

    • Cr2O3 (s) + 4 KOH (l) + 3 KNO3 (l) → 2 K2CrO4 (s) + 3 KNO2 (s) + 2 H2O(g) NaNO3 (l) + C (s) → NaNO2 (l) + CO (g)