Prvky-p2
Z Značka prvku Eléktrónová konfigurácia atómu Elektronegativita atómu Teplota topenia (K) Hustota (g.cm-3) Oxidačné číslo
6 C [He]2s22p2 2,5 3823 2,25 -IV,0,I,IV
14 Si [Ne]3s23p2 1,8 1693 2,33 -IV,0,IV
32 Ge [Ar]4s24p2 1,8 1209 5,4 II,IV
50 Sn [Kr]5s25p2 1,8 505 7,3 II,IV
82 Pb [Xe]6s26p2 1,8 600 11,3 II,IV
Uhlík
Výskyt
tuha, diamant – alotropné modifikácie (väzby a vlastnosti pozri 1. roč)
amorfný – sadze
biogénny prvok
uhličitany - vápenec, kalcit CaCO3, magnezit MgCO3, dolomit CaCO3 . MgCO3
CO2 – 0,03 obj. % vo vzduchu
Vlastnosti
malá reaktivita uhlíka, do reakcií vstupuje len pri vyšších teplotách
horenie t t
C + O2 → CO2 2C + O2 → 2CO
koks – využitie redukčných účinkov pri získavaní kovov z ich oxidov (výroba železa)
CO
vzniká pri nedokonalom spaľovaní, bezfarebný jedovatý plyn, bez zápachu, viaže sa na hemoglobín
vzniká oxidáciou koksu vodnou parou
súčasť výfukových plynov
CO2
nedýchateľný, nejedovatý, bezfarebný plyn, v H2O málo rozpustný (znižovaním teploty sa rozpustnosť zvyšuje)
potrebný pri fotosyntéze
na čapovanie piva, výrobu šumivých nápojov
alkoholové kvasenie
Napíšte reakciu HCl s CaCO3
H2CO3
slabá dvojsýtna (len nepatrná časť CO2 reaguje s vodou za vzniku kyseliny)
Napíšte štruktúrny vzorec H2CO3
Soli H2CO3
uhličitany I.A vo vode rozpustné, II.A nerozpustné
Ca(HCO3)2 rozpustný, NaHCO3 (sóda bikarbóna) málo rozpustný
výroba páleného a haseného vápna, tvrdosť vody
K2CO3 – pri výrobe skla
Fosgén
COCl2 – bojový jedovatý plyn COCl2 → CO + Cl2
Karbidy
zlúčeniny C s prvkom s nižšou elektronegativitou (kovy, B, Si)
tvrdé - technické využitie (B4C, SiC)
CaC2 + 2H2O → CH≡CH + Ca(OH)2
CS2
sírouhlík, nepolárne rozpúšťadlo, pri výrobe viskózneho hodvábu
HCN a kyanidy
prudko jedovaté
CN ‾‾ ako donor elektrónového páru (ligand) v koordinačných zlúčeninách
KSCN – rodanid draselný – využíva sa v analytickej chémii na dôkaz Fe3+ v roztoku za vzniku krvavočerveného zafarbenia
Kremík
Výskyt
• viazaný vo forme kremičitanov a SiO2 (spolu vytvárajú 90% zemskej kôry)
• biogénny prvok, druhý najčastejší prvok zemskej kôry
Vlastnosti
• tmavosivý, tuhý, kovovolesklý, v H2O nerozpustný
• ako polovodič pre tranzistory a slnečné batérie
• pridáva sa do ocelí - legovanie
• získava sa redukciou horčíkom alebo aluminotermicky z kremeňa
Napíšte rovnice získavania kremíka
SiO2
• kremeň, súčasť žuly, ruly, morského piesku, pieskovca
• krištáľ, ametyst, záhneda, ruženín, citrín (farebné formy ako polodrahokamy)
• amorfné hydratované formy – opál, chalcedón (achát, ónyx, jaspis)
• nevytvára samostatné molekuly, vytvára (SiO2) n – pospájané tetraédre cez atómy kyslíka - jeden kyslík spoločný pre 2 tetraédre, uprostred každého štvorstena je Si
• nerozpustný v H2O, reaguje s HF a alkal. lúhmi
• tavenina stuhne na amorfné sklo – kremenné sklo
Kyseliny kremičité
• nepripravujú sa z SiO2 a H2O, ale okyslením roztokov kremičitanov alk. kovov alebo z SiCl4 s vodou
• zmes zried. roztoku vodného skla a HCl hustne a stuhne na bezfarebnú masu – gél SiO2 . n H2O
• ak gél stojí na vzduchu, odovzdáva vodu, vzniká pórovitá látka silikagél – adsopčné vlastnosti
Kremičitany
• tetraédre SiO44-
• reťazová a pásová štruktúra – azbest (vlákna)
• nekonečná 2-rozmerná štruktúra – sľuda (lístky, štiepateľná, izolačný materiál)
• hliny – ak sa za napučiavania medzi vrstvy usadia molekuly vody
• priestr. štruktúra –SiO2 a hlinitokremičitany
• hlinitokremičitany – časť atómov Si sú nahradené atómami Al- ortoklas (živec draselný) K[AlSi3O8]
• žula- živec + sľuda + kremeň
Kremičitanové minerály
• živce, napr. ortoklas, tvoria 60% (hmotnostných) všetkých minerálov zem. kôry
• hliny – vznikajú zvetrávaním živcov
• íl – hlina, kt. obsahuje piesok a oxid železitý
• kaolín – mimoriadne čistá hlina
• mastenec – obs. horčík, mäkký, na dotyk mastný, ako plnidlo da papiera
• azbest – odolný voči teplu, chemikáliám, výroba špec. oblekov a drôtených sieťok
• topás, granát, beryl, smaragd, zirkón, serpentín
Syntetické kremičitany
• vodné sklo, sklo, smalt (kremičitan alkalicko-vápenatý)
• cement (sivý, prášok z vápenatohlinitého kremičitanu), cementová malta (cement, piesok, voda)
• betón (cement. malta + hrubý štrk + kamenná drvina)
Sklo
• amorfne stuhnutá zmes kremičitanov (Ca, alkal. kov), nemá pevnú TT, mäkne pozvoľna
• sondovápenaté sklo – fľaškové sklo, okná, lacné,ľahko taviteľné
• draselnovápenaté sklo – pridaný potaš (K2CO3), české krištáľové sklo
• draselnoolovnaté sklo – pridané mínium, optické sklo, štras – farbená imitácia drahokamu
• jenské sklo
• glazúry – ľahko taviteľné sklá
• smalt – na kovy natavené, zakalené, ľahko taviteľné sklo, ochrana proti korózii
Keramické materiály
• pálená hlina – tehly, škridle, kvetináče, riad
• spekaná hlina – kamenina, dlaždice, riad
Bezkyslíkaté zlúčeniny
• silány – nestále, obdoba alkánov
• SiC – karbid kremičitý – nerozp. v H2O, tuhý, tvrdý, brúsny a leštiaci materiál (šmirgeľ), do ocelí
Silikóny
• organokremičité zlúč., mazacie a impregnačné prostriedky, hydrofóbne, izolátory, oleje, pasty
Germánium
• polokov, využíva sa ako polovodič
Cín
• mäkký kov, v troch modifikáciách (α, β, γ)
• „cínový mor” – pri nízkych teplotách (t < 13ºC) sa rozpadá na sivý cín (prášok)
• cínovec SnO2 – cín sa získava z oxidu redukciou koksom
• ťažný, kujný – staniol
• SnO, Sn(OH)2 - amfotérne
• so zriedenými kyselinami bez oxidačných vlastností takmer nereaguje
• pocínovanie (Sn málo koroduje)
• spájka (Sn + Pb), zliatiny
• SnO2 - výroba bieleho skla, glazúr, leštenie skla, mramoru, ocele
Olovo
• mäkký, zle vodivý, neťažný kov, jedovaté
• pokrýva sa ochranou vrstvou PbO
• s konc. H2SO4 a HCl nereaguje za studena
• galenit PbS, ceruzit PbCO3
• praženie galenitu
Využitie olova a jeho zlúčenín
• zliatiny, olovené akumulátory, ložiská, ochranný materiál pri kys. sírovej
• Pb3O4 - „mínium” – tehlovočervený, jedovatý, výroba olovnatého skla, ochranné nátery proti korózii
• PbO2 - olovené akumulátory
• PbCO3 – zložka olovnatej beloby (biela farba)
• Pb(C2H5)4 – tetraetylolovo – jedovatá kvapalina, prísada do benzínu (antidetonačné účinky)
Analytický dôkaz
• Sn2+ + S2- → SnS↓ hnedočierna
• Pb2+ + 2Cl- → PbCl2↓ biela
• Pb2+ + S2- → PbS↓ čierna
• Pb2+ + CrO42- → PbCrO4↓ žltá