Prvky 11., 12., 13. skupiny periodické soustavy prvků
Autor: babuska
Typ práce: Maturita
Typ práce: Maturita
Dátum: 16.09.2015
Jazyk:
Jazyk:
Rozsah: 1 871 slov
Počet zobrazení: 5 407
Počet zobrazení: 5 407
Tlačení: 374
Uložení: 331
Uložení: 331
Prvky 11., 12., 13. skupiny periodické soustavy prvků
Prvky 11. skupiny PSP
Charakteristika- dříve používaný společný název „mincovní kovy“
- jsou to ušlechtilé kovy, mají minimální snahu vytvářet sloučeniny. Ušlechtilost od mědi ke zlatu stoupá.
- mají v orbitalu ns jeden elektron. Elektrony v orbitalu (n – 1)d se mohou podílet také na vazbách ve sloučeninách.
- přehled nejběžnějších oxidačních čísel: CuI, CuII, AgI, AuI, AuIII
- mají výrazně vyšší teploty tání, větší hustotu, jsou výborné elektrické i tepelné vodiče, jsou tažné a kujné
- jsou málo reaktivní, z kyselin nevytěsňují vodík
Měď
- výskyt v minerálech: Cu2O – kuprit, CuCO3 . Cu(OH)2 – malachit, 2 CuCO3 . Cu(OH)2 – azurit, Cu2S – chalkosin, CuFeS2 – chalkopyrit
- načervenalý kov, velmi dobrý vodič tepla a elektřiny
- nereaguje s vodou, ale dlouhodobým působením vlhkého vzduchu se pokrývá vrstvičkou měděnky - CuCO3 . Cu(OH)2
- nerozpouští se ve zř. HCl a zř. H2SO4
- rozpouští se za horka v konc. H2SO4:
Cu + 2 H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2 H2O
- rozpouští se ve zř. HNO3 a konc. HNO3:
3 Cu + 8 HNO3 (zřed.) → 3 Cu(NO3)2 2 NO + 4 H2O
Cu 4 HNO3 (konc.) → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
- snadno se slučuje se sírou a halogeny
- vyrábí se pražením sulfidické rudy. Pro další použití se měď rafinuje. Anodu tvoří surová měď, katodu plech z čisté mědi. Elektrolytem je okyselený CuSO4. Čistá měď se vylučuje na katodě.
- použití: v elektrotechnice jako vodič, na výrobu kotlů a jiných zařízení, k výrobě slitin: mosaz (Cu + Zn), bronz (Cu + Sn)
- Cu2O – červený prášek, nerozpustný ve vodě. Používá se k barvení skla a smaltů, k hubení škůdců a při výrobě usměrňovačů elektrického proudu
- CuO – černý prášek, ve vodě nerozpustný. Má uplatnění jako katalyzátor v organické elementární analýze a jako přísada při výrobě rubínového skla..
- CuSO4 . 5 H2O – modrá skalice. K přípravě se používá oxid, hydroxid nebo uhličitan měďnatý, který reakcí s H2SO4 vytváří CuSO4. Používá se k elektrolytickému pokovování, na výrobu přípravků k hubení rostlinných škůdců (kuprikol), jako minerální barva.
- Cu vytváří řadu koordinačních sloučenin: [Cu(NH3)4]2+, [Cu(CN)4]2-
- výskyt v elementární formě pouze vzácně, minerál Ag2S – argentit, doprovází sulfidické rudy olova, mědi a niklu
- bílý kov, nejlepší vodič tepla a elektřiny a je velmi tažný
- nerozpouští se v neoxidujících kyselinách. Dobře se rozpouští v HNO3:
3 Ag + 4 HNO3 → 3 AgNO3 + NO + 2 H2O
- roztokům i taveninám alkalických hydroxidů a dusičnanů odolává
- působením sulfanu stříbro černá vzniklým Ag2S:
4 Ag + 2 H2S + O2 → 2 Ag2S + 2 H2O
- výroba parkesováním – k roztavenému olovu se přidá práškový zinek, stříbro se extrahuje do zinku a po vychladnutí se horní část (zinková pěna) zpracovává destilací. Těkavější zinek se oddestiluje a zůstává stříbro
- použití: pro fotografické účely, na výrobu slitin, zrcadel a reflektorů, šperků, mincí, v elektrotechnice, v medicíně pro své baktericidní účinky, ke galvanickému postříbření
- AgNO3 – používá se v lékařství pod názvem „lapis“
- nerozpustné AgCl, AgBr, AgI – jsou citlivé na světlo. Tato vlastnost se využívá při fotografování.
Zlato
- v přírodě se nachází většinou v ryzí formě zarostlé v horninách. Rozpadem hornin se dostávalo do písků řek. Doprovází také jiné kovy, zejména měd’ a stříbro
- měkký, žlutý, lesklý kov. Je nejkujnější a nejtažnější ze všech kovů. Je pevné, málo tvrdé, dobrým vodičem elektřiny
- je ze všech kovů nejušlechtilejší, odolává kyselinám i zásadám. Rozpouští se v lučavce královské, chlorové vodě a alkalickém kyanidu za přítomnosti kyslíku.
- dříve se získávalo rýžováním
- dnes izolací z hornin, která se provádí:
a) amalgamací – zlato se rozpouští ve rtuti za vzniku amalgamu, ze kterého se zlato získá oddestilováním rtuti
b) kyanidovým loužením – účinkem roztoku NaCN za přístupu vzduchu probíhá reakce:
4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O → 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH
Z roztoku se získá redukcí zinkem nebo elektrolyticky.
- použití: v mezinárodním obchodu k vyrovnání platební bilance, na výrobu šperků, mincí, slitin (ryzost zlata se uvádí v karátech – čisté zlato je 24karátové), v lékařství, v elektrotechnice
- AuCl3 – slouží k přípravě Cassiova purpuru (jemně rozptýlené zlato v kyselině cíničité), kterým se barví sklo rubínově červeně
Prvky 12. skupiny PSP
Charakteristika- zcela zaplněné orbitaly (n – 1)d
- vyskytují se pouze v oxidačním čísle II, rtuť tvoří kation Hg
Zinek
- výskyt: ZnS – sfalerit, ZnCO3 – smithsonit
- modrobílý středně tvrdý křehký kov. Na vzduchu se pokrývá vrstvičkou ZnO, která ho chrání před korozí
- chemicky značně reaktivní, reaguje se zředěnými kyselinami i alkalickými hydroxidy:
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2
Zn + 2 NaOH + 2 H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2
- patří mezi nezbytné kovy pro jakékoli formy života, je součástí některých enzymů
- výroba pražením ZnS se získá ZnO, který se dále redukuje koksem při teplotě 1000 0C
- čistý se získává elektrolyticky ze ZnSO4 za použití olověné anody a hliníkové katody
- použití: na výrobu pozinkovaného plechu a drátu, slitin, baterií (suchých článků), jako redukční činidlo
- ZnO – bílý, ve vodě nerozpustný prášek, používá se jako pigment zinková běloba. Jeho hlavní použití je při výrobě pryže, kdy zkracuje dobu vulkanizace.
- ZnCl2 – jeho dihydrát tvoří bezbarvé krystaly hygroskopické povahy. Slouží při úpravě textilií a používá se v řadě metalurgických tavidel.
- ZnSO4 . 7 H2O – bílá skalice. Používá se k impregnaci dřeva, je součástí elektrolytu pro galvanické pokovování a výchozí látkou pro výrobu zinečnatých sloučenin.
- praktický význam mají i organokovové sloučeniny zinku
Kadmium
- v přírodě doprovází zinkové rudy ve formě CdS
- měkký kov na vzduchu stálý, velmi kujný a tažný
- v kyselinách se rozpouští za vývoje vodíku, s alkáliemi nereaguje. Zapálený shoří červeným plamenem na CdO.
- sloučeniny kadmia jsou jedovaté. V lidském těle se hromadí hlavně v ledvinách a játrech.
- výroba: kadmium je těkavější než zinek, a proto destiluje s prvními podíly zinku. Destilace probíhá v přítomnosti uhlíku, který brání jeho oxidaci na CdO. Rafinuje se elektrolýzou.
- použití: výroba lehce tavitelných slitin, kademnato – nikelnatých akumulátorů, kadmiové tyče na regulaci toku elektronů
- CdS – žlutý prášek, rozpustný ve vodě, používá se jako pigment kadmiová žluť
- praktický význam mají i organokovové sloučeniny kadmia (příprava ketonů a acylchloridů)
Rtuť
- v přírodě se vyskytuje v malém množství v horninách ve formě kapek. HgS – rumělka
- za normální teploty lesklá kapalina, velmi těkavá, ušlechtilý kov, páry jsou jedovaté
- je velmi stálá, vzdušným kyslíkem se neoxiduje. Rozpouští se v konc. H2SO4:
Hg + 2 H2SO4 → HgSO4 + SO2 + 2 H2O
- s halogeny a sírou se slučuje při laboratorní teplotě
- snadno se slévá s řadou kovů na amalgámy
- výroba: pražením rumělky v proudu vzduchu a kondenzací vznikajících par:
HgS + O2 Hg + SO2
Čistí se destilací za sníženého tlaku.
- použití: náplň do měřicích přístrojů (teploměry, tlakoměry), příprava amalgámů, jako elektroda, v medicíně, do výbojek a lamp (zdroj UV-záření)
- Hg2Cl2 – kalomel, bílá nerozpustná látka, má silné redukční účinky
- HgO – červený nebo žlutý
- HgCl2 – sublimát, prudce jedovatý, používá se jako antiseptikum
Prvky 13. skupiny PSP
Charakteristika- 3 valenční elektrony, elektronová konfigurace ns2 np1
- kromě boru všechny prvky typické kovy, kovový charakter stoupá s rostoucím Z
- bor tvoří výhradně kovalentní sloučeniny
- se stoupajícím Z klesá stálost sloučenin s oxidačním číslem III a stoupá stálost sloučenin s oxidačním číslem I (př. sloučeniny TlI se podobají sloučeninám alkalických kovů a jsou stálejší než sloučeniny TlIII)
- se stoupajícím Z stoupá bazický charakter oxidů, popř. hydroxidů (B(OH)3 – kyselý charakter, Al(OH)3 – amfoterní, Tl(OH)3 – bazický)
Bor
- výskyt: borax – Na2[B4O5(OH)4] . 8 H2O
- je pevná látka, nekov, známá v několika modifikacích:
a) černý krystalický je lesklý, velmi tvrdý, polovodič, chemicky málo reaktivní
b) amorfní bor je hnědý, s kyslíkem reaguje již při teplotě 700 0C
- biogenní prvek – některé rostliny ho potřebují pro růst (luštěniny, cukrovka)
- výroba: redukcí oxidu boritého hořčíkem nebo hliníkem, redukcí bromidu boritého vodíkem na tantalovém vlákně, žhaveném elektrickým proudem:
2 BBr3 + 3 H2 2 B + 6 HBr
nebo tepelným rozkladem hydridů a halogenidů boru
- použití: přísada do některých ocelí, na výrobu syntetických herbicidů a hnojiv
- borany: sloučeniny boru s vodíkem, mají obecný vzorec BnHn+4 nebo BnHn+6. Jsou mimořádně reaktivní a některé samozápalné, toxické. Nižší homology jsou za normální teploty látky plynné a vyšší těkavé kapaliny až pevné látky.
- boridy: jsou sloučeniny boru a kovu. Mají různé složení a vesměs pozoruhodné vlastnosti (tvrdost, vysoké teploty tání), chemicky netečné, žáruvzdorné, mají schopnost absorbovat neutrony. Užití v jaderné energetice – neutronové štíty, kontrolní tyče (regulují průběh řetězové reakce v jaderných reaktorech).
- kyselina boritá H3BO3 – tvoří lesklé šupinky dobře rozpustné ve vodě. Je slabou kyselinou. Má antiseptické účinky – borová voda. Zahříváním uvolňuje vodu a postupně se mění na oxid B2O3 – používá se jako přísada na výrobu tepelně a chemicky odolných skel (borosilikátová skla).
- borax Na2[B4O5(OH)4] . 8 H2O – používá se při výrobě smaltovaných nádob, pájení kovů, je součástí čisticích prostředků.
Hliník
- patří k nejrozšířenějším prvkům, zemská kůra – hlinitokřemičitany
- pouze ve sloučeninách: AlO(OH) – bauxit, Na3AlF6 – kryolit, Al2O3 – korund, slídy, živec, kaolin a další.
- stříbrošedý, měkký, malá hustota, výborný tepelný i elektrický vodič (tenká folie Alobal), kujný, odolný vůči korozi (souvislá vrstvička Al2O3 brání další oxidaci), pevnost se zvyšuje přísadou jiných kovů
- je to amfoterní prvek – rozpouští se v neoxidujících kyselinách i alkalických hydroxidech za vývoje vodíku
- aluminotermie – založená na schopnosti hliníku vázat kyslík z oxidů některých kovů (Mn, Mo, Cr)
- za vysokých teplot reaguje s dusíkem, fosforem a uhlíkem za vzniku nitridu, fosforu a karbidu
- výroba elektrolýzou taveniny směsi Al2O3 a Na3AlF6 při teplotě asi 950 0C
- použití: v elektrotechnice jako vodič elektrického proudu, na výrobu lehkých slitin (dural Al + Mg + Cu + Mn), hliníkových plechů a fólií (alobal) pro stavebnictví, strojírenství a potravinářství, k aluminotermické výrobě některých kovů
- ve sloučeninách je hliník vždy v oxidačním čísle III
- Al2O3 – bílý prášek amfoterní povahy, v přírodě korund. Odrůdy korundu – rubín (červený), safír (modrý), smaragd (zelený), topas (hnědý), ametyst (fialový) se používají na výrobu klenotů. Technický korund se používá jako brusný a žáruvzdorný materiál.
- AlCl3 – významný katalyzátor mnoha organických reakcí
- Al2(SO4)3 – bílé krystalky. Důležitá surovina v papírenském průmyslu při výrobě klíženého papíru, jako mořidlo v kožedělném průmyslu.
- LiAlH4 – silné redukční činidlo užívané v organické chemii
- Halogenidy hlinité mají schopnost vázat molekuly s volnými elektronovými páry – využití v organické chemii (Friedel – Craftsovy katalyzátory)
- Al4C3 – užívaný k výrobě methanu
Galium, indium, thalium
- vyskytují se poměrně vzácně. Ga – provází hliník a zinek v jejich rudách, In – obsaženo jako příměs v rudách zinku a Tl – bývá součástí galenitu PbS- jsou to stříbrobílé, měkké kovy s velmi nízkými body tání. Jsou ušlechtilejší než hliník.
- Ga – se používá v polovodičových technologiích (laserové diody) a jako náplň do křemenných teploměrů, určených pro měření teplot do 1200 0C. In – bývá součástí nízko tajících slitin a Tl – se používá při výrobě infračervených detektorů.
Využití v organických syntézách a jejich výskyt v organických sloučeninách
Měď – slouží jako katalyzátor u hydrogenačních procesů (výroba methanolu, anilinu).Stříbro – slouží jako katalyzátor při oxidaci ethylenu za vzniku ethylenoxidu.
Rtuť – slouží jako katalyzátor při sulfonaci antrachinonu, kdy dochází k zavedení sulfoskupiny do polohy α.
Hliník – ve formě AlCl3 slouží jako katalyzátor u chloračních procesů a Al2O3 jako katalyzátor při výrobě diethyleteru.
Podobné práce | Typ práce | Rozsah | |
---|---|---|---|
Prvky 15. skupiny periodické soustavy prvků | Maturita | 2 397 slov | |
Prvky 14. skupiny periodické soustavy prvků | Maturita | 1 520 slov | |
Prvky a ich zlúčeniny dôležité v bežnom živote, ich vlastnosti, použitie a vplyv na živé organizmy a životné prostredie | Ostatné | 2 392 slov | |
Nepřechodné prvky p (prvky 4.A, 5.A, 6.A) | Maturita | 1 918 slov | |
Nepřechodné prvky p (prvky 1. A, 2. A, 3.A skupiny) | Maturita | 439 slov | |
II. A skupina | Učebné poznámky | 121 slov | |
Látky – prvky, zlúčeniny, zmesi | Referát | 701 slov | |
II. A skupina - Bór | Učebné poznámky | 251 slov | |
II. A skupina - Vápnik | Učebné poznámky | 245 slov | |
II.A skupina - Horčík | Učebné poznámky | 164 slov | |
II.A skupina - Berýlium | Učebné poznámky | 225 slov | |
II. A skupina - Stroncium, bárium, rádium | Učebné poznámky | 137 slov | |
Prvky s1 - H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr - rozsah pre gymnázium | Učebné poznámky | 455 slov | |
I.A a II.A sk = S-prvky | Referát |
Vyhľadaj ďalšie študentské práce pre tieto populárne kľúčové slová:
#prvky 12. skupiny #charakteristika neprechodn7ch prvkov #Periodicke cisla #Prvky 13. skupiny periodické soustavy prvků #13. skupina #Prvky 11., 12., 13., skupiny PSP #11. skupina #12.skupinaMaturitné otázky z chémie
Diskusia: Prvky 11., 12., 13. skupiny periodické soustavy prvků
Pridať nový komentárVygenerované za 0.033 s.