Kovy s-bloku

Postavení kovů v PSP

 

  • Kovy s-bloku jsou prvky s1 a s2 skupiny 2. – 7. periody
  • Mezi prvky s1 skupiny řadíme tzv. alkalické kovy: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
  • Mezi prvky s2 skupiny řadíme tzv. kovy alkalických zemin: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
  • Prvky s1 mají elektronovou konfiguraci [Vp] ns1 ® mají 1 valenční elektron
    ® tvoří kationty pouze s oxidačním číslem +I
  • Prvky s2 mají elektronovou konfiguraci [Vp] ns2 ® mají 2 valenční elektrony
    ® tvoří kationty pouze s oxidačním číslem +II

 

Charakteristika

 

  • Typické kovy s nízkou ionizační energií
  • Velmi reaktivní, silná redukční činidla
  • V přírodě se vyskytují jen jako kationty ve sloučeninách

 

 

Alkalické kovy (s1 prvky)

 

Charakteristika

 

  • Tvoří s vodou silné hydroxidy (alkálie) ® alkalické kovy
  • Jsou měkké, stříbrolesklé, neušlechtilé kovy
  • Mají malou hustotu (plavou na vodě)

 

Vlastnosti

 

  • Na vzduchu se snadno oxidují ® uskladňují se pod inertním rozpouštědlem (petrolej)
  • Malá elektronegativita ® převážně iontové vazby
  • Velmi reaktivní ® silné redukční schopnosti
  • S vodou reagují bouřlivě:
    Na  +  H2O   ®   NaOH   +   H2
  • S vodíkem tvoří hydridy
  • Alkalické kovy barví plamen svou charakteristickou barvou:
    Na – žlutě
    Li – karmínově
    K – fialově

 

Výroba

 

  • Elektrolýzou tavenin svých chloridů.2 Na+  +  2e   ® 2 Na  (katoda)

    2 Cl   –   2e–     ®  Cl2   (anoda)

 

Význam

 

  • Sodík a draslík jsou biogenní prvky II. řádu
    Na+ – extracelulární kationt
    K+  – intracelulární kationt

 

Použití

 

  • Lithium: velmi lehké ® použití do slitin (součásti letadel)
    lithné soli v lékařství proti maniodepresivním stavům
  • Sodík: redukční činidlo
    spolu s draslíkem chladivo jaderných reaktorů
    sodíkové výbojky
  • Draslík: příměs do slitin
  • Rubidium, cesium: fotočlánky

 

Sloučeniny

 

Halogenidy

 

  • Bezbarvé, krystalické látky
  • Dobře rozpustné ve vodě

 

NaCl (sůl kamenná)

 

  • Nejdůležitější sloučenina sodíku
  • Surovina pro výrobu sodíku
  • Používá se v potravinářském, konzervárenském a chemickém průmyslu

 

KCl – součástí draselných hnojiv

 

Hydroxidy

 

  • Bílé, krystalické látky
  • Snadno rozpustné ve vodě, hygroskopické
  • Leptají sklo i porcelán
  • Velmi agresivní, silně korozivní
  • Používají se k výrobě mýdel, celulózy, k čištění ropných produktů

 

NaOH

 

  • Bílá krystalická látka
  • Vyrábí se elektrolýzou roztoku NaCl

 

Oxidy

 

  • Nemají větší praktický význam s výjimkou Li2O

 

 

Uhličitany

 

  • Bílé, krystalické látky
  • Většinou dobře rozpustné ve vodě ( kromě Li2CO3, LiHCO3, NaHCO3)

 

Na2CO3

 

  • Uhličitan sodný = soda kalcinovná
  • Výchozí látka při výrobě skla
  • Používá se ke změkčování vody

 

NaHCO3

 

  • Hydrogenuhličitan sodný = užívací soda = soda bikarbona
  • Ve vodě málo rozpustný
  • Užívá se k neutralizaci žaludečních šťáv a do kypřících prášků

 

K2CO3 – uplatnění při výrobě skla

 

Li2CO3 – použití ve stavebnictví jako urychlovač tuhnutí, příměs do čelních skel automobilů

 

Dusičnany

 

  • Bezbarvé, krystalické látky
  • Dobře rozpustné ve vodě
  • Při vyšších teplotách se rozkládají na dusitany
  • NaNO3, KNO3 (chilský a draselný ledek) se používají jako průmyslová hnojiva

 

 

 

Kovy alkalických zemin (s2 prvky)

 

Charakteristika

 

  • Stříbrolesklé neušlechtilé kovy
  • Jsou tvrdší a mají větší hustotu než alkalické kovy
  • S vodou tvoří hydroxidy

 

Vlastnosti

 

  • Méně reaktivní než alkalické kovy
  • Reagují s vodou (pomaleji než alkalické kovy)
  • Tvoří převážně iontové vazby
  • Berylium a hořčík se liší svými vlastnostmi od kovů alkalických zemin
  • Charakteristickým způsobem barví plamen:
    Ca – cihlově červeně
    Sr – karmínově červeně
    Ba – zeleně

 

Použití, význam

 

Beryllium

 

  • Svými vlastnostmi se podobá hliníku
  • Je amfoterní ® rozpouští se v kyselinách i zásadách
  • Použití: do slitin, kovové Be k výrobě okének do RTG lamp

 

Hořčík

 

  • Na vzduchu hoří oslnivým bílým plamenem
  • Biogenní prvek II. řádu – součást chlorofylu
  • Antagonista vápníku – má paralytický účinek na nervový a svalový systém
  • Používá se na výrobu lehkých slitin (dural)

 

Vápník

 

  • Biogenní prvek II. řádu
  • Vyskytuje se ve formě fosforečnanů v kostech, zubech
  • Ionty Ca2+ mají význam pro udržování normální dráždivosti svalů, srdce, nervů a při srážení krve
  • Nedostatek vápníku v krvi se projevuje křečemi
  • Vápník má rovněž protizánětlivý a antialergický účinek
  • Používá se do speciálních slitin a jako redukční činidlo v metalurgii

 

Stroncium

 

  • Radioaktivní izotop stroncia v důsledku podobnosti s vápníkem se zabudovává do kostí, odkud se nedá odstranit ® brání normální tvorbě krvinek ® může způsobit leukémii

 

Baryum

 

  • Velice toxický prvek
  • Používá se na povlaky elektrod

 

Radium

 

  • Radioaktivní
  • Užití v lékařství k ozařování zhoubných nádorů

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sloučeniny

Oxidy

 

MgO

 

  • Velmi dobrý žáruvzdorný materiál
  • Používá se ke stavbě a tepelné izolaci metalurgických pecí

 

CaO

 

  • Pálené vápno
  • Používá se ve stavebnictví, hutnictví a jako hnojivo
  • Vyrábí se pálením vápence (CaCO3)

 

BaO – použití při výrobě skla

 

BeO – při výrobě keramických nádob odolným vysokým teplotám
Hydroxidy

 

  • Silné zásady omezeně rozpustné ve vodě
  • Pohlcují oxid uhličitý
  • Jejich zásaditost roste s rostoucím protonovým číslem

 

Ca(OH)2

 

  • Hašené vápno
  • Vzniká hašením páleného vápna
  • Používá se ve stavebnictví k výrobě malty
  • Jeho vodní suspenze se nazývá vápenné mléko.

 

Mg(OH)2

 

  • Používá se jako antacid při překyselení žaludku

 

Sírany

 

  • Jsou ve vodě nerozpustné (kromě BeSO4, MgSO4)

 

CaSO4

 

  • Sádrovec CaSO4.2H2O slouží jako přísada do cementu
  • Jeho zahřátím vzniká pálená sádra CaSO4∙½H2O (hemihydrát síranu vápenatého)
  • Způsobuje trvalou tvrdost vody

 

BaSO4

 

  • Používá se v lékařství jako kontrastní látka v rentgenologii při vyšetření žaludku
  • Je nerozpustný ve vodě ani v koncentrované HCl

Uhličitany, hydrogenuhličitany

 

  • Uhličitany jsou pevné ve vodě nerozpustné
  • Hydrogenuhličitany vápenaté a hořečnaté způsobují přechodnou tvrdost vody

 

CaCO3

 

  • Vápenec
  • Používá se jako stavební kámen (mramor)
  • Výroba vápna, cementu

 

 

 

Úkol 1:

a, pojmenujte sloučeniny:

Mg(OH)2                hydroxid hořečnatý
KHSO4                   hydrogensíran draselný
NaF                         fluorid sodný
K2S                         sulfid draselný
BaCO3                    uhličitan barnatý
Ca(HCO3)2             hydrogenuhličitan vápenatý
KMgCl3                  chlorid draselno-hořečnatý
K[AgF4]                  tetrafluoro-stříbřitan draselný
Li[Au(OH)4]           tetrahydroxo-zlatitan litný

             b, napište vzorce:

uhličitan draselno-sodný            KNaCO3
síran draselno-hlinitý                  KAl(SO4)2
jodistan vápenatý                        Ca(IO4)2
thiosíran sodný                            Na2S2O3
hydrid barnatý                             BaH2
dihydrogenarseničnan vápenatý  Ca(H2AsO4)2
fosforečnan draselno-vápenatý    KCaPO4
tetrachloro-platnatan draselný      K2[PtCl4]

Úkol 2:

Průmyslově se vyrábí hlavně sodík a hořčík elektrolýzou roztavených chloridů.
Vyjádřete rovnicemi děje na elektrodách.

 

2 NaCl   ®   2 Na+   +   2 Cl

 

katoda: 2 Na+  +  2e  ®   2 Na
anoda:  2 Cl   –   2e   ®     Cl2

 

MgCl2  ®   Mg2+   +   2 Cl

 

katoda:  Mg2+    +   2 e   ®   Mg

anoda:  2 Cl      –    2 e   ®  Cl2

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *