Modul 02 - Přírodovědné předměty

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje

Modul 02 - Přírodovědné předměty

Hana Gajdušková

     

   



Výskyt Příprava a výroba Vlastnosti Použití Ozon Sloučeniny Výskyt Výroba Vlastnosti Použití Sloučeniny

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

2

• VI.A skupina – 16. skupina – chalkogeny

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

3





 



 

6 valenčních elektronů používají do vazby dvouvazné až šestivazné ( využíván d orbital) iontovou vazbou ve spojení hlavně s prvky I.A, II.A skupin kovalentní vazbou s ostatními

přijmutím dvou elektronů za vzniku aniontu Me2vytvořením dvou jednoduchých nebo jedné dvojné kovalentní vazby vytvořením jednoduché vazby a přijmutím jednoho elektronu

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

4

Z

Název prvku

Značka prvku

M (g mol-1)

Oxidační čísla

Teplota tání (°C)

Teplota varu (°C)

8

Kyslík

O

15,999

-II,-I,II

-218,8

-182,9

3,44

16

Síra

S

32,064

444,6

2,58

-II,II,IV,VI 120 amorf.

Elektronegativita

119 jednokl. 112,8kosočt.

34

Selen

Se

78,96

-II,IV,VI

220

685

2,55

52

Tellur

Te

127,6

-II,II,IV,VI

452

1390

2,1

84

Polonium

Po

210

Prvky VI.A skupiny

II,IV,VI

-

-

2,0

Hana Gajdušková

5

maximální VI+  nejmenší II nejčastěji II- ,IV,VI  u kyslíku II + v OF2 

O – plyn  S, Se, Te, Po – pevné látky 

O,S - nekovy  Se, Te - polokovy  Po - radioaktivní kov 



s rostoucím protonovým číslem klesá

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

6

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

7

ve vzduchu ( 21%)  vzniká fotosyntézou  3 izotopy  16O 99,76% ,17O,18O •

voda, oxidy, uhličitany, dusičnany, sírany, křemičitany,…  základní prvek organické chemie – biogenní 

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

8

 tepelným

rozkladem kyslíkatých sloučenin  2HgO → 2Hg + O2 2BaO2 → 2BaO + O2 2KClO3 → 2KCl + 3O2  rozkladem peroxidu vodíku za přítomnosti katalyzátoru  2

MnO2

H2O2

→

2H2O + O2

frakční destilací zkapalněného vzduchu  elektrolýzou vody 

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

9

H2SO4 

2 H2O

→

2 H2 + O 2



2 H2O + H2SO4 → 2 H3O+ + SO42anoda : SO42-  2 e- → SO4 SO4 + H2O → H2SO4 + ½ O2

Prvky VI.A skupiny

katoda: 2 H3O+ + 2 e- → 2 H2O + H2

Hana Gajdušková

10

2

atomy spojeny dvojnou vazbou O: :O

cm3 ve 100 cm3 vody  s rostoucí teplotou rozpustnost klesá  3,08

 modrá

barva

 dýchání  koroze  dlouhodobé Prvky VI.A skupiny

(cca 20 hod) - poškození plic Hana Gajdušková

11

 stlačený

v ocelových lahvích s modrým pruhem

 atomární

ještě více  přímo se slučuje s většinou prvků za vzniku oxidů  2Hg + O2 → 2HgO 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 S + O2 → SO2  reakce silně exotermní  většina

Prvky VI.A skupiny

reakcí provázena uvolňováním světla Hana Gajdušková

12



všechny spalovací procesy



proces dýchání živých organizmů



kyslíkoacetylénový plamen - až 3000°C



pražení rud u výroby kovů



nemocnice, hasiči, potápěči, speleologové,…

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

13



u nadzvukových letadel, raket

formaldehyd HCHO, acetaldehyd CH3CHO, …  kyselina dusičná – HNO3,… 

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

14



namodralý plyn

při bouřce - výbojem mezi mraky  v laboratoři v elektrickém oblouku  UV zářením 

nestálý - rozklad O3 → O2 + O ΔH = -143 kJmol -1  silné oxidační účinky PbS + 2O3 → PbSO4 + O2  silně bakteriocidní – usmrcuje mikroorganismy  je ve výfukových plynech 

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

15

 při

zemi ve větším množství zdraví škodlivý

k

dezinfekci vzduchu v nemocnicích  ozonizaci pitné vody  ozonová

Prvky VI.A skupiny

vrstva

Hana Gajdušková

16

oxidační číslo vždy -II  rozdělení podle různých hledisek 

s vodou tvoří kyslíkaté kyseliny  SO2 + H2O -> H2SO3  oxid uhličitý - CO2, oxid dusičitý – NO2, oxid sírový - SO3, … 

oxidy elektropozitivních prvků  s vodou tvoří hydroxidy  CaO + H2O -> Ca(OH)2 + H2  oxid sodný - Na2O, oxid vápenatý - CaO, … 

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

17

oxidy kovů s nižšími oxidačními čísly  reagují s kyselinami i se zásadami  oxid zinečnatý – ZnO  ZnO + H2SO4 -> ZnSO4 + H2O  ZnO + 2 NaOH + H2O -> Na2[Zn(OH)4] 

nereagují s kyselinami, ani se zásadami  oxid uhelnatý - CO, oxid dusný - N2O 

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

18

většina s prvků  především oxidy kovů  oxid vápenatý - Na2O, CaO 

složené z jednotlivých molekul  převážně oxidy nekovů 

tvoří obrovské celky o velkém počtu atomů  oxid křemičitý – SiO2 

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

19

71 % povrchu Země



čištěním v čistírnách vod povrchové vody



čerpáním z přirozeně chráněných podzemních zdrojů

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

20

 lomená

molekula  vodíkové vazby

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

21

•

peroxidická vazba -O-O-

 namodralá

sirupovitá kapalina  rozpustný ve vodě  má dezinfekční účinky  nestálý

 oxidační

Prvky VI.A skupiny

účinky

Hana Gajdušková

22



redukční účinky



chová se jako velmi slabá dvojsytná kyselina

O22- silná baze  význam 

Na2O2 - peroxid sodný  BaO2 - peroxid barnatý 

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

23



M – K,Rb,Cs, Na - za vyšší teploty

oxidační číslo kyslíku je -1/2  KO2 - superoxid draselný 



oxidační číslo kyslíku je II

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

24

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

25

sopečný původ – Sicílie  přeměnou organických těl vlivem sirných bakterií – Polsko 

 CuFeS2

chalkopyrit  ZnS sfalerit  FeS2 pyrit

Cu2S chalkosin PbS galenit

 BaSO4

baryt  CaSO4.2 H2O sádrovec Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

26

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

27



H2S se při omezeném přístupu vzduchu katalyticky oxiduje na S

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

28

 kosočtverečná

 stálá

do 96,5 °C  jednoklonná  stálá v intervalu 96,5 °C - 119°C

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

29

 hustá,

viskózní kapalina medové barvy  dalším zahříváním vznikají hnědé páry  ochlazením

kapalné síry  nestálá a přechází na modifikaci kosočtverečnou  prudkým

ochlazením par  žlutý prášek

 vzniká

plynný SO2  S + O2 → SO2 Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

30

 nerozpustná

ve vodě  dobře rozpustná v nepolárních rozpouštědlech

za běžné teploty poměrně stálá  reaguje za zvýšené teploty  přímo se slučuje s mnoha prvky •

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

31

 Fe

+ S -> FeS (oxidační účinky)  S + 2HNO3 -> H2SO4 + 2NO (redukční účinky)

•

ničí plísně

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

32

 síření

sudů, sklepů ,včelích plástů

 kožní

plísňové choroby

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

33

 rozpuštěný

v minerálních vodách  vedlejší produkt při zpracování ropy a uhlí  sulfidy

kovů s kyselinami  FeS + 2 HCl → FeCl2 + H2S  prudce

jedovatý bezbarvý plyn  zápachem připomínající zkažená vejce Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

34

 silné

redukční účinky - elementární síra

 hoří  rozpouští

se ve vodě - sulfanová voda

 analytická

Prvky VI.A skupiny

chemie

Hana Gajdušková

35

• •

sulfidy S2hydrogensulfidy HS1-

většina ve vodě nerozpustná  výjimka - sulfidy Li, Na, K, Ca, Sr, Ba  vesměs charakteristické zbarvení 



vznik srážením z roztoků solí příslušných kovů sulfanem

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

36



zahříváním na vzduchu vznikají odpovídající oxidy nebo i kovy 2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2





ve vodě více rozpustné

 soli

polysulfidy  nejznámější disulfid

 polysulfidy Prvky VI.A skupiny

- postřiky v zemědělství Hana Gajdušková

37

 rozkladem  redukcí

siřičitanu

kyseliny sírové

 spalováním

Prvky VI.A skupiny

síry, sulfanu

Hana Gajdušková

38

 bezbarvý

plyn charakteristického štiplavého

zápachu  jedovatý, dráždí dýchací cesty a ničí mikroorganismy  bělící a redukční účinky  složka

v ovzduší spalováním uhlí a topných olejů  podporuje korozi kovů  ničí jehličnaté lesy a jinou vegetaci  ohrožuje lidské zdraví – dýchací problémy  kyselé deště Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

39

k

výrobě kyseliny sírové  k dezinfekci  k chlazení

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

40

hydrogensiřičitany HSO31 siřičitany SO32

silně redukční účinky  v roztoku se snadno oxidují na sírany  použití k bělení papíru, vlny a jako dezinfekční prostředek 

2 SO2 + H2O → H2S2O5  soli disiřičitany S2O5 2

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

41

ve vyšších vrstvách atmosféry  pevná látka podobná ledu 

V2O5





2 SO2 + O2 → 2 SO3



SO3 + H2O → H2SO4



výroba H2SO4

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

42

lijeme vždy kyselinu do vody  uvolňuje velké množství tepla  v opačném případě vystříknutí 

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

43

 koncentrovaná kyselina

Cu + 2H2SO4 konc → CuSO4 + SO2 + 2H2O  kromě Au, Pt, Pb - na povrchu Pb vzniká nerozpustný síran olovnatý PbSO4 

 zředěná



kyselina

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

44

 průmyslová

hnojiva - superfosfátu, síranu

amonného  barviva a pigmenty  syntetická vlákna a polymery  léčiva  výbušniny  elektrolyt do akumulátorů  při zpracování ropných produktů, rud,…

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

45

•

2 způsoby



výroba SO2



oxidace SO2 na SO3 vzdušným kyslíkem



pohlcování SO3 ve zředěné kyselině sírové

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

46



oleum (dýmavá kyselina sírová)



rozpouštění ve vodě na potřebnou koncentraci až 98%

 nitrózní

 výroba

Prvky VI.A skupiny

asi 60 % kyseliny Hana Gajdušková

47

•

dva typy solí

většina síranů a všechny hydrogensírany jsou ve vodě dobře rozpustné  výjimky jsou BaSO4 a PbSO4 

podvojné sírany  podvojný kation MI+ X III+ ,12 molekul vody  dodekahydrát síranu draselno-hlinitého KAl(SO4)2 . 12 H2O  společnou krystalizací jednoduchých síranů z vodného roztoku 

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

48

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

49

•

Chemie pro čtyřletá gymnázia 1.díl

Prvky VI.A skupiny

Hana Gajdušková

50