Otázka: Vodík. Předmět: Chemie. Přidal(a): Anonym. Základní charakteristika

Vodík - maturitní otázka z chemie (2) www.studijni-svet.cz / Otázky z biologie a chemie - http://biologie-chemie.cz

Otázka: Vodík Předmět: Chemie Přidal(a): Anonym

Základní charakteristika Mezinárodní název: hydrogenium První člen periodické soustavy prvků Tvoří základ veškeré živé hmoty Izotopy vodíku Lehký vodík (protium) 1H (P): 1p, 1e, 0n Těžký vodík D (deuterium) 2H (D): 1p, 1e, 1n Radioaktivní T (tritium) 3H (T): 1p, 1e, 2n (Pokusné jaderné výbuchy od roku 1954 způsobili stonásobné zvýšení koncentrace T v prostředí. Po ukončení testů se ale koncentrace T vrátila díky přirozenému rozpadu na původní hladinu.)

Výskyt v přírodě Nejrozšířenější prvek ve vesmíru (9. na zemi) Ve sluneční atmosféře – přeměna fúzí na He Na Zemi se vyskytuje převážně ve sloučeninách Největší množství v H2O Volně jen vzácně: sopečné plyny, zemní plyn Na Zemi dvouatomové molekuly H2 (v mezihvězdném prostoru atomární vodík H) Sloučeniny: voda, hydridy, hydroxidy, kyseliny, všechny org. sloučeniny

Vlastnosti

1/5


Za běžných podmínek plyn (bod tání -259,2°C; bod varu -252,8°C) Bez barvy, chuti a zápachu Lehčí než vzduch Molekuly H2 jsou tak malé, že snadno pronikají pevnými materiály (difundují) Za běžných podmínek není příliš reaktivní (díky vysoké energii vazby H-H) Slučuje se s téměř všemi prvky s výjimkou vzácných plynů a některých přechodných kovů Jako jediný prvek skupiny patří mezi nekovy Poměrně snadno zkapalnitelný Přechovává se v ocelových lahvích (označené červeným pruhem) Hořlavý ve spojení s kyslíkem, ale samostatně hoření nepodporuje Se vzduchem tvoří výbušnou směs Funguje jako významné redukční činidlo

Příprava (laboratorní) Nejčastěji reakcí zředěné kyseliny sírové se zinkem: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Výroba (průmyslově) Přeháněním vodní páry přes rozžhavený koks (vznik oxidu uhličitého a vodíku) H2O + C → CO + H2 CO + H2O → CO2 + H2 Reakce methanu s vodní párou CH4 + H2O → CO + 3H2 Velmi čistý vodík – elektrolýza vody

Využití V chemickém průmyslu: Výroba HCl, NH3, HNO3… Potravinářství: Hydrogenace (ztužování tuků) Pohonné hmoty: Raketové palivo Autogeny (Řezání a sváření kovů) hoření vodíku s kyslíkem (silně exotermní reakce) vyvíjí teploty přes 3 000 °C Výroba energie Chladivo alternátorů v elektrárnách Vzducholodě

2/5


Dříve používán jako náplň vzducholodí Díky jeho výbušnosti se vzduchem docházelo k haváriím. (Požár vzducholodi Hindenburg) Experimentálně využíván do směsí při hloubkovém potápění

Hydrogenace a dehydrogenace u organických látek Reakce navzájem vratné Hydrogenace Přidání atomů vodíku k nějaké molekule Exotermní reakce Za pomoci katalyzátorů (Nekatalyzovaná reakce pouze za vysokých teplot) Využití: Potravinářství – ztužování rostlinných tuků, farmakologie Dehydrogenace Reakce opačná k hydrogenaci, odebrání vodíku Endotermní reakce

Kyseliny a zásady Aby se látka mohla projevit jako kyselina nebo zásada, musí být přítomna v rozpouštědle. Kyseliny Atom vodíku je vázán s atomem elektronegativního prvku. Vazba je proto polární Síla kyselin a zásad Čím je kyselina silnější, tím snadněji odštěpí proton a naopak zásada je tím silnější, čím snadněji proton váže. Čím silnější je kyselina, tím slabší bude její konjugovaná zásada. (Jestliže kyselina velmi jednoduše odštěpí proton, pak zásada, která z ní tím vznikne, nebude mít velkou tendenci přijmout proton zpět.) Naopak platí to samé.

Teorie kyselin a zásad Arrheniova teorie Kyseliny Definuje kyseliny jako látky schopné ve vodných roztocích odštěpit vodíkový kationt H+ HNO3 → H+ + NO3Zásady

3/5


Zásady jsou látky schopné poskytovat ve vodných roztocích anionty OHBrönsted-Lowryho teorie (Obecnější) Kyselina je částice (molekula, iont), která je schopna odštěpit proton. Zásada je částice (molekula, iont), která je schopná proton vázat. Konjugovaný pár Obě dvojice jsou tvořeny kyselinou a zásadou Zásada vzniká z kyseliny po odštěpení vodíkového kationtu (protonu) Autoprotolýza K předání protonu může dojít i mezi samotnými molekulami protického rozpouštědla (Rozpouštědlo obsahuje ionizovatelný atom vodíku – atom který se dá odštěpit ve formě H+) Rozpouštědlo má amfoterní (obojaký) funguje v tomto případě jako kyselina i jako zásada. Autoprotolýza vody

Definice a význam pH Pomocí stupnice pH můžeme vyjádřit kyselost nebo zásaditost libovolného roztoku Roztoky ve kterých je molární koncentrace kationtů H3O+ stejná jako koncentrace aniontů OH-, se označují jako neutrální. H3O+ ˃ OH- kyselé H3O+ ˂ OH- zásadité Neutrální pH=7

Indikátory Látky, které v různě kyselém prostředí mění barvu, se nazývají indikátory. Využívá se jich právě k měření pH Univerzální indikátorové papírky - papírky napuštěné směsí indikátorů pH metry – speciální měřicí přístroje, přesnější výsledek

Hydrolýza solí Určuje, jestli po rozpuštění soli ve vodě bude výsledný vodný roztok kyselý, neutrální, nebo zásaditý. Podle toho z jak silné kyseliny a zásady daná sůl vznikla Hydrolýza Při rozpuštění soli ve vodě dochází k její ionizaci Vzniklé ionty mohou reagovat s molekulami rozpouštědla (Hydrolýza kationtu/aniontu)

4/5


Hydrolýza kationtů Reakcí s H2O vzniká více H3O+ To zvyšuje kyselost roztoku (snižuje pH) Hydrolýza aniontů Reakcí s H2O vzniká více OHZvyšuje se zásaditost roztoku (zvyšuje se pH)

Roztok soli: Silná kyselina + silná zásada=neutrální reakce Silná kyselina + slabá zásada=kyselá reakce Slabá kyselina + silná zásada=alkalická (zásaditá) reakce

Zdroje: Chemie pro čtyřletá gymnázia 1. Díl Chemie pro čtyřletá gymnázia 2. Díl Přehled středoškolské chemie imaturita.cz https://cs.wikipedia.org/wiki/Vod%C3%ADk#Organick.C3.A9_slou.C4.8Deniny _______________________________________________ Více studijních materiálů na Studijni-svet.cz. Navštivte také náš e-Shop: Obchod.Studijni-svet.cz. _______________________________________________

5/5 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Otázka: Vodík. Předmět: Chemie. Přidal(a): Anonym. Základní charakteristika

Recommend Documents