PRVKY 17. (VII. A) SKUPINY TEST Úkol č. 1 Doplň následující text správnými informacemi o prvcích 17. skupiny: Prvky 17. skupiny periodické soustavy prvků jsou společným názvem označovány halogeny. Do této skupiny patří (uveď v pořadí shora dolů): fluor, chlor, brom, jód, astat. Člen s nejvyšším protonovým číslem se od ostatních velmi liší, je totiž radioaktivní. Všechny tyto prvky mají 7 valenčních elektronů. Konfigurace jejich valenční vrstvy je proto ns2 np5. Do úplného zaplnění valenční vrstvy jim chybí 1 elektron (y, ů), což je příčinou jejich velké reaktivity. Hodnota elektronegativity směrem shora dolů ve skupině klesá. Hodnota protonového čísla ve skupině směrem shora dolů roste. Všechny tyto prvky tvoří molekuly složené ze 2 atomů.
Úkol č. 2 Prvky 17. skupiny se v přírodě vyskytují pouze ve sloučeninách. Napiš vzorec a název dvou nejběžnějších sloučenin fluoru: CaF2 – kazivec = fluorit Na3(AlF6) = kryolit Napiš vzorec a název dvou nejběžnějších sloučenin chlóru: NaCl = halit MgCl2 – chlorid hořečnatý
Úkol č. 3 Doplň správně následující tabulku: název
vzorec
jodid olovnatý
PbI2
Fluorid vápenatý
CaF2
difluorid kyslíku
OF2
Úkol č. 4 Přiřaď k sobě pojmy, které spolu souvisejí: Brom
leptá sklo
Chlór
zelenožlutý plyn
HF
výroba třaskavin
KClO3
kyselina solná
HCl
hnědá kapalina
Úkol č. 5 Chemickou rovnicí zapiš výrobu fluorovodíku, rovnici vyčísli: 2 H2O + 2 F2 → 4 HF + O2 nebo 2 NH3 + 3 F2 → 6 HF + N2 Chemickou rovnicí zapiš přípravu chlorovodíku, rovnici vyčísli: 4 HCl + MnO2 → Cl2 + MnCl2 + 2 H2O Zdůvodni, proč nelze tento způsob použít pro přípravu bromovodíku a jodovodíku: jsou málo reaktivní
Úkol č. 6 Doplň a vyčísli následující chemické rovnice: Pb(NO3)2 + CaCO3
KI → PbI2 +
KNO3
+ 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Úkol č. 7 Chemický výpočet Nejběžnější bezkyslíkatou kyselinou je kyseliny chlorovodíková. Ta se používá například na přípravu halogenidů. Napiš chemickou rovnicí přípravu chloridu draselného. Reakce je reakcí neutralizační. Vypočítej, kolik gramů 36% kyseliny chlorovodíkové budeš potřebovat k přípravě 100 g chloridu draselného. ( 17,6 g )
LABORATORNÍ PRÁCE Úkol č. 1 Sublimace jódu Pomůcky: Na základě předchozích znalostí o oddělování složek směsí vyber z nakreslených pomůcek ty, které bys použil(a) na přečištění jódu sublimací. Aparaturu následně nakresli, sestav a proveď sublimaci jódu znečištěného železnými pilinami.
ano
ne ne ano
ne
ne
ne
ano
ano
ne
Lupou si prohlédni krystaly jódu a porovnej je s původními. Pozorování zapiš: jsou drobnější, s výrazně odlišenými krystalovými plochami Jak se mění skupenství jódu při sublimaci? z pevného na plynné
Úkol č. 2 Důkaz halogenu v plastu Pomůcky a chemikálie: měděný drátek, chemické kleště, vzorek PVC (linoleum nebo novodurová trubka), kahan Postup: Měděný drátek uchopíme do kleští a žíháme v plameni kahanu tak dlouho, až plamen nebarví. Na vychladlý drátek připevníme kousek vzorku a vložíme do nesvítivého plamene. Sledujeme, jak se změní barva plamene. Organická látka se v plameni teplem rozkládá a uvolněný halogen barví plamen. Jak zabarvil nesvítivý plamen vzorek obsahující halogen? zeleně
Úkol č. 3 Reakce kyseliny chlorovodíkové s kovy Pomůcky a chemikálie: 6 zkumavek, stojan na zkumavky, lžička, držák na zkumavku, kahan, vzorky kovů (Na, Ca, Zn, Al, Fe, Cu), HCl (1 : 1). Postup: Do šesti zkumavek nalijeme po 3 ml zředěné HCl (1 : 1). Do každé zkumavky pak opatrně vhodíme jeden vzorek kovu: Zkumavka č. 1 – kousek sodíku
2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
Zkumavka č. 2 – kousek vápníku
Ca + 2 HCl → CaCl2 + H2
Zkumavka č. 3 – zrnko zinku
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2
Zkumavka č. 4 – kousek hliníku
2Al +6 HCl → 2AlCl3 + 3H2
Zkumavka č. 5 – železný hřebík
Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2
Zkumavka č. 6 – měděná hoblina
nerozpouští se
Pozorujte reakce probíhající v jednotlivých zkumavkách. Jejich průběh zapište chemickými rovnicemi, které vyčíslete. Pokud v nějaké zkumavce reakce neprobíhá, zkuste ji zahřát a pozorujte případné změny. U každé rovnice zapište také, zda se jednalo o reakci exotermickou či endotermickou. Všechny reakce, kromě poslední, jsou exotermické. Vypočítejte, kolik gramů chloridu zinečnatého vznikne reakcí 2 g zinku s 13% kyselinou chlorovodíkovou. (4,17 g)
Úkol č. 4 Reakce kyseliny chlorovodíkové s oxidy kovů Pomůcky a chemikálie: 4 zkumavky, stojan na zkumavky, lžička, kahan, skleněná tyčinka, hodinové sklíčko, ZnO, MgO, Fe2O3, CuO, HCl (1 : 1). Postup: Připravíme si 4 zkumavky a do každé dáme asi půl lžičky vzorku oxidu v tomto pořadí: Zkumavka č. 1 – oxid zinečnatý
ZnO + 2 HCl → H2O + ZnCl2
Zkumavka č. 2 – oxid hořečnatý
MgO + 2 HCl → H2O + ZnCl2
Zkumavka č. 3 – oxid železitý
Fe2O3 + 6 HCl → 3 H2O + 2FeCl3
Zkumavka č. 4 – oxid měďnatý
CuO + 2 HCl → H2O + CuCl2
Každý ze vzorků přelijeme asi 3 ml zředěné HCl (1 : 1). Pozorujeme probíhající reakce. Zkumavky zahřejeme až k varu. Po chvilce se oxidy rozpustí. Z každé zkumavky odebereme tyčinkou asi 3 kapky roztoku a kápneme na hodinové sklíčko. Sklíčko uchopíme do chemických kleští a opatrně zahříváme nad kahanem. Při zahří-
vání se na hodinovém sklíčku vylučují příslušné chloridy. Při reakcích vzniká kromě solí i voda. Jednotlivé děje zapište chemickými rovnicemi, které vyčíslíte.
Úkol č. 5 Reakce kyseliny chlorovodíkové se solemi slabších kyselin Pomůcky a chemikálie: 3 zkumavky, stojan na zkumavky, lžička, HCl (1 : 1), uhličitan vápenatý, siřičitan sodný, sulfid železnatý. Postup: Do každé ze zkumavek dáme asi půl lžičky vzorku jiné soli – do první uhličitan vápenatý, do druhé siřičitan sodný a do třetí sulfid železnatý. Do každé zkumavky přilejeme asi 3 ml HCl (1 : 1). Při reakcích pozorujeme ve všech případech unikání plynu, protože HCl vytěsnila z těchto solí slabší kyselinu uhličitou, siřičitou a sirovodíkovou, z nichž se první a druhá rozložila na vodu a příslušný oxid. Reakce v jednotlivých zkumavkách zapište chemickými rovnicemi, které nezapomeňte vyčíslit. CaCO3 + 2 HCl → CO2 + H2O + CaCl2 Na2SO3 + 2 HCl → SO2 + H2O + 2NaCl FeS + 2 HCl → H2S + FeCl2
Úkol č. 6 Elektrolýza jodidu draselného Pomůcky a chemikálie: U-trubice, elektrody (uhlíkové tyčinky), vodiče, krokosvorky, zdroj stejnosměrného elektrického napětí, silikagel, stojan, 5% roztok KI, fenolftalein. Postup: Do U-trubice nalijeme roztok KI tak, aby po zasunutí elektrod jeho hladina dosahovala asi 1 cm pod okraj obou ramen trubice. Označíme anodu a katodu. Do prostorů kolem obou elektrod přikápneme roztok fenolftaleinu. Uzavřeme elektrický obvod a pozorujeme, zda dochází v prostoru kolem elektrod k nějakým změnám. K jakým změnám dochází při rozpouštění kyselin, zásad a solí ve vodě? Při rozpouštění kyselin a hydroxidů ve vodě vznikají ionty (disociace), při rozpouštění solí se ionty uvolňují z jejich krystalové struktury.
Co se děje v roztocích hydroxidů, kyselin a solí, když je připojíme do elektrického obvodu připojeného ke zdroji stejnosměrného elektrického napětí? Kationty jsou přitahovány k záporné elektrodě-katodě. Tam přijmou jeden nebo více elektronů a přemění se v částice bez náboje – atomy nebo i molekuly. Anionty jsou přitahovány ke kladně nabité elektrodě – anodě. Odevzdáním elektronu z nich vznikají neutrální částice – atomy nebo i molekuly. Zapiš chemickými rovnicemi děje probíhající při elektrolýze KI na anodě a na katodě? Katoda:
2 K+ + 2 e– → 2 K0 2 K + 2 H2O → H2 + 2 K+ + 2 OH–
Anoda:
2 I – → I 2 + 2 e–
Který z produktů elektrolýzy KI jste prokázali fenolftaleinem? Jod Elektrolýzou taveniny se vyrábějí i některé kovy, například hliník. Popiš děje, které budou probíhat při elektrolýze taveniny oxidu hlinitého na uhlíkových elektrodách. Děj na kladné uhlíkové anodě: 3 C(z anody) + 6O-2 – 12 e– --› 3 CO2 Děj na záporné uhlíkové katodě: 4 Al+3 + 12 e– --› 2 Al Celkový zápis: 2 Al2O3 + 3 C(z anody)--› 4 Al + 3 CO2
III. PRO ZVÍDAVÉ HLAVY pevným palivem pro Space shuttle je chloristan amonný insekticid je DDT
