Střední škola obchodu, řemesel a služeb Žamberk Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU Peníze SŠ Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0130 Šablona: III/2 Ověřeno ve výuce dne: 11.2.2013 Třída: K1B Číslo materiálu: VY_32_INOVACE_53 Název materiálu: Chlór, vodík, uhlík Anotace: Materiál pro výuku chemie v 1. ročníku kuchař-číšník v rámci předmětu Základy přírodních věd. Předmět: Základy přírodních věd Autor: Ing. Ilona Stránská
CHLÓR, VODÍK, UHLÍK
CHLÓR Chlor, chlorum, Cl, chemický prvek VII.A skupiny periodické soustavy, patří mezi halogeny. Protonové číslo 17, relativní atomová hmotnost 35,453. Teplota tání je -100,5°C, teplota varu je -34°C, hustota 3,18kg/m3. Chlor byl objeven roku 1774. Vlastnosti. Chlor je žlutozelený, štiplavě páchnoucí, velice reaktivní plyn. Je méně reaktivní než fluor, přesto se slučuje s celou řadou kovů i nekovů. Železo a měď se suchým chlorem nereagují. Chlor se přímo neslučuje jen s kyslíkem, dusíkem, ušlechtilými kovy a vzácnými plyny. Výskyt. V přírodě se vyskytuje ve formě chloridů, například v solných ložiscích a mořské vodě. Vyrábí se elektrolýzou NaCl. Použití. Chlor se používá v organické syntéze, chemické výrobě (HCl, PVC), při výrobě papíru, v textilním průmyslu, k dezinfekci pitné vody. Ve sloučeninách má oxidační číslo -I, I, III, IV, V, VI, VII. Sloučeniny. Ze sloučenin chloru jsou nejdůležitější chlorovodík (kys. chlorovodíková), chlorečnany, chloridy. Význam. V živém organismu je nezbytný pro vodní a acidobazickou rovnováhu a pro regulaci osmotického tlaku, důležitý je i pro tvorbu kyseliny chlorovodíkové v žaludeční šťávě. Chlor je jedovatý, silně leptá sliznice.
VODÍK • Vodík je bezbarvý plyn, bez chuti a bez zápachu. Je mnohem lehčí než vzduch, proto se využívá k plnění meteorologických balonů. • Vodíku je hořlavý. Hořením vodíku (slučováním vodíku s kyslíkem) se uvolňuje velké množství tepla. Toto teplo můžeme využít ke svařování a řezání kovů, k pohonu raketových motorů nebo automobilu. Směs vodíku se vzduchem je výbušná. • Vodík je přepravuje v ocelových lahvích s červeným pruhem. • Vodík tvoří mnoho sloučenin. Sloučeniny vodíku s jinými prvky se nazývají hydridy. Vodíková bomba patří mezi zbraně hromadného ničení. Její účinky jsou mnohem ničivější než účinky atomové bomby.
VODÍK Výskyt Vodík je nejrozšířenější prvek v celém vesmíru a třetí nejrozšířenější prvek na Zemi. Vyskytuje se volně i vázaný ve sloučeninách. Na Zemi se volný vodík za běžných podmínek nevyskytuje, a proto je zde vázán jenom ve sloučeninách. Největší množství vodíku je vázáno ve vodě, ale je vázán i v různých organických i anorganických sloučeninách. Je to také významný biogenní prvek. V přírodě se vyskytuje jako směs tří izotopů: • protium (lehký vodík) - H • deuterium (těžký vodík) - H nebo také D - obsahuje v jádře jeden neutron • tritium - H označovaný také jako T - v jádře má dva neutrony Vlastnosti Je to bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, který je lehčí než vzduch. Molekulový vodík je poměrně stabilní a také málo reaktivní. S většinou prvků se proto slučuje až za zvýšené teploty nebo za přítomnosti katalyzátorů. Hoří, ale hoření nepodporuje. V laboratoři se může vodík připravovat reakcí neušlechtilých kovů s kyselinami nebo hydroxidy v tzv. Kippově přístroji: Použití Výroba různých chemických sloučenin (amoniak - NH3, kyselina dusičná - HNO3, methylalkohol CH3OH, různá dusíkatá hnojiva, atd.), výroba některých kovů nebo ztužování tuků. Dříve se používal také ke svařování a řezání kovů (kyslíkovodíkový plamen). Kapalný vodík se používá jako raketové palivo, ale může být zdrojem energie i pro jiná zařízení. Vodík se přepravuje a uchovává v ocelových lahvích označených červeným pruhem. Sloučeniny H2O - voda hydridy - binární (dvouprvkové) sloučeniny vodíku
UHLÍK • Uhlík je typický nekov. Vyskytuje ve třech různých formách (modifikacích): tuha (grafit), diamant, fulleren. Všechny tři modifikace (formy) mají stejné chemické složení - uhlík. Jejich rozdílné vlastnosti jsou způsobeny různým uspořádáním atomů uhlíku. • Grafit (tuha) je černá měkká látka. Atomy uhlíku jsou uspořádány ve vrstvách. Jednotlivé vrstvy jsou vázány pouze slabými silami, proto mohou po sobě klouzat a snadno se odlučují. Uhlík je vynikající vodič. Grafit se používá jako náplň do tužek, jako žáruvzdorná hmota nebo jako elektroda do suchých článků • Diamant je bezbarvá forma uhlíku. Diamanty jsou hořlavé! Malé procento přírodních diamantů se využívá ve šperkařství. Vybroušený diamant je briliant. Hmotnost diamantů se udává v karátech, 1 karát = 0,205 gramu. Díky zvláštnímu uspořádání atomů uhlíku diamant velmi tvrdý. Jen málo látek na světě je stejně tvrdých nebo tvrdších než diamant. Diamanty, které nelze použít k výrobě šperků, se používají na vrtání, broušení nebo řezání odolných materiálů (např. ropné vrty nebo vrtačky zubařů). • Fulleren je další modifikací uhlíku. Jeho atomy jsou uspořádány tak, že vypadají jako fotbalový míč. Fullereny jsou uměle vyrobené látky. Vyrábí se zahřátím grafitu na vysokou teplotu.
UHLÍK •
• • • • • • •
• •
Uhlík je nekovový prvek. Dobře vede elektrický proud. Přírodní modifikace uhlíku jsou tuha (grafit) a diamant. Umělé modifikace uhlíku jsou fullereny, saze, aktivní uhlí a koks. Grafit (tuha) je černá měkká látka. Používá se jako náplň do tužek, k výrobě žáruvzdorných kelímků a jako elektrody. Diamant je bezbarvá forma uhlíku, je tvrdý a hořlavý. Používá se ve šperkařství, k broušení a řezání. Diamanty se vyrábí uměle. Hmotnost diamantů se udává v karátech. Fullereny jsou uměle vyrobené látky. Využívají se v nanotechnologiích. Saze vznikají spalováním uhlí za špatného přístupu vzduchu. Používají se jako černý pigment a jako plnidlo do pneumatik. Aktivní uhlí má velký povrch, na který adsorbuje barviva i plynné látky. Koks vzniká zahříváním uhlí. Slouží jako redukční činidlo při výrobě železa a k vytápění. Oxid uhličitý CO2 je bezbarvý plyn, bez chutí a bez zápachu, těžší než vzduch. Je nejedovatý ale nedýchatelný. Nepodporuje hoření. Důkaz oxidu uhličitého se provádí vápennou vodou. Velké množství oxidu uhličitého v atmosféře se podílí na vzniku skleníkového efektu. Kyselina uhličitá H2CO3 je bezbarvá kapalina. Je nestálá a rozkládá se na oxid uhličitý a vodu. Je obsažena v nápojích sycených oxidem uhličitým. Uhličitany jsou soli kyseliny uhličité. Uhličitan vápenatý se vyskytuje ve formě nerostů, tvoří skořápky od vajíček a ulity některých měkkýšů, tvoří také krápníky a kotelní kámen. Uhličitany se dokazují reakcí s kyselinou chlorovodíkovou (šumí).
Použité zdroje • www.wikipedie.cz • Blažek Jaroslav - Chemie pro studijní obory SOŠ a SOU nechemického zaměření, SPN 2009 • použitý materiál je z vlastních zdrojů autora • www.seznam.cz • Ilustrace – viz. obrázky
