Chemie 8. třída
Chemie 8. třída
ÚVOD DO CHEMIE
Co je to chemie?
- přírodní věda, která zkoumá složení a vlastnosti látek a jejich přeměny na jiné látky
S jakými předměty dále souvisí?
odvětví chemie – anorganická, organická, biochemie, fyzikální chemie ….
https://www.youtube.com/watch?v=Is42-BvF93Y&list=PLu9YmWHGvyyuHFQybnXu_RybgtAHlYKS-&index=2 od 3. minuty
předchůdce chemie
https://www.youtube.com/watch?v=WWFaMyBrsSQ 3 min.
https://www.youtube.com/watch?v=Cjj43KIAuDM&list=PLu9YmWHGvyyuHFQybnXu_RybgtAHlYKS 3., 6. minuta úvod, alchymie
význam a využití chemie
- čištění vody
- přídavky do potravin - potravinářská barviva, konzervační látky ("éčka")
- technologie výroby piva, vína
- výroba oblečení, barvení látek, syntetická vlákna
- výroba různých materiálů např. papír, cement, vápno
- plasty
- hnojiva
- léky
- čisticí prostředky do domácnosti
- barvy, laky
- pohonné hmoty
využití v negativním slova smyslu – chemické zbraně, průmyslová hnojiva, jedy, drogy, dopink
https://www.skolasnadhledem.cz/game/1765
LÁTKY A TĚLESA
tělesa – předměty, které nás obklopují, mají různý tvar, velikost a funkci, jsou tvořena z různých látek
rozdělení látek
a) podle původu:
- přírodní – voda, dřevo, uhlí, zlato
- vyrobené – papír, plast
- odpady – průmyslové, zemědělské, domovní
b) podle skupenství:
- pevné – např. železo
- kapalné – např. voda
- plynné – např. oxid uhličitý
Zjišťování vlastností látek
- pozorování (pomocí našich smyslů)
- pokus (s použitím pomůcek, aparatur)
- měření (pomocí měřidel, měřicích aparatur)
pozorování našimi smysly - tabulka v učebnici
Vlastnosti látek, které zjišťujeme pozorováním a popisujeme slovy označujeme jako KVALITATIVNÍ.
BEZPEČNOST V CHEMII
https://www.youtube.com/watch?v=01Jd2np8cxk&list=PLu9YmWHGvyyuHFQybnXu_RybgtAHlYKS-&index=4 od 6. minuty
- výstražné symboly, bezpečnostní listy, bezpečnostní uzávěry
H – věty ("hazard" věty) – popisují riziko
P – věty – popisují doporučení, např. nejíst, nepít při manipulaci s látkou atd.
dříve značení R a S věty
https://cs.wikipedia.org/wiki/H-v%C4%9Bty H – věty
https://cs.wikipedia.org/wiki/P-v%C4%9Bty P - věty
znát výstražné piktogramy - viz učebnice
První pomoc při zasažení kyselinou nebo hydroxidem
- zasaženou pokožku omýt velkým množstvím vody, zasažené oči promývat proudem studené vody, při požití nevyvolávat zvracení, zavolat lékařskou pomoc
popáleniny
1. stupně – postižené místo omýt proudem studené vody (nejméně 10 minut)
2. stupně – proudem studené vody, sterilně překrýt
3. stupně – sterilně překrýt, zavolat rychlou
zdravotnickou službu
https://www.skolasnadhledem.cz/game/3777 první pomoc
MĚŘENÍ LÁTEK
- pomocí měřidel, měřících přístrojů
- teplota tání tt °C
teplota, při které látka přechází z pevného skupenství do kapalného (led→ voda)
- teplota varu tv °C
teplota, při které kapalná látka přechází z kapalného skupenství do plynného v celém svém objemu
- hustota ρ
ρ = m/V
Vlastnosti látek, které měříme a vyjadřujeme v jednotkách označujeme jako KVANTITATIVNÍ.
Zjisti, jakou má teplotu varu, tání a hustotu – železo, olovo, dusík, sodík - pracuj z Matem.fyzikálně chemickými tabulkami
POKUS (EXPERIMENT)
chemický pokus – cílené zjišťování vlastností a chování látek při dodržování přesného postupu a zásad bezpečnosti.
pokusem zjišťujeme:
- chování látek za určitých podmínek
- reaktivitu látek
- látky vznikající při reakci
- hořlavost látek
- výbušnost látek
V chemické laboratoři se řídíme řádem laboratoře a dodržujeme pokyny vyučujícího. V laboratoři nikdy nejíme, nepijeme.
Používáme ochranné pomůcky – pracovní oděv (plášť), ochranné brýle, příp. obličejový štít, rukavice
Průběh chemického pokusu označujeme jako chemický děj, kdy se výchozí látky přeměnily v jiné látky s jinými vlastnostmi. např. hoření uhlí (vzniká popel)
fyzikální děj – nemění se podstata látek, mění se např. skupenství
Katalyzátory – chemické látky, které ovlivňují průběh (rychlost) chemických reakcí, po reakci zůstávají beze změny
https://www.skolasnadhledem.cz/game/3778 bezpečnost v laboratoři
LABORATORNÍ NÁDOBÍ
umět poznat – Petriho miska, zkumavka, kádinka, hodinové sklo, kleště, stojan s držáky, odměrný válec, třecí miska s tloučkem, nálevka, skleněná tyčinka, lžička, pipeta, laboratorní baňka, laboratorní kahan
https://www.youtube.com/watch?v=zWDSYgFpMN0&list=PLu9YmWHGvyyuHFQybnXu_RybgtAHlYKS-&index=3 od 5. minuty
MIMOŘÁDNÉ SITUACE, HAVÁRIE, EVAKUACE
https://www.youtube.com/watch?v=W9nv18a9fbM chemické látky
https://www.youtube.com/watch?v=IQE4-ncs3OE únik nebezpečných látek
SMĚSI
látka – má stálé složení a charakteristické vlastnosti
směs – složena ze dvou nebo více chem. látek (složek)
třídění směsí:
podle velikosti částic
- stejnorodé – částice nejde rozpoznat okem, lupou, ani mikroskopem, např. vzduch, minerální voda, sklo, stejnorodé směsi nazýváme roztoky, stejnorodé směsi můžeme rozdělit také podle skupenství
- různorodé – částice můžeme rozpoznat okem, lupou, mikroskopem, např. žula, směs vody a oleje, směs vody a zeminy
a) suspenze – směs pevné a kapalné látky (písek ve vodě, křída ve vodě)
b) emulze – směs kapalných látek (majonéza, olej ve vodě, mléko, krém na opakování)
c) pěna – směs plynné látky rozptýlené v kapalné látce (šlehačka) nebo v pevné látce (polystyren)
d) aerosol – směs kapalné látky rozptýlené v plynné látce (mlha), nebo směs pevné látky rozptýlené v plynné látce (dým)
Roztoky (= stejnorodé směsi)
rozpouštědlo (vždy víc než rozpuštěné látky, nejvýznamnější = voda) + rozpuštěná látka (např. různé soli, některé hydroxidy, atd.)
Složení roztoku vyjadřuje hmotnostní zlomek w
w= m (části) /m (celku)
koncentrovaný roztok - má vysoký hmotnostní zlomek rozpuštěné látky
zředěný roztok - má nízký hmotnostní zlomek rozpuštěné látky
rozpustnost látek - největší možné množství rozpuštěné látky, která se rozpustí ve 100g rozpouštědla při dané teplotě
nasycený roztok - při dané teplotě se žádná další látka nerozpustí
Příklady na hmotnostní zlomek
Do hrnku z 200g roztoku čaje jsme nasypali 5g cukru. Vypočtěte hmotnostní zlomek cukru v čaji. Kolik % cukru roztok čaje obsahuje?
m(s) = 5g w= 5/205 w= 0,024
m= 5g + 200g = 205g
Hmotnostní zlomek cukru v čaji je 0,024 neboli 2,4%.
ODDĚLOVÁNÍ SMĚSÍ
1. přebírání = separování
- při třídění odpadů ve sběrnách surovin
2. usazování = sedimentace
- usazení těžších látek u dna (na základě hustoty)
- př. vyluhovaný čaj, zrnková káva, voda + hlína
- ČOV, čištění ropy, rýžování zlata
3. filtrace
- pevné látky se oddělí od kapalných látek pomocí filtru
- př. voda + písek, těstoviny ve vodě, prach ve vzduchu
- vysávání prachu, ČOV
4. destilace
- složky se oddělí na základě rozdílné teploty varu
- provádí se v destilační aparatuře
- př. voda na pokličce při vaření polévky, výroba alkoholu
- získávání benzinu, nafty z ropy, výroba mýdel
5. krystalizace
- oddělení rozpuštěné látky z roztoku
- vznikají krystalky
- př. výroba cukru, získávání soli z mořské vody
6. chromatografie
- přístrojová metoda, rozklad barev
- oddělování potravinářských barviv
7. extrakce = vyluhování
Důležité je rozpouštědlo a podmínky při luhování. např. příprava léčivých čajových nápojů
8. odstřeďování
9. sublimace
přeměna skupenství – z pevné látka se stane plyn bez přechodu přes kapalnou fázi.
využití: čištění chemických látek
Opačný proces je desublimace = plyn se mění v pevnou látku.
VZDUCH
- nezbytný pro život
- směs látek, které vytváří plynný obal Země (atmosféru)
- směs plynných, kapalných a pevných látek
- složení: kyslík, dusík, oxid uhličitý, vzácné plyny, vodní páry, mikroorganismy, částečky prachu
Využití kyslíku: výroba oceli, řezání a svařování kovů, raketové palivo, lékařství. Tlakové lahve s kyslíkem jsou označeny modrým pruhem.
Využití dusíku: chladivo, výroba průmyslových látek (hnojiva, amoniak, kys. dusičná,…) Tlakové lahve jsou označeny zeleným pruhem.
Vzácné plyny a jejich využití: ochranná atmosféra v osvětlovacích tělesech – žárovky, zářivky
Znečištění vzduchu zdroj: auta, elektrárny, teplárny
Smog= směs mlhy, prachu a kouřových zplodin, působí škodlivě na lidský organismus
Teplotní inverze - způsobuje vznik smogu, zabraňuje promíchání vzduchu nad povrchem země →poklička z teplého vzduchu nad studeným vzduchem, ve kterém se hromadí nečistoty
Emise = označení pro oxidy dusíku, síry, uhlíku a prachových částic vycházejících z určitého zdroje, př. komín, výfuk
Imise = vznikají z emisí chemickou reakcí, působí na organismy (člověk, příroda)
Kyselý déšť = dešťová voda se vlivem rozpuštěného oxidu uhličitého, oxidu siřičitého a oxidů dusíku mění ve slabé kyseliny. Tyto kyseliny narušují povrchy rostlin, stromů, domů, soch.. – naleptávají je.
Čistota ovzduší - je závislá na konkrétním místě a přítomnosti průmyslu, automobilové dopravy, spalování odpadu za nízkých teplot,..
Znečištění ovzduší
- aktuální problém
- roste znečišťování z automobilové dopravy, průmyslové znečištění – hlavně prach ve velkých městech (Praha, Brno, Ostrava, Plzeň atd.)
- důsledky znečištění pro organismy
- zkracování délky života (u prachu asi 10 měsíců)
- onemocnění dýchacího systému
- výskyt rakoviny
- srdeční a cévní onemocnění
Ozonová vrstva
- část stratosféry (25-35 km nad zemským povrchem)
- ozon = O3 = 3 atomy kyslíku
- chrání planetu před ultrafialovým zářením (UV) z kosmu
- výška ozonové vrstvy se měří
- v místech oslabení → ozonová díra (hlavně na pólech planety). S oslabováním ozonové vrstvy souvisí stoupající výskyt rakoviny kůže a poškozování zraku.
VODA H2O
- nejběžnější látka na Zemi, pokrývá 70% povrchu zeměkoule, bezbarvá kapaliny, bez zápachu a bez chuti
- dobré rozpouštědlo pevných i plynných látek, nejdůležitější sloučenina na Zemi, má tři skupenství
- pevné – led
- kapalné
- plynné – pára
VODA
pitná - nejdůležitější, zdravotně nezávadná, dodávaná z vodáren, kde se upravuje, získáváme ji z vody povrchové nebo podzemní (studny)
minerální - má léčebné účinky, obsahuje minerální látky, př. Vincentka, Ida, Šaratice
destilovaná voda - chemicky upravená, neobsahuje žádné minerály, nevhodná k pití, použití: v laboratořích, do žehliček,..
užitková voda - nevhodná ke konzumaci, nesmí obsahovat látky poškozující zdraví, využití: mytí aut, zalévání, praní, koupání,…
odpadní voda - vzniká činností člověka, obsahuje škodlivé látky, před vypuštěním do řek se musí vyčistit Ú čistírny odpadních vod, využití odpadu po filtraci, kal – hnojivo, plyny – spálí se při ohřevu vody, výrobě tepla
Dle obsahu rozpuštěných látek
- destilovaná (chemicky čistá voda)
- měkká (obsahuje málo rozpuštěných látek, dešťová voda, povrchová voda)
- tvrdá (obsahuje hodně rozpuštěných látek, podzemní voda)
Koloběh vody v přírodě - umět vysvětlit
ATOM
Látky se skládají z částic, které jsou v neustálém pohybu.
Atom – základní stavební jednotka látek, skládá se z kladně nabitého jádra a záporně nabitého obalu.
jádro – p+ protony kladně nabité n0 neutrony neutrální, bez náboje
obal – e- elektrony záporně nabité
počet protonů v jádře je stejný jako počet elektronů v obalu, atom je elektricky neutrální
protonové číslo – Z udává počet protonů v jádře
nukleonové číslo – A udává počet nukleonů v jádře (protony + neutrony dohromady)
obal atomu – obsahuje elektrony (částice se záporným el. nábojem), elektrony jsou uspořádány do vrstev (1-7) – vodorovná řada v per. tabulce
nejvzdálenější vrstva = valenční vrstva – elektrony zde mají největší energii (valenční energii)
CHEMICKÉ PRVKY
chemický prvek – látka složená z atomu se stejným protonovým číslem
každý prvek je určený značkou, českým a mezinárodním názvem, protonovým číslem
periodická soustava prvků – D. I. Mendělejev
periody (vodorovné řady) – 1-7 podle počtu valenčních vrstev
skupiny (sloupce) – 1-18 I – VIII. A, B podle počtu valenčních elektronů
periodický zákon – vlastnosti prvků a jejich sloučenin se periodicky (pravidelně) opakuje v závislosti na protonovém čísle jejich atomů
CHEMICKÁ VAZBA
- soudržné síly mezi atomy v molekulách
molekula – částice složená ze 2 a více sloučených atomů, na jejím vzniku se podílejí valenční elektrony
elektronegativita X – schopnost atomu přitahovat elektrony chemické vazby
typy vazeb: a) nepolární – mezi stejnými atomy, rozdíl X 0-0,4
b) polární – rozdíl X 0,4-1,7
c) iontová – rozdíl X větší než 1,7
chemické látky – chemické prvky
chemické sloučeniny – ze 2 a více chemických prvků, např. CO2 – 1 atom C, 2 atomy O
chemické sloučeniny –
a) podle původu – organické – např. bílkoviny, vitaminy
- anorganické – H2O, CO2
b) podle počtu sloučených prvků – dvouprvkové - NaCl, H2O
tříprvkové – NaOH, H2SO4
víceprvkové – NaHCO3
chemický vzorec – symbol, který udává druh a počet atomů vázaných v molekulách
S8 – 8 atomů síry (prvek)
CO2 – chemická sloučenina, molekula obsahuje 1 atom uhlíku a 2 atomy kyslíku
H2SO4 – chemická sloučenina, molekula obsahuje 2 atomy vodíku, 1 atom síry, 4 atomy
kyslíku
IONTY
- částice, které nesou elektrický náboj
kation – má kladný náboj, má více protonů v jádře, kovy (Na+, Zn 2+, Al 3+) a vodík H+
anion - má záporný náboj, má více elektronů v obalu, nekovy (Cl-, O2-)
mezi kationty a anionty se vytváří iontová vazba
Ionty jsou k sobě poutány velkými silami, iontové sloučeniny mají:
vysokou teplotu tání, teplotu varu
rozpustné ve vodě
tvoří krystaly
vedou elektrický proud
https://www.youtube.com/watch?v=MWIBuwANFJ0
CHEMICKÁ REAKCE
- děj, při kterém z výchozích chemických látek vzniká jiná chemická látka
výchozí – REAKTANTY
vznikající – PRODUKTY
původní chemické vazby zajikají a vznikají nové
hoření – typ chemické reakce, probíhá na vzduchu, dochází k uvolňování tepelné a světelné energie
EXOTERMICKÁ REAKCE – chem. reakce, která uvolňuje teplo
ENDOTERMICKÁ REAKCE – chem. reakce, která spotřebovává teplo
průběh chem. reakcí ovlivňují – teplota, tlak, katalyzátor
zákon zachování hmotnosti – hmotnost chem. látek před reakcí = hmotnosti chem. látek po reakci (platí v uzavřené soustavě)
18. st. M. V. Lomonosov
A. L. Lavoisier
počet atomů reaktantů = počtu atomů produktů
rozdělení chem. reakcí:
slučování (syntéza) – chem reakce, při které z jednodušších látek vznikají látky složitější
Zn + S → ZnS
rozklad (analýza) - – chem reakce, při které ze složitějších látek vznikají látky jednodušší
HgI2 → Hg + I2
Třídění chemických prvků
1. podle skupenství
a) pevné
b) kapalné – brom, rtuť
c) plynné – 11 prvků, dvouatomové molekuly H2, O2, N2, F2, Cl2 + vzácné plyny (Ne, Ar, Xe)
2. podle výskytu
a) přirozené – 90, volně v přírodě nebo ve sloučeninách
b) umělé – připravené v laboratoři
3. podle vlastností
a) kovy – kovový lesk, vedou el. proud a teplo, tažné, kujné
b) polokovy - křehké
c) nekovy – 16, nevodivé, nemají kovový lesk
NEKOVY
16 prvků, skupenství plynné (H2, O2, N2) nebo v pevném skupenství (S, p, C), kapalné pouze Br
VODÍK H2
výskyt: nejrozšířenější ve Vesmíru, nejčastěji ve sloučeninách, bílkovinách
vlastnosti: bezbarvý plyn, bez zápachu, hořlavý (se vzduchem tvoří výbušnou směs), lehčí než vzduch (14x), nejmenší hustota, tvoří 2 – atomové molekuly, může vytvářet H+ kationty
výroba: průmyslově ze zemního plynu (methanu) nebo rozkladem vody elektrolýzou
využití: výroba amoniaku (čpavku) NH3, syntetického kaučuku, výrobě kovů, svařování a řezání kovů, ztužování tuků, kapalný jako pohon do raketových motorů
významné sloučeniny: H2O, NH3, H2O2 peroxid vodíku – bělící účinky, ve zředěné podobě dezinfekce
KYSLÍK O2
výskyt: nejrozšířenější na Zemi, sloučeniny téměř se všemi prvky, součástí atmosféry 21%, vody, organismů, nezbytný pro život, dvou -, tří – atomové molekuly
O2 - dýcháme
O3 – ozón, vzniká např. při bouřce, ozonosféra
vlastnosti: bezbarvý plyn, bez zápachu, podporuje hoření
výroba: destilací zkapalněného vzduchu
využití: sváření, řezání kovů, kapalný pohon raketových motorů, dýchací přístroje, zdravotnictví, O3 dezinfekce vody a vzduchu
významné sloučeniny: oxidy H2O, SiO2, CO, kyseliny H2SO4, HNO3, soli CaCO3, CaSO4, hydroxidy NaOH
DUSÍK N2
výskyt: součástí vzduchu, vázaný v kyselinách, bílkovinách, tvoří dvouatomové molekuly
koloběh dusíku v přírodě – N je v půdě ve formě dusičnanů, rostliny ho přijímají z půdy a přemění na bílkoviny, živočichové je přijímají v bílkovinné potravě, část bílkovin odbourají na jednodušší látky, které vyloučí do půdy a přijímají je rostliny
vlastnosti: plyn, 2 – atomové sloučeniny, málo reaktivní, tv = -196°C, tt = -210°C
využití: skladování hořlavin, ochranná atmosféra, chladírenství, výroba dusíkatých sloučenin, dusíkatá hnojiva
HALOGENY
VII. A skupina – Fl, Cl, Br, I
výskyt:
ve sloučeninách, I – mořské řasy, F – součást zubní skloviny, Cl – žaludeční šťávy, I – štítná žláza
vlastnosti: 2 – atomové molekuly F2, Cl2, Br2, I2
charakteristický zápach, zdraví škodlivé
F, Cl – žlutozelený plyn
Br – červenohnědá kapalina, leptá pokožku, jedovatý
I – černošedá pevná látka, sublimuje
výroba: elektrolýzou
využití:
F – zubní pasty, teflon, freony
Cl – dezinfekce vody, SAVO, plasty, HCl, bělící účinky, jed Yperit
Br – léčiva (Bromhexin), halogenové žárovky
I – jodová tinktura,
dezinfekce, přidává se do kuchyňské soli
Uhlík C
výskyt: jako diamant a grafit (tuha), v těle organismů, v ropě, zemním plynu, uhlí, CO2, CO, uměle vytvořený – saze, koks, aktivní uhlí
vlastnosti: diamant – nejtvrdší nerost
grafit – měkký, píše, dobrý vodič a žáruvzdorný
aktivní uhlí – zachycuje barviva, jedovaté a škodlivé látky
využití: diamanty – broušení, vrtání, řezání, šperky
grafit – tužky, elektrody
saze – výroba pneumatik
koks – výroba surového železa, palivo z černého uhlí
aktivní uhlí – živočišné uhlí, do filtrů ochranných masek
Síra S
výskyt: v přírodě v okolí sopek nebo ve sloučeninách, pyrit FeS2, v organismech (bílkovinách)
vlastnosti: pevná, žlutá, krystalická nebo prášková látka, hořlavá a nerozpustná ve vodě
využití: výroba kyseliny sírové, dezinfekce sudů (vinařství), přípravky na ochranu rostlin proti škůdcům (hubení hmyzu)
Fosfor P
výskyt: v přírodě pouze ve sloučeninách (apatit), v kostech (dodává tvrdost, pevnost)
vlastnosti: bílý fosfor – pevná, bílá, velmi jedovatá látka, na vzduchu se vznítí (uchovává se pod vodou)
červený fosfor – tmavě červený prášek, není jedovatý ani samozápalný
využití: bílý – bojové látky
červený – zápalky
sloučeniny fosforu se obecně používají jako hnojiva,
dříve do pracích prášků
POLOKOVY
prvky: bor B, křemík Si, germanium Ge, arsen As, selen Se, Antimon Sb, tellur Te, astat At
většinou jsou křehké, nejsou kujné, využívají se jako polovodiče (malá elektrická vodivost)
Křemík Si
výskyt: tvoří množství sloučenin – nerost křemen (mnoho odrůd), křemičitany, součástí hornin, v lidském těle – zubní sklovina, v kostech
vlastnosti: křehký, není kujný
výroba: čistý křemík se vyrábí v elektrických pecích z křemene za pomocí koksu
využití: velmi čistý křemen – polovodič (elektronické součástky, čipy do PC, součástky do mobilu), solární články
arsen – As – jedy na krysy
KOVY
80% periodické soustavy
kovový vzhled, vysoká teplota tání, elektrická a tepelná vodivost, pevné látky kromě rtuti, kujné, tažné
dělení:
1. podle hustoty – lehké – Na, Mg, Al
těžké – Pb, Fe, Ni
2. podle stálosti na vzduchu a ve vlhku – ušlechtilé – Au, Ag, Pt
neušlechtilé – Fe, Mg, Li, Zn
3. podle dostupnosti a ceny – drahé – Au, Pt, Ag
ostatní – Fe, Zn, Al
slitiny – směs kovů se roztaví a nechá stuhnout, mají lepší vlastnosti než kovy, např. bronz (slitina Cu a Sn) – tvrdší než čistá měď
Hliník Al
výskyt: nejrozšířenější kov v přírodě, v řadě nerostů a hornin (získává se z bauxitu)
vlastnosti: stříbrolesklý, měkký, dobrý vodič el. proudu a tepla
využití: alobal, plechovky, výroba CD, DVD, kabely
dural – slitina Al+Mg+Cu+Mn výroba letadel, aut, jízdních kol
https://www.youtube.com/watch?v=VCirmMhKiAk výroba hliníku
Železo Fe
výskyt: jedním z nejrozšířenějších prvků, v přírodě v železných rudách (magnetit, siderit, hematit), v lidském těle (erytrocyty)
vlastnosti: stříbrolesklý, magnetický, snadno podléhá korozi
výroba: ve vysoké peci za přítomnosti koksu a vápence se vyrábí surové železo, to se zpracovává na litinu a ocel
litina – více uhlíku, pevnější
ocel – méně uhlíku, pružná
využití: litina – topná tělesa, kotle
ocel – nosné konstrukce (mosty), lešení, koleje, plechy, chirurgická ocel
https://www.youtube.com/watch?v=b3BOMfH7Dbc vysoká pec
Měď Cu
výskyt: v přírodě ryzí vzácně, součástí nerostů (chalkopyrit)
vlastnosti: červenohnědý kov, výborný vodič el. proudu a tepla, podléhá korozi (pokrývá se zelenou měděnkou)
využití: vodiče, cívky, elektromotory, varné kotle, střešní krytiny, okapy
slitiny – bronz (Cu + Sn) – sochy
mosaz (Cu+ Zn) – hudební nástroje
Zlato Au
výskyt: ryzí ve zlatonosných písčitých nánosech, rudných žilách
vlastnosti: žlutý, lesklý, měkký, vysoká hustota, dobrá vodivost, odolný vůči kyselinám a zásadám
využití: šperky, medaile, elektrotechnické součástky, zubní lékařství
https://edu.ceskatelevize.cz/video/188-zlato-v-ceske-krajine
Stříbro Ag
výskyt: součástí stříbrné rudy nebo příměs nerostů obsahující Pb, Zn, Cu
vlastnosti: šedý, lesklý, měkký kov, na vzduchu časem zčerná, nejlepší vodič el. proudu a tepla
využití: šperky, mince, medaile
https://www.youtube.com/watch?v=JFMyReR6HBY
Olovo Pb
výskyt: v nerostu galenit
vlastnosti: šedobílý, snadno tavitelný, těžký, jedovatý, pohlcuje rentgenové a radioaktivní záření
využití: akumulátory, náboje, střelivo, ochrana proti škodlivému záření, dříve se přidávalo do benzínu
Zinek Zn
výskyt: v nerostu sfalerit
vlastnosti: šedobílý, snadno tavitelný, na vzduchu stálý
využití: ochrana železa před korozí (pozinkování plechu), baterie, monočlánky, mosaz, šrouby
Rtuť Hg
výskyt: v nerostu rumělka
vlastnosti: kapalné skupenství, stříbrný, jedovatý, slitina amalgán
využití: teploměry, zubní lékařství (slitina Hg+Ag)
https://www.youtube.com/watch?v=EtIX6pmhZ7Q využití kovů
ALKALICKÉ KOVY
I. A skupina –lithium Li, sodík Na, draslík K, rubidium Rb, cesium Cs, francium Fr
(zakroužkovat Li, Na, K – o těch se budeme učit)
výskyt: v přírodě pouze ve sloučeninách
vlastnosti: Li, Na, K – stříbrolesklé, měkké kovy, dají se krájet nožem
silně reaktivní (uchovávají se v petroleji)
kationty alkalických kovů barví plamen - Li – červeně
Na – žlutě
K – fialově
využití:
lithium – baterie
sodík – pouliční osvětlení, sůl, hnojiva, sklo, mýdlo, slitina Na +K chladící směs v jaderných reaktorech
KOVY ALKALICKÝCH ZEMIN
II. A skupina – beryllium Be, hořčík Mg, vápník Ca, stroncium Sr, baryum Ba, radium Ra
(zakroužkovat Mg, Ca – o těch se budeme učit)
výskyt: pouze ve sloučeninách, Ca, Mg v zemské kůře
hořčík Mg
výskyt: nerost magnezit, chlorofyl
vlastnosti: lehký, středně tvrdý kov, špatně vede el. proud
využití: slitiny – výroba aut, kol, letadel, lékařství, prskavky
vápník Ca
výskyt: nerost kalcit, hornina vápenec, v kostech, v zubech, mléčné výrobky
vlastnosti: šedobílý, měkký, reaktivní kov
využití: výroba železa, oceli, stavebnictví, sochařství
NÁZVOSLOVÍ
Dvouprvkové sloučeniny
- oxidy - kyslík + další prvek
- sulfidy - síra + další prvek
- halogenidy - halogen + další prvek
koncovky:
I. – ný
II. – natý
III. –itý
IV. – ičitý
V. – ičný / ečný
VI. – ový
VII. – istý
VIII. – ičelý
HALOGENIDY
- vždy oxidační číslo –I
- podstatné jméno - id
Fe Cl3 chlorid železitý
Ca F2 fluorid vápenatý
NiBr2 bromid nikelnatý
chlorid sodný NaCl sůl kamenná
- získává se z mořské soli
- bílá, krystalická látka, slaná chuť, dobře rozpustná ve vodě
- příprava pokrmů, konzervování, solení silnic, výroba chloru
OXIDY
při hoření dochází ke slučování chem. prvků s kyslíkem, produkty se nazývají oxidy
oxid uhličitý CO2
bezbarvý, nehořlavý, bez zápachu, rozpustný ve vodě, těžší než vzduch, fotosyntéza
použití: chladící zařízení, hasicí přístroje, sycené nápoje, v pevném skupenství "suchý led", tlakové lahve (černá barva)
oxid uhelnatý CO
vzniká nedokonalých spalováním uhlíku za nedostatečného přístupu vzduchu, součást cigaretového kouře, spalovací motory
bezbarvý, bez zápachu, jedovatý
oxid siřičitý SO2
vzniká hořením síry, bezbarvý, ostře páchnoucí, štiplavý, dráždí ke kašli, jedovatý
použití: bělení, dezinfekce (síření sudů), výroba kyseliny sírové
oxid vápenatý CaO
vyrábí se ve vápenkách tepelným rozkladem vápence
CaCO3 → CaO + CO2
bílá, pevná krystalická látka, žíravina, leptá pokožku, sliznice
použití: stavebnictví – pálené vápno (při reakci s vodou vzniká hašené vápno), součást cementu, výroba skla
oxid křemičitý SiO2
nerost křemen, součást hornin
těžko tavitelná pevná látka, odolná vůči vodě a kyselině
použití: stavebnictví (písek do malty, betonu), výroba skla
oxid hlinitý Al2O3
nerost korund (odrůdy smirek, safír – modrý, rubín – červený), součást horniny bauxitu
použití: smirek – brusný papír, brousek, výroba hliníku, šperky – rubín, safír
SULFIDY
síra + další prvek
pevné látky, v přírodě jako nerosty, kovový lesk
S – sulfid
sulfid olovnatý PbS - nerost galenit, získává se olovo (stříbrně šedé)
sulfid zinečnatý ZnS - nerost sfalerit, získává se zinek
disulfid železnatý FeS2 - nerost pyrit, "kočičí zlato"
sulfan H2S – sirovodík, bezbarvý, páchnoucí, jedovatý
TŘÍPRVKOVÉ SLOUČENINY
- skládají se z atomů 3 prvků
a) hydroxidy – ve vodě odštěpují hydroxidový anion OH- např. NaOH
b) kyslíkaté kyseliny – ve vodě odštěpují kation H+ , obsahují vodík, kyslík a další prvek, např. H2SO4
c) soli kyslíkatých kyselin – sloučeniny kationtu kovu a aniontu kyseliny např. K2SO4
HYDROXIDY
bezpečnost práce s hydroxidy – používáme ochranné pomůcky, pevné hydroxidy nebere nikdy do rukou, při mísení hydroxidů s vodou směs důkladně mícháme, při potřísnění hydroxidem postižené místo omýváme proudem tekoucí vody příp. neutralizujeme zředěným octem
vodným roztokům hydroxidů říkáme louhy
hydroxid sodný - NaOH
hydroxid draselný – KOH
bílé pevné látky, ve vodě dobře rozpustné, pohlcují vzdušnou vlhkost, žíraviny
využití: výroba mýdel, papíru, plastů, čištění vratných lahví před novým plněním
hydroxid vápenatý Ca(OH)2
vzniká reakcí oxidu vápenatého s vodou (hašením páleného vápna)
CaO + H2O → Ca(OH)2
bílá pevná látka, málo rozpustná ve vodě
využití: hašené vápno, příprava malty, vápnění půdy (hnojivo)
hydroxid amonný NH4OH
bezbarvá, nestálá kapalina, čpavý zápach (označení čpavek), dráždí dýchací cesty
využití: výroba hnojiv
KYSELINY
v molekulách mají vázaný vodík, ten ve vodě odštěpují jako vodíkový kation H+, ze zbytku molekuly se stane anion kyseliny, tento děj se nazývá ionizace (disociace)
HCl → H+ + Cl-
bezpečnost práce s kyselinami – používáme ochranné pomůcky,při ředění lejeme kyselinu do vody, při potřísnění omýváme proudem tekoucí vody, příp. neutralizujeme roztokem jedlé sody
a) bezkyslíkaté kyseliny – neobsahují v molekule atom kyslíku
b) kyslíkaté kyseliny – vodík, kyslík, kyselinotvorný prvek
BEZKYSLÍKATÉ KYSELINY
HF – kyselina fluorovodíková
HBr – kyselina bromovodíková
HI – kyselina jodovodíková
H2S – kyselina sirovodíková (sulfanová)
HCl – kyselina chlorovodíková
kyselina chlorovodíková HCl
vzniká rozpuštěním plynného chlorovodíku ve vodě
bezbarvá, těkavá žíravina, (technická je nažloutlá, prodává se pod názvem kyselina solná), součást žaludečních šťáv
využití: výroba plastů, čištění kovů, odstraňování vodního kamene
KYSLÍKATÉ KYSELINY
kyselina sírová H2SO4
bezbarvá olejová kapalina, silná žíravina
využití: hnojiva, barviva, umělá vlákna, akumulátory (autobaterie)
kyselina dusičná HNO3
nestálá bezbarvá kapalina, rozkládá se účinkem světla (uchovává se v tmavých lahvích), žíravina
využití: dusíkatá hnojiva, léčiva, výbušniny, plasty
kyselina uhličitá H2CO3
velmi slabá kyselina, vzniká rozpouštěním CO2 ve vodě, součástí perlivých nápojů
kyselina trihydrogenfosforečná H3PO4
výroba hnojiv, zředěná do sycených nápojů (Cola)
KYSELOST A ZÁSADITOST ROZTOKŮ
kyselost roztoku způsobují vodíkové kationty H+
zásaditost roztoku způsobují hydroxidové anionty OH-
míru kyselosti a zásaditosti roztoku udává stupnice pH (0-14)
pH méně než 7 – kyselý roztok
pH = 7 – neutrální roztok
pH více než 7 – zásaditý roztok
Ph se zjišťuje pomocí indikátorů (organické látky, které mění barvu v závislosti na prostředí), mohou být přírodní – lakmus nebo vyrobené (fenolftalein)
využití indikátorů v praxi – zemědělství, lékařství, farmacie, chemický průmysl
NEUTRALIZACE
reakce kyseliny s hydroxidem, jejímž produktem je voda a sůl příslušné kyseliny
NaOH + HCl → NaCl + H2O
při neutralizaci se vždy uvolňuje teplo, a proto se teplota směsi zvyšuje.
využití neutralizace v praxi – překyselení žaludku (pálení žáhy) neutralizujeme roztokem jedlé sody, včelí bodnutí (neutralizujeme roztokem mýdla nebo jedlé sody, vosí bodnutí – je zásadité, neutralizujeme kyselinou citronovou nebo octem
využití v průmyslu – odstraňování látek z odpadních vod, zpracování surovin, …
SOLI
- jsou chemické látky, které jsou tvořeny kationtem kovu a aniontem kyseliny
- v přírodě jako krystalické látky (z roztoku se dají oddělit krystalizací, vysoká teplota tání a teplota varu)
vznik solí:
- neutralizací (reakce kyseliny s hydroxidem, vzniká sůl a voda)
- reakcí kovu s kyselinou
- reakcí kovu s nekovem
- srážecími reakcemi (reakce dvou roztoků solí, vzniká sraženina = nerozpustná pevná látka, která se během reakce vylučuje z roztoku)
rozdělení solí:
a) soli bezkyslíkatých kyselin – většinou dvouprvkové, neobsahují v molekule atomy kyslíku, např. halogenidy, sulfidy
b) soli kyslíkatých kyselin –
HYDROGENSOLI
- obsahují anionty, ve kterých je jeden nebo více atomů vodíku
- např. hydrogen uhličitan sodný (jedlá soda)
HYDRÁTY SOLÍ
- v některých jsou vázány molekuly vody
počet molekul vody
řecké značení
počet molekul vody
řecké značení
1 mono 2 di 3 tri 4 tetra 5 penta 6 hexa 7 hepta 8 okta 9 nona 10 deka
využití solí:
dusičnany, uhličitany, hydrogenuhličitany, fosforečnany, křemičitany, sírany
DUSIČNANY
dusičnan sodný NaNO3
dusičnan draselný KNO3
výskyt – nerosty (ledek chilský, draselný ledek)
využití – hnojiva, suroviny pro chemický průmysl (výroba vybušnin)
UHLIČITANY A HYDROGENUHLIČITANY
soli kyseliny uhličité H2CO3
uhličitan vápenatý CaCO3
výskyt – nerost kalcit, hornina vápenec
využití – výroba železa ve vysoké peci, pálené vápno (stavebnictví), "vodní kámen" ve varných konvicích, myček
uhličitan sodný Na2CO3
= soda, do pracích prostředků na změkčování vody, výroba skla, mýdla
hydrogenuhličitan vápenatý Ca(HCO3)2
vzniká působením vzdušného oxidu uhličitého a vody na uhličitan vápenatý, krápníky
CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2
FOSFOREČNANY - soli kyseliny trihydrogenfosforečné H3PO4
výskyt – nerost apatit
využití – hnojiva
KŘEMIČITANY
výskyt – velmi rozšířené v přírodě, nerosty, 75% hmotnosti zemské kůry, kaolinit, živec, pyrop, turmalín, olivín
využití – kaolín (keramický průmysl), živec (glazura na porcelán), drahé kameny (klenotnictví)
SÍRANY - soli kyseliny sírové H2SO4
pentahydrát síranu měďnatého CuSO4 5H2O
výskyt – nerost chalkantit
využití – modrá skalice – proti houbovým chorobám rostlin
dihydrát síranu vápenatého CaSO4 2H2O
výskyt – nerost sádrovec
využití – výroba sádry (stavebnictví, sochařství, zdravotnictví)