250 likes | 496 Views
Zastoupení prvků v přírodě. Vesmír : H > D >> He >> ............ Z emská kůra :. až asi k Fe – přímá syntéza. V O D Í K. V O D Í K H. 1 H , 2 H ( D ) 0 , 0156 % v H , 3 H ( T ) 1 mol D 2 O b.v. 104 °C. V ýroba : CH 4 + H 2 O CO + 3 H 2 ( H 205)
E N D
Zastoupení prvků v přírodě Vesmír:H > D >> He >> ............Zemská kůra: až asi k Fe – přímá syntéza
VODÍKH 1H,2H (D) 0,0156% v H,3H (T) 1mol D2Ob.v.104°C Výroba: CH4+H2OCO+3H2(H 205) C3H6+3H2O3CO+6H2 . vodní plyn C+H2O 2H2+CO CO+H2O H2+CO2 Elektrolýza – zpracování NaCl
M+ CO M CH3OH redukce kovů uskladnitelná energie N2 H2 C=C –C–C– NH3 ztužování margarinů hnojiva, plasty. palivo palivové články, raketové palivo VODÍKH Použití: výroba amoniaku, hydrogenace, hydroformylace Příprava: Fe+H2SO4 FeSO4+H2
Vlastnosti vodíku H2+F22HF(30K). . . . . . . . . . .H2+Cl22HCl. . . . . . . . . . 2H2+O22H2O. . . . . . . . . . H2+N22NH3 Redukční vlastnosti: CuO+H2 Cu+H2O WO3+H2 W+3H2O PbS+H2 Pb+H2S Zn+H2SO4 Zn2++SO42–+2H As2O3+12H 2AsH3+3H2O Cr2O72–+14H 2Cr3++7H2O
Hydridy 1)Iontové (solné) –H–LiH – CsH, CaH2 – BaH2 tavenina:LiH Li+ + H– struktura LiH až CsH je NaCl příprava (výroba)2M+H2 2MH (tlak, tepl. 300 – 700°C) 2)Kovalentní – molekulové HF – HI, H2O – H2Te, NH3 – SbH3, CH4, SiH4, polymerní B2H6
Hydridy 3)Hydridy nestechiometrické,intersticiální Ti ............Zn,Pd, PdH0,6, ZrH2, VH vazba– expanse mřížky 130 pm, Paramagnetická susceptibilitaklesá sobsahem H. e–z vodivostního pásu+H H– Katalýza 4)Hydridové komplexy 4H2O+MH44H2+M(OH)3+H– Katalýza
KYSLÍKO 16O(99,76%),17O(0,04%),18O(0,2%) 2s2 2p4 – O2MO – paramagnetismus O2– b.v. 90,1 K výroba– frakční destilace vzduchu příprava – rozklad solí, 2MnO4–+5H2O2+6H+5O2+2Mn2++8H2O 2KNO3 2KNO2+O2
OO – O 149 pm 117°128 OOO = O120 pm (218 pm) OZO N O3 příprava ozonu – tichý elektrický výboj oxidační vlastnosti ozonuE O2+4H++4e– 2H2O+0,815 V O3+2H++2e– O2+H2O+ 2,2 O3+2KI+H2O I2+KOH+O2
Sloučeniny kyslíku oxidy – iontové O2– – kovalentní A=O –O–A–O– hydroxidy, kyseliny:–OH peroxidy(–O–O–)2–, hyperoxidy(dříve superoxidy) O2– ozonidyO3–, suboxidy Oxidy – zásadité – amfoterní – kyselé neutrální
OXIDY–způsoby přípravy P4+5O2 P4O10C + O2CO2 2 C + O22 CO C + H2O CO+H2 3 Fe + 4 H2O Fe3O4 + 4 H2 CuSO4+2NaOHCu(OH)2+ Na2SO4CuO + H2O 2AgNO3+ 2NaOHAg2O + NaNO3 CaCO3 CaO + CO2 Pb(NO3)22 PbO + NO2 + O2 2 CO + O2 2 CO2 2 SO2 + O2 2 SO3
NaCl sůl kamenná (NaCl) CaF2 fluorit (CaF2) rutil rutil (TiO2) OXIDY–struktura iontových oxidů (1) • 1)typ MO:iontový poloměr O2–140 pm • r+/r–=0,4–0,7;M = 56–98 pm; • strukturní typNaCl • 2)typ M2O:Na2O • antifluoritový CaF2 3)typ MO2:Th4+95 pm, Ce4+101 pm •strukturaCaF2 . TiO2, VO2, PbO2, MnO2, WO2 •strukturarutil
(a) O Re (b) OXIDY–struktura iontových oxidů (2) • 4)typ MO3: ReO3, WO3, • stukturní typoxid rheniový 5)typ M2O3:-Al2O3nejtěsnějšíhexagonální uspořádání podíl kovalentní vazbySnO, PbO, SiO2, B2O3polymerní oxidy
Podvojné OXIDY Li2TiO3 – NaCl, FeSbO4 – rutil CaTiO3 – perovskit FeTiO3 – ilmenit –hexagonální, MnTiO3 CoTiO3 FeAl2O4 – spinel
Supravodiče Cooperův pár
Supravodiče Kritické teploty Tc některých supravodičů
O Cu Ba O Y Ba Supravodiče YBa2Cu3O795 K
V O2 ZnOCa vakance O + 2e–O2– O2–– 2e–O Nestechiometrické OXIDY Zn1+x OEo = 310 kJ/mol En = 5 kJ/mol Cu1–xOEp Struktura ZrO2s částečně nahraženými atomy Zr atomy Ca(vznik vakancí)
O2 + 4 e–2 O2– 2 O2– + 2 H22 H2O + 4 e– Konstrukce sondy pro automobilové výfuky Palivový článek pro spalování vodíku
H 97° O O 94° 97° H Peroxidy H2O2100 % b.v. 152,1;b.t. –0,4 °C 2H2O22H2O+O2H=–99J/mol H2O2H++HO2–k= 1,5·10–12
Peroxidy BaO2+H2SO4BaSO4+H2O2 2HSO4–HO3S–O–O–SO3H+2e– H2S2O8+H2OH2SO5+H2SO4 H2SO5+H2OH2O2+H2SO4
Peroxidy Redox vlastnosti EoH2O2+2H++2e–2H2O1,77 V H2O2+OH–H2O+HO2– HO2–+H2O + 2 e–3OH–0,87 V O2+2H++2e–H2O20,68 V Oxidace 2I–+H2O2+2H+2H2O+I2 2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O Redukce 2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5O2
Sloučeniny kyslíku Peroxidy 2Na+O2Na2O2 Ca, Sr, Ba; Na2O2·8H2O Hyperoxidy (dříve superoxidy) MO2KO2 Peroxokyseliny;Na2P2O7·nH2O2 K2Cr2O7 +4H2O2 + H2SO42CrO5 + K2SO4 +5H2O CrO5 + 7H2O + 3H2SO4Cr2(SO4)3+ 10H2O + 7O2
189 pm 141 pm 46° 189 pm Cr 90° 95° Peroxoanionty koordinace „peroxo“ skupiny