Prvky I.A a II.A skupiny

1. Prvky I.A a II.A skupiny s - prvky

2. I.A skupina – alkalické kovy

3. Obecná charakteristika • Prvky s1 • Elektronová konfigurace: ns1 • Mají jeden valenční elektron – oproti konfiguraci vzácných plynů mají jeden elektron navíc. • Elektronrgativita je nízká – aby dosáhli konfigurace vzácných plynů, ochotně svůj valenční elektron ztrácí a tvoří kationty. • Jsou 1 - vazné. • Jsou to typické kovy (kromě vodíku) • Ve sloučeninách mají vždy ox. číslo I

4. Výskyt • Vyskytují se pouze ve formě svých sloučenin (kromě vodíku) • Vodík: volný, H2O, kyseliny, hydroxidy, všechny organické sloučeniny • Sodík: kamenná sůl NaCl, Glauberova sůl Na2SO4 . 10 H2O, chilský ledek NaNO3 • Draslík: silvín KCl, karnalit KCl. MgCl2 • Sloučeniny cesia a rubidia provázejí v malém množství ostatní alkalické kovy • Vodík, sodík a draslík jsou biogenní prvky

5. Fyzikální vlastnosti • Měkké, stříbrolesklé, neušlechtilé kovy • Malá hustota • Nízké body tání • Výborné vodiče tepla a elektřiny • Jejich sloučeniny barví plamen

6. Chemické vlastnosti • Velmi reaktivní • Na vzduchu se snadno oxidují – uskladňují se pod inertním rozpouštědlem – např.: petrolejem • Silné redukční schopnosti – z vody redukují vodík, redukují polokovy a kovy z jejich sloučenin, snadno redukují i řadu nekovů • S vodíkem tvoří hydridy • Při hoření vzniká z lithia oxid, sodíku peroxid a z ostatních superoxidy

7. Výroba Sodík a lithium se vyrábějí elektolýzou taveniny svých chloridů Draslík redukcí KCL sodíkem a následnou destilací ze směsi Použití Lithium, draslík – příměs do litin Sodík: redukční činidlo, chladivo jaderných reaktorů (s draslíkem), sodíkové výbojky Rubidium, cesium: fotočlánky Výroba a použití

8. Sloučeniny • Hydridy: • Sloučeniny s vodíkem • Bílé, krystalické látky • Tavenina vede elektrický proud • Ve vodě hydrolyzují (zcela) • Příprava: syntézou prvků

9. Peroxidy, superoxidy: • Hořením sodíku vzniká peroxid a z ostatních superoxidy • Peroxid sodný Na2O2 – bělící účinky, silné oxidační schopnosti, reaguje s vodou za vznik NaOH a H2O2 • Superoxidy jsou barevné (draselný je žlutý, rubidný tmavohnědý) • Halogenidy: • Bezbarvé krystalické látky iontového charakteru, dobře rozpustné ve vodě • Chlorid sodný NaCl – bezbarvý nerost krystalizující v krychlové soustavě, užití: potravinářství, konzervace, výroby chloru, sodíku, HCl

10. Hydroxidy: • Bílé krystalické látky, rozpustné ve vodě • Silné zásady • Hygroskopické, leptavé, snadno tavitené • Použití: výroba mýdel, celulózy, čištění ropných produktů • Hydroxid sodný NaOH - vyrábí se elektrolýzou roztoku NaCl • Amalgámová metoda – Na+ se slučuje na rtuťové katodě se rtutí na amalgám, který se pak rozkládá teplou vodou na NaOH, H2 a Hg, na grafitové anodě se vylučuje chlor • Diafragmová metoda – na grafitové anodě se vyluč. chlor a na katodě vodík, anodový a katodový prostor je oddělen diafragmou, čímž je znemožněna vzájemná reakce iontů. Oba plyny se odděleně jímají. V roztoku zůstávají pouze sodné a hydroxidové ionty.

11. Uhličitany a hydrogenuhličitany: • Bílé krystalické látky, většinou dobře rozpustné ve vodě • Uhličitan sodný Na2CO3 – soda, vyrábí se Solvayovou metodou: • Roztok NaCl se sytí NH3 a CO2 NaCl + NH3 + CO2 + H2O NaHCO3 + NH4Cl • Hydrogenuhličitan se termicky rozkládá na uhličitan: 2 NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O • Spolu s uhličitanem draselným (potaš) se používá k výrobě skla a pracích prostředků

12. Dusičnany: • Bezbarvé, krystalické látky, dobře rozpustné ve vodě • Snadno tavitelné • Chilský a draselný ledek se používají jako průmyslová hnojiva

13. Vodík • První člen periodické tabulky s nejmenší relativní atomovou hmotností • Známe tři izotopy: lehký vodík (protium) tvoří 99,9 % všech přírodních atomů vodíku, těžký vodík (deuterium) a radioaktivní tritium • Výskyt: • Volný ve formě dvouatomových molekul např.: v zemním plynu • Součást všech org. sloučenin • Různé anorganické sloučeniny

14. Vlastnosti a reakce • Bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, lehčí než vzduch • Je hořlavý, jeho směs s kyslíkem je silně výbušná • Má redukční schopnosti • Reaguje téměř se všemi prvky, molekuly jsou stabilní a reagují až za zvýšené teploty • Aby dosáhl stabilnější konfigurace: • Vytvoří kovalentní nepolární (H2) nebo polární (HCl) vazbu • Přijme elektron a vznikne hydridový aniont H- • Odštěpí elektron a vznikne H+ • může tvořit vodíkové vazby

15. Příprava: • Elektrolýzou vody, vylučuje se na katodě • Reakcí kovů a vodnými roztoky kyselin (zásad): Zn + HCl ZnCl2 + H2 • Reakcí alkalických kovů, nebo kovů alkalických zemin s vodou: 2 Na + 2 H2O 2 NaOH + H2 • Výroba: • Rozkladem nasycených uhlovodíků • Reakcí vodní páry s rozžhaveným koksem • Elektrolýzou vodného roztoku NaCl

16. Použití: • K vyredukování kovů z jejich sloučenin, ke sváření a tavení kovů • V chemickém průmyslu • Ke ztužování tuků • Sloučeniny: • Hydridy: • Dvouprvkové sloučeniny vodíku, vznikají často přímou syntézou prvků • Iontové:s alkalickými kovy a kovy alk. zemin, obsahují iont H- • Kovalentní: s prvky 14.-17. skupiny, většinou plynné, těkavé • Kovové: s přechodnými i vnitřně přechodnými kovy, jsou křehké, pevné, vodivé

17. Voda • Sloučenina vodíku s kyslíkem, bezbarvá kapalina bez chuti a zápachu • Mei molekulami jsou vodíkové můstky…. Vysoká tt i tv • Existuje ve třech skupenstvích • Je významné polární rozpouštědlo – rozpouští polární a iontové sloučeniny, ty vytváří ve vodě hydratované ionty • Patří mezi nejstálejší sloučeniny, reaguje: • Za normální teploty s alkalickými kovy a kovy alkalických zemin • Za vysoké teploty (pára) s některými kovy za vzniku H2 a oxidu kovu • S kyselinotvornými oxidy za vzniku kyselin a naopak • V přírodě se nikdy nevyskytuje čistá

18. Tvrdost vody: • Přechodná: je způsobená hydrogenuhličitany a může být odstraněna povařením: Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 • Trvalá: je způsobena hlavně sírany, odstraníme ji přidáním uhličitanu sodného: CaSO4 + Na2CO3 CaCO3 + Na2SO4

19. II.A Skupina – kovy alk. zemin

20. Obecná charakteristika • Prvky s2 • Elektronová konfigurace: ns2 • Mají dva valenční elektrony • Elektronegativita je nízká – ochotně ztrácejí elektrony a tvoří kationty • Ve sloučeninách mají oxidační číslo +II

21. Výskyt • Pouze ve formě svých sloučenin: • Be: Beryl (hlinitokřemičitan), odrůdou je např.:smaragd • Mg: magnezit MgCO3, dolomit CaCO3,souč. chlorofylu • Ca: vápenec CaCO3, sádrovec CaSO4, anhydrit CaSO4.2 H2O, kazivec CaF, v kostech a zubech Ca3(PO4)2 • Sr: celestin SrSO4 • Ba: baryt BaSO4 • Ra: nepatrná součást smolice (UO2) • Vápník a hořčík jsou biogenní prvky

22. Vlastnosti a reakce • Stříbrolesklé neušlechtilé kovy • Jsou tvrdší, méně reaktivní a mají vyšší hustotu než alkalické kovy • S vodou reagují stejně, ale trochu pomaleji • Tvoří iontové vazby • Rozpustné soli stroncia a barya jsou jedovaté • Berillium a hořčík se svými vlastnostmi od ostatních liší – Be se vlastnostmi podobá hliníku (kovalentní vazby, amfoterní, netvoří ionty, na vzduchu se pokrývá vrstvou oxidu), Mg je přechod Be a kovy alk. zemin (kovalentní vazby, na vzduchu se pokrývá vrstvou oxidu, je rozpustný ve zředěných kyselinách)

23. Výroba: Elektrolýzou taveniny chloridu Redukcí halogenidů sodíkem Použití: Be: do slitin, okénka RTG lamp Mg: do slitin Ca: speciální slitiny, redukční činidlo v metalurgii Ba: povlaky elektrod Ra: radioterapie Výroba a použití

24. Sloučeniny • Hydridy: • Bílé krystalické látky s iontovými vazbami • CaH2 – redukční činidlo, sušící prostředek • Oxidy: • Bílé krystalické látky s iontovými vazbami • Oxid vápenatý CaO – pálené vápno, vyrábí se pálením vápence: CaCO3 CaO + CO2, používá se ve stavebnictví, hutnictví a jako hnojivo

25. Hydroxidy: • Silné zásady, ve vodě omezeně rozpustné, pohlcují oxid uhličitý • Zásaditost roste s protonový číslem • Hydroxid vápenatý Ca(OH)2 – hašené vápno, vzniká reakcí páleného vápna a vody CaO + H2O Ca(OH)2 • Tvrdnutí malty – podstatou je reakce hašeného vápna s oxidem uhličitým Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O • Halogenidy: • Všechny kromě fluoridů jsou rozpustné • Kazivec CaF2 – metalurgie, optika, fluorovodík

26. Karbidy: • Iontové sloučeniny, vznikají přímou syntézou prvků při vyšších teplotách • Karbid vápenatý CaC2 – výroba acetylenu • Uhličitany: • Uhličitany jsou pevné, ve vodě nerozpustné • Vápenec CaCO3 – stavební kámen, výroba vápna a cementu • Hydrogenuhličitany Ca+2 a Mg+2 – přechodná tvrdost vody

27. Sírany: • Sádrovec CaSO4 . 2H2O – přísada do cementu, zahřáním na 100 °C vzniká pálená sádra (hemihydrát) • CaSO4 – trvalá tvrdost vody • BaSO4 – kontrastní látka při rentgenovém vyšetření žaludku