II.B skupina

1. II.B skupina Zinek, Kadmium, Rtuť

2. Zinek

3. Výskyt • ZnSsfalerit • ZnCO3smithsonit • dospělý člověk má obsaženy 2 g Zn v enzymech sfalerit smithsonit

4. Výroba • rudy uhličitanové se žíháním zbaví CO2, rudy sfaleritové se praží, tak se převedou na oxid: ZnCO3ZnO + CO22 ZnS+ 3 O2 2 ZnO+ 2 SO2 • takto upravené rudy se redukují koksem (1000°C) ZnO + C Zn + CO • vyredukovaný zinek se oddestiluje a přetavením se čistí

5. Výroba • Elektrolyticky • ze ZnSO4 • anoda = hliník • katoda = olovo

6. Fyzikální vlastnosti • lesklý šedobílý kov, křehký

7. Chemické vlastnosti • na vlhkém vzduchu se pokrývá vrstvou oxidu, hydroxidu nebo uhličitanu • slučuje se s kyslíkem na ZnO • v neoxidujících kyselinách se rozpouští za vývoje H2 Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2 • rozpouští se ve vodných roztocích alkalických hydroxidů za vzniku iontu [Zn(OH)4]2- Zn+ 2 NaOH+ 2 H2O Na2[Zn(OH)4] + H2

8. Využití • slitiny (mosaz) • zinkový plech - střechy • výroba článků • v laboratoři k přípravě vodíku • redukční činidlo (granulovaný nebo práškový)

9. Sloučeniny zinku

10. Halogenidy • ZnCl2 • nejdůležitější • impregnace dřeva • úprava textilií • čištění povrchu kovů před pájením • ZnBr2, ZnI2 - bílé rozpustné látky

11. Další sloučeniny • ZnS • směs ZnS + BaSO4 - bílá barva • ZnO • spalováním Zn na vzduchu: 2 Zn+ O2 2 ZnO • bílý, nerozpustný v H2O • rozpustný v kyselinách i zásadách - typicky amfoterní oxid: ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2OZnO + NaOH + H2O  Na[Zn(OH)3]ZnO + 2 NaOH+ H2O  Na2[Zn(OH)4]

12. Využití ZnO • výroba pryže - zkracuje dobu vulkanizace • pigment ve výrobě barev, má výhodu nad tradiční olovnatou bělobou v tom, že je netoxický, nevýhodou je, že má menší krycí schopnost (zinková běloba) • lékařství - zinkové masti a zásypy

13. Další sloučeniny • Zn(OH)2 • bílá sraženina • nepatrně rozpustný v H2O • amfoterní charakter:Zn(OH)2 + H2SO4 ZnSO4 + 2 H2OZn(OH)2 + NaOHNa[Zn(OH)3] • ZnSO4 • krystaluje z roztoku jako heptahydrát ZnSO4· 7 H2O= bílá skalice • konzervační činidlo na dřevo • mořidlo v textilním průmyslu • velmi čistý v očním lékařství

14. Kadmium

15. Výskyt a výroba Výskyt: • CdSgreenockit • zinkové rudy s obsahem 0,2 - 0,4% Cd Výroba: • při výrobě zinku, oddestiluje se dříve než Zn (Cd je těkavější) • destilace v přítomnosti C (brání oxidaci na CdO) • rafinace elektrolýzou

16. Vlastnosti Fyzikální vlastnosti: • stříbrný, tažný kov s namodralým leskem • měkký (dá se krájet nožem) Chemické vlastnosti: • méně reaktivní než zinek (nereaguje s alkalickými hydroxidy)

17. Využití • výroba článků • slitiny • atomové reaktory - bezpečnostní a regulační tyče

18. Sloučeniny kadmia

19. CdO • využití: • Ni-Cd akumulátory • katalyzátor hydrogenačních a dehydrogenačních reakcí • CdS • žlutá barva (kadmiová žluť) • přidáním CdSe, ZnS, HgS k CdS - tepelně stálé pigmenty zářivých barev od světle žluté do tmavě červené, koloidní disperze těchto látek se používají k barvení transparentních skel

20. CdSO4 • krystalický - CdSO4· 8 H2O • nejběžnější sloučenina kadmia

21. Kadmium a vliv na organismus • mimořádně toxické • v lidském těle se hromadí v ledvinách a v játrech • dlouhodobý příjem i velmi malých množství Cd vede k selhání funkce ledvin • může inhibovat působení enzymů obsahujících Zn tím, že nahrazuje atomy zinku

22. Rtuť

23. Výskyt a výroba Výskyt: • HgScinnabarit(rumělka)

24. Výroba A. ruda se praží, uvolňuje se rtuť a oxid siřičitý, páry rtuti se ochlazením zkondenzují HgS + O2 (600 °C) Hg + SO2 B. pražení rudy se železným odpadem nebo páleným vápnem HgS + FeHg + FeS4HgS + 4CaO  4Hg + 3CaS + CaSO4

25. Fyzikální vlastnosti • kapalná (t.t. -39 °C) • stříbrobílý, lesklý kov • vysoký měrný elektrický odpor, vysoká hustota • páry jsou jedovaté! (zasypání prachem  amalám)

26. Chemické vlastnosti • na vzduchu stálý (neoxiduje se) • při zahřátí k teplotě varu se pokrývá vrstvičkou HgO • rozpouští se v konc. HNO3 a horké konc. H2SO4 za vzniku rtuťnatých solí a oxidů dusíku nebo síry: Hg + 4 HNO3Hg(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2OHg + 2 H2SO4HgSO4 + SO2 + 2H2O • slitiny s kovy - amalgámy - roztoky kovů (Zn, Cd) • nejsnadněji tvoří amalgámy těžké kovy, zatímco lehčí kovy první přechodné řady (s výjimkou Mn, Cu) jsou ve rtuti nerozpustné

27. Využití • elektroda při amalgámovém způsobu elektrolýzy roztoku NaCl • fyzikální přístroje (teploměry, tlakoměry) • amalgámy - zubní lékařství (plombování)

28. Sloučeniny rtuti

29. HgI - rtuťné s dimérním iontemHg22+ Halogenidy • Hg2Cl2 - kalomel - dříve hodně používán v lékařství • bílý, ve vodě nerozpustný • HgSO4 • málo rozpustný • katalyzátor v organické chemii

30. HgII - rtuťnaté s iontem Hg2+ Halogenidy • nejběžnější HgCl2 • tzv. sublimát - rozpustný v H2O • prudký jed • dezinfekční prostředek • ochrana dřeva před hnitím

31. HgI2 • ohnivě červená sraženina • rozpustný v alkalickém jodidu: 2 KI + HgI2 K2[HgI4] • součást Nesslerova činidla, k důkazu NH3 • HgO • v červené a žluté modifikaci - rozdíl v barvě je způsoben velikostí částic • červená - tepelným rozkladem Hg(NO3)2 nebo zahříváním Hg v kyslíku (350 °C) • žlutá - za studena - srážením roztoků rtuťnatých solí alkalickými hydroxidy

32. HgS • 2 modifikace - přímou syntézou prvků za chladu nebo srážením sirovodíkem dostaneme modifikaci černou, která sublimací přejde v modifikaci červenou • nerozpustný v H2O, rozpouští se pouze v lučavce královské • barva a líčidlo