vod k
Download
Skip this Video
Download Presentation
VODÍK

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 26

VODÍK - PowerPoint PPT Presentation


  • 196 Views
  • Uploaded on

VODÍK. Značka: H Latinsky: hydrogenium Anglicky: hydrogen. historie. 1766 – Cavendish H. – izolace a identifikace plynu (1781 – voda není prvek) 1783 – Lavoisier A. L. – návrh názvu hydrogen (z řeckého ydor geinomai = vodu tvořící) 1810 – 15 – Davy H. – základ kyselin

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' VODÍK' - sofia


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
vod k

VODÍK

Značka: H

Latinsky: hydrogenium

Anglicky: hydrogen

historie
historie
  • 1766 – Cavendish H. – izolace a identifikace plynu (1781 – voda není prvek)
  • 1783 – Lavoisier A. L. – návrh názvu hydrogen (z řeckého ydor geinomai = vodu tvořící)
  • 1810 – 15 – Davy H. – základ kyselin
  • 1909 – Sørensen S. P. L. – pH stupnice
  • 1920 – Latimer W. M., Rodebush W. H. – pojem vodíkové vazby
slide3

1923 – Brønsted J. N. – teorie kyselin a zásad

  • 1924 – Mecke R. – ortho- a para- vodík
  • 1932 – Urey H. C. – objev D (1934 N. c.)
  • 1934 – Oliphant M. L. E., Harteck P., Rutherford E. – příprava T
  • 1946 – Purcell E. M., Torrey H. C., Pound R. V., Bloch F., Hansen W. W., Packard M. E. – důkaz vodíku ve sloučeninách pomocí NMR
izotopy a v skyt
Izotopy a výskyt

protony neutrony

  • H 1 0
  • D 1 1
  • T 1 2
  • H na Zemi: 0,88 % (0,016 % D ve vodíku) – 9.

15,4 % atomů zemské kůry – 3.

  • H ve vesmíru: 75 % hmoty (90 % atomů)
slide6

H2 D2 T2

T tání (K) 13,96 18,73 20,62

T varu (K) 20,39 23,67 25,04

disociační teplo (kJ/mol) 435,88 443,35 446,9

mezijaderná vzdál. (pm) 74,14 74,14 (74,14)

ortho a para vod k
ortho- a para- vodík
  • ortho-vodík

- paralelní uspořádání jaderných spinů

→ třikrát degenerovný stav

  • para-vodík (nižší energie)

- antiparalelní usp. jaderných spinů

→ nedegenerovný stav

  • zakázaný triplet-singletový přechod
ionizovan formy
Ionizované formy
  • ionizační energie = 1,311 kJ/mol

→ H+ (r = 1,5.10-3 pm); vázaný (H3O+)

  • elektronová afinita

→ H-, deformovatelnost

  • H2+ krajně nestálý
  • H3+ trojúhelníková struktura stabilnější než lineární
p prava vod ku
Příprava vodíku
  • elektropozitivní kovy + H2O/zředěná kys.
  • amalgam Na/Ca + H2O
  • Zn + HCl
  • Al/FeSi + NaOH
  • hydrid kovu + H2O
  • elektrolyticky

(okyselená H2O)

v roba vod ku
Výroba vodíku
  • elektrolýza (horký Ba(OH)2)
  • elektrolýza (KOH)
  • elektrolýza (solanka, pouze vedlejší produkt)
  • uhlovodík/koks + H2O (g):

C3H8 + 3 H2O → 3 CO + 7 H2

(900 °C, katalyzátor)

CO + H2O → CO2 + H2

  • odpařování CH3OH a H2O
pou it vod ku
Použití vodíku
  • syntéza amoniaku, chlorovodíku, hydridy kovů
  • katalytická hydrogenace tekutých rostlinných olejů na tuhé jedlé tuky
  • velkovýroba organických sl. (methanol)
  • metalurgie (redukce oxidů na kovy)
  • ve směsi s kyslíkem → sváření a řezání, raketové palivo
  • kapalný → v bublinových komorách
deuterium a tritium
Deuterium a tritium
  • příprava: z těžké vody
  • použití: vliv izotopů na reakce, v NMR, moderátor v jaderném průmyslu (D2O)
  • vznik: jaderné reakce indukované kosmickým zářením v horních vrstvách atm.
  • výroba: ozáření obohaceného 6Li neutrony
  • použití: značkování,

mechanismy a kinetika reakcí

reaktivita
Reaktivita
  • reakce za normální teploty: s F za tmy, s vodným roztokem PdCl2 (důkaz přítomnosti vodíku)
  • reakce při vyšších teplotách: s kovy a nekovy za vzniku hydridů (až explozivně)
  • průmysl: hydrogenace a hydroformylace (vyšší T i p, sl. Co - kat.) org. l.; Haberův proces výroby amoniaku (vyšší T i p, Fe – kat.)
rovnov n konstanta
Rovnovážná konstanta
  • Brønstedova teorie kyselin a zásad
  • autoprotolýza vody: 2 H2O → H3O+ + OH-

K = [H3O+][OH-]/[H2O]2 → Kw = [H3O+][OH-]

- závisí na teplotě

  • kyseliny zvyšují [H3O+] → KA velké, pKA malé

- síla kys. roste s atomovým číslem

  • pH (Sørensen) = - log[H3O+] (z francouzkého puissance d‘hydrogene)
vod kov vazba m stek
Vodíková vazba (můstek)
  • slabá interakce → H vázaný mezi dvěma nebo více atomy
  • snížení energie systému
  • úhel 150 – 180 °
  • vliv na vlastnosti a strukturu (vznik větších strukturních jednotek, konformace polypeptidů, nukleové kyseliny)
s la m stku
Síla můstku

ΔH298 < 25 kJ/mol

- slabé; H2S, MeOH, H2O, …

ΔH298 = 25 - 35 kJ/mol

- středně silné; FH, …

ΔH298 > 35 kJ/mol

- silné; asi nejsilnější je vazba mezi HCOOH a F-

třístředová čtyřelektronová vazba

vliv m stku na fyzik ln vlastnosti
Vliv můstku na fyzikální vlastnosti
  • zvyšuje teploty tání a varu, výparné teplo
  • vliv na: rozpustnost, mísitelnost, směšovací teplo, rozdělovací vlastnosti fází, vznik azeotropů, citlivost chromatografických dělení, viskozitu, elektrické vlastnosti pevných a kapalných látek
  • orientace má vliv na relativní permitivitu
  • stálá elektrická polarizace feroelektrických kr.
  • zvyšuje iontovou pohyblivost a vodivost H3O+ a OH- ve vodných roztocích
vliv m stku na strukturu
Vliv můstku na strukturu

modifikace α

(vrstevnatá struktura)

265 pm

modifikace β

(řetězce)

informace o vod kov vazb
Informace o vodíkové vazbě
  • IR + Raman: vlnočty valenčních vibrací A-H se snižují a deformačních se zvyšují; roste šířka a intenzita; 20-200 cm-1 nové valenční a deformační vibrace

- efekty korelují se sílou vazby

  • NMR (výrazný chemický posun): o disociaci vazby a o výměnné době protonů

- snížení stínění, zvýšení posunu

hydridy
Hydridy
  • hlavní skupiny kromě vzácných plynů, lanthanoidy, aktinoidy, přechodné elektropozitivní
  • podle povahy vazby:

- iontové

- kovalentní (molekulové)

- polymerní (elektronově deficitní vazby)

- kovové

- kombinované

slide23

I. a II.A – reakce přímo s vodíkem – bílé, krystalické, stechiometrické (MX, MX2)

- Li, Mg, Be – sklon ke kovalentní vazbě

- struktura NaCl a TiO2/ortorombická PbCl2

- tepelná stálost klesá od Li k Cs, od Ca k Ba

- reaktivita:

- čistota a velikost částic

- od Li k Cs a od Ca k Ba vzrůstá; Ca méně reaktivní než Li

- reakce s vodou: Rb a Cs samozápalné na suchém vzduchu

slide24

III.B (+ lanthanoidy, aktinoidy) – Sc, Y, La, Ac, většina aktinoidů a lanthanoidů (MH2); YbH2,5

- MH3 (3. vodík někdy slabě vázán); větší Ln (La, Ce, Pr, Nd) oktaedrické polohy vodíku (Li3Bi); menší Ln + aktinoidy a Y (HoH3)

- UH3 – normální β-modifikace (krychlová, příprava nad 200 °C); feromagnetické, kovové vlastnosti, reaktivní prášek, k čištění a regeneraci H a D

slide25

IV.B – složení a struktura je proměnlivá; čisté MH2, kovový vzhled, fluoritová (Ti) nebo tetragonální (Zr, Hf) struktura

  • V.B – málo stabilní
  • VI.B – CrH připraven elektrolyticky
  • Vodíková mezera
  • III. – VII.A – kovalentní molekulové; pevnost vazeb a teplotní stálost klesá s rostoucím atomovým číslem (ve skupině)

- III.A – rozsáhlé řetězení

zdroje
zdroje
  • http://cs.wikipedia.org/wiki/
  • Greenwood N. N., Earnshaw A.: Chemie prvků I