Ať jsi holka nebo kluk dívejte se namůj blog.

referáty z chemie

Chemie roztoků

17. prosince 2007 v 12:14
Chemie roztoků
Milióny lidí se každý den setkávají s roztoky. Mnozí již při snídani rozpouštějí cukr v čaji. Jenže: Co se vlastně děje s cukrem, když se rozpouští? A proč se nerozpustí třeba písek?
Chemicky je roztok homogenní směs různých druhů molekul. Homogenní znamená, že dva nebo více typů molekul jsou dokonale promíchány; o vodě a písku to zřejmě neplatí.
Rozpouštědla a rozpuštěné látky
Roztoky se zpravidla rozumějí pevné látky rozpuštěné v kapalinách, například instantní káva ve vodě, cukr v čaji, sůl ve vodě, prací prostředek ve vodě atd. Existují však i jiné typy roztoků. Některé plyny se rozpouštějí v kapalinách (sodovka). Existuje řada roztoků kapalin v kapalinách, plyny se mohou rozpouštět v pevných látkách a slitiny jsou roztoky pevných látek v pevných látkách.
Aby se vytvořil roztok, musí rozpouštědlo na rozpouštěnou látku vhodně působit. Například cukr je krystalické uspořádání molekul sacharosy. K rozpouštění je nutná energie, která rozruší krystalovou mřížku, aby se molekuly mohly v rozpouštědle rozptýlit. Molekuly vody přitahují molekuly sacharosy v důsledku svého "polárního" charakteru. Atom kyslíku v molekule vody je slabě záporný, atomy vodíku slabě kladné. Molekuly vody se proto vzájemně váží (z tohoto důvodu je také voda kapalná při pokojové teplotě; jinak většina malých molekul tvoří při takové teplotě plyn). Molekuly vody přitahují (tj. rozpouštějí) i jiné "polární" sloučeniny, mající stejně jako cukr mnoho skupin OH v molekule.
Molekuly a sloučeniny
Obdobně, ale se slabším přitahováním, rozpouštějí nepolární molekuly (například uhlovodíky) jiné nepolární sloučeniny (například tuky). Moderní čisticí prostředky můžeme považovat za jakýsi kompromis: Část molekul se rozpouští v tucích a část ve vodě, takže molekula vytváří jakýsi most, který vlastně umožní rozpouštění tuků ve vodě.
Některé sloučeniny (například líh) se dokonale rozpouštějí jak ve vodě, tak v uhlovodících - v látkách, jež jsou vzájemně nerozpustné. Jiné sloučeniny jsou podle chemické struktury spíše rozpustné v polárních, jiné v nepolárních rozpouštědlech. Iontové sloučeniny se spíše rozpouštějí v polárních rozpouštědlech (voda, alkohol aj.), kovalentní sloučeniny jsou rozpustné spíše v nepolárních rozpouštědlech (uhlovodíky, chloroform, benzen a jiné).
Na přitažlivost mezi jednotlivými molekulami v roztoku soudíme podle zmenšení objemu. Když například smísíme vodu rovným dílem s lihem, celkový objem roztoku tvoří jen 97% součtu objemů obou složek.
Když se látka nerozpustí, je tomu tak proto, že rozpouštědlo nepřekonalo její mezimolekulární síly. U každé látky ovšem existují hranice rozpustnosti, jež se mohou měnit podle teploty - teplé rozpouštědlo většinou rozpustí více látky než studené.
Roztok obsahující maximální množství rozpouštěné látky se nazývá nasycený. V horké kapalině se dá zpravidla rozpustit více pevné látky (ale méně plynu) než ve studené. Jestliže tedy rozpustíme ve vařící vodě maximální množství pevné látky, část z ní zpravidla krystalizuje při snížení teploty. Tak se pěstují krystaly ve školních laboratořích.
Rozpuštěná látka do určité míry mění vlastnosti rozpouštědla. Například čistá voda tuhne při 0ºC a při 100ºC vře. Bod tuhnutí roztoku soli ve vodě je nižší než 0ºC; proto se v zimě sype na silnici sůl, aby se netvořil led. Klesne-li teplota vzduchu pod asi - 18ºC, je tento postup neúčinný, protože směs vody a soli při této teplotě tuhne.
Koloidní roztoky tvoří přechod mezi roztokem a suspenzí (pevné částice rozptýlené v kapalině). Ovocné želé je jedním typem koloidního roztoku, barva v tubě druhým. Želé tuhne při ochlazování a taje při zahřívání, barva je tekutější, když se roztírá, a tužší, když se nechá v klidu. Tak rozdílné mohou být různé typy koloidů.

Osmotický tlak
Důležitou vlastností roztoků je existence takzvaného osmotického tlaku. Jestliže roztok oddělíme "polopropustnou" membránou od čistého rozpouštědla, molekuly rozpouštědla membránou procházejí a roztok ředí. Naproti tomu však molekuly rozpuštěné látky membránou projít nemohou.
Osmóza má velký význam pro živé organismy. Závisí na ní například pohlcování vody kořeny rostliny. Je-li v buňkách rostliny koncentrace rozpuštěných látek větší než ve vodě, která ji obklopuje, voda vniká dovnitř. Je-li tomu naopak - například ve velmi slaných půdách - voda z rostliny uniká a ta hyne. S osmózou se musí počítat také při očkování. Účinná léčivá látka je vstřikována injekcí jako roztok v chloridu sodném určité, přesně stanovené koncentrace (je to takzvaný isotonický roztok), aby v důsledku vyrovnávání osmotických tlaků mezi buňkami živého organismu a jejich okolím nedošlo k popraskání buněčných stěn a k poškození organismu.

Měď

17. prosince 2007 v 12:13
Asi před 8 000 lety přišli na to, jak zpracovávat kovy.6 000 př. Kr. se lidé pokoušejí zpracovávat měď. Na Středním východě je vyrobeno několik malých předmětů. Měď se roztaví při teplotě 1 084,5 °C . Vyskytuje se v cementační části rudných žil, dále ve výlevných horninách(melafyry).
Člověk používal nejdříve kovy přírodní :měď,v Orientu od 9. tisíciletí př. Kr. a o něco později zlato. Skutečná metalurgie se v Orientu objevuje v7. tisíciletí a v západní Evropě kolem r. 2 000 př. Kr. Zahrnuje dva na sebe navazující úkony : řemeslník nejprve roztaví horniny, vytěžené v podzemních dolech v kov, pak jej kuje, odlévá a tvaruje z něho předměty. Bronz tvoří slitina obsahujících asi 10% cínu a 90% mědi ; opracovává se snáz než měď, protože se roztaví při nižší teplotě a pomaleji tuhne. Bronz má i četné další výhody , je pevnější ,umožňuje výrobu předmětů větších rozměrů a složitějších tvarů.V Evropě trval věk bronzu od - 1 800 do - 750. Naleziště mědi a zejména cínu jsou poměrně vzácná, Evropou ale procházejí četné cesty výměnného obchodu : směňuje se na příklad bretaňský cín za baltský jantar. Proto i ve Skandinávii, kde nejsou ložiska kovů, zaznamenala doba velký rozmach.
Z mědi se vyráběla brnění, sekery, ale i např. šperky. Zajímavé je, že šperky
nosily nejenom ženy, ale i muži, u nichž bylo množství nošených šperků výrazem jejich moci a bohatství.

Alkoholy

17. prosince 2007 v 12:12
ALKOHOLY
tento obecný název se v každodenním životě používá pro sloučeninu s chemickým názvem ethanol (v běžné mluvě líh, alkohol). Hovoří se o obsahu alkoholu v nápojích, o alkoholických nápojích, spotřebě alkoholu na obyvatele, zákazu prodeje dětem a mladistvým ap. V chemii je však označení alkohol vyhrazeno pro organické sloučeniny, deriváty uhlovodíků, v jejichž molekule je na jednom nebo více atomech uhlíku (který není součástí benzenového jádra) vázána hydroxylová skupina -OH. Názvy alkoholů se tvoří připojením přípony -ol k názvu příslušného uhlovodíku, od něhož byly odvozeny.

V průmyslu i v laboratoři patří alkoholy k velmi používaným rozpouštědlům a využívá se jich v řadě případů i jako reakčních činidel. Některé z nich jsou velmi nebezpečné látky: jsou hořlavé, mají omamný účinek a jsou jedovaté.

Methanol

Je hořlavá, bezbarvá, čirá, lehce pohyblivá a prudce jedovatá kapalina pálivé chuti. Její páry tvoří se vzduchem výbušnou směs. Pro snadnou záměnu s ethanolem se může dostat požitím do lidského organismu a způsobit těžkou otravu.

Ethanol (alkohol, líh)

Je to bezbarvá, čirá kapalina, typického "alkoholového" zápachu. Do organismu se dostává nejčastěji požitím. Poškozuje centrální nervový systém, cévy, činnost srdečního svalu, játra.

Alkoholy, jejichž molekuly obsahují dvě -OH skupiny, se nazývají glykoly. Za laboratorních podmínek jsou to husté, viskózní kapaliny nasládlé chuti. V průmyslu se používají nejčastěji k rozpouštění plastických hmot, k výrobě barev a k přípravě nemrznoucích směsí (např. Fridex). K nejvýznamnějším představitelům patří ethylenglykol.

Ethylenglykol

velmi jedovatá, bezbarvá, olejovitá kapalina neomezeně mísitelná s vodou.používá se jako složka do nemrznoucích chladicích přístrojů a jako surovina pro výrobu plastů.

Glycerol (glycerin)

K otravám dochází většinou při požití záměnou za ethanol. Pokud jde o glycerol, často býval využíván též potravinářským průmyslem k "vylepšování" vlastností likérů a desertních vín (dodává nasládlou chuť a vazkost tekutiny). V České republice stejně jako v jiných vyspělých zemích je používání glykolů v potravinářské výrobě zakázáno. V lidském organismu se glykoly postupně metabolizují až na kyselinu šťavelovou. Ta odčerpává z krve i kostí vápník a vylučuje se jako nerozpustný šťavelan vápenatý v ledvinách, jejichž činnost ochromuje. Otrava glykoly se projevuje zpočátku alkoholovým opojením, následují bolesti v břiše a končetinách. Postižený zvrací, obličej má zarudlý, tep zrychlený.

Teplota

17. prosince 2007 v 12:11
Švédský astronom Anders Celsius stupnici decimalizoval a označil teplotu varu vody 0 ºC,teplotu tuhnutí 100 ºC. Konečně v r.1742 jeho nástupce M Strömer číslování obrátil,a to se vžilo pod názvem Celsiova stupnice. Tím vývoj teploměrné stupnice a termometrie teprve začal. Šlo přitom nejen o nejrůznější technická zdokonalení teploměrů, jež by umožnila měření i daleko za základní body, kdy se teploměrná látka vypaří nebo zmrzne, ale především šlo o interpolaci mezi základními body. Každá látka se totiž roztahuje s rostoucí teplotu jinak; ideálem by ovšem bylo mít stupnici, která by na teploměrné látce vůbec nezávisela.

K ideálnímu řešení byly učiněny tři důležité kroky:
1.Anglický lékař D. Rutherford r. 1805 objevil dusík a přišel s myšlenkou plnit jim teploměry a W. Thompson (lord Kelvin) r. 1848 navrhl používat tlaku plynu (nikoli objemu) k určování teplot. Navíc navrhl posunout počátek teplotní stupnice do tzv. absolutní nuly, tj. na -273,15 ºC = 0 K, kdy objem ideálního plynu by byl nulový.
2.Když Clausius na základě svých formulací základních vět termodynamiky definoval termodynamickou teplotu jako pojem nezávisející na jakékoli látce.
3.A když Boltzmann dokázal vztah mezi Clausiovou termodynamickou teplotou a statistickou teplotou, byla konečně termometrie postavena na pevný teoretický základ.

Dnes známe tyto teploměry:
Plynový teploměr: Teploměr, ve kterém se k měření teploty využívá závislost tlaku plynu na teplotě při stálém objemu plynu, popř. závislost objemu plynu na teplotě při stálém tlaku.
Kapalinový teploměr: Teploměr, ve kterém se k měření teploty využívá teplotní roztažnosti teploměrné kapaliny ( rtuť, líh, apod.).
Bimetalový teploměr: Teploměr, ve kterém se k měření teploty využívá bimetalový (dvojkový) pásek složený ze dvou kovů s různými teplotními součiniteli délkové roztažnosti. Při změně teploty se pásek ohýbá a tento pohyb se přenáší na ručku přístroje.
Odporový teploměr: Teploměr, ve kterém se k měření teploty využívá závislost elektrického odporu vodiče nebo polovodiče na teplotě.
Termoelektrický teploměr: Teploměr, ve kterém se k měření teploty využívá termoelektrický jev (elektrony, které jsou nositeli elektrického proudu se významně podílejí na vedení tepla).
Radiační teploměr: Teploměr určený k měření vysokých teplot založený na zákonech tepelného záření (Planckův zákon, Wienův zákon, Stefanův-Bolcmanův zákon).
Termograf: Přístroj zaznamenávající graficky teplotu sledované soustavy jako funkci času

Vodík

17. prosince 2007 v 12:08
Vodík
Izotopy 1H - lehký vodík - protium
2H - těžký vodík - deuterium D
3H - radioaktivní vodík - tritium T
elektronová konfigurace 1s1
výskyt - vodík se na zemi vyskytuje převážně ve sloučeninách s téměř všemi prvky
volný se vyskytuje v dvouatomových molekulách v sopečných plynech a zemním plynu, je to plyn bez barvy, chuti a zápachu, je 14x lehčí než vzduch

Příprava a výroba vodíku - reakce méně ušlechtilých kovů s roztoky kyselin
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2
Zn + HCl ZnCl2 + H2

- rozkladem uhlovodíků
CH4 C + 2H2
- elektrolýzou vody nebo vodného roztoku NaCl
2H3O+ + 2e- 2H2O + H2 na katodě
- převáděním vodní páry přes rozžhavený koks
H2O + C CO + H2
Reakce a sloučeniny - stabilita molekuly vodíku způsobuje to, že reaguje s většinou prvků až za zvýšené teploty nebo přítomnosti katalyzátorů.
Výrazné redukční činidlo:
S kyslíkem tvoří výbušnou směs 2H2 + O2 2H2O
CuO + H2 Cu + H2O
S alkalickými kovy působí jako oxidační činidlo
2K + H2 2KH
Dvouprvkové sloučeniny vodíku se nazývají hydridy:
1, S elektropozitivnějšími prvky tvoří iontové hydridy - s prvky
-vodík oxidační číslo -I
- pevné látky s vysokou teplotou tání, silná redukční činidla
2, S elektronegativními prvky tvoří hydridy s kovalentními vazbami - p prvky
- vodík oxidační číslo +I
- kromě vody jsou to těkavé plynné látky, hydridy s nepolárně kovalentní vazbou (CH4 , PH3 , AsH3 ) s vodou nereagují, hydridy s polárně kovalentní vazbou reagují s vodou za uvolnění protonu HCl + H2O H3O+ + Cl-
3, kovové hydridy - tvoří je přechodné prvky bloku d, v nich je poměr vodíku ke kovu nestechiometrický. Vznikají pohlcením vodíku do struktury kovu. Stechiometrický poměr se mění s tlakem a teplotou

Použití - vodík je významné redukční činidlo. Používá se hlavně při syntéze amoniaku, k vyredukování některých kovů. Ke sváření a tavení kovů. Součást svítiplynu, raketové palivo.
- ocelové lahve s levotočivým závitem a červeným pruhem

Pokusy: 1, příprava vodíku: Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 v Kippově přístroji + aparatura pro jímání plynu nad vodou. Zkouška na čistotu.
2, redukce CuO vodíkem CuO + H2 Cu + H2O

Zlato

17. prosince 2007 v 12:06
Latinský název zlata je aurum , jeho značka je Au. Protonové číslo je 79, a jeho relativní atomová hmotnost je 196,96655. Přibližná elektronegativita 2,54. Teplota tání zlata je 1064,18ºC a teplotu varu 2856ºC. Je to prvek I.B skupiny. Ve sloučeninách se používá oxidační číslo I a III, hustota ryzího zlata je 19,32g*cm³.

Zlato je měkký a ušlechtilý kov žluté barvy ,velmi dobře kujný. Je velmi málo reaktivní a nereaguje ani s kyslíkem ani se sírou. Je odolný vůči hydroxidům i kyselinám a rozpouští se pouze v Lučavce královské, což je název směsi kyseliny dusičné a chlorovodíkové v objemovém poměru 1:3. Rozpouští se také v roztocích kyanidů. Je dobře vodivé, pro teplo i elektřinu.

V přírodě se vyskytuje mezi horninami, obvykle na některých křemenných žilách a dokonce i na mořském dně a v mořské vodě. Získává se např.rýžováním a průmyslově tzv.kyanidovým pochodem z rozemleté rudy. V České republice byla naleziště v Jílovém u Prahy, na Slovensku u Kremnice, v Orlických horách.

Nejběžnějšími sloučeninami jsou
- AuCl3 - chlorid zlatitý
- Au2O3 to je oxid zlatitý,ten vzniká rozpuštěním zlata v Lučavce královské.
- H[AuCl3] to je kyselina Tetrachlorozlatitá, ta vzniká reakcí zlata s kyselinou chlorovodíkovou nasycenou chlorem.

Zlato je známo již od nepaměti, protože člověk je mohl nalézat v řece a dokázalo jej vždy zaujmout. Ve starém Egyptě byly založeny první doly na zlato, objevily se první pokusy o umělou výrobu zlata. V křesťanské Evropě bylo zlato pokládáno za symbol božské a panovnické moci.
Zlato je všeobecně uznávaným platidlem. Ve formě slitin se používá na výrobu různých šperků či ozdobných předmětů. Ve zdravotnictví se používá k výrobě zubních protéz. Dále se používá v elektronice. Sloučeniny zlata obsahují různé množství zlata, jeho obsah se nejčastěji udává v karátech. Čisté zlato má 24 karátů. Nejběžněji se používá 14 karátové zlato, často se používají sloučeniny se stříbrem.

Zlato je vzácný kov. Myslím, že ho bude stále méně. Je dobře tvarovatelné a možná by bylo dobře, kdyby jsme staré zašlé zlaté šperky nechávali renovovat a neplýtvali s ním.
Prvek zlato jsem si vybral,protože se mi líbí a chtěl jsem se o tomto prvku dozvědět více informací.

Informace jsem čerpal z internetu, z encyklopedií " Diderot", Malá česká encyklopedie A-Ž a také z chemických tabulek a Periodické soustavy prvků.

Kadmium

17. prosince 2007 v 11:59
KADMIUM - CD
Chemická značka: Cd (latinsky: Cadmium)
Relativní atomová hmotnost: 112,411amu
Atomové číslo: 48
Hustota: 8,650 g/cm3
Tvrdost: 2 (Mohsova stupnice tvrdosti)
Teplota tání: 321,07° C, tj. 594,22 K
Teplota varu: 767 °C, tj. 1 040 K
Vlastnosti:
Je to bílý, tažný a neušlěchtilý kov, který se svými chemickými vlastnostmi značně podobá zinku. Narozdíl od zinku však není amfoterní. Kadmium přímo reaguje se sírou, halogeny i dalšími nekovy. Na vzduchu shoří na oxid kademnatý (CdO) a s kyselinami reaguje za vzniku vodíku. Byl objeven roku 1817 německým chemikem Friedrichem Stohmeyerem. Patří mezi přechodné prvky, které mají valenční elektrony v d-sféře. Ve sloučeninách se vyskytuje téměř pouze v mocenství Cd+2, sloučeniny Cd+1 jsou silně nestálé. Sloučeniny kadmia jsou mimořádně jedovaté. V lidském těle se hromadí hlavně v ledvinách a játrech, přičemž příjem i velmi malých dávek tohoto kovu může vést k selhání ledvin. Kadmium také dokáže vytěsnit zinek z různých enzymů, a tím porušit průběh metabolických reakcí. Z tohoto důvodu vyžadují sloučeniny kadmia zvláštní skladování.
Výskyt:
V zemské kůře je kadmium vzácným prvkem. Průměrný obsah činí kolem 0,1 - 0,5 mg/kg. I v mořské vodě je jeho koncentrace značně nízká - 0,11 mikrogramu v jednom litru. Předpokládá se, že ve vesmíru připadá na jeden atom kadmia přibližně 36 miliard atomů vodíku.
V přírodě se kadmium vyskytuje jako příměs rud zinku a někdy i olova, z nichž se také společně získává. K oddělení kovů se vzhledem k poměrně nízkému bodu varu používá destilace.
Použití:
Kadmium se používá hlavně jako přísada do různých slitin a také na výrobu galvanických článků (Ni-Cd akumulátory). Dále se může využívat i jako antikorozní materiál.

Kovy

17. prosince 2007 v 11:54
Tři čtvrtiny všech prvků v periodické soustavě jsou kovy. Řadí se mezi ně s prvky (až na vodík a helium), d, f a některé p prvky. Kovy se v tabulce nacházejí více vlevo a jejich kovový charakter směrem doleva stoupá.

Některé kovy se v přírodě nacházejí v elementárním stavu - ryzí (např. Au, Ag, Pt, Hg). Většina je vázána ve sloučeninách (jsou to hlavně oxidy, sulfidy, uhličitany, křemičitany, sírany, fosforečnany a chloridy).
Výskyt a dostupnost jednotlivých rud v přírodě a jejich chemické složení určuje způsob výroby a rozsah jejich zpracování. Výrobou kovů se zabývá hutnictví (metalurgie). Hutnické postupy jsou podle druhů rud a vyráběných kovů rozmanité.
Kovy se z rud získávají redukcí (redoxním procesem). K redukci se používají:
a) uhlík a oxid uhelnatý (výroba Fe, Mn, Sn, Pb, Zn)
b) kov (Al, Mg, Ca, Na) - výroba Cr
c) vodík nebo hydridy
d) elektrolýza vodných roztoků (výroba Cu, Zn)
taveniny (výroba Al, alkalických kovů)
e) speciální postupy - tepelný rozklad, destilace, sublimace apod.

Chemická vazba mezi atomy kovů se nazývá kovová. Její model předpokládá, že krystal kovu se skládá z kationtů rozmístěných v pravidelné prostorové mřížce. Kationty jsou ve svých polohách udržovány nábojem volně pohyblivých valenčních elektronů. Chování valenčních elektronů se do jisté míry podobá chování částic plynu, a proto se někdy valenčním elektronům v kovech říká elektronový plyn. S touto vnitřní strukturou kovů a s kovovou vazbou souvisejí typické vlastnosti kovů.

Kovový lesk je způsoben značnou schopností kovů odrážet viditelné světlo. Kovy světlo nepropouštějí, a jsou proto i v tenkých vrstvách neprůhledné.
Kovy se vyznačují kujností, tažností a ohebností. Mohou se z nich vytáhnout i tenké dráty, vytepat mikroskopicky tenké plátky nebo je lze ohnout do požadovaných tvarů. Tuto vlastnost lze vysvětlit tak, že částice tvořící krystalovou mřížku se vlivem vnějších sil po sobě snadno posunují, aniž by došlo ke změně sil mezi nimi a porušila se soudržnost.
Kovy jsou vodiči tepla a elektřiny. To je způsobeno faktem, že ve struktuře kovů jsou přítomny volně pohyblivé elektrony. Vodivost kovů se s rostoucí teplotou snižuje.
Kovy patří mezi elektropozitivní prvky. S rostoucím počtem elektronových vrstev roste velikost atomů a současně s tím klesá schopnost jader poutat valenční elektrony. Čím snáze atomy prvků valenční elektrony uvolňují, tím snáze přechází v kationty. Prvek se přitom oxiduje, a má tedy redukční účinky.

Vlastnosti kovů se značně liší, rozdílnost vyjadřuje elektrochemická řada kovů:
K Ca Mg Al Mn Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt

- klesají redukční účinky: kov umístěný vlevo dokáže z roztoku soli určitého kovu vpravo tento kov vyredukovat
- klesá chemická reaktivita: např. draslík je nutno uchovávat pod petrolejem, neboť reaguje již se vzdušným kyslíkem, bouřlivě reaguje s vodou, železo na vzduchu pozvolna koroduje a reaguje jen rozžhavené s přehřátou vodní párou, rtuť je na vzduchu stálá a s vodou nereaguje
- klesá snaha reagovat se zředěnými kyselinami:
kovy vlevo od vodíku - vytěsňují vodík z kyselin
kovy vpravo od vodíku - nevytěsňují vodík z kyselin
= ušlechtilé kovy

Význačnou vlastností kovů je jejich schopnost tvořit slitiny - směsi dvou nebo více kovů, popř. kovů a nekovů. Jsou to většinou homogenní látky, které mají kovové vlastnosti. Vlastnostmi se vesměs liší od výchozích složek, lze je měnit změnou vzájemného poměru složek nebo změnou samotných složek. Z hlediska technické praxe mají slitiny obvykle lepší fyzikální a chemické vlastnosti než čisté kovy, ze kterých se skládají (větší tvrdost, pevnost, tažnost, odolnost).
Vnitřní struktura slitin je rozdílná. Rozhoduje o ní zejména vzájemná velikost atomů prvků. Prvky, které mají přibližně stejné velikosti atomů, tvoří krystalovou mřížku, v níž jsou atomy kovů navzájem zastupitelné (substituční slitiny). Pokud se atomy prvků výrazně od sebe odlišují, mohou vzniknout slitiny, kde v mezerách mřížky kovů s většími atomy jsou umístěny malé atomy druhého prvku (vmezeřené slitiny).

Jednotlivé kovy se liší svou stálostí vůči vnějším podmínkám. Působením kyslíku, vody, oxidu uhličitého a dalších látek se vytváří na povrchu kovů vrstvička sloučenin, které již nemají vlastnosti kovů. Vyrobené kovové předměty znehodnocují, čímž způsobují značné škody. Těmto změnám se říká koroze. Proti korozi se kovové předměty chrání různými nátěry, zinkováním, cínováním, chromovými povlaky nebo vrstvičkami stálých nerozpustných sloučenin.

Nejtypičtější kovy z chemického hlediska jsou alkalické kovy (I.A skupina). Mají největší atomové poloměry, takže jejich jediný valenční elektron přitahují síly jádra jen velmi málo. Jsou ze všech kovů nejreaktivnější, jejich reaktivita stoupá s rostoucím protonovým číslem. Jsou elektropozitivní, ve sloučeninách tvoří kationty.
Sodík a lithium se vyrábějí elektrolýzou tavenin svých chloridů. Na katodě se redukují kationty na příslušný kov, na anodě oxidací chloridových iontů vzniká chlor.
Draslík se získává například redukcí chloridu draselného sodíkem a destilací draslíku ze směsi.

Stejně jako alkalické kovy také kovy alkalických zemin ve II.A skupině jsou elektropozitivní a velmi reaktivní prvky.

Mezi ušlechtilé kovy patří kovy platinové, prvky I.B skupiny a rtuť. Ve srovnání s alkalickými kovy jsou málo reaktivní, z kyselin nevytěsňují vodík, mají výrazně větší teploty tání, větší hustoty a menší atomové poloměry.
Prvky I.B. skupiny (Cu, Au, Ag) jsou kujné, tažné a jsou nejlepšími vodiči tepla a elektřiny. Jsou součástí významných slitin (bronz, mosaz, mincovní slitiny), používají se v klenotnictví, elektrotechnice a sloučeniny stříbra při fotografování.
Platinové kovy se používají při výrobě šperků, termočlánků, radarů, chirurgických nástrojů.

Vůbec nejdůležitějším kovem je železo, které se používá ve formě litin a oceli

Hořčík

17. prosince 2007 v 11:53
Magnesium - jeho značka je Mg a byl objeven roku 1755. Leží na 12. místě periodické soustavy prvků. Patří mezi nepřechodné prvky II. A skupiny, tzv. kovy alkalických zemin.


Charakteristika - Dva valenční elektrony jeho atomů se nachází v s-orbitalu n s2.
Při slučování s jinými prvky jeho atomy snadno odevzdají tyto valenční elektrony a tvoří kationty Mg2+. Ve sloučeninách vstupují tyto atomy vždy s oxidačním číslem II,
např. MgCl2 - chlorid hořečnatý
Mg(OH)2 - hydroxid hořečnatý
MgF2 - fluorid hořečnatý
MgO - oxid hořečnatý


Výskyt - Hořčík je rozptýlen ve velkém množství v zeminách a rozpuštěn
v mořské vodě. Jeho snad nejvýznamnější zásobárnou je Mrtvé moře,
Izraeli s koncentrací přibližně 36 kg/m3. Produkce hořčíku na celém světě činila v roce 1995 asi 300 000 t, z toho 15 % bylo zpracováno na komponenty. Samozřejmě hořčík coby stopový prvek obsahují potraviny, např. olejnatá jádra, ořechy, zelenina a tvrdší voda.


Vlastnosti - Je to kovový prvek, lehký není ušlechtilý, významný minerál.


Použití - Svou specifickou hmotností (1,8 g/cm3) dosahuje pouze 67-- %
hmotnosti hliníku. Konstrukce z hořčíku, která odpovídá nosností
a tuhostí obdobné konstrukci z oceli, je o 52 % lehčí. Proto přinášejí
nové slitiny a metody zpracování hořčíku uplatnění pro tento nejlehčí konstrukční kov v automobilovém a leteckém průmyslu. Používání hořčíku v těchto průmyslech přináší obrovské úspory pohonných hmot a snížení emise CO2.
Hořčík je též velice významný minerál důležitý pro správnou funkci všech soustav lidského těla. Je nezbytný pro dokonalou činnost nervů, svalů a mnohých enzymů, účastní se též řízení činnosti více jak 300 životně důležitých enzymů. Hořčík reguluje srdeční rytmus a svalové stahy, uvolňuje svalové napětí a navozuje relaxaci. Zlepšuje mentální procesy a navozuje spánek, u starších lidí zlepšuje paměť, úsudek a myšlení. Může taky výrazně zlepšit stav Alzheimerovy nemoci. Pomáhá tělu využívat vitamíny, zejména E a C. Důležitou roli hraje v metabolismu cukru, tuku, nukleonových kyselin a bílkovin, také v procesech tvorby energie a jejího použití. Chrání též proti infarktu.
Je zcela nezbytný k udržení zubní skloviny a zvyšuje odolnost proti kazivosti zubů. Jeho zvláštností je, že pomáhá při zadržování moče.
Jeho nepřátelé jsou diuretika a hlavně alkohol.

Voda

17. prosince 2007 v 11:51
Voda - kapalina,se skládá z molekul, které jsou v neustálém neuspořádaném pohybu, vzájemně si vyměňují místo a působí na sebe přitažlivými nebo odpudivými silami. Tyto síly jsou větší než u plynného tělesa a naopak menší než u pevného tělesa. Proto má kapalina některé vlastnosti pevné látky (zachování objemu) a některé vlastnosti jsou naopak shodné s vlastnostmi plynů (tekutost). Kapalné látky se také vyznačují povrchovým napětím, viskozitou, kapilární elevací a kapilární depresí. Teď vám tedy něco o těchto pojmech řeknu.

Objem:
Kapalné těleso si zachovává svůj objem i při velkém stlačováním. Způsobují to odpudivé síly působící mezi molekulami, které zabraňují stlačení kapaliny a ta může přenášet díky své nestlačitelnosti tlak. Této vlastnosti kapalin se s výhodou používá v nejrůznějších hydraulických zařízeních.

Tekutost:
Molekuly kapaliny se vzájemně přitahují, ale jejich vzájemné silové působení je menší než u pevné látky, a proto kapalina může téci. Což umožňuje mimo jiné i snadnou dělitelnost kapalného tělesa. Kapalné těleso vždy zaujme tvar podle tvaru nádoby, díky tekutosti.

Kapilární deprese:
Kapilární deprese je jev, způsobený rozdílným silovým působením mezi molekulami kapaliny navzájem a molekulami materiálu nádoby, ve které je kapalina uzavřena. Při kap.depresi jsou přitažlivé síly mezi molekulami kapaliny větší než přitažlivé síly mezi molekulami kapaliny a molekulami nádoby. Okraj kapaliny je v blízkosti stěny nádoby, na rozdíl od kapilární elevace (vysvětlím poté), ohnut směrem dolů.

Kapilární elevace (vzlínavost):
Kapilární elevace je jev, způsobený rozdílným silovým působením mezi molekulami vody navzájem a molekulami materiálu nádoby, ve které je kapalina uzavřena. Při kapilární elevaci jsou přitažlivé síly mezi molekulami kapaliny menší než přitažlivé síly mezi molekulami kapaliny a nádoby. Proto je na rozdíl od kapilární deprese (viz výše), okraj kapaliny v blízkosti stěny nádoby ohnut směrem nahoru.

Viskozita:
Viskozita je jev způsobený přitažlivými silami působícími mezi molekulami kapaliny. Čím jsou přitažlivé síly mezi molekulami kapaliny větší, tím je také vyšší i viskozita. Při vytékání kapaliny z nádoby klouže horní vrstva molekul po vrstvě spodní a přitom překonává přitažlivé síly. Čím jsou přitažlivé síly větší, tím je vytékání pomalejší a kapalina je viskóznější. Zahříváním kapaliny se její viskozita obvykle snižuje.
Příklad: Voda a olej - voda má viskozitu poměrně malou, síly působící mezi molekulami vody jsou menší než síly působící mezi molekulami oleje. Proto voda teče mnohem rychleji než olej a také tvoří menší kapky na rozdíl od oleje.

Povrchové napětí:
Každá molekula se vzájemně přitahuje se sousedními molekulami. Uvnitř kapaliny se vzájemně tyto síly ruší, na povrchu proto působí přitažlivé síly pouze dovnitř do kapaliny a do stran. Povrchové molekuly jsou od sebe vzdáleny o něco více než molekuly uvnitř a to právě tak, aby mezi nimi převládly přitažlivé mezimolekulární síly. Tím vzniká v horní vrstvě molekul kapaliny povrchové napětí. Vlivem povrchového napětí se povrch chová jako pružná blána, která se snaží dát volnému kapalnému tělesu - kapce - tvar s nejmenším objemem-koule.

Kyselina

17. prosince 2007 v 11:49

Kyseliny


DEFINICE
Kyseliny jsou sloučeniny, které ve vodných roztocích kromě kationtů vodíku neodštěpují žádný jiný kationt.

PŘÍKLADY
HNO3
- kyselina dusičná

HF
- kyselina fluorovodíková

H2SO4
- kyselina sírová

H2S
- kyselina sirovodíková

ROZDĚLENÍ
Kyseliny můžeme rozdělit například takto:

KYSELINY

Kyslíkaté
HNO2, H3PO3
Bezkyslíkaté
HCl, HBr
Silné
HI, H2SO4
Slabé
HCN, H2CO3
Středně silné
HF, H3PO4

NÁZVOSLOVÍ
Bezkyslíkaté kyseliny
Jejich názvy se tvoří slovem kyselina a přidáním koncovky -ová k názvu původní sloučeniny.

HF
- kyselina fluorovodíková

HCN
- kyselina kyanovodíková

H2S
- kyselina sirovodíková

Kyslíkaté kyseliny (oxokyseliny)
Názvosloví kyselin záleží na oxidačním čísle (náboji) kyselinotvorného prvku. Podíváme se na vzorec H2SO4. Z něj vidíme, že iontů vodíků je 2, síry 1 (jednička se nepíše) a kyslíků 4. Náboj kationtu vodíku je +1, a protože vodíku máme dva, celkový náboj je +2. Kyslík má náboj -2 a z toho vyplývá, že celkový náboj je -8. Součet nábojů se musí rovnat nule. Co se týče síry, její náboj x budeme muset zjistit jednoduchou rovnici: sečteme si všechny náboje po pořádku +2 + x -8 = 0. Řešení: x= +6
Po zjištění oxidačního čísla si odvodíme název tak, že k názvu kyselinotvorného prvku (v tomto případě k síře) přiřadíme odpovídající koncovku. Podle tabulky si tu koncovku vyhledáme. Bude to vypadat následovně: síra + -ová = kyselina sírová.
Jestliže prvek tvoří v témže oxidačním čísle dvě čí více jednoduchých oxokyselin, zpřesňují se názvy těchto oxokyselin tak, že pomocí číslovkových předpon se vyjádří počet vodíků (předpona hydrogen-).
CHEMICKÉ VLASTNOSTI
Kyseliny reagují:

1) se zásadotvornými oxidy; vzniká sůl a voda:
H2SO4 + K2O = K2SO4 + H2O - síran draselný + voda

2) s amfoterními oxidy; vzniká sůl a voda:
6HCl + Al2O3 = 2AlCl3 + 3H2O - chloritan hlinitý + voda:

3) s hydroxidy (reakce neutralizace); vzniká sůl a voda:
H2S + 2LiOH = Li2S + 2H2O - sulfid litný + voda

4) s amfoterními hydroxidy; vzniká sůl a voda:
2HNO3 + Zn (OH)2 = Zn (NO3)2 + 2H2O - dusičnan zinečnatý + voda

5) se solemi; vzniká nová kyselina a nová sůl:
a) silná kyselina "vytlačuje" ze soli slabší kyselinu:
2HI + Na2SiO3 = H2SiO3 + 2NaI - kyselina křemičitá + jodid sodný

b) kyselina po reakci je těkavější než před reakcí:
2H3PO4 + 3K2S = 3H2S + 2K3PO4 - plynný sirovodík + fosforečnan draselný

c) vytvořená sůl je nerozpustná ve vodě:
H2S + Cu(NO3)2 = 2HNO3 + CuS - kyselina dusičná + sulfid měďnatý (sraženina)

6) kyseliny (s výjimkou dusičné, koncentrované sírové a některých jiných) reagují s kovy, které v pořadí chemické aktivity jsou vlevo od vodíku:

POŘADÍ CHEMICKÉ AKTIVITY

Li,K,Ba,Ca,Na,Mg,Al,Be,Mn,Zn,Cr,Fe,Cd,Co,Ni,Sn,Pb,H2,Sb,Cu,Hg,Ag,Pt,Au

ropa

17. prosince 2007 v 11:48
ROPA

Ropa patří mezi tzv. fosilní paliva, kam dále zahrnujeme uhlí a zemní plyn. Původně se tato surovina označovala jako nafta (z perského slova \"nafátá\" což znamená \"vytékati\"), ale protože u nás se jedna pohonná hmota nazývá \"motorová nafta\", zkráceně se říká \"nafta\", která se z ropy vyrábí, docházelo k záměně části za celek, byl pro surovinu zvolen název používaný v polštině a ve východním Slovensku.
V němčině se tato surovina označuje \"Erdoel\", anglický název je \"Petroleum\" nebo \"Crude oil\". Poslední název se používá častěji v americké odborné literatuře.
Ropa je směsí plynných, kapalných a tuhých sloučenin, kde drtivou většinu tvoří uhlovodíky. Dále jsou zastoupeny kyslíkaté sloučeniny (tzv. naftenové kyseliny. odvozené od cyklopentanu a cyklohexanu), sirné sloučeniny (merkaptany, sulfan, sulfidy, disulfidy - alifatické, cyklické, sulfonové kyseliny apod. Sloučeniny dusíku jsou zastoupeny např. pyridinem a jeho homology, dále tzv. porfyriny, což jsou složité molekuly , kde chelatovou vazbou jsou vázány kovy jako je např. vanad. poslední skupinu tvoří tzv. vysokomolekulární sloučeniny, což jsou složité molekuly, obsahující nasycené kruhy, aromatické kruhy, sirné, dusíkaté a kyslíkaté atomy, společně s kovy, jako je vanad a nikl.
Uhlovodíky jsou plynné, kapalné i tuhé (parafín, ceresin), alifatické uhlovodíky s rovným nebo rozvětveným řetězcem, často připojené na nasycené nebo aromatické kruhy... Ropa neobsahuje nenasycené uhlovodíky.
O vzniku ropy existují dvě skupiny teorií:
a) anorganická teorie: uhlovodíky vznikaly reakcí vody s karbidy kovů
reakci oxidu uhelnatého s vodíkem (reakce Fischer-Tropschova)
kosmické teorie, vycházející z poznatku, že atmosféra některých planet je tvořena vodíkem a uhlovodíkovými plyny
b) organické teorie: ropa vznikala rozkladem nahromaděného organického materiálu, převážně živočišného a na přeměnách se podílely mikroorganismy (aerobní, později anaerobní), tlak , teplota, radioaktivní záření, katalytický účinek některých hornin...Nejdříve vznikal tzv. kerogen (nerozpustný v organických, rozpouštědlech, dalším vývojem se z něj vytvořil bitumen (rozpustný v organických rozpouštědlech).
Dnes se dává přednost organické teorii. Ropa se většinou nachází v tzv. naplaveninách a jen výjimečně ve vyvřelinách. Komplikace při identifikaci působí to, že ropa je kapalina, která působením horotvorných procesů migrovala, procházela propustnými horninami, některé skupiny látek se zde mohly zachytit jako při sloupcové chromatografii a tím se zkresluje složení rop. Někteří autoři připouštějí obě teorie, což by umožňovalo vysvětlit rozdíly ve složení rop

Hliník

17. prosince 2007 v 11:45

Hliník


Hliník stojí svým výskytem mezi všemi prvky na třetím místě,mezi kovy na prvním.V přírodě se
vyskytuje pouze vázaný ve sloučeninách,jako jsou hlinitokřemičitany ; živce,slída,kaolinit,další
rudy jsou kryolit,bauxit,korund.Nikdy se nevyskytuje ryzí.
Hliník je stříbrolesklý,poměrně měkký a lehký kov.Je kujný a dobře vede el.proud i teplo.Proto se
v poslední době používá jako náhradní materiál místo mědi.Na vzduchu se pokrývá vrstvou oxidu
hlinitého a tím je odolný proti korozi,je reaktivní.Hliník se používá v aut.průmyslu,v elektrotechnice,
nádrže na konc.kys.dusičnou.Práškový hliník se používá v aluminotermii,při výrobě prskavek a v
zábavné pyrotechnice.
Výroba základní surovinou pro výrobu hliníku je bauxit.
Výroba má tři fáze : a) příprava čistého Al2O3
b) výroba surového hliníku elektrolýzou
c) elektrolytická rafinace hliníku

a) příprava čistého Al2O3 se provádí více metodami,které mají společný základ.Alkalickým tavením
se přemění na hlinitan sodný,který je na rozdíl od nečistot rozpustný ve vodě.Hydrolýzou vzniká Al(OH)3,který se kalcinací přemění na čistý Al2O3.

Al2O3.nH2O + 2 NaOH 2 NaAlO2 + ( n + 1) H2O

NaAlO2 + 2 H2O Al (OH)3 + NaOH

2 Al (OH)3 Al2O3 + 3 H2O

b) základním elektrolytem je tavenina Al2O3 v kryolitu.Přídavek kryolitu snižuje teplotu tání na 950°C.
Katodou je nejdříve grafitové dno,později je jím kapalný hliník.Anodou je grafit.
3+ -
katoda : Al + 3 e Al
3- -
anoda : 2 AlO3 - 6 e Al2O3 + 3/2 O2

Kyslík,který se zde vylučuje,reaguje s uhlíkem z anody.Kapalný hliník se odsává ze dna elektrolyzéru
vakuovou pánví.
c) rafinace základem je anodické rozpouštění Al z jeho slitiny s mědí a vyloučení velmi čistého hliníku na katodě.Principem čištění je,že kovy elektropozitivnější než hliník se z anody nerozpouštějí a prvky,
které jsou elektronegativnější se na katodě nevylučují.Sur. Al se přidává na anodu a z katody se odčerpá-
vá čistý Al (99,998%).

Olovo

17. prosince 2007 v 11:43

Olovo


V přírodě se vyskytuje v rudách,nejrozšířenější a nejdůležitější rudou olova je galenit tj.leštěnec olověný PbS.Nalézá se na četných místech. Olovo patří k nejdéle známým kovům.Již Římané používali olova hlavně na vodovodní potrubí . Sloučeniny olova byly známy starým Řekům i Římanům.
Olovo je modrobílý,na čerstvém řezu lesklý kov,který však rychle na vzduchu kalně nabíhá.Je nejměkčí z těžkých kovů,je špatným vodičem tepla a el.proudu. Používá se jako konstrukční materiál pro výrobu nádob a potrubí na zředěnou kys.sírovou,na výr.akumulátorů,jako ochrana proti radioakt.záření,tvoří základ ložiskových kovů.
Olovo působí jako pomalý jed.Nejvíc škodí vdechování olověného prachu.

Výroba olova
Surovinou pro výrobu olova je galenit,ten se nejdříve oxidačně praží a pak se provádí redukce v šachtové peci.
Oxidační pražení galenitu probíhá na aglomeračním pásu.Zahřívá se za přístupu vzduchu,galenit se zde přeměňuje na oxid olovnatý.

2 PbS + 3 O2 2 Pb O + 2 SO2

Redukční tavení probíhá v šachtových pecích,které jsou asi 10 m vysoké a připomínají svou funkcí vysokou pec.Shora pece se dávkuje aglomerát,koks a vápenec jako struskotvorná přísada.PbO se redukuje pomocí CO na surové olovo,které obsahuje 90 96% olova .Zbytek tvoří nežádoucí Cu,As,Sb,Sn,aAg.
Proto se musí rafinovat.Struska má vysoký obsah Pb a Zn,proto se také dále zpracovává.Plyny vycházející z pece se musí rovněž čistit.
Rafinace sur.olova
Odstranění mědi se provádí promícháváním roztaveného olova s elementární sírou.Síra reaguje s Cu
za vzniku sulfidu měďného,který vyplave na hladinu olověné lázně,pomocí stěru se odtud odstraní.

Harisování je odstranění As,Sb a Sn jejich oxid.přeměnou na arseničnany ,antimoničnany a ciničitany.
K této přeměně dochází oxid.nežádoucích kovů ve vrstvě taveniny.Sodné soli nežádoucích prvků vyplavou na hladinu,kde se odstraní stěrem.K tomu nám slouží Harrisův přístroj.
Parkesování je odstranění Ag z tekutého olova extrakcí pomocí Zn.Ag se totiž v Zn dobře rozpouští.
Do olova ,které je zahřáté na 460°C se přidá zinek.Po zamíchání se směs nechá pomalu chladnout až
na 350°C.Zinek v sobě Ag pohltí.Při překročení teploty 419°C krystalky Zn s pohlceným stříbrem vyplavou na povrch a ve formě pěny se setřou.
Harisováním se proces rafinace ukončí.Odstraní se tak zinek,který se dostal do olova při parkesování.

Sloučeniny olova
Olovičité sloučeniny se snadno redukují na olovnaté,proto působí jako oxid.činidla.
PbO se užívá při výrobě skla.
PbCrO4 je chromová žluť užívaná jako barvivo.
Sloučeniny olova jsou jedovaté.
 
 

Reklama