D-prvky a f-prvky d-prvky (přechodné prvky)
Yüklə 42,14 Kb.
|
|
d-prvky a f-prvky d-prvky (přechodné prvky) Přechodné prvky se v periodické soustavě prvků nachází mezi s-prvky a p-prvky. Jejich elektronová konfigurace je ns0-2(n-1)d1-10 (n nabývá hodnot 4-7). Jsou to prvky s vysokou hustotou, teplotou tání a varu, často křehké, tvrdé, dobře elektricky a tepelně vodivé a vzájemně tvoří slitiny. Kovy jsou tažné a kujné (např. železo, zlato, stříbro, měď, zinek za vyšších teplot) a většina jich je stříbrolesklá. Tvoří kovové vazby poskytováním valenčních elektronů z neúplně obsazených d-orbitalů. Kovové vazby nejméně tvoří Zn, Cd a Hg, protože mají úplně obsazené jejich d-orbitaly, což také způsobuje, že jsou měkké s nízkou teplotou tání (Hg dokonce -38,9oC). Když porovnáme atomové poměry s-prvků a d-prvků, zjistíme, že s-prvky ve stejné periodě jako d-prvky jsou větší. Jejich sloučeniny a ionty jsou barevné (kromě iontů s prázdným nebo zaplněným d-orbitalem, ty jsou bezbarvé, např. Sc3+). Mají různá oxidační čísla. Kovy se rozdělují na ušlechtilé a neušlechtilé. Ušlechtilé jsou např. měď, stříbro, zlato, rtuť, neušlechtilé např. železo, kobalt, nikl, zinek, mangan, chrom, titan. Ušlechtilé kovy a mnoho jejich sloučenin se dají rozpustit jen v roztocích látek se silnými oxidačními účinky (zlato jen v lučavce královské). Díky jejich nereaktivnosti se dají najít v zemské kůře i ryzí. Neušlechtilé kovy se dají rozpustit i v některých zředěných kyselinách (např. H2SO4, HNO3, HCL). Na Zemi je můžeme najít většinou pouze ve sloučeninách. Některé prvky podléhají korozi (např. železo) a některé prvky se korozi brání vytvořením jejich oxidů (nebo jiných sloučenin) na povrchu. Kovy často bývají součástí významných biologických látek, např. součástí krevního barviva (hemoglobinu) je železo, součástí vitamínu B12 je kobalt ad. Proto se o nich říká, že jsou to stopové biogenní prvky. Často tvoří koordinační sloučeniny. Koordinační (komplexní) sloučeniny Komplexní částice (nebo koordinační částice) jsou molekuly nebo ionty, které mají ke svému centrálnímu atomu přiřazeny (koordinovány) několik atomových skupin, molekul či iontů, tzv. ligandy. Počet ligandu může být vyšší než oxidační číslo centrálního atomu v daném komplexu. Centrálními atomy jsou většinou přechodné kovy. Jsou to např.: PtII+, PtIV+, CoIII+, CrIII+, NiII+, CuII+, FeIII+, AgI+, ale i AlIII+, atd. Ligandy se rozdělují na elektroneutrální (nesnižují kladný náboj) a aniontové(náboj snižují, jsou zakončené písmenem -o).
Elektroneutrální jsou např.:
Aniontové jsou např.:
Názvy a vzorce koordinačních částic: Ve vzorcích koordinačních částic se nachází na prvním místě centrální atom, pak vzorce ligandů v abecedním pořadí prvních písmen. Vzorec celé částice je pak umístěn do hranaté závorky, vzorce ligandů z více prvků se píšou do kulatých závorek. [Fe(CN)6]-3 [Fe(CN)5(NO)]2- V názvu centrálního atomu se píše i hodnota jeho oxidačního čísla. Pokud má centrální atom kladné oxidační číslo, zapisujeme ho příslušným názvoslovným zakončením. Na3[CoIII+(NO2)6] = hexanitrokobaltitan sodný Pokud má centrální atom záporné oxidační číslo, zapisujeme ho bez ohledu na jeho hodnotu zakončením –id. Na[CoI-(CO)4] = tetrakarbonylkobaltid sodný Pokud má centrální atom oxidační číslo nula, pak nemá žádné zakončení a název se zapisuje v 1. nebo 2. pádě. [Co02(CO)8] = oktakarbonyl dikobaltu Pro upřesnění částice můžeme přidat údaj o celkovém náboji částice (ovšem to není nezbytné). [Fe(CN)6]3- = anion hexakyanoželezitanový(3-)
Názvy komplexních sloučenin se skládají vždy ze dvou slov, z podstatného jména a přídavného jména. Pokud je koordinační částice kationt, podstatné jméno je název jednoduchého aniontu a přídavné jméno je zakončeno podle oxidačního čísla centrálního atomu sloučeniny. [Ni(NH3)6]I2 = jodid hexaamminnikelnatý Pokud je koordinační částice aniont, podstatné jméno je zakončeno podle oxidačního čísla centrálního atomu sloučeniny. Přídavné jméno je jednoduchý kationt. K2[Hg(CN)4] = tetrakyanortuťnatan draselný Jestliže se koordinační částice nachází v kationtu i aniontu, podstatné i přídavné jméno je tvořeno názvem centrálního atomu s příslušným zakončením dle jeho oxidačního čísla. [Pt(NH3)4][PtCl4] = tetrachloroplatnatan tetraamminplatnatý Pokud je sloučenina tvořená elektroneutrální koordinační částicí, pak přídavné jméno je tvořeno touto částicí a podstatné jméno je pouze slovo „komplex“. [Co(NH3)3Cl3] = triammin-trichlorokobaltitý komplex
V periodické soustavě prvků leží v 6. a 7. periodě. Lanthanoidy Obsazují orbital 4f. Mezi lanthanoidy patří: cer, praseodym, neodym, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium a lutecium. Výskyt: součástí minerálů, nejčastější je monazit (směsný fosforečnan lanthanu, thoria a ostatních lanthanoidů), bastnaezit (uhličitan), cerit (křemičitan), gadolinit (křemičitan) Vlastnosti: Jsou to měkké, neušlechtilé, stříbrolesklé kovy, které jsou značně reaktivní. Mají nízkou elektronegativitu, tvoří iontové vazby, ve vzájemných slitinách a slitinách s ostatními kovy tvoří vazbu kovovou. S vodou reagují za vzniku vodíku, v běžných kyselinách se rozpouští snadno. Mají vysoké teploty tání a varu. Výroba: elektrolýzou tavenin bezvodných chloridů, nebo jejich redukcí kovovým sodíkem. Využití: přísady do slitin, luminofory (látka schopná pohlcovat energii a následně ji vyzařovat ve formě světla) Sloučeniny: oxidy se používají jako složky keramických materiálů a skel. Další sloučeniny se používají v elektronice a elektrotechnice. Aktinoidy Obsazují orbital 5f. Mezi aktianoidy patří: thorium, protaktinium, uran, neptunium, plutonium, americium, curium, berkelium, kalifornium, einsteinium, fermium, mendělevium, nobelium a lawrencium. Prvky stojící v řadě za uranem jsou označovány jako transurany. Vlastnosti: Všechny aktinoidy jsou radioaktivní. Jsou to stříbrolesklé kovy s nízkou elektronegativitou. Snadno reagují s vodou a kyslíkem. S kovy tvoří slitiny. Jejich sloučeniny mají charakteristické zbarvení v závislosti na oxidačním čísle. Výskyt: všechny transurany jsou vyrobeny jadernými reakcemi. V přírodě se ve větším množství vyskytuje Thorium v thoritu (ThSiO4) a uran ve smolinci (U3O8) nebo ulrichitech (UO2.U3O8). Uran má v přírodě několik izotopů, nejčastější jsou 234U, 235U, 238U. Výroba: Uran se vyrábí redukcí vápníkem (nebo Mg) z fluoridu uraničitého (UF4). Transurany jsou vyrobeny a připraveny jadernými reakcemi. Využití: Uran 235U a plutonium 239Pu se používají jako jaderné palivo. 238Pu se používá jako zdroj Edo kardiostimulátorů. Nuklid se při štěpné jaderné reakci štěpí účinkem neutronů tak, že se uvolní více neutronů, než se spotřebovalo na štěpení. Například štěpení 235U je zahájeno po průniku pomalého neutronu do jádra, které se z velkou pravděpodobností rozpadne 2 přibližně stejně těžké části (tzv. odštěpky) a při tom dojde k uvolnění 2 až tří neutronů. Odštěpky se vzájemně odpuzují a rozlétají se od sebe velkou rychlostí, ale jsou zbržděny srážkami s ostatními atomy paliva ->kinetická energie se mění na teplo. Uvolněné neutrony pak mohou dále štěpit další uranová jádra -> jaderná reakce má řetězový charakter. Použité jaderné palivo je radioaktivní a má dlouhé poločasy rozpadu. Proto se musí ukládat na místa, která jsou pro jeho uskladnění přizpůsobená (u nás např. vápencový důl Richard u Litoměřic).
Výhody jaderných elektráren jsou např. malý objem spotřebovaného paliva, provoz elektrárny je jen slabě ovlivňován vnějšími podmínkami, provozní náklady jsou relativně levné kromě investičních nákladů, jejich životnost je velmi dlouhá (byla odhadována na 25 let, ale ukázalo se, že mohou bezpečně pracovat mnohem déle) a jsou velmi ekologické (když nedojde k havárii). Nevýhody jaderných elektráren jsou velikost (=na zřízení drahé), vyhořelé jaderné palivo je dlouho radioaktivní a když už dojde k havárii, tak může mít velké devastující účinky. Šance, že se to stane, je naštěstí nízká díky přísnému dbání pravidel a dobré ochraně v elektrárnách. Také ovšem kvůli nezbytnému chlazení vychází z chladících věží pára, která mění mikroklima v okolí elektrárny (lehce snižuje teplotu) . Jaderných reakcí se také užívalo ve vojenství v podobě jaderné (atomové) zbraně. Je to zbraň hromadného ničení založená na principu neřízené řetězové reakce. V minulosti za studené války se těmito zbraněmi zastrašovali velmoci USA a SSSR. Rovnice rozpadu 235U: 235U + 1n -> 93Kr + 140Ba + 3 1n + E Sloučeniny: oxid uraničitý (UO2) – hnědý až černý prášek Oxid uranový (UO3) – oranžový prášek Fluorid uranový (UF6) – používá se pro dělení izotopů uranu Plutoničité sloučeniny se využívají při oddělování plutonia od uranu. https://cs.wikipedia.org/wiki/P%C5%99echodn%C3%A9_kovy http://studentka.sms.cz/index.php?P_id_kategorie=7630&P_soubor=%2Fstudent%2Findex.php%3Fakce%3Dprehled%26ptyp%3D%26cat%3D8%26idp%3D%26detail%3D1%26id%3D821%26view%3D1%26url_back%3D https://cs.wikipedia.org/wiki/Lu%C4%8Davka_kr%C3%A1lovsk%C3%A1 Odmaturuj s chemie A. Mareček – Chemie pro čtyřletá gymnázia http://www.prvky.com/lanthanoidy.html https://eluc.kr-olomoucky.cz/verejne/lekce/2365 https://cs.wikipedia.org/wiki/Uran_(prvek) https://cs.wikipedia.org/wiki/Jadern%C3%A1_reakce https://cs.wikipedia.org/wiki/Jadern%C3%A1_energetika http://hp.ujf.cas.cz/~wagner/popclan/energetika/Jaderna_energie_HN.htm https://cs.wikipedia.org/wiki/Jadern%C3%A1_zbra%C5%88#Historie http://nazvoslovi.cz/studium/komplexni_slouceniny https://cs.wikipedia.org/wiki/Luminofor Yüklə 42,14 Kb. Dostları ilə paylaş:
|