— Chemie —

Koroze

• Pomalá redoxní reakce, která probíhá mezi kovem a prostředím

• Mění vlastnosti kovů a znehodnocuje je

• Urychluje jí vlhko, teplo, přítomnost vody a solí

• Korozi nejvíce podléha železo, ja jeho provrchu se vytváří nesouvislá vrstva rzi, která se odlupuje a do kontaktu s okolním prostředím se dostávají další části železa

• Na povrchu ostatních kovů (Zn, Al, Cu) se vytváří souvislá vrstva oxidů, která chrání kov před další korozí

• Ochrana proti korozi: nátěry, smaltování (smalt), pokovování jiným kovem, který korozi nepodléhá (Zn, Cu, Cr), potažení úmělou hmotou (drátěnka, plast), olejováním, mazáním

Galvanické články

• Zařízení, ve kterém probíhají redoxní reakce a při nich vzniká elektrický proud

• Dělí se na:

• Suché články = (různé druhy baterií a monočlánků) - nedají se dobíjet

• Akumulátor = (olověné autobaterie) - dají se dobíjet

Elektrochemická řada napětí kovů

• Kovy neušlechtilé

• Snadněji tvoří sloučeniny

• Reaktivita se zvětšuje

• Jsou to: Zn, K, Na, Ca, Mg, Al, Fe, Sn, Pb

• Kovy ušlechtilé

• Netvoří sloučeniny

• Reaktivita se snižuje

• Jsou to: Cu, Ag, Hg, Au, Pt

Elektrolýza

• Děj, který probíha při průchodu stejnosměrného proudu roztokem, taveninou (elektrolytu)

• Na elektrodách probíhají chemické reakce

• Použití:

• Výroba hliníku z taveniny

• Výroba kyslíku a vodíku z vody

• Galavnické pokovování kovů (pozlacování, pochromování, pozinkování)

• Elektrolyt = roztok nebo tavenina - volné ionty

• Elektrody:

• Katoda - záporný náboj, hodně elektronů, probíhá vždy redukce

• Anoda - kladný náboj - málo elektronů - probíhá vždy oxidace

Redoxní reakce

• Chemická reakce spojená s výměnou elektronů

• Znázornění: (reakce rodoxní)

• Pro určení zda je reakce redoxní musíme určit zda probíhá oxidace a redukce nebo jenom redukce

Postup

1. Musíme určit všechna oxidační čísla v rovnici (prvky které jsou samy, tudíž nejsou v žádné sloučenině, mají oxidační číslo "0")
2. V případě že se oxidační čísla na jedné ze stran rovnice zvětší u daného prvku probíhá oxidace (pokud probíhá oxidace musí probíhat také redukce)
3. Redukce je opak oxidace. Redukce probíhá pokud oxidační čísla na jedné ze stran rovnice u prvků klesají

Redoxní reakce = probíhá oxidace a redukce

Reakce která není redoxní = probíhá redukce

Výpočty z chemických rovnic

Soli

Vznik:

• Neutralizací

• Reakce kyseliny se zásadou

• NaOH + HNO3 ⇒ H2O + NaNO3

• Vzniká voda a sůl

• Reakce kovu s kyselinou

• Zn + HCI ⇒ ZnCl2

• Reakce kovu s nekovem

• 2Na + Cl2 ⇒ 2NaCl

• Srážecí reakcí

• AgNO3 + NaCl ⇒ AgCl + NaNO3

• Reaguje dusičnan stříbrný a chlorid sodný a vzniká chlorid stříbrný a dusičnan sodný

Vlastnosti a použití

• Dusičnany

• ⇒ ledky

• Dusičnan sodný - NaNO3

• Chilský ledek

• Využití: výbušniny

• Uhličitany

• Uličitan vápenatý - CaCO3

• Pražením (950 °C) ⇒ pálené vápno

• CaCO ⇒ CaO(Pálené vápno) + CO2

• Využití: stavebnictví, výroba Fe, vodní kámen

• Hydrogen uhličitan vápenatý - Ca(HCO3)2

• Vzniká působením vzdušného oxidu uhličitého a vody na uhličitan vápenatý (vápanec)

• Vznik krápníku: CaCO3 + H2O + CO2 ⇒ Ca(HCO3)2

• Uhličitan sodný - Na2CO3

• Soda

• Změkčovadlo vody

• Výroba mýdla a skla

• Křemičitany

• Výroba keramiky

• Hlavní suroviny - jíly, hlány a kaolín

• Pomocné suroviny - ostřiva, taviva, barvy, glazury

• Ostřiva - (křemenný písek) - snižuje smršťování při vypalování, zabraňuje praskání výrobků

• Taviva - (živec, vápenec) - snižují vypalovací teplotu

• Glazura - dodává lesk, zamezuje protékání vody

• Keramika

• Druhy:

• Hrubá keramika

• Cihlářský jíl a hlína

• 800°C - 1000°C

• Cihly, tašky

• Obyčejná keramika

• Méně kvalitní kaolin, živec a křemen

• 1 300 °C

• Dlaždice, obkládačky

• Jemná keramika

• Méně kvalitní kaolin, živec a křemen

• Talíře umyvadla

• 2x se vypaluje (při vyrobení a glazurování)

• Nejjakostnější jemná keramika

• Kvalitní kaolin, křeme. písek, živec (2:1:1)

• 3x se vypaluje

• Vyrobí ⇒ vypálí ⇒ glazura ⇒ vypálí ⇒ barva ⇒ vypálí

• Porcelán

• Stavební pojiva

• Sádra

• Vyrábí se pálením rozemletého sádrovce

• CaSO4 + H2O ⇒ při teplotě 170°C

• Sádra se sype do vody

• Směs se používá ve stavebnictví, lékařství, sochařství

• Vápno

• Výroba pomocí pálení vápence ⇒ pálené vápno (CaO) ⇒ smíchá se H2O a vzniká hašené vápno ( Ca(OH)2 )

• Ca(OH)2 + H2O + písek ⇒ vápenná malta ⇒ tvrdne ve vzduchu

• Cement

• Výroba z vápence a jílu (5:1), suroviny se rozemelou a promíchají

• 1450°C

• Po ochlazení se přidá síran vápenatý (rozemletý)

• Užívá se na výrobu betonou (cement + H2O + písek)

• Beton po ztuhnutí má vysokou pevnost v tlaku, nízkou v tahu

• Do konstrukcí se přidává ocel ⇒ ocelobeton

• Malta
• Tuhnutí: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O 
  

• Hnojiva
• Přírodní
• Kompost, hnůj
• Úmělá (průmyslová)
• Jednosložková průmyslová hnojiva
• Dusíkatá (síran amonný, močovina)
• Fosforečná (superfosfát)
• Draselná (síran draselný)
• Více složková průmyslová hnojiva
• N, P, K

Vlastnosti a použití bezkyslíkatých kyselin

• Kyselina chlorovodíková - HCl

• Příprava:

• Rozpuštěním plynného chlorovodíku ve vodě

• Vlastnosti:

• Nestálá, těkavá, bezbarvá kapalina (technická je nažloutlá)

• Silná žíravina

• Koncentrovaná obsahuje 37% HCl

• Obchodní název - kyselina solná

• směs koncentrované kapaliny

• Využití:

• Hodně zředěná se nachází v žaludečních šťávách kde má velký význam při trávení potravy

• Surovina pro výrobu plastů

• K očištění kvů

• K odstraňování vodního kamene

• Kyselina Fluorovodíková - HF

• Leptá sklo a proto se uchovává v plastových lahvích a používá se při zdobení skla

Vlastnosti a použití kyslíkatých kyselin

• Kyselina sírová - H2SO4

• Vlastnosti:

• Koncentrovaná kyselina sírová 96% je bezbarvá olejovitá kyselina

• Pohlcuje vodu ze vzduchu a odebírá vodu ze všech látek, které jí obsahují (uhelnatění)

• Je to silá žíravina

• Při ředění kyseliny se uvolňuje teplo

• Použití:

• Důležitá surovina pro chemický průmysl

• Výroba hnojiv, barviv, uměleckých vláken (silon)

• Náplň olověných akumulátorů do automobilů

• Kyselina dusičná - HNO3

• Vlastnosti:

• Je to nesálá bezbarvá kapalina

• Účinkem světla se rozkládá na jedovatý hnědočervený oxid dusičitý, proto se uchovává v tmavých lahvích

• Využití:

• Výroba dusíkatých hnojiv, léčiv výbušnin a plastů

• Spalováním paliv vzniká SO2 a oxidy dusíku (NO a NO2), které ve vzduchu reagují s vodní párou a vzniká kyselina siřičitá, popř.: kyselina sírová a kyselina dusičná ⇒ jsou součástí kyselých dešťů

• (Kyselé deště poškozují omítky domů i kovové materiály a způsobují překyselení půdy)

• Kyselina Uhličitá - H2CO3

• Je to velmi slabá kyselina

• Vzniká rozpouštěním oxidu uhličitého ve vodě Je součástí perlivých (sycených nápojů)

• Je velmi nesálá = rozkládá se na oxid uhličitý a vodu

• Kyselina trihydrogenfosforečná - H3PO4

• Využití:

• Výroba hnojiv (suprefosfát)

• Velmi zředěná je součástí nekterých sycených nápojů (např.: Coca-Cola)

• Je součástí kyseliny deoxyribóza "nositelka dědičnosti" (⇒ tu obsahuje DNA)

Názvosloví kyselin

Vlastnosti a rozdělení kyselin

Vlastnosti a použití hydroxidů

• Hydroxid sodný - NaOH + Hydroxid draselný - KOH

• Vlastnosti

• Jsou to bílé pevné látky ve vodě dobře rozpustné, Ze vzduchu pohlcují vlhkost a oxid uhličitý, rozkládají tuky

• Použití

• Výroba mýdel, papíru, při zpracování kůží a k čištění vratných lahví

Hydroxid vápenatý

• Příprava: vzniká reakcí oxidu vápenatého s vodou ( ⇒ hašení páleného vápna )

• Vlastnosti:
  

• Bílá pevná látka, málo rozpustná ve vodě

• Použití:

• Ve stavebnictví jako hašené vápno k přípravě malty a omítkovacích směsí, v zemědělství a lesnictví, při výrobě cukru(čištění cukrené šťávy), udržování vnitřích omítek(dezinfekce)

Vznik:

Hydroxid amoný

• Příprava = rozpouštěním plynného amoniaku NH3 ve vodě

• Vlastnosti

• Bezbarvá nestálá kapalina

• Dráždí dýchací cesty

• Použití

• Výroba úmělých hnojiv

Indikátorové papírky

• Obsahují směs indiktorových barviv

• Různě se barví v záíslosti na pH roztoků a umožńuje přibližně určit hodnotu pH

• K přesnému určení pH slouží pH metry

Indikátory

• Používají se ke zjištění kyselosti nebo zásaditosti roztoků

• Jsou to organické látky, které mění barvu podle toho jestli je roztok kyselý/neutrální/zásaditý

• Mohou být přírodní (šťáva z červeného zelí) nebo vyrobené (fenolftalein)

Stupnice pH

• Stupnice pH ⇒ udává míru kyselosti/zásaditosti ⇒ 0-14 stupňů

• Podle hodnoty pH rozdějujeme roztoky na:

• Kyselé - mají pH menší než 7 (čím je pH nižší, tím je rozok kyslejší)

• Neutrální - mají pH = 7

• Zásadité - mají pH vetší než 7 (čím vetší pH, tím je roztok zásaditější)

Kyselost a zásaditost vodních roztoků

• Všechny kyseliny se ve vodě štěpí

• Z kyselin se uvolňuje vodíkový kationt ⇒ který způsovuje kyselost vodních roztoků

• Vodíkový kationt je nestály a ihned se slučuje s vodou za vzniku oxidového kationtu

▼  Opakování ▼

(Nemáme v sešitě)

Halogenidy, sulfidy a oxidy

Polokovy

Kovy

Vzácné plyny

Halogeny

Nekovy

Alkalické kovy

Atom

Směsi