VODK A JEHO ZLENINY 2 ro Vodk v

VODÍK A JEHO ZLÚČENINY 2. roč.

Vodík v MPSP Názov prvku Latinský názov prvku Značka prvku Vodík Hydrogeni um H Elektrónov Relatívna Elektroneg á atómová ativita konfiguráci hmotnosť a prvku doplň 1, 0079 Charakteristika vodíka Vodík sa nachádza v 1. A skupine a v prvej perióde PSP. Nachádza sa na pozícii číslo jeden v PSP, lebo má v atómovom jadre len jeden protón. Zo všetkých prvkov má najmenšiu relatívnu atómovú hmotnosť, najjednoduchšiu štruktúru a najmenší polomer. V jadre atómu vodíka sa nachádza jeden protón, ktorý je nábojovo kompenzovaný jedným valenčným elektrónom Elektrónová konfigurácia vodíka je : doplň 2, 2

Výskyt H 2 v prírode • Vodík je najrozšírenejší prvok vo vesmíre a tretí najrozšírenejší na Zemi. Vo vesmíre sa vyskytuje voľný aj viazaný. Na Zemi sa voľný vodík pri bežných podmienkach nevyskytuje a je viazaný v zlúčeninách. Najväčšie množstvo vodíka sa nachádza vo vode, ale vyskytuje sa aj v organických a anorganických zlúčeninách. • Je významný biogénny prvok. • Vyskytuje sa aj na povrchu Slnka, kde prebiehajú zložité jadrové reakcie. Počas nich sa navzájom zlučujú izotopy vodíka a vzniká hélium, pričom sa uvoľňuje veľké množstvo energie. • V zemskom plyne sa vyskytuje v podobe dvojatómových molekúl H 2.

Vlastnosti vodíka Fyzikálne: • pri normálnych podmienkach číry, bezfarebný plyn, bez chuti a zápachu • tvorí dvojatómovú molekulu H 2 • pri veľmi nízkych teplotách je kvapalný • Vodík je najľahší z plynov (ľahší ako vzduch, jeho hustota je 14 –krát menšia ako hustota vzduchu), a preto sa používa ako náplň do balónov. • Vo vode sa nerozpúšťa, dobre sa rozpúšťa v kovoch (Paladium).

Chemické vlastnosti • Vodík sa v zlúčeninách vyskytuje s oxidačnými číslami doplň • Pre atóm vodíka je najtypickejšia kovalentná väzba polárna alebo nepolárna • Má redukčné vlastnosti, /vysvetli/ ktoré vyplývajú z jeho postavenia v PSP. Je schopný vyredukovať so zlúčenín kovy, čo sa využíva pri výrobe niektorých kovov. • Príklad: Cu. O + H 2→ Cu + H 2 O (vodík sám seba oxiduje)

Vodíkové väzby • Vodík okrem kovalentných väzieb vytvára aj vodíkové väzby (vodíkové mostíky). Vodíkové väzby patria medzi najsilnejšie medzimolekulové interakcie. • Vznikajú v zlúčeninách, kde sa vodík viaže s prvkom so silnou elektronegativitou. Napríklad HF, NH 3, H 2 O.

Príprava vodíka • 1. Elektrolýzou vody. Pri elektrolýze vody sa vodík vylučuje na katóde: • 2 H+ + 2 e-→H 2 • 2. Reakciou neušľachtilých kovov s vodnými roztokmi kyselín: • Mg + H 2 SO 4 → Mg. SO 4 + H 2 • Zn + 2 HCl → Zn. Cl 2 + H 2 • 3. Reakciou alkalických kovov alebo kovov alkalických zemí s vodou: 2 Na + 2 H 2 O→ 2 Na. OH + H 2

Použitie vodíka • - pri syntéze organických a anorganických zlúčenín • - pri výrobe amoniaku NH 3 • - pri výrobe metanolu CH 3 OH: CO + H 2 → CH 3 OH • - pri tavení, rezaní a zváraní kovov • - kvapalný vodík sa v raketovej technike používa ako palivo • - pri vyredukovaní kovov z ich zlúčenín • - na stužovanie tukov • - dodáva sa v oceľových fľašiach s červeným pruhom

Zlúčeniny vodíka Hydridy – H-1 • 1. Iónové hydridy (soľotvorné) – Sú to bezfarebné kryštalické látky. Napríklad: Na. H – hydrid sodný, Ca. H 2 – hydrid vápenatý, sú redukčné činidlá • 2. Kovalentné hydridy (molekulové) -Okrem vody sú to plynné prchavé látky, ako napríklad H 2 S - sulfán. • 3. Kovové hydridy – vytvára ich vodík s prechodnými a vnútorne prechodnými prvkami, napríklad: Cr. H 3. Kovové hydridy sú pevné, krehké a vodivé, príp. polovodivé.

Peroxid vodíka = H 2 O 2 Peroxid vodíka • • je bezfarebná olejovitá kvapalina, v hrubých vrstvách má modrú farbu. Má veľmi silné oxidačné účinky, ale zriedkavo aj redukčné. • Používa sa ako bieliaci a dezinfekčný prostriedok ako 3 % roztok vo vode. - Výplachy ústnej dutiny pri stomatitíde alebo gingivitíde alebo ako kloktadlo… • Atómy kyslíka majú v molekule peroxidu vodíka oxidačné číslo –I. • Katalytickým účinkom niektorých látok sa rozkladá na vodu a kyslík. Katalyzátormi v tomto prípade môžu byť napríklad platina Pt (práškovitá), krv alebo Mn. O 2 – oxid manganičitý. 2 H 2 O 2→ 2 H 2 O + O 2

Hydroxidy Vlastnosti: biele tuhé látky, ľahkotaviteľné, hygroskopické látky, pohlcujú CO 2, 2 Na. OH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O majú leptavé účinky, veľmi dobre rozpustné vo vode.

• Hydroxid sodný -Na. OH -silná, bezfarebná, hygroskopická, silne leptavá, vo vode rozpustná zásada. • Používa sa na čistenie odpadov. • Nachádza sa tiež v umývacom prostriedku do umývačiek. Veľké množstvá hydroxidu sodného sa používajú v chemickom priemysle na výrobu mydiel, celulózy, papiera, umelého hodvábu a na získavanie hliníka z bauxitu.

• Hydroxid vápenatý - Ca(OH)2 Technický hydroxid vápenatý je hasené vápno. Vo vodnom prostredí je silnou zásadou. Vzniká reakciou páleného vápna s vodou: Ca. O + H 2 O ---> Ca (OH)2 Hydroxid vápenatý sa používa v stavebníctve na prípravu vápennej malty (zmes haseného vápna, vody, piesku). Reakcia tvrdnutia malty (70%vápenca tvorí Ca. CO 3 ) : Ca(OH)2 + CO 2 ---> Ca. CO 3 + H 2 O

Význam H v zdravotníctve • H 3 O+ - udržiavajú acidobázickú rovnováhu v organizme • Atómy H sú súčasťou mnohých anorganických a organických liečiv, zlúčenín • Rádioaktívny izotop 3 H( trícium) – vyšetrenie skeletu • Výplachy ústnej dutiny pri stomatitíde alebo gingivitíde alebo ako kloktadlo…