bezbarvá, těkavá kapalina
Výroba: do hořáku se odděleně přivádí chlór a vodík, hořením vzniká plynná HCl, rozpuštěním ve vodě z ní vzniká kapalná HCl.
Použití: jako slabá kyselina je obsahem žaludečních šťáv. Technická kyselina – nažloutlá „kyselina solná“; výroba barviv, platů, textilní a kožedělní průmysl, výroba chloridů.
Tříprvkové sloučeniny složené z atomů vodíku, kyslíku a kyselinotvorného prvku.
HIxI-VIIIO-II - součet hodnot oxidačních čísel se musí rovnat nule.
Přírodní materiály po styku s kyselinou sírovou černají a uhelnatí, má leptavé účinky. Při reakci s ní se uvolňuje velké množství tepla, je hydroskopická (pohlcuje vodu).
Koncentrovaná (96%) je bezbarvá, olejovitá, silná žíraviny.
S většinou kovů reaguje za uvolnění vodíku. S oxidy reaguje za vzniku H2O a soli.
Její výroba má tři fáze:
Použití: výroba hnojiv, barviv, výbušnin, plastů a vláken kovů.
Koncentrovaná (65-68%) je nestálá, bezbarvá kapalina. Musí se uchovávat v tmavých lahvích (účinkem světla se rozkládá na NO2), je silná žíravina, ve vodném roztoku se štěpí (disociuje): HNO3 → H+ + NO3-.
Výroba má tři fáze:
Použití: výroba hnojiv, barviv, léků, plastů a výbušnin.
Až 85% - bezbarvá, sirupovitá
Výroba: reakcí P2O5 s vodou: P2O5 + 2H2O → 2H3PO4.
Použití: výroba hnojiv, barviv, zpracování a úprava kovů, výroba léků a zubních tmelů.
HNO3 a HCl v poměru 1:3.
Reaguje se všemi kovy včetně zlata a platiny.
K dokázání přítomnosti hydroxidu (zásady) se používají indikátory. Hydroxidy dobře vedou elektrický proud, protože obsahují pohyblivé ionty – kationy kovu (Na+,Ca2+,Al3+). Dále obsahují hydroxidové aniony OH- vázané na kationty kovu.
Jedná se o žíraviny.
Silné žíraviny. Bílé, pevné, ve vodě dobře rozpustné látky.
Používají se na výrobu papíru, mýdel, plastů, k odstranění starých nátěrů.
Vyrábějí se elektrolýzou. NaOH elektrolýzou vodného roztoku NaCl. A hydroxid draselný se vyrábí elektrolýzou vodného roztoku KCl.
Pevná bílá látka ve vodě málo rozpustná, žíravina.
Používá se v zemědělství jako hnojivo pro kyselé půdy, dále při výrobě cukru a sody, na hašené vápno.
Existuje pouze ve vodném roztoku.
NH3 je čpavek – plyn, štiplavě páchne, dráždí dýchací cesty, je jedovatý.
Vznik: NH3 + H2O → NH4OH
Používá se na dusíkatá hnojiva (podporují růst rostlin), na výrobu barev a sody.
Stupnice pH slouží k určení kyselosti či zásaditosti látky. Nabývá hodnot od 0 do 14. Měří se pH-metry.
Reagují s vodou za vniku kyseliny. Jedná se o oxidy SiO2, SO3, NO2, CO2. Elektronegativitu mají větší než 2. Používají se k výrobě kyselin. Jsou příčinou kyselých dešťů.
Reagují s vodou za vzniku hydroxidu. Jde o oxidy Na2O, K2O, MgO a CaO. Elektronegativitu mají menší než 1. Používají se při výrobě hydroxidu.
Soli jsou chemické sloučeniny složené z kationů kovů a anionů kyselin. Aniony kyselin se odvozují odštěpení jednoho nebo více vodíkových kationů H+ z molekuly kyseliny.
H2SO3 | SO32- | siřičitanový anion |
H2SO4 | SO42- | sironový anion |
HNO3 | NO3- | dusičnanový anion |
H2PO4 | PO43- | fosforečnanový anion |
HCl | Cl- | chloridový anion |
HBr | Br- | bromidový anion |
H2S | S2- | sulfidový anion |
Soli se připravují neutralizací. Neutralizace je reakce kyselin s hydroxidy, při které vzniká sůl a voda: kyselina + hydroxid → sůl a voda. Podstatou neutralizace je reakce vodíkových kationů s hydroxidovými aniony, při které vzniká voda a uvolňuje se teplo: H+ + OH- → H2O + teplo.
Neutralizace se využívá při výrobě soli, úpravě odpadních vod, v laboratořích a jako první pomoc při zasažení kyselinami nebo hydroxidy.
V přírodě se vyskytují v krystalové formě s vysokou teplotou tání a varu.
V pevném skupenství nevedou elektrický proud, ale jejich roztoky nebo taveniny ano.
Tvrdost vody je způsobena přítomností hydrogensolí. Dělí se na přechodnou a trvalou.
Přechodná tvrdost vody je způsobena hydrogenuhličitanem hořečnatým Mg(HCO3)2 a hydrogenuhličitanem vápenatým Ca(HCO3)2. Lze ji zničit povařením – vznikají nerozpustné uhličitany – vodní kámen.
Trvalá tvrdost vody je způsobena síranem hořečnatým MgSO4 a síranem vápenatým CaSO4. Vodu lze změkčovat sodou či ionexí – odstraňování iontů a uvolnění jiných.
Hnojiva se dělí na přírodní (kompost, hnůj) a průmyslová. Ta se dále dělí na vícesložková (NPK, cererit) a jednosložková. Jednosložková průmyslová hnojiva se dělí na dusíkatá (síran amonný, močovina), fosforečná (superfosfát), draselná (síran, chlorid draselný) a vápenatá.
Průmyslová hnojiva jsou průmyslově vyráběné látky, které se využívají k výrobě obohacené půdy, obsahují dusík, fosfor, draslík, vápník, síru a draslík.
Dusíkatá hnojiva podporují tvorbu bílkovin – růst rostlin. Fosforečná hnojiva podporují tvorbu květů a plodů. Draselná hnojiva jsou na tvorbu cukrů. A vápenatá hnojiva zmírňují kyselosti půdy.
Jejich výhodou je, že se dají dávkovat.
Nevýhodou je, že po dlouhodobém užívání se mění pH i struktura půdy. Nezužitkovaná část se splavuje do rybníků, potoků i podzemní vody a znečišťuje ji.
Mezi stavební pojiva se řadí vápno, sádra, cement a beton.
CaCO3 → CaO + CO2
Ca(OH)2 + H2O + písek → vápenná malta
Vápenná malta se používá na stavbách ke spojování cihel a tvárnic a k omítání zdí.
Sádra vzniká pálením rozemletého sádrovce při teplotě do 170°C: CaSO4 (sádrovec) + 2H2O → CaSO4.½H2O (sádra) - tuhnutí sádry je opačný proces.
Sádra se používá k upevňování elektrických vodičů a elektroinstalace, vyplňují se s ní díry v omítce, používá se na štukatérské práce, odlitky soch a v lékařství.
Cement je směs vápence a jílu v poměru 5:1. Tato směs se rozemele, promíchá a vypaluje při teplotě 1450°C – vznikají slinky, ty se ochladí a rozemelou s příměsí síranu vápenatého na šedou mouku.
Beton je směs cementu, vody a písku. Železobeton obsahuje ocelové pruty či pletiva.
Použití: beton tuhne na vzduchu i pod vodou, používá se na základy domů, plotů, mostů i přehradních hrází.
Keramika je název pro výrobky zhotovené vypalováním keramických směsí.
Suroviny: kaolín, jíl a hlína. Dále ostřiva (křemenný písek) – snižují praskání výrobků při vypalování, taviva (živec, vápenec) – snižují vypalovací teplotu a glazury - dodávají lesk, zamezují pronikání vody.
Výroba: keramická směs se prohněte s vodou, vzniká plastická hmota, která se tvaruje, vypaluje při teplotě 800-1500°C, vzniká pevná látka „střep“.
Používá se na střešní tašky, cihly, květináče. Výrobky jsou červené, tvrdé a křehké.
Suroviny – cihlářské hlíny, jíl a pomocné suroviny
Vypaluje se při teplotě 800-1000°C.
Používá se na obkladačky, dlaždice, umývadla a vany. Výrobky jsou šedé.
Surovinami jsou jíly, méně hodnotný kaolín, živec a křemen. Vypaluje se při teplotě 1300°C.
Používá se na talíře, umyvadla, kachličky a izolátory. Po vypálení je bílá. Dvakrát se vypaluje. Po prvním vypálení a ochlazení se glazuruje.
Používá se na kuchyňské nádobí a ozdobné předměty. Po vypálení při teplotě 1500°C má barvu bílou až průhlednou.
Surovinami jsou nejčistší kaolín, křemenný písek a živec v poměru 2:1:1.
Suroviny: kyslíkaté rudy (např. oxid železitý – Fe2O3)
Princip výroby: Redukce oxidem uhelnatým při pálení koksu ve vysoké peci. Vysoká pec má průměr 15 metrů a dosahuje výšky 30 až 50 metrů, je vyzděna žáruvzdorným materiálem. Uvnitř je koks, železná ruda, vápence, koks, železná ruda, vápenec… Spodem se do vysoké pece vhání kyslík – ohřátý vzduch s kyslíkem.
Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Spalování: CO2 + C → 2CO
C + O2 → 2CO2
Surové železo obsahuje 4 % uhlíku a jiné prvky, například křemík, fosfor a síru. Je tvrdé, ale křehké. Zpracovává se na litinu a ocel. Litina vzniká odléváním do forem. Používá se na topná tělesa, části strojů, potrubí a nádobí.
Ocel vzniká zkujňováním – snižováním obsahu uhlíku a dalších prvků.
1. Způsob - v konvertorech se k roztavenému železu vhání vzduch. Kyslík oxiduje přimíchané prvky na oxidy, které se buď vážou na vyzdívku konvertoru (oxid fosforečný, oxid křemičitý), nebo unikají vázané v plynech (oxid uhelnatý, oxid uhličitý, oxid křemičitý).
2. Způsob - v nístějových pecích se k surovému železu přidává železný šrot a směs se taví. Přimísené prvky se oxidují kyslíkem vázaným v oxidech železa.
Ocel je měkká a kujná, její vlastnosti se dají měnit přísadou některých kovových prvků – niklu, vanadu, chrómu, wolframu, titanu a manganu.
Elektrolýza je děj probíhající na elektrodách při průchodu stejnosměrného proudu roztokem nebo taveninou (elektrolyt). Roztok obsahuje volně pohyblivé ionty. Kationy míří k záporné katodě, aniony ke kladné anodě.
Na katodě dochází k redukci – zinečnaté kationy přijímají elektrony, čímž se redukují: Zn+ + 2e- → Zn.
Na anodě dochází k oxidaci jodidových aniontů. Jodidové aniony odevzdají elektrony, čímž se oxidují.
Elektrolýza se používá k výrobě kovů, pokovování a čištění kovů.
Galvanický článek je zdroj napětí, využívá redoxní reakci, při které se kovový zinek oxiduje, ztrácí elektrony, čímž vznikají zinečnaté kationy: Zn – 2e- → 2Zn2+.
Měďnaté kationy se redukují – přijímají elektrony, čímž vzniká kovová měď.
Chemickou reakci probíhající v galvanickém článku lze zapsat rovnicí: Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+ (měď se redukuje, zinek oxiduje).
Akumulátory jsou galvanické články, ve kterých se proces nabíjení a vybíjení může opakovat – např. autobaterie, které obsahují 32% roztok kyseliny sírové (H2SO4):
PbO2 + Pb + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O