7) Vodík a kyslík

Created by Martin Krejzek

#Maturita

Deuterium

²₁H

Tritium

3₁H

Protonium

^1₁H

Peroxid vodíku

• H₂O₂

Fyzikální vlastnosti vodíku

• Je to nejlehčí plyn
  • A hlavně kov
• Tvoří dvouatomové molekuly H₂

Voda

Chemické vlastnosti vodíku

1. Atomy vodíku jsou reaktivní/nestabilní
   • Protože nemá vyplněný celý orbital elektronama 
     • To ho činí velmi reaktivním a nestabilním (většinou se jedná o atomy s hlavním kvanotvým číslem 1-3)
   • Bude stabilní, bude-li vytvářet interakce s jinými atomy
2. Vytváří vodíkové můstky
   • Vodíkové můstky jsou vytvářeny tím, že dva atomy vodíku (H) se spojují pomocí vodíkových vazeb
     • BACHA NA POLARITU 

1. 
2. V přírodě je ve formě
   1. Vázaného
   2. Volného
3. Činidla
   1. Oxidační činidlo 
      • H₂ = redukuje se z 0 na -1 => vzniká hydrid
        • Vznik aniontů 
   2. Redukční činidlo 
      • H₂ = oxiduje se z 0 na +1 => vzniká proton vodíku
        • Vznik kationtů  

Co lenze rozdělit a není to polární?

• F^- - C⁺ - F^-

Procvičení

Oxidy

• Jestli jsou 
  1. Kyslelinotvorné (SiO₂)
     • Na základě kyselinotvorného oxidu vznikají kyseliny (tvoří se z oxidů)
  2. Zásadotvorné (MgO)
  3. 1. Na základě kyselinotvorného oxidu vznikají kyseliny (tvoří se z oxidů)
     Amfoterní = chovají se jako zásada i kyselina

Voda

• Je polární 
  • To se pozná nejen kvůli parcialitě ale i schopnosti symetricky rozdělit prvek na 2 roviny (kaldnou a zápornou), voda nám to umožní ale alken třeba ne
  • Proto je dobře rozpustná 
  • Voda se disociuje na vodík (H+) a hydroxyskupinu OH-

Chemické vlastnosti kyslíku

1. Patří k nejsilnějším oxidačním činidlům
   • Ano, samo se tím redukuje… nz 0₂⁰ na -1 a -2
   • Kyslík je jedním z nejsilnějších oxidačních činidel proto, že je schopen okamžitě reagovat s mnoha různými látkami. Může kombinovat s kovovými prvky, halogeny, organické sloučeniny a uhlovodíky, aby vytvářel oxidy
   • To je stli je to redukční nebo oxidační se posuzuje dle čísla nahoře u prvků
     • Budel i číslo kladné (vápník²⁺) ⇒ osštěpí elektrony (oxidace) a proto bude redukčním činidlem
     • Kyslík (0₂^-) ⇒ přijme elktrony 2 nebo 1 ⇒ oxidačním činidlem bude 
2. Má vysokou elektronegativitu

Vodík

• Je první člen PSP
• Elektronová konfigurace: 1s¹
• Stabilní elektronová konfigurace: (musí se zaplnit všechny orbitally nebo odštěpit všechny elektrony)
  1. Přijme e^- (H^-)
  2. Odštěpí e^- (H⁺)
  3. Spojuje se s kyselinou nebo vodou a vytváří H₃O⁺
  4. Stabilní konfiguraci nejbližšího vzácného prvku helia mohou získat:
     • 
• Výskyt v podobě sločenin
• Biogenní prvek

Procvičení

Hydridy

• Viz binární sloučeniny
• Molekula hydridu (vodíku) + jiný prvek
  • Např:chlor, dusík, kyslík atd. 
    • => H₂O

Kyslík

• Elektronová konfigurace: 2s² 2p⁴
• Stabilní konfigurace: 
  1. Přijme 2 e^- k získání elektronové konfigurace vzácného plynu
     • Iontové vazby = přijme 2 e^- (X^2-)
     • Kovalentní vazby = elektrony sdílí
  2. Přijme 1 e^- a vytváří peroxidy
• Kyslík se od ostatních chalkogenů liší tím, že nemá volné  orbitaly, a proto je ve svých sloučeninách pouze dvojvazný
• 21 % ve vzduchu
• Biogenní prvek (nezbytný pro život)

Peroxid vodíku

• H₂O₂

Výroba vodíku

1. Elektrolýzou vody
   • H₂O => H⁺ + OH^-
     • K: 2 H⁺ + 2e^- => H₂
     • A: OH^- - 1e^- => H₂O
2. Nebo když metan reaguje s vodní párou při vysoké teplotě
   • CH₄ + H₂O => CO₂ + H₂
3. Připravit ho můžeme reakcí anorganické kyseliny s neušlechtilým kovem
   • Zn + HCl => ZnCl₂ + H₂

Fyzikální vlastnosti kyslíku

• Je nejrozšířenějším prvkem na Zemi
• Součást mnoha organických sloučenin (kyseliny, alkoholy, aldehydy atd.)
• Je bezbarvý a bez zápachu
• Lze ho zkapalnit
• Dvouatom

Příprava kyslíku

1. (Elektrolýzou vody)
2. Rozkladem peroxidu vodíku
   • 2H₂O₂ => 2H₂O + O₂

Výroba kyslíku

1. Získává se průmyslově frakční destilací kapalného vzduchu 
   • Frakce = vzduch se zkapalní, zahřívá se => bod varu > vznik kyslíku
   • Destilace = Účinkem tepla se oddělují jednotlivé složky

0zon

• O₃

Kyslík

• O₂

7) Vodík a kyslík

Izotopy

Sloučeniny vodíku

Kyseliny a soli

• Kyselina chlorovodíková
• Kyselina mravenčí
• NaHCO₃
• KHSO₄

Altropické modifikace

Sloučeniny kyslíku