Jednotlivé prvky

Jednotlivé chemické prvky jsou základní stavební kameny všech látek. Každý prvek má své jedinečné vlastnosti, značku a atomové číslo. Prvky jsou uspořádány v periodické tabulce podle počtu protonů. Dělí se na kovy, nekovy a polokovy.

Vodík (H)

Výskyt

  • ve vesmíru volný
  • v přírodě ve sloučeninách

Vlastnosti

  • nejjednodušší prvek (jeden proton, jeden elektron)
  • tvoří dvouatomové molekuly
  • bezbarvý lehký plyn
  • hořlavý, se vzduchem tvoří výbušnou směs
  • uchovává se v červeně označené tlakové lahvi
  • štěká - štěkání vodíku

Průmyslová výroba

  • ze zemního plynu
  • rozklad vody elektrickým proudem

Laboratorní příprava

  • reakce zinku s kyselinou chlorovodíkovou
  • reakce sodíku s vodou

Využití

  • výroba chemikálií
  • řezání a svařování kovů
  • raketové palivo, ekologické palivo do automobilů
  • stužování tuků

Dusík (N)

Výskyt

  • v atmosféře (78%)
  • v přírodě ve sloučeninách

Vlastnosti

  • bezbarvý plyn bez chuti a zápachu
  • tvoří dvouatomové molekuly
  • málo reaktivní (inertní)
  • lehčí než vzduch
  • špatně rozpustný ve vodě

Průmyslová výroba

  • destilací zkapalněného vzduchu

Laboratorní příprava

  • tepelným rozkladem dusitanu amonného
  • reakcí chloridu amonného s dusitanem sodným

Využití

  • výroba amoniaku a dalších sloučenin
  • ochranná atmosféra (svařování, balení potravin)
  • plnění žárovek
  • výroba umělých hnojiv

Kyslík

Výskyt

  • v atmosféře (21%)
  • v zemské kůře (vázaný ve sloučeninách)
  • ve vodě

Vlastnosti

  • bezbarvý plyn bez chuti a zápachu
  • podporuje hoření
  • tvoří dvouatomové molekuly
  • reaktivní prvek
  • nezbytný pro dýchání

Průmyslová výroba

  • destilací zkapalněného vzduchu

Laboratorní příprava

  • rozkladem peroxidu vodíku
  • rozkladem manganistanu draselného

Využití

  • zdravotnictví (dýchací přístroje)
  • svařování a řezání kovů
  • čištění odpadních vod
  • chemický průmysl

Síra

Výskyt

  • volná v sopečných oblastech
  • vázaná ve sloučeninách (sulfidy, sírany)

Vlastnosti

  • žlutá krystalická látka
  • nerozpustná ve vodě
  • rozpustná v sirouhlíku
  • hoří modrým plamenem
  • vytváří několik modifikací (rombická, monoklinická)

Výroba

  • těžba přírodní síry
  • zpracování sulfidických rud

Využití

  • výroba kyseliny sírové
  • vulkanizace kaučuku
  • výroba zápalek a střelného prachu
  • výroba pesticidů
  • dezinfekční prostředky

Fosfor

Výskyt

  • v přírodě pouze vázaný ve sloučeninách
  • nejrozšířenější jsou fosforečnany
  • v kostech a zubech

Vlastnosti

  • vytváří několik modifikací
  • bílý fosfor - jedovatý, samozápalný
  • červený fosfor - nejedovatý, stálý
  • černý fosfor - stálý, výroba elektrotechniky
  • na vzduchu se samovolně oxiduje

Výroba

  • z fosforečnanů
  • redukcí uhlíkem a oxidem křemičitým

Využití

  • výroba zápalek
  • výroba pesticidů
  • přísada do pracích prášků
  • výroba hnojiv

Halogeny (F, Cl, Br, I)

Prvky v VII. A skupině periodické soustavy prvků

Výskyt

  • reaktivní (snadno tvoří anionty s nábojem -1)
  • tvoří dvouatomové molekuly
  • zapáchají, jsou jedovaté (F, Cl, Br)
  • průmyslově se vyrábějí elektrolýzou jejich solí (halogenidů)

Fluor (F)

  • nažloutlý plyn
  • výroba plastů (teflon), soli fluoridy v zubní pastě
  • jeho sloučenina fluorovodík (HF) leptá sklo

Chlor (Cl)

  • žlutozelený plyn rozpustný ve vodě
  • větší hustota než vzduch
  • dezinfekční a bělící účinky (bazén, bělení papíru)
  • bojový plyn (bojová chemická látka ve válkách)
  • výroba kyseliny chlorovodíkové (HCl), plastů (PVC), dezinfekčních prostředků (např. SAVO)

Brom (Br)

  • červenohnědá kapalina, leptá pokožku, těkavá (snadno se vypařuje)
  • výroba léčiv (např. léky proti kašli)

Jod

  • fialová pevná látka
  • sublimuje
  • antiseptická látka v medicíně (dezinfekce ran)

Uhlik (C)

Výskyt

  • vázaný v organických sloučeninách (živých organismech a jejich produktech, ropě, uhlí, plastech, ...), v oxidu uhličitém a uhelnatém, uhličitanech,...
  • volný v několika formách (tzv. alotropických modifikacích), které se liší uspořádáním atomů uhlíku

Vlastnosti a využití nejběžnějších modifikací uhlíku

Diamant

  • nejtvrdší nerost
  • šperky, broušení a vrtání tvrdých materiálů

Grafit (tuha)

  • měkký, vede elektrický proud
  • výroba tužek, elektrod, mazadlo ložisek

Aktivní uhlí

  • velký povrch, na kterém je schopno zachycovat jiné látky (barviva, plyny, ...)
  • léky (živočišné uhlí), vzduchové filtry, filtry ochranných masek,

Saze

  • výroba pneumatik

Koks

  • palivo, výroba železa ve vysoké peci
  • Fullereny

    • atomy uspořádány do tvaru klece tvořené uhlíkovými pětiúhelníky a šestiúhelníky (kopací či ragbyový míč)
    • nanotechnologie, odolné materiály (vozy formule 1), předmět intenzivního výzkumu (vysoká pevnost, supravodivost, možný transport léčiv, ...)

    Grafen

    • nejpevnější známý materiál, předmět intenzivního výzkumu (objev 2004)

    Železo

    • magnetické
    • na vzduchu podléhá korozi („rezaví“)
    • vyrábí se ve vysoké peci (suroviny: koks, železná ruda, vápenec)
    • Litina (vysoký obsah C): tvrdá, ale křehká, používá se na radiátory, potrubí, nádobí (pánve, pekáče)
    • Ocel (málo C): pevná, pružná, kujná, nejpoužívanější kovový materiál

    Hliník

    • nejrozšířenější kov v přírodě
    • stříbrolesklý, malá hustota, stálý na vzduchu
    • lehké slitiny (letadla, kola, odlehčené konstrukce, ...)
    • obaly (alobal, plechovky na nápoje)
    • CD a DVD disky
    • dříve vodiče

    Měď

    • červenohnědá, velká hustota
    • výborný vodič
    • na vzduchu se pokrývá zelenou „měděnkou"
    • vodiče, slitiny, střešní krytiny, okapy, varné nádoby (např. v pivovaru)

    Stříbro

    • výborný vodič
    • na vzduchu černá účinkem sulfanu (sirovodík H₂S)
    • elektrotechnika, šperky, medaile, zrcadla

    Zlato

    • žlutý kov, měkký, velká hustota
    • výborný vodič
    • odolné proti korozi
    • šperky (nepoužívá se čisté, ale ve slitinách), medaile, zlacení uměleckých předmětů, elektrotechnika

    Rtuť

    • kapalný kov
    • jedovatý
    • s kovy vytváří slitiny zvané „amalgámy"
    • teploměry, zubní lékařství (amalgámové plomby ze slitiny Ag a Hg)

    Zinek

    • šedobílý, stálý na vzduchu
    • slitiny, výroba baterií
    • pozinkování železa (ochrana proti korozi)

    Olovo

    • šedomodrý kov, těžký
    • jedovatý (i jeho rozpustné sloučeniny jsou jedovaté)
    • součást akumulátorů v autě, výroba střeliva
    • slitiny (pájka, liteřina)
    • ochrana proti rentgenovému a radioaktivnímu záření

    Cín

    • stálý na vzduchu
    • součást slitin
    • ochrana železa proti korozi
    • fólie „staniol"
    • dříve i výroba nádobí (při nižších teplotách „cínový mor" - nádobí se rozpadlo)