Chemie

Periodická soustava prvků:

Vodík, chemická značka H (lat. Hydrogenium) je nejlehčí a nejjednodušší plynný chemický prvek, tvořící převážnou část hmoty ve vesmíru. Má široké praktické využití jako zdroj energie, redukční činidlo v chemické syntéze nebo metalurgii a také jako náplň meteorologických a pouťových balonů a do 30. let 20. století i vzducholodí.

Helium, chemická značka He, (lat. Helium) je plynný chemický prvek, patřící mezi vzácné plyny a tvořící druhou nejvíce zastoupenou složku vesmírné hmoty. Nejčastěji se vyskytuje ve tvaru helium-4 (se čtyřmi nukleony), ale může se vyskytovat také ve tvaru helium-3 (se třemi nukleony).

Lithium, chemická značka Li, (lat. Lithium) je nejlehčí z řady alkalických kovů, značně reaktivní, stříbřitě lesklého vzhledu.

Beryllium, chemická značka Be, (latinsky Beryllium) někdy také berylium je nejlehčím z řady kovů s2, tvrdý, šedý kov o značně vysoké teplotě tání. Velmi dobře propouští radioaktivní záření. Jeho soli jsou mimořádně toxické. Samotný kov je také toxický

Bor, chemická značka B, (lat. Borum) je nejlehčím z řady prvků III. hlavní skupiny prvků v periodické tabulce prvků, svými vlastnostmi leží na hranici mezi kovy a nekovy.

Uhlík, chemická značka C, (lat. Carboneum) je chemický prvek, tvořící základní stavební kámen všech organických sloučenin a tím i všech živých organismů na této planetě. Sloučeniny uhlíku jsou jedním ze základů světové energetiky, kde především fosilní paliva jako zemní plyn a uhlí slouží jako energetický zdroj pro výrobu elektřiny a vytápění, produkty zpracování ropy jsou nezbytné pro pohon spalovacích motorů a tak silniční dopravu. Výrobky chemického průmyslu na bázi uhlíku jsou součástí našeho každodenního života ať jde o plastické hmoty, umělá vlákna, nátěrové hmoty, léčiva a mnoho dalších.

Dusík, chemická značka N (lat. Nitrogenium) je plynný chemický prvek, tvořící hlavní složku zemské atmosféry. Patří mezi biogenní prvky, které jsou základními stavebními kameny živé hmoty.

Kyslík chemická značka O, (lat. Oxygenium) je plynný chemický prvek, tvořící druhou hlavní složku zemské atmosféry. Je biogenním prvkem a jeho přítomnost je nezbytná pro existenci většiny živých organizmů na této planetě. Autorem jeho českého a slovenského názvu je Jan Svatopluk Presl.

Fluor (latinsky fluor) je nekovový prvek, značně toxický, zelenožlutý plyn, chemicky mimořádně reaktivní, vyznačuje se největší elektronegativitou ze všech prvků periodické soustavy. Je nejlehčím prvkem z řady halogenů. V historii se ho lidé pokoušeli velmi dlouho získat, ale kvůli jeho vysoké reaktivitě se to podařilo teprve roku 1886 Henrimu Moissanovi elektrolýzou chlazené směsi KHF₂ v HF. Za výrobu fluoru získal Nobelovu cenu.

Fluor se na zemi vyskytuje pouze ve sloučeninách a to v nevelkém množství. Nejvýznamnější minerály fluoru jsou kazivec CaF₂ a fluorapatit Ca₅(PO₄)₃(F, Cl), které se používají k jeho výrobě. Fluor se vyrábí elektrolýzou roztoku KHF₂ v HF. Díky extrémní reaktivitě se fluor spotřebovává ihned na místě výroby, kvůli problémům s jeho skladováním.

Ze sloučenin fluoru se nejvíce využívá kyselina fluorovodíková, jako základní průmyslová chemikálie, kryolit, který se používá na snížení teploty tání bauxitu při výrobě hliníku a fluorid uranový, který slouží k rozdělení izotopů uranu pro použití v jaderných elektrárnách. Fluor se dále využívá na výrobu teflonu a dalších syntetických organických polymerů. Fluor patří také k biogenní prvkům. Vyskytuje se v kostech a zubech.

Neon (latinsky Neonum) chemická značka Ne je plynný chemický prvek, patřící mezi vzácné plyny

Bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu, nereaktivní, naprosto inertní. Chemické sloučeniny neonu nejsou známy. V 1 litru vody se při 20°C rozpustí 10,4 ml neonu. Při velmi nízkých teplotách je možno neon zachytit na aktivním uhlí.

Neon má velmi dobrou elektrickou vodivost, stejně jako i ostatní vzácné plyny. Má totiž velmi malý elektrický odpor. Toho se využívá v osvětlovací technice. Neon má ve výbojkách šarlatovou barvu.

Sodík, chemická značka Na, (lat. Natrium) je nejběžnějším prvkem z řady alkalických kovů, hojně zastoupený v zemské kůře, mořské vodě i živých organizmech.

Hořčík, chemická značka Mg (latinsky Magnesium) je lehký, středně tvrdý stříbrolesklý kov, druhý nejlehčí z kovů alkalických zemin. Využívá se při výrobě lehkých a pevných slitin, jako redukční činidlo v organické syntéze a při pyrotechnických aplikacích.

Hliník, chemická značka Al, (lat. Aluminium), je velmi lehký kov bělavě šedé barvy, velmi dobrý vodič elektrického proudu, široce používaný v elektrotechnice a ve formě slitin v leteckém průmyslu a mnoha dalších aplikacích.

Neušlechtilý stříbřitě šedý, nestálý, kujný kov, elektricky velmi dobře vodivý. V přírodě se vyskytuje zejména ve formě sloučenin, nejznámější rudou je bauxit Al₂O₃ . 2 H₂O (dihydrát oxidu hlinitého).

Ve sloučeninách se vyskytuje pouze v mocenství Al⁺³. V kyselém prostředí jako hlinitý kation, v alkalickém prostředí jako hlinitanový anion [AlO₂]^-. Hliník je v čistém stavu velmi reaktivní, na vzduchu se však rychle pokryje tenkou vrstvičkou oxidu Al₂O₃, která chrání kov před další oxidací.

Hliník je velmi dobře rozpustný ve zředěných kyselinách, koncentrovaná kyselina dusičná jej však stejně jako vzdušný kyslík pokryje pasivační vrstvou oxidu. Také hydroxidy alkalických kovů snadno rozpouštějí kovový hliník za vzniku hlinitanů (AlO₂)^-.

Hliník byl objeven roku 1825 dánským fyzikem Hansem Christianem Oerstedem.

Křemík (lat. Silicium) je polokovový prvek, hojně se vyskytující v zemské kůře. Slouží jako základní materiál pro výrobu polovodičových součástek, ale i jako základní surovina pro výrobu skla a významná součást keramických a stavebních materiálů.

Fosfor, chemická značka P (lat. Phosphorus, zastarale česky kostík /název se neujal/) je nekovový chemický prvek, poměrně hojně se vyskytující v zemské kůře, který má zároveň důležitou roli i ve stavbě živých organizmů

bílý fosfor

Bílý fosfor je tvořen z molekul P₄, které jsou příčinou jeho vysoké reaktivity. Je to měkká látka nažloutlé barvy (někdy se proto označuje jako žlutý fosfor), kterou lze krájet nožem; je značně jedovatý a na vzduchu samovznětlivý. Ve tmě jeho páry fosforeskují, protože dochází k oxidaci par vzdušným kyslíkem, při které vydává světlo. Mnohými látkami se fosforescence zeslabuje. Pro dlouhodobější uchovávání musí být ponořen ve vodě, která brání jeho samovolnému vzplanutí. Je nerozpustný ve vodě, ale dobře se rozpouští v sirouhlíku CS₂. Bílý fosfor je velmi reaktivní látka, která se již za pokojové teploty slučuje s mnoha prvky a látkami. V teplém roztoku hydroxidu draselného KOH se rozpouští za vzniku dihydrogenfosforečnanu draselného KH₂PO₄ a fosforovodíku neboli fosfanu PH₃. Kovy, které se snadno redukují (především ušlechtilé kovy), vylučuje fosfor z jejich sloučenin a zčásti s nimi tvoří fosfidy.

červený fosfor

Červený fosfor vzniká zahřátím bílého fosforu v inertním prostředí na 250 °C v uzavřené nádobě. Tato přeměna probíhá i za normálních podmínek působením světla, ale velmi pomalu. Červený fosfor nesvětélkuje, je na vzduchu neomezeně stálý, není rozpustný v polárních ani nepolárních rozpouštědlech (není rozpustný ve vodě ani v sirouhlíku), má teplotu tání 597 °C, není jedovatý a s většinou prvků se slučuje až při vyšších teplotách. Reaktivnější než červený fosfor je tzv. světle červený fosfor, který je jemně rozptýlenou formou červeného fosforu. Tento fosfor vzniká varem bílého fosforu s bromidem fosforitým, rozpouští se v roztocích hydroxidů a vytěsňuje některé kovy z roztoků jejich sloučenin. Červený fosfor má polymerní strukturu vyskytuje se ve čtyřech modifikacích (např. fialový fosfor). Fialový fosfor má hustotu o něco vyšší než čistý červený fosfor a připravuje krystalizací z roztaveného olova. Při zahřívání se mění v bílý fosfor.

černý fosfor

Černý fosfor je velmi stálý a svými fyzikálními vlastnostmi připomíná spíše kovy. Má kovový lesk, je tepelně i elektricky dobře vodivý a má vrstvenou polymerní strukturu. Svými chemickými vlastnosti se velmi podobá červenému fosforu, ale na vlhkém vzduchu se oxiduje rychleji. Vzniká zahříváním červeného fosforu pod tlakem za teploty přes 400 °C nebo zahříváním bílého fosforu za teploty 200°C a tlaku 12 000 atmosfér nebo pohodlněji zahříváním bílého fosforu za teploty 380°C a přítomnosti jemně rozptýlené kovové rtuti. Ze všech tří modifikací je černý fosfor do teploty 550°C termodynamicky nejstabilnější modifikací. ..

Síra, chemická značka S, (lat. Sulphur) je nekovový chemický prvek žluté barvy, poměrně hojně zastoupený v přírodě. Patří do skupiny tzv. chalkogenů.

Chlor, chemická značka Cl, (lat. chloros) je toxický, světle zelený plyn, druhý člen řady halogenů.

Chlor je velmi reaktivní plyn, který se ochotně slučuje s většinou prvků periodické soustavy. Byl objeven roku 1774 Carlem Wilhelmem Scheelem, ale dnešní pojmenování mu dal až roku 1810 anglický chemik sir Humphry Davy.

Argon, chemická značka Ar, (lat. Argon) je chemický prvek patřící mezi vzácné plyny, které tvoří přibližně 1 % zemské atmosféry.

Bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu, nereaktivní, úplně inertní. Doposud se podařilo připravit pouze dvě chemické sloučeniny argonu na helsinské univerzitě v roce 2000 - HArF a ArF. V 1 litru vody se rozpustí 33,6 ml argonu (je dokonce rozpustnější než kyslík). Ještě o něco lépe se rozpouští v nepolárních organických rozpouštědlech. Argon lze adsorbovat na aktivním uhlí.

Argon stejně jako ostatní vzácné plyny má malý elektrický odpor a vede velmi dobře elektrický proud. Díky tomu v uzavřených trubicích, kterými prochází elektrický proud, vznikají elektrické výboje. Toho se využívá v osvětlovací technice. Argon září při větší koncentraci červeně, při nižších přechází přes fialovou a modrou až k bílé barvě.

Draslík, chemická značka K, (lat. Kalium) je velmi důležitým prvkem z řady alkalických kovů, hojně zastoupený v zemské kůře, mořské vodě i živých organizmech. Autorem jeho českého a slovenského názvu je Jan Svatopluk Presl.

Vápník (lat. Calcium) je nejvýznamnější prvek z řady kovů alkalických zemin, lehký, velmi reaktivní kov. Autorem jeho českého a slovenského názvu je Jan Svatopluk Presl.

Poměrně měkký, lehký, reaktivní kov, který se svými vlastnostmi více podobá vlastnostem alkalických kovů než vlastnostem předcházejícímu členu - hořčíku. V kapalném amoniaku se rozpouští za vzniku tmavěmodrého roztoku. Vápník patří k lepším vodičům elektrického proudu a tepla. Není tolik reaktivní jako alkalické kovy, ale je lepší ho uchovávat pod petrolejem. Soli vápníku barví plamen cihlově červeně.

Vápník je velmi reaktivní a v přírodě vytváří pouze vápenaté sloučeniny Ca²⁺. Vápník reaguje za pokojové teploty s kyslíkem i vodou. Při zahřátí se snadno slučuje s <A title=Dusík href="https://cs.wikipedia.org/wiki/

Titan, chemická značka Ti, (lat. Titanium) je šedý až stříbřitě bílý, lehký kov, poměrně hojně zastoupený v zemské kůře. Je poměrně tvrdý a mimořádně odolný proti korozi. Jeho výrazně většímu technologickému uplatnění brání doposud vysoká cena výroby čistého kovu. Hlavní uplatnění nalézá jako složka různých slitin a protikorozních ochranných vrstev, ve formě chemických sloučenin slouží často jako složka barevných pigmentů.

Vanad, chemická značka V, (lat.Vanadium) je spolu s niobem a tantalem členem 5. skupiny periodické tabulky prvků. Vanad patří mezi kovové prvky, v praxi je používán pro výrobu speciálních slitin a průmyslových katalyzátorů.

Chrom, chemická značka Cr, (lat. Chromium) je světle bílý, lesklý, velmi tvrdý a zároveň křehký kov. Používá se v metalurgii při výrobě legovaných ocelí a dalších slitin, tenká vrstva chromu chrání povrch kovových předmětů před korozí a zvyšuje jejich tvrdost.

Mangan, chemická značka Mn, (lat. Manganum) je světle šedý, paramagnetický, tvrdý kov. Používá se v metalurgii jako přísada do různých slitin, katalyzátorů a barevných pigmentů.

Kovový, křehký a značně tvrdý prvek světle šedé barvy. Patří mezi přechodné prvky, které mají valenční elektrony v d-sféře. Mangan je velmi elektropozitivní prvek, který je nejelektropozitivnější po alkalických kovech, kovech alkalických zemin a hliníku.

Mangan se vyskytuje ve třech stabilních modifikacích (α-mangan, β-mangan a γ-mangan), které se mění v závislosti na teplotě. První modifikace je stabilní za obyčejné teploty, druhá je stabilní v rozmezí 742°C až 1070°C a třetí v rozmezí 1070°C až 1160°C. První dvě modifikace jsou křehké a tvrdé a vznikají při aluminotermické výrobě manganu a třetí vzniká při elektrolytickém vylučování manganu a je měkká a tažná. Čtvrtá, ale nestabilní modifikace manganu, vzniká při teplotě nad 1160°C a označuje se jako δ-mangan.

S rostoucím oxidačním číslem klesá zásaditost prvku a stoupá kyselost. Mangan se v některých svých vlastnostech i sloučeninách velmi podobá prvkům a sloučeninám sedmé hlavní podskupiny - halogenidům - zejména pak chloru ve svém nejvyšším oxidačním čísle - chloristany se velmi podobají manganistanům.

Železo, chemická značka Fe, (latinsky ferrum) je nejrozšířenější přechodný kovový prvek a druhý nejrozšířenější kov na Zemi, je také hojně zastoupen i ve vesmíru. Lidstvu je znám již od pravěku. V přírodě se minerály železa vyskytují velmi hojně a železo se z nich získává redukcí ve vysoké peci. Objev výroby a využití železa byl jedním ze základních momentů vzniku současné civilizace. Železo má všestranné využití při výrobě slitin a pro výrobu většiny základních technických prostředků používaných člověkem. Velmi významné jsou také sloučeniny železa, ať už jde o anorganické, organické nebo komplexní. Železo je také velmi významným biogenním prvkem, v organismu se podílí na přenášení kyslíku k buňkám a tím umožňuje život mnoha organismů na naší planetě.

Kobalt, chemická značka Co, (lat. Cobaltum) je namodralý, feromagnetický, tvrdý kov. Používá se v metalurgii pro zlepšování vlastností slitin při barvení skla a keramiky a je důležitý i biologicky.

Nikl, chemická značka Ni (lat. Niccolum) je bílý, feromagnetický, kujný a tažný kov. Slouží jako součást různých slitin a k povrchové ochraně jiných kovů před korozí. Vzhledem k jeho toxicitě je jeho praktické využití postupně omezováno.

Měď , chemická značka: Cu (lat. Cuprum) je ušlechtilý kovový prvek načervenalé barvy, používaný člověkem již od starověku. Vyznačuje se velmi dobrou tepelnou a elektrickou vodivostí, dobře se mechanicky zpracovává a je odolný proti atmosférické korozi. Je základní součástí řady velmi důležitých slitin a mimořádně důležitý pro elektrotechniku

Zinek je měkký lehce tavitelný kov, používaný člověkem již od starověku. Slouží jako součást různých slitin, používá se při výrobě barviv a jeho přítomnost v potravě je nezbytná pro správný vývoj organizmu.

Gallium, chemická značka Ga (lat. Gallium), je velmi lehce tavitelný kov, bílé barvy s modrošedým nádechem, měkký a dobře tažný. Hlavní uplatnění nalézá v elektronice jako složka polovodičových materiálů.

Poměrně řídce se vyskytující kov, nalézající se obvykle jako příměs v rudách hliníku, zinku a olova. V přírodě se vyskytuje pouze ve formě sloučenin, běžné mocenství je Ga⁺³ a Ga⁺², výjimečně jako Ga⁺¹.

Kovové gallium je jedním z mála prvků, které se vyskytují v kapalném stavu za běžných teplot. Pozoruhodný je i velký teplotní interval, ve kterém se v kapalném skupenství vyskytuje. Gallium je neušlechtilý kov, který je v pevném stavu tvořen molekulami Ga₂. Vlastnosti gallitých solí jsou velmi podobé hlinítým solím.

Germanium, chemická značka Ge, (lat. Germanium) je vzácný polokovový prvek, nalézající největší uplatnění v polovodičovém průmyslu.

Poměrně velmi řídce se vyskytující polokov, nalézající se obvykle jako příměs v rudách zinku a stříbra. Germanium vytváří sloučeniny v mocenství: Ge^-4, Ge⁺² a Ge⁺⁴ .

Objevil jej roku 1886 německý chemik Clemens A. Winkler a pojmenoval jej podle své vlasti. Zajímavé je, že jeho existence byla předpovězena tvůrcem periodické tabulky prvků, ruským chemikem Dmitrijem Ivanovičem Mendělejevem, který jej nazýval eka-silicium a poměrně přesně určil základní fyzikálně-chemické vlastnosti tohoto v té době ještě neznámého prvku.

V pevném skupenství se germanium chová jako polovodič, a to jak v krystalické tak v amorfní fázi. Naproti tomu v kapalném skupenství je germanium kovem, podobně jako např. rtuť.

Arsen, chemická značka As (lat. Arsenicum) (někdy se používá též název Arzén) je toxický polokovový prvek, známý již od starověku. Jeho současné uplatnění se nachází v oblasti metalurgie jako součást speciálních slitin a v polovodičovém průmyslu.

Selen, chemická značka Se, (latinsky Selenium) je nekovový prvek za skupiny chalkogenů, významný svými fotoelektrickými vlastnostmi.

Selen je poměrně vzácný prvek, byl objeven roku 1817 Jönsem Jacobem Berzeliem. Elementární selen se vyskytuje v několika krystalických formách, jejichž barva je buď šedá nebo tmavě červená. Je prakticky nerozpustný ve vodě, poměrně dobře se rozpouští v sirouhlíku. V přírodě se vyskytuje nejméně v šesti alotropických modifikacích, ve třech červených moniklinických (jednoklonných) formách, v krystalické šedé, hexagonální (šesterečné) formě pak jako černý sklovitý selen.

Brom, chemická značka Br, lat. Bromum je prvek ze skupiny halogenů, za normálních podmínek toxická, červenohnědá kapalina

Brom je velmi reaktivní prvek, který se ochotně slučuje s většinou prvků periodické soustavy. Byl objeven roku 1826 Antoinem Balardem.

Krypton chemická značka Kr je plynný chemický prvek, patřící mezi vzácné plyny

Bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu, nereaktivní, téměř inertní. Chemické sloučeniny tvoří pouze vzácně s fluorem a kyslíkem, všechny jsou velmi nestálé a jsou mimořádně silnými oxidačními činidly. Krypton se na rozdíl od předchozích vzácných plynů rozpouští dobře ve vodě a ještě lépe v nepolárních organických rozpouštědlech. Krypton je možno při velmi nízkých teplotách zachytit na aktivním uhlí.

Krypton stejně jako i ostatní vzácné plyny se vyznačují nízkým elektrickým odporem a tudíž i velmi dobrou vodivostí elektrického proudu. Toho se využívá v osvětlovací technice. Krypton má zelenavě až světle fialovou barvu, která zřeďováním kryptonu přechází až v bílou barvu.