7.4 Prvky V.A skupiny

Prvky p3 - V.A skupina: dusík (plyn), fosfor (nekovová pevná látka), arzén (polokov), antimón (polokov), bizmut (kov) – majú 5 val. e. - N – prírodný dusík sa nachádza v atmosfére ako N2, minerál dusíka je NaNO3 (čílsky liadok) - P – v prírode len viazaný, napr.: ako apatit a fosforečnany – fosfáty (napr.: fosfority). Dusík aj fosfor sú biogénne - As, Sb, Bi – v prírode len v malom množstve (najčastejšie ako sulfidy) - neúplná konfigurácia sa stabilizuje najčastejšie troma kovalentnými väzbami - dusík je štvorväzbový ostatné môžu byť päťväzbové. - so vzrastajúcim Z číslom klesá stabilita zlúčenín s O.č V a stápa stabilita s O.č. III.

Dusík a jeho vlastnosti - vo všetkých troch skupenstvách je molekulový |N=N| stabilnosť nezlúčivosť (čiže inertnosť) - reaguje až pri väčšej t, vyrába sa frakčnou destiláciou skvapalneného vzduchu (pod. ako kyslík) - používa sa ako inertná atmosféra (ochrana pred O), ako surovina na výrobu NH3 a NO - uskladňuje sa vo fľašiach so zeleným pásom alebo skvapalnený v špeciálnych žltých nádobách

Amoniak a amónne soli - NH3 pri bežných podmienkach bezfarebný plyn (polárne molekuly sa môžu spájať vodíkovými v.) - práve preto je rozpustný vo vode - má prevažne zásaditý charakter, pri reakciách s kys. → amónne soli (NH4Cl-salmiak) - amónne soli sú pre svoj iónový charakter dobre rozpustné v H2O a pri vyššej t sa rozkladajú - výroba kys. HNO3 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O (pri katalýze Pt a 700°C) - amoniak sa používa pri výrobe kys. HNO3, hnojív, farbív, ako chladiaca látka, na chemické syntézy

Kyslíkaté zlúčeniny dusíka - dusík tvorí s O oxidy (NO, NO2), kde N má O.č. I až IV, sú však málo stále (N-O je málo polárna) - oxidy sú zložkou priemyselných exhalátov, výfukových plynov - lietadlá, sú jedovaté, ničia prírodu - HNO3 – čistá je bezfarebná kvapalina, silná kys. s oxidač. účinkami (oxiduje všetky kovy okrem Au a platinových kovov), na výrobu farbív, liečiv, výbušnín - lúčavka kráľovská – zmes HNO3 a HCl v pomere 1:1 - pasivácia kovov - niektoré kovy (Fe, Al, chróm) reagujú len s riedenou HNO3 (nie s koncentrovanou – vytvorí sa tenká vrstvička oxidov, ktorá zabráni reakcii) - HNO2 – oxid. aj redukč. účinky - pri výrobe farbív - liadky (dusičnany) sú významné priemyselné hnojivá (amónny liadok)

Fosfor a jeho vlastnosti - v troch alotropických modifikáciách - biely fosfor – zložený s molekúl P4, najreaktívnejší, na vzduchu nestály, horľavý, jedovatý - je hydroskopický - používa sa na vysušovanie látok, pri nadbytku vody vzniká H3PO4 - červený fosfor – obsahuje reťazce Pn - čierny fosfor – má vrstevnatú štruktúru

Kyslíkaté zlúčeniny fosforu - P4O6 a P4O10 – vznikajú pri horení bieleho fosforu P40 → P4IIIO6→ P4IVO10- H3PO4 – tuhá kryštalická látka, stredne silná k., väčšina kovov sa v nej nerozpúšťa - soli sú dihydrogenfosforečnany, hydrogenfosforečnany, fosforečnany

Dusíkaté a fosforečné hnojivá - najvýznamnejší je dusičnan amónny (amónny liadok), dusíkaté vápno, síran amónny, fosforečnan vápenatý - superfosfát – zmes hydratovaného síranu vápenatého s Ca(H2PO4)

7.5 Prvky IV.A skupiny

p2 - uhlík (nekov), kremík (nekov), germánium (polovodič), cín (kov), olovo (kov) = všetky sú pevné

C – v prírode voľný (ako diamant, grafit – mäkký a vodič), základný biogénny prvok, nachádza sa v rope, uhlí, zemnom plyne. - jeho anorganické zlúčeniny sú uhličitany – minerály: kalcit CaCO3, magnezit MgCO3, dolomit CaCO3 . MgCO3 (tvoria pohoria) a v ovzduší a minerálkach CO2 - tvorí homogénne reťazce C-C, C=C - Si – po kyslíku 2. najrozšírenejší prvok v prírode - v zlúčeninách s O a Al tvorí základ zemskej kôry (SiO2, kremičitany a hlinitokremičitany) - Ge – v prírode sa vyskytuje veľmi vzácne - Sn, Pb – SnO2 (cínovec) a sulfid olovnatý - PbS (galenit) Uhlík a jeho vlastnosti - reaktivita uhlíka je pomerne malá, iba pri vyšších t, miesto čistého sa používajú technické formy koks a uhlie. (oxidácia koksu pri vysokej t sa využíva na priamu redukciu kovov z ich oxidov) Napr.: výroba železa – Fe2O3 + 3 C → 3 CO + 2 Fe - diamanty (po vybrúsení brilianty) v klenotníctve, na vŕtacie hlavice, na opracovanie tvrdých materiálov, do ložísk presných prístrojov - grafit – výroba elektród, taviace tégliky, ceruzky, ako mazadlo ložísk a ako moderátor v atómových reaktoroch. C s veľkým povrchom (aktívne uhlie) na adsorpciu plynov (filtre, živočíšne uhlie)

Bezkyslíkaté zlúčeniny uhlíka- uhlík po vodíku tvorí najviac zlúčenín (organika) - s kovmi s malou X (bór, kremík) tvorí karbidy (CaC2 – karbid vápenatý, SiC – karbid kremíka) - s halogénmi – CCl4 – tetrachlorid uhličitý (nepolárne rozpúšťadlo organ. látok) – COCl2 – oxid-dichlorid uhličitý - fosgén (prudko jedovatý plyn, vo vojne)- so sírou – CS2 – sírouhlík – nepolárne rozpúšťadlo- s dusíkom – kyanidy a soli kys. kyanovodíkovej HCN – všetky prudko jedovaté – kyanidový anión CN- sa zúčastňuje kompexotvorných reakcií hexakyanoželezitan draselný K3 [Fe(CN)6]

Kyslíkaté zlúčeniny uhlíka - CO, CO2, H2CO3 je jej soli - CO – vzniká pri spaľovaní uhlíka pri nedostatku kyslíka, má redukčné účinky (využite pri nepriamej redukcii oxidov železa na železo). Je zložkou vykurovacích plynov (generátorový a vodný plyn), je jedovatý, lebo pri jeho vdychovaní sa viaže na krvné farbivo hemoglobín, čím zabraňuje prenosu O2. Je súčasťou výfukových plynov - CO2 – vzniká pri dokonalom spaľovaní uhlíka, je menej reaktívny plyn a má len slabé oxidačné účinky. Pri bežnej t je najstálejším oxidom uhlíka - CaCO3 – látka na výrobu páleného vápna (stavby) - Na2CO3 – sóda NaHCO3 – v potravinárstve a v lekárstve (potlačenie acidity)