Periodická tabuľka prvkov

V průběhu 19.století řada chemiků usilovala o uspořádání prvků dle velikosti jejich atomů tak, aby byly zřejmé určité podobnosti v jejich vlastnostech a chování. Nejúspěšnější byl Rus Dimitrij Mendělejev, který v roce 1869 vytvořil základ moderní periodické tabulky.

Periodická tabulka - Uspořádání prvků dle jejich protonových čísel. Fyzikální a chemické vlastnosti daného prvku, jakož i jeho sloučenin, souvisí s jeho umístěním v tabulce. Tabulka je rozdělena do skupin a period. Začíná vodíkem umístěným v 1.periodě vlevo. Ve směru zleva doprava se zvyšuje protonové číslo prvků.

Perioda - Vodorovná řada prvků v periodické tabulce. Existuje sedm period. 1.perioda má jen dva prvky - vodík (H) a helium (He). 2. a 3. perioda má po osmi prvcích a nazývají se krátkými periodami. Periody 4. a 7. mají od 18 do 32 prvků. Nazývají se dlouhými periodami. Ve směru zleva doprava rostou protonová čísla od 1 po nejvyšší. Všechny prvky téže periody mají stejný počet elektronových slupek. Postupné změny v počtu elektronů vedou k postupným změnám v chemickém chování prvků v periodách.

Skupiny - Svislý sloupec prvků v periodické tabulce. Všechny skupiny jsou číslovány římskými číslicemi. Prvky téže skupiny mají stejný počet elektronů ve své vnější slupce a vykazují podobné chemické vlastnosti.
Skupiny s názvy - I.skupina - Alkalické kovy
II.skupina - Kovy alkalických zemin
VII.skupina - Halogeny
VIII.skupina - Vzácné plyny

Vodík (H2) - je prvním a nejlehčím prvkem v periodické tabulce. Je to hořlavý plyn bez zápachu. Na Zemi se vyskytuje pouze ve sloučeninách. Je vyráběn ze zemního plynu a vodní páry za vysokých teplot nebo reakcí vodního plynu a vodní páry za přítomnosti katalyzátoru. Je redukčním činidlem, na vzduchu hoří světle modrým plamenem, při vyšší teplotě reaguje s řadou látek, např. se sodíkem poskytuje hydrid sodný. Vodík se používá například při ztužování tuků, výrobě amoniaku, jako raketové palivo. Reakce vodíku se sodíkem na hydrid sodný : 2Na(s) + H2(g) * 2NaH(s)
Vodík je redukční činidlem : CuO(s) + H2(g) *Cu(s) + H2O(i)

Prvky I. skupiny, alkalické kovy - jsou například Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, .. - Lithium (Li) : - výskyt v přírodě je vzácný
- na vzduchu hoří narůžovělým plamenem
2Li(s) + 2H2O * 2LiOH(aq) + H2(g)
- Sodík (Na) : - jeho nejdůležitějším nerostem je sůl kamenná
- na vzduchu hoří oranžovým plamenem
- používá se jako chladící médium v jaderných elektrárnách
- Draslík (K) : - prudce reaguje např.

s chlorem nebo vodou
- jako kov se využívá málo, ale řada jeho sloučenin má velký význam


Prvky II. skupiny, kovy alkalických zemin - jsou např. Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, .. - Hořčík (Mg) : - v přírodě se nachází pouze ve svých sloučeninách (dolomit,...)
- na vzduchu hoří ostrým bílým plamenem
- používá se k výrobě slitin, např. pro letectví, je nezbytný pro fotosyntézu
( je součástí chlorofylu - rostlinného barviva ).
- Vápník (Ca) : - v přírodě se nachází vázaný v různých sloučeninách
- je obsažen v mléce a kostech
- v kyslíku hoří červeným plamenem
- používá se při výrobě vysoce kvalitní oceli a při výrobě uranu.


Přechodné prvky

Jsou to kovové prvky, pro něž je typická tvrdost, houževnatost, lesk, kujnost a tažnost,
Jsou vodiči tepla a elektřiny, mají vysoké teploty tání, varu a velkou hustotu.
Jsou to např. : Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru,
Rh, Pd, Ag, Cd, La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, ...
Vnitřní přechodné prvky jsou vzácné a často nestabilní.
- Železo (Fe) : - poměrně měkký bílý a magnetický kov
- na vlhkém vzduchu se tvoří na povrchu železa rez
- možno chránit galvanizací ( pokovením vrstvou zinku )
- výroba oceli ze surového železa
- ocel se používá na řadu výrobků, jako auta, sporáky, chladničky, aj.
- železo se využívá k výrobě řetězů, poklopů na kanalizaci, aj.
- železo je také důležitým prvkem v lidské výživě
- Měď (Cu) : - načervenalý, měkký, ale houževnatý kov
- je to málo reaktivní kov
- na vzduchu se zvolna potahuje vrstvičkou zeleného síranu měďnatého
- nereaguje s vodou, ani s ředěnými kyselinami nebo zásadami
- reaguje s kyselinou sírovou a dusičnou
- používá se na slitiny, k výrobě drátů (měď má dobrou vodivost)
- Zinek (Zn) : - je stříbřitý, ale na vzduchu rychle ztrácí lesk
- reaguje s kyslíkem a kyselinou, rozžhavený s vodní párou
- používá se k pokovování železa a oceli, aby se zabránilo korozi


Prvky III. skupiny - jsou např. B, Al, Ga, In, Tl, ...
- Hliník (Al) : - je nejrozšířenější kov na Zemi
- je tvrdý, tažný, kujný a dobrý vodič tepla a elektřiny
- reaguje se vzdušným kyslíkem a vytváří na povrchu vrstvičku Al2O3, jenž
zabraňuje další korozi
- používá se na výrobu fólií k balení potravin, dále slouží k vedení vysokého
napětí




Prvky IV. skupiny - jsou např.

C, Si, Ge, Sn, Pb, ...
- Křemík (Si) : - tvrdý, lesklý nekov šedé barvy a s vysokou teplotou tání
- nachází se v píscích a horninách jako oxid křemičitý a křemičitany
- křemík je polovodič proto se používá se k výrobě mikročipů
- Olovo (Pb) : - je to měkký a kujný kov, který se získává z galenitu (PbS)
- na vzduchu ztrácí lesk, zvolna reaguje s měkkou vodou, pomalu s Cl a
s HNO3
- používá se v olověných bateriích pro auta, v nemocnicích k odstínění
škodlivého rentgenového záření
- Uhlík (C) : - je to nekov, který se vyskytuje ve dvou formách - diamant a grafit
- tkáně živých organismů jsou tvořeny uhlíkatými sloučeninami a
živočichové dokážou tyto sloučeniny štěpit, aby získali energii
- uhlík se vyskytuje např. v koksu, v dřevěném uhlí, v oxidu uhelnatém,
v uhličitanech, aj. látkách
Rozpuštění uhlíku ve vodě na - CO2(aq) + H2O(l) * 2H(aq) + CO3(aq)
slabou kyselinu uhličitou



Prvky V. skupiny - jsou např. N, P, As, Sb, Bi, ...
- Dusík (N2) : - je to dvouatomový plyn bez zápachu a barvy tvořící 78* atmosféry
- nachází se v buňkách, např. v bílkovinách
- kapalný dusík se používá k mražení potravin neboť jeho teplota je -196oC
- v podobě oxidu dusného se používá k narkóze
- Fosfor (P) : - v přírodě se nachází pouze vázaný ve sloučeninách
( hlavním nerostem je apatit )
- nejčastěji se vyskytuje ve dvou formách :
Bílý fosfor - jedovatá bílá látka, na vzduchu se sama vzněcuje
Červený fosfor - tmavě červený prášek, není vznětlivý ani jedovatý


Prvky VI. skupiny - jsou např. O, S, Se, Te, Po, ...
- Kyslík (O2) : - plyn bez barvy a zápachu tvořící 21* atmosféry
- nezbytný pro život, podporuje hoření, silné oxidační činidlo
- rostliny produkují kyslík při fotosyntéze
- používá se v nemocnicích a při čištění odpadních vod
- Síra (S) : - je to žlutý nekov, nerozpustný ve vodě
- v přírodě se nachází volná v podzemních ložiskách
- hoří modrým plamenem za vzniku oxidu siřičitého
- používá se k vulkanizaci kaučuku, na výrobu H2SO4, léků a fungicidů


Prvky VII. skupiny, halogeny - jsou např. F, Cl, I, Br, At, ...
- Fluor (F): - vyrábí se z kazivce a kryolitu
- reaguje téměř se všemi prvky
- přidává se do past na zuby jako fluorid
- Chlor (Cl) : - je to jedovatý, dusivý plyn
- je velmi reaktivní, proto se v přírodě vyskytuje pouze ve sloučeninách
- používá se k dezinfikaci vody v bazénech, používá se k výrobě
prostředků dezinfekčních
- řada prvků reaguje s chlórem za tvorby chloridů ( viz rovnice )
H2(g) + Cl2(g) * 2HCl(g)
- Brom (Br2) : - je to těkavá kapalina uvolňující jedovaté a dusivé páry
- v přírodě se nachází ve sloučeninách, které se nachází v mořských
organismech, minerálech a mořské vodě
- sloučenina bromu nachází uplatnění v lékařství, fotochemii a jako
desinfekční prostředky
- Jod (I) : - reaktivní krystalická látka
- je velmi málo rozpustný v čisté vodě, ale dobře se rozpouští v roztoku
jodidu draselného
- je důležitou složkou v lidské potravě, neboť nedostatek jodu ve stravě
způsobuje nedostatečnou produkci hormonů štítnou žlázou
- jod se vyskytuje v mořských chaluhách a rybách


Prvky VIII. skupiny, vzácné plyny - jsou např.

He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, ...
- Helium (He) : - je to bezbarvý plyn bez zápachu, nachází se v atmosféře a je nehořlavý
- je zcela nereaktivní, neexistuje žádná jeho sloučenina
- helium se používá k plnění vzducholodí
- Neon (Ne) : - je to plyn bez chuti, zápachu a nachází se v atmosféře
- je zcela nereaktivní a nejsou známi žádné jeho sloučeniny
- používá se v reklamních výbojkách
- Argon (Ar) : - je to plyn bez barvy a zápachu
- používá se k plnění žárovek a fluorescenčních trubic
- Krypton (Kr): - je jednoatomový plyn bez barvy a zápachu
- je nereaktivní, jedinou známou sloučeninou je fluorid kryptonu
- používá se do laserů a fluorescenčních trubic
- Xenon (Xe) : - je to plyn bez barvy a zápachu
- je reaktivní, známo je jen několik sloučenin např. tetrafluorid xenonu, aj.
- používá se do obyčejných žárovek a žárovek v majáku
- Radon(Rn) : - je to radioaktivní plyn vznikající radioaktivní přeměnou radia.