close
Vážení uživatelé,
16. 8. 2020 budou služby Blog.cz a Galerie.cz ukončeny.
Děkujeme vám za společně strávené roky!
Zjistit více
 

Kovy alkalických zemin

10. dubna 2010 v 19:25 | Adéla O. |  Chemie
Trochu nám to rozházelo fomátování, ale s tím už si umíte poradit, ne? Kdyby ne, tak napište na a.sxdcf@gmail.com a já vám pošlu normální verzi ve wordu.


Kovy alkalických zemin
Mezi kovy alkalických zemin patří tyto prvky druhé skupiny: vápník, stroncium, baryum a radioaktivní radium.

Výskyt

·          Všechny kovy alkalických zemin se v přírodě vyskytují v podobě svých sloučenin.
·          Jelikož tyto sloučeniny nejsou iontového charakteru, tak se na rozdíl od alkalických kovů vyskytují především jako minerály, které vytváří povrch naší planety.
·          To platí především pro vápník, který patří mezi deset nejzastoupenějších prvků na naší planetě a vytváří dokonce celá pohoří - např. Dolomity.
·         
Všechny kovy alkalických zemin se také v malém množství vyskytují v mořské vodě, odkud se dají získávat.
·          Jejich hlavní zdroje jsou však v přírodě jejich minerály.
·          Vápník patří mezi biogenní prvky,
je obsažen v buňkách všech živých organismů. V tělech obratlovců je základní součástí kostí a zubů, nachází se ale i ve svalech, krvi a dalších tělesných tkáních.
             Minerály
·          Významným zdrojem vápníku je vápenec CaCO3
a dolomit, směsný uhličitan hořečnato-vápenatý CaMg(CO3)2
·          Apatit 3 Ca3(PO4)2.Ca(F, Cl)2 jako poměrně komplikovaný fosforečnan vápenatý patří mezi významné přírodní zdroje vápníku.
·          Fluorit neboli kazivec je minerál o chemickém složení CaF2 (fluorid vápenatý). . Využívá se především jako surovina pro výrobu fluoru, ale i jako dekorativní kámen pro výrobu ozdobných předmětů.
·          Sádrovec
je hydratovaný síran vápenatý CaSO4 · 2 H2O.
·          K méně zastoupeným minerálům patří dále anhydrit CaSO4,
celestin SrSO4 a baryt
BaSO4

Výroba

·          Elektrolýzou tavenin chloridů
·          Z hornin se kovy získávají především pražně-redukčním způsobem, při kterém se nerost rozloží na oxid kovu a odtud se vyredukuje hliníkem nebo křemíkem.
·          Redukcí příslušných halogenidů sodíkem
                                   CaCl2 + Na→NaCl +Ca

Vlastnosti

·        Kovy alkalických zemin mají podobné vlastnosti, s rostoucím protonovým číslem se liší výrazně svou hmotností.
·        Jsou to tedy poměrně měkké, stříbrobílé, reaktivní kovy, které se svými vlastnostmi více podobají vlastnostem alkalických kovů.
·        Ve sloučeninách se vyskytují pouze v ox.stupni +II
·        V kapalném amoniaku se rozpouští za vzniku tmavěmodrých až černých roztoků.
·        Patří k lepším vodičům elektrického proudu a tepla.
·        Nejsou sice tolik reaktivní jako alkalické kovy, ale je lepší je uchovávat pod petrolejem.
·        Rozpustné sloučeniny strontnaté a barnaté jsou jedovaté
·        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 dusíkem na nitrid vápenatý Ca3N2 a s vodíkem na hydrid vápenatý CaH2 a i s velkým množstvím prvků tvoří za vyšších teplot sloučeniny.
·        Soli kovů alkalických zemin charakteristicky barví plamen:
                  Vápník barví plamen cihlově červeně.
                  Stroncium barví plamen do karmínově.
                        Baryum barví plamen světle zeleně.
       Schopnosti těchto prvků barvit plamen se hojně využívají v pyrotechnice, především u           ohňostrojů, kde se barva ohňostroje ovlivní patřičnými přísadami.

                   Použití

vápník
·          k redukcím v organické syntéze
·          redukční výroba wolframu a vanadu.
·          v metalurgii
k získávání neodymu a boru z jejich oxidů.
·          Používá se jako přísada při výrobě vápenatých skel
·          součást některých slitin - například olověný ložiskový kov.

stroncium abaryum
·         
ve sklářství
·         
výrobě pyrotechniky,
·          titaničitan strontnatý jako náhražka diamantu ve šperkařství.
·          uhličitan strontnatý se využívá k výrobě barevných televizních obrazovek
·          síran barnatý jako kontrastní vyšetřovací látka zažívacího traktu tzv. baryová kaše
        

    radium
·          Používá se v lékařství, radioterapie-hubí rakovinotvorné buňky

                   Sloučeniny


Hydridy
·          iontová vazba
bílé krystalické látky
·          silná redukční činidla
·          při reakci s vodou vzniká příslušný hydroxid a vodík
·          připravují se přímou syntézou z prvků

Oxidy
·          bílé práškovité látky
·          s vodou reagují na příslušný hydroxid
např.:

CaO + H2O → Ca(OH)2
·          jsou zásadotvorné
·          vyrábí se nejčastěji termickým rozkladem příslušné soli (nejč. uhličitanu)
·        středně silné zásady

·          bílé práškovité látky
·          obtížně rozpustné
ve vodě

·         iontová vazba
·         nejvýznamnější je CaC2 , jeho reakcí s vodou se připravuje acetylen (ethyn)
                                                    
CaC2+H2O →C2H2+Ca(OH)2

                   Využití ve stavebnictví

Nejčastěji z alkalických kovů se ve stavebnictví využívají sloučeniny vápníku. Ostatní kovy alkalických zemin (stroncium, baryum, radium) se využívají pouze okrajově ve sklářském průmyslu.

Vápník (Ca)

Již od starověku se ve stavebnictví používá vápenec (uhličitan vápenatý), z něj vzniklé pálené vápno (oxid vápenatý) a z něj vzniklé hašené vápno (hydroxid vápenatý).

Kalcit (uhličitan vápenatý - CaCO3)

Používá se ve stavebnictví jako stavební kámen, k výrobě vápna a cementu.

Pálené vápno
(také nehašené vápno -CaO)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      
   Je využíváno jako součást malty (ta se skládá z vody, písku a vápna) a sádry ke zvýšení tvrdosti materiálu.
Již starověcí Římané používali vápno a při nedostatku vápence, kvůli němu dokonce rozbíjeli mramorové sochy. Je obvykle vyráběno tepelným rozkladem hornin jako je vápenec, který obsahuje uhličitan vápenatý (ve formě kalcitů a aragonitů).
                                     CaCO3 → CaO + CO2

Hašené vápno (také pálené vápno Ca(OH)2)

Je bezbarvá krystalická látka nebo bílý prášek. Vyrábí se směšováním páleného vápna s vodou a tento proces se nazývá hašení vápna. Používá se jako součást malty, omítkových směsí a nátěrových hmot na stěny. Při jeho aplikaci dochází k reakci bazického vápna se vzdušným oxidem uhličitým za vzniku původního uhličitanu vápenatého (CaCO3).
                                   Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

Sádra (hemihydrát síranu vápenatého CaSO4 · ½ H2O)

Po smíšení sádry s vodou dochází k opětovné hydrataci a vzniká zářivě bílá (případně šedá) poměrně pevná a tvrdá hmota. Používá se při drobných zednických opravách v domácnostech,
na instalatérské práce a opravy omítek. Pro stavební účely se ze sádry vyrábí sádrokarton a sádrovice (sádrová příčka). Rovnice tvrdnutí (hydratace) sádry:
                              CaSO4 · ½ H2O + 3/2 H2O → CaSO4 · 2H2O

Sádrovec (dihydrát síranu vápenatého CaSO4·2H2O)

Je jednoklonný minerál, který slouží (mimo jiné) ke štukatérským pracím a ke zhotovování forem a sádry.

Cement

Je práškové hydraulické pojivo, které se skládá mimo jiné i z vápna a sádry. Po smíchání s vodou cement tuhne a tvrdne. Jeho schopnost pojit jiné látky s pevnou hmotou se využívá při výrobě betonových nebo maltových směsí.

Beton

Vzniká smíšením cementu s pískem a vodou. Je to pevná, tvrdá a odolná hmota, která se využívá jako materiál pro konstrukce moderních staveb a je základním materiálem silnic, leteckých přistávacích drah, železničních pražců aj.

                   Kovy alkalických zemin - krasové jevy

S uhličitanem vápenatým (CaCO3) souvisí reakce, při které vznikají krápníky v krasových oblastech. Uhličitan vápenatý je ve vodě velmi málo rozpustný. Pokud však je ve vodě, která protéká přes vápencové skály, rozpuštěn oxid uhličitý (CO2), mění se nerozpustný uhličitan vápenatý na rozpustný hydrogenuhličitan vápenatý.

CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2

Jeho roztok po malých kapkách dopadá na skálu a z něj se pomalu odpařuje voda. Pokud klesne koncentrace oxidu uhličitého, který uniká společně s vodní párou, hydrogenuhličitan vápenatý se rozkládá a původní reakce probíhá v opačném směru.

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O

Postupným srážením rozpuštěných látek z vodního roztoku začínají vznikat útvary na stropě jeskyně (tzv. krápníky). Tímto způsobem již po dlouhá tisíciletí vznikají krásy krápníkových jeskyní.
 

4 lidé ohodnotili tento článek.

Komentáře

1 Ady Ady | 7. prosince 2010 v 21:58 | Reagovat

Moc děkuji :)

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama