KDYBY NÁHODOU

Prvky IV.A skupiny

- Mají konfiguraci -ns²np²
- Patří sem uhlík, křemík, germanium, cín a olovo.
- Všechny jsou pevné látky. Uhlík a křemík jsou nekovy, germanium polokov a cín a olovo jsou kovy. Uhlík je maximálně čtyřvazný, ostatní jsou až šestivazné. Mají rozdílnou strukturu,a tudíž i odlyšné vlastnosti.

- UHLÍK:
Volný se vyskytuje jako diamant nebo jako grafit.diamant je nejtvrdší nerost v přírodě a je elektricky nevodivý. Grafit neboli tuha dobře vede elektrický proud má vrstevnatou strukturu černošedé zbarvení a kovový lesk. Vázaný se vyskytuje v anorganických sloučeninách např,Kalcit ,Dolomit, Vápenec, Magnezit. V atmosféře a v minerálních vodách jako oxid uhličitý. je to biogenní prvek, je ve všech organických sloučeninách.
-Vlastnosti:Má nízkou elektronegativitu, tvoří násobné vazby a řetězce. Je málo reaktivní, reaguje až při vyšších teplotách.
- Vyrábí se rozkladem organických sloučenin bez přístupu O₂. Uměle se vyrábí diamant i grafit.

- Používá se: Grafit k výrobě elektrod, tužek, moderátorů pro jaderné reaktanty; diamant k obrábění tvrdých materiálů, do vrtných hlavic, a ve šperkářství. Aktivní uhlí adsorbuje plynné látky, užívá se ve filtrech ochranných masek a v lékařství při nemocech trávicího ústrojí jako živočišné uhlí. Saze užívají se jako plnidlo při výrobě pneumatik.

- Sloučeniny:
-Sirouhlík: bezbarvá jedovatá kapalina, nerozpustná ve vodě, nepolární rozpouštědlo. Vzniká za zvýšené teploty.
-Kyanovodík: bezbarvá kapalina rozpustná ve vodě. Prudce jedovatý, způsobuje ochrnutí dýchacího centra.
-Karbidy: sloučeniny uhlíku s elektropozitivnějšími prvky, tvrdé pevné mají vysokou teplotu tání. Jsou buď iontové nebo kovalentní.
-Oxid uhelnatý: (CO) bezbarvý plyn bez zápachu, ve vodě málo rozpustný. Vzniká hořením uhlíku za nedostatku kyslíku. Je silným redukčním činidlem. Je jedovatý, má schopnost vázat se na hemoglobin, zabrańuje tak přenosu kyslíku a dochází k zadušení.
-Oxid uhličitý: (CO₂) je bezbarvý lehce zkapalnitelný plyn bez chuti a zápachu. Je slabým oxidačním činidlem. Vzniká při dokonalém spalování uhlíku za přístupu vzduchu (dýchání,hnití kvašení).jeho ochlazením vzniká pevný oxid uhličitý známý jako suchý led. Používá se při výrobě nápojů, cukru, sody, do hasících přístrojů. Rozpuštěním ve vodě vzniká slabá kyselina uhličitá.
-Kyselina uhličitá: (H₂CO₃) je to slabá velmi nestálá kyselina, existuje jen ve vodném roztoku. Významným derivátem kyseliny uhličité je fosgen COCl₂. Je jedovatý dusivý bezbarvý plyn bez zápachu. Kyselina uhličitá vytváří 2 řady solí-uhličitany a hydrogenuhličitany.

- KŘEMÍK:
- Druhý nejrozšířenější prvek na zemi(po kyslíku). V přírodě se nacházi jen ve formě kyslíkatých anorganických sloučenin s ox. číslem IV jako křemen, křemičitany či hlinitokřemičitany
-Je to tmavošedá kovově lesklá kristalická křehká látka. Strukturou se podobá diamantu, nemá však tak pevné vazby. Většinou ve sloučeninách vystupuje jako čtyřvazný. Má nízkou elektronegativitu, netvoří vodíkové můstky, jeho vazby jsou kovalentní. Je odolný vůči kyselinám s vyjímkou HF. Nepříliš reaktivní.
Používá se jako polovodič v elektrotechnickém průmyslu.
- Sloučeniny
-Silicidy: sloučeniny křemíku s kovy.
-Silany: sloučeniny křemíku s vodíkem. Mono a disilany jsou plyny ostatní kapaliny. Jsou samozápalné a velmi reaktivní.
-Halogenidy křemičité: těkavé. Nejvýznamější je fluorid křemičitý.
-Oxid křemičitý: (SiO₂) pevná tvrdá látka chemicky odolná obtížně tavitelná. odolný vůči všem kyselinám vyjma HF. V přírodě se nachází jako písek, nebo čistý jako křemen, a s příměsema jako barevné odrůdy (ametyst,růženín, záhněda..).
-Kyselina křemičitá
-Křemičitany: používají se na výrobu keramiky a cementu. -Silikony: jsou mimořádně tepelně odolné a hydrofobní. používají se jako nátěrové nebo mazací oleje a jako izolační materiál.

- CÍN a OLOVO:
-Většinou se vyskytují ve sloučeninách jako galenit a cínovec.
-cín je stříbrolesklý tažný kov který se dá válcovat na tenkou folii- staniol který je odolný proti vodě kyselinám i zásadám. Používá se na povrchové úpravy míň odolných kovů a k výrobě slitin (bronz).
-olovo je šedý měkký kov na vzduchu se pokrývá oxidem olovnatým. Rozpouští se v kyselině dusičné. Používá se k výrobě obalů kabelů elektrod a ochranných obalů před RTG zářením.
Všechny sloučeniny olova jsou jedovaté.

Nitrosloučeniny a aminy

- AMINY jsou deriváty UV v nichž je na UV zbytku vázána aminoskupina, nebo je definujeme jako deriváty amoniaku v jehož molekule je 1 nebo všechny 3 atomy H nahrazeny UV zbytkem. Aminoskupina je substituentem prvního řádu a proto řídí substituenty do poloh o a p.
Aminy dělíme na primární R-NH₂
sekundární R¹ - NH - R²
terciální R¹ - N - R²

-Názvosloví:viz sešit
-Vlastnosti: aminy s krátkými UV řetězci jsou rozpustné ve vodě,protože mezi NaO vzniká vodíková vazba. Nejnižší aminy jsou plyny charakteristického zápachu.Vyšší aminy jsou kapaliny. Aminy odvozené od kondenzovaných uhlovodíků jdou pevné látky. Mají zásaditý a nukleofilní charakter.
-Reagují s kyselinami za vzniku amonných solí ( CH₃NH₂ + HCl -> CH₃NH₃Cl )
Nejdůležitější reakcí je nitrosace neboli diazotace. Je to reakce primárních nebo sekundárních aminů s dusitanem alkalického kovu v kyselém prostředí. Produkty jsou buď primární aminy = diazoniové soli nebo sekundární aminy = nitrosaminy.

- NITROSLOUČENINY odvozujeme od UV náhradou 1 nebo více atomů H skupinou NO₂.
-Struktura - Uvnitř NO skupiny probýhá +M efekt, ale skupina NO jako celek vyvolává -M efekt = odčerpává elektrony z benzenového jádra. Proto tedy NO skupina řídí substituenty v nitrobenzenu do poloh meta.
-Vlastnosti: snadno se redukují na aminosloučeniny

Jsou to převážně kapaliny nebo pevné látky. Mají typické aroma,jsou nerozpustné ve vodě a některé jsou jedovaté. Mají polární charakter. -Nitrobenzen je surovinou pro výrobu anilinu.
-TNT- Trinitrotoluen je vysoce citlivý na náraz,slouží jako srovnávací látka pro výbušniny.
-TNF- trinitrofenol = k. pikrová slouží jako barvivo, a jako výbušnina. Soli pikráty se používají jako rozbušky.