II.B skupinaZinek, Kadmium, Rtuť

Zinek

Výskyt ZnS sfalerit ZnCO3 smithsonit

dospělý člověk má obsaženy 2 g Zn v enzymech

sfaleritsmithsonit

Výroba rudy uhličitanové se žíháním zbaví CO2, rudy

sfaleritové se praží, tak se převedou na oxid:

ZnCO3 ZnO + CO2

2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2

takto upravené rudy se redukují koksem (1000°C)

ZnO + C Zn + CO

vyredukovaný zinek se oddestiluje a přetavením se čistí

Výroba Elektrolyticky

ze ZnSO4

anoda = hliník katoda = olovo

Fyzikální vlastnosti

lesklý šedobílý kov, křehký

Chemické vlastnosti na vlhkém vzduchu se pokrývá vrstvou

oxidu, hydroxidu nebo uhličitanu slučuje se s kyslíkem na ZnO v neoxidujících kyselinách se rozpouští za

vývoje H2

Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2

rozpouští se ve vodných roztocích alkalických hydroxidů za vzniku iontu [Zn(OH)4]2-

Zn + 2 NaOH + 2 H2O Na2[Zn(OH)4] + H2

Využití slitiny (mosaz) zinkový plech - střechy výroba článků v laboratoři k přípravě vodíku redukční činidlo (granulovaný nebo

práškový)

Sloučeniny zinku

Halogenidy

ZnCl2 nejdůležitější impregnace dřeva úprava textilií čištění povrchu kovů před pájením

ZnBr2, ZnI2 - bílé rozpustné látky

Další sloučeninyZnS

směs ZnS + BaSO4 - bílá barva

ZnO spalováním Zn na vzduchu:

2 Zn + O2 2 ZnO

bílý, nerozpustný v H2O rozpustný v kyselinách i zásadách - typicky

amfoterní oxid:

ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2OZnO + NaOH + H2O Na[Zn(OH)3]

ZnO + 2 NaOH + H2O Na2[Zn(OH)4]

Využití ZnO

výroba pryže - zkracuje dobu vulkanizace pigment ve výrobě barev, má výhodu nad

tradiční olovnatou bělobou v tom, že je netoxický, nevýhodou je, že má menší krycí schopnost (zinková běloba)

lékařství - zinkové masti a zásypy

Další sloučeniny Zn(OH)2

bílá sraženina nepatrně rozpustný v H2O amfoterní charakter:

Zn(OH)2 + H2SO4 ZnSO4 + 2 H2OZn(OH)2 + NaOH Na[Zn(OH)3]

ZnSO4 krystaluje z roztoku jako heptahydrát

ZnSO4· 7 H2O = bílá skalice

konzervační činidlo na dřevo mořidlo v textilním průmyslu velmi čistý v očním lékařství

Kadmium

Výskyt a výrobaVýskyt:CdS greenockit zinkové rudy s obsahem 0,2 - 0,4% Cd Výroba:při výrobě zinku, oddestiluje se dříve než Zn (Cd je těkavější)destilace v přítomnosti C (brání oxidaci na CdO)rafinace elektrolýzou

VlastnostiFyzikální vlastnosti:

stříbrný, tažný kov s namodralým leskem měkký (dá se krájet nožem) Chemické vlastnosti:

méně reaktivní než zinek (nereaguje s alkalickými hydroxidy)

Využití

výroba článků slitiny atomové reaktory - bezpečnostní a

regulační tyče

Sloučeniny kadmia

CdO využití: • Ni-Cd akumulátory • katalyzátor hydrogenačních a

dehydrogenačních reakcí

CdS žlutá barva (kadmiová žluť) přidáním CdSe, ZnS, HgS k CdS - tepelně stálé

pigmenty zářivých barev od světle žluté do tmavě červené, koloidní disperze těchto látek se používají k barvení transparentních skel

CdSO4

• krystalický - CdSO4· 8 H2O

• nejběžnější sloučenina kadmia

Kadmium a vliv na organismus mimořádně toxické v lidském těle se hromadí v ledvinách a

v játrech dlouhodobý příjem i velmi malých

množství Cd vede k selhání funkce ledvin

může inhibovat působení enzymů obsahujících Zn tím, že nahrazuje atomy zinku

Rtuť

Výskyt a výrobaVýskyt:HgS cinnabarit (rumělka)

VýrobaA. ruda se praží, uvolňuje se rtuť a oxid

siřičitý, páry rtuti se ochlazením zkondenzují

HgS + O2 (600 °C) Hg + SO2

B. pražení rudy se železným odpadem nebo páleným vápnem

HgS + Fe Hg + FeS4HgS + 4CaO 4Hg + 3CaS + CaSO4

Fyzikální vlastnosti

kapalná (t.t. -39 °C) stříbrobílý, lesklý kov vysoký měrný elektrický odpor, vysoká

hustota páry jsou jedovaté! (zasypání prachem

amalám)

Chemické vlastnosti na vzduchu stálý (neoxiduje se) při zahřátí k teplotě varu se pokrývá vrstvičkou

HgO rozpouští se v konc. HNO3 a horké konc. H2SO4 za

vzniku rtuťnatých solí a oxidů dusíku nebo síry:

Hg + 4 HNO3 Hg(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2OHg + 2 H2SO4 HgSO4 + SO2 + 2H2O

slitiny s kovy - amalgámy - roztoky kovů (Zn, Cd)

nejsnadněji tvoří amalgámy těžké kovy, zatímco lehčí kovy první přechodné řady (s výjimkou Mn, Cu) jsou ve rtuti nerozpustné

Využití elektroda při amalgámovém způsobu

elektrolýzy roztoku NaCl fyzikální přístroje (teploměry, tlakoměry) amalgámy - zubní lékařství (plombování)

Sloučeniny rtuti

HgI - rtuťné s dimérním iontem Hg2

2+

Halogenidy Hg2Cl2 - kalomel - dříve hodně používán v lékařství bílý, ve vodě nerozpustný

HgSO4

málo rozpustný katalyzátor v organické chemii

HgII - rtuťnaté s iontem Hg2+

Halogenidy

nejběžnější HgCl2

tzv. sublimát - rozpustný v H2O prudký jed dezinfekční prostředek ochrana dřeva před hnitím

HgI2 ohnivě červená sraženina rozpustný v alkalickém jodidu:

2 KI + HgI2 K2[HgI4]

součást Nesslerova činidla, k důkazu NH3

HgO v červené a žluté modifikaci - rozdíl v barvě je

způsoben velikostí částic červená - tepelným rozkladem Hg(NO3)2 nebo

zahříváním Hg v kyslíku (350 °C) žlutá - za studena - srážením roztoků

rtuťnatých solí alkalickými hydroxidy

HgS 2 modifikace - přímou syntézou prvků za

chladu nebo srážením sirovodíkem dostaneme modifikaci černou, která sublimací přejde v modifikaci červenou

nerozpustný v H2O, rozpouští se pouze v lučavce královské

barva a líčidlo