11. Vodík, kyslík, voda

Question 1

VODÍK
Základná charakteristika

1) latinský názov a označenie
- kto ho objavil
- ako veľmi je rozšírený v celom vesmíre?
- ako veľmi je rozšírený na Zemi?
2) Protónové číslo
3) Atómová hmotnosť: 12,001
4) Umiestnenie v PSP
5) Elektrónová konfigurácia:
6) jeho oxidačné čísla
7) Elektronegativita:

Answer 1

Hydrogenium H (z gr. Hydór = voda, gennaó = vytváram)
Objavil ho Henry Cavendish v roku 1766
najrozšírenejší prvok v celom vesmíre
3. najrozšírenejší prvok na Zemi

Protónové číslo: 1

Atómová hmotnosť: 1,008

Umiestnenie v PSP
I.A (1.) skupina
1. perióda

Elektrónová konfigurácia: 1s1

Oxidačné číslo: - I 0, I

Elektronegativita: 2,1

Question 2

VODÍK
Výskyt

v akých dvoch formách sa vyskytuje?

Answer 2

Voľný aj viazaný (v zlúčeninách)

Question 3

VODÍK
Voľný

tvorí obal čoho?
kde sa ho vyskytuje vo veľkých množstvách?

Answer 3

Voľný
Plynný obal hviezd
Medzihviezdny priestor (75%)

Question 4

VODÍK
Viazaný

kde sa vyskytuje iba v zlúčeninách?
Najväčšie množstvo:
1) v\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_
2) v o\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ z\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ (p\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_, s\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_, l\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_)
V\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ b\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ p\_\_\_\_\_\_\_\_

Answer 4

Viazaný
Na Zemi = iba v zlúčeninách
Najväčšie množstvo
Vo vode
V oganických zlúčeninách (bielkoviny, sacharidy, lipidy)
Významný biogénny prvok

Question 5

VODÍK
Izotopy

koľko má izotopov?
ako sa volajú 3 najznámejšie izotopy vodíka?

Answer 5

Má 3 izotopy
Prótium
Deutérium
Tritium

Question 6

VODÍK
Prótium

ako sa nazýva triviálne?
najviac rozšírený vo kde?
Obsahuje aké častice?
čo sa nenachádza v atómovom jadre?

Answer 6

Prótium
“ľahký vodík”; najviac rozšírený vo vesmíre a na Zemi
Obsahuje v atóme 1 p+ a 1 e-
Neobsahuje n0 v atómovom jadre

Question 7

VODÍK
Deutérium

ako sa nazýva triviálne?
ako sa nazýva jadro?
Súčasťou akej molekuly čoho?
Významné využitie v akom priemysle?
Štruktúra atómu?

Answer 7

Deutérium
“ťažký vodík”
Jadro deutéria = deuterón
Súčasťou molekuly ťažkej vody D2O
Významné využitie v jadrovom priemysle
Štruktúra atómu
1 p+
1 e-
1 n0

Question 8

VODÍK
Tritium

aký vodík?
Vzniká
1) účinkom k___________ ž_________ na ___________ deutéria
2) výbuchom v___________ b___________

Používa sa na z___________ o___________ l__________ pri v___________
Štruktúra atómu?

Answer 8

Tritium
Rádioaktívny vodík
Vzniká 
a) účinkom kozmického žiarenia na atóm deutéria 
b) výbuchom vodíkovej bomby
Používa sa na značkovanie organických látok pri výskumoch
Štruktúra atómu
1 p+
1 e-
2 n0

Question 9

VODÍK
Fyzikálne vlastnosti

(aká farba, chuť, zápach?) plyn
akú váhu má vodík? (koľkokrát ľahší ako vzduch?)
rozpustný vo vode?
aké veľké sú molekuly?
Preto ľahko prechádzajú akými látkami? napr.?
Dobre pohlcovaný akými kovmi?

Answer 9

Fyzikálne vlastnosti
Bezfarebný plyn bez chuti a zápachu
Najľahší plyn vôbec (14,5-krát ľahší ako vzduch)
Vo vode = takmer nerozpustný
Molekuly sú extrémne malé
Preto ľahko prechádzajú poréznymi látkami (korok)
Dobre pohlcovaný kovmi Pt, Ni

Question 10

VODÍK
Chemické vlastnosti

Tvorí aké molekuly? sú reaktívne?
So v___________ tvorí akú zmes = po i___________ čo robí?
2 H2 () + O2 () → _ _ _ _ ()
Atomárny vodík poznáme aj ako? “vodík v ____________ ____________”
čo je reaktívnejšie? atomárny či molekulárny vodík?
Väčšinou sa viaže k____________ väzbou, ktorá môže byť
1) P____________ ( _ )
2) N____________ ( _)
aké kovové vlastnosti má vodík? čo tvorí s d_________, k___________ a f_______
Významné sú aké vlastnosti vodíka?
Využívajú sa pri výrobe niektorých k_______ z iných o________
CuO + H2 → _ _ + _ _ _

Answer 10

Chemické vlastnosti
Tvorí molekuly H2 ktoré sú málo reaktívne
So vzduchom tvorí traskovú zmes = po iniciácii vybuchuje
2 H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l)
Atomárny vodík (“vodík v stave zrodu”)
Atomárny Reaktívnejší než molekulárny
Väčšinou sa viaže kovalentnou väzbou, ktorá môže byť
Polárna (HCl)
Nepolárna (H2)
Vodík je typický nekov, tvorí vodíkové mostíky s
Dusíkom
Kyslíkom
Fluórom
Významné sú redukčné vlastnosti vodíka
Využívajú sa pri výrobe niektorých kovov z iných oxidov
CuO + H2 → Cu + H2O

Question 11

VODÍK
Príprava

1) V laboratóriu sa môže vodík pripravovať reakciou akých kovov s čím a v akom prístroji?
_ _ + 2 HCl → _ _Cl2 + _ _
2) Môžeme pripraviť aj dvoma typmi chemických reakcií (prvá s vodou, druhá so soľou) - akých? Prvá reakcia sa uskutočňuje v akom prístroji? Čo sa deje s vodíkom?

Answer 11

Príprava
1) V laboratóriu sa môže vodík pripravovať reakciou neušľachtilých kovov s kyselinami alebo hydroxidmi v tzv. Kippovom prístroji
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2

2) Môžeme pripraviť aj elektrolýzou vody alebo vodného roztoku NaCl
elektrolýza vody sa uskutočňuje v Hoffmanovom prístroji, kde sa vodík vylučuje na katóde

Question 12

VODÍK
Výroba

Priemyselne sa môže vodík (tak ako v laboratóriu) vyrábať rôznymi metódami:
1) T___________ rozkladom m________ pri veľmi v___________ t___________
CH4 → _ + _ _ _
2) Reakciou v___________ p___________ s horúcim k___________ = vzniká “v__________ p__________”
C () + H2O () → _ _ () + 2 _ _ ()
3) Ako vedľajší produkt pri výrobe h___________ s___________ (_ _ _ _) - elektrolýzou v___________ r___________

Answer 12

Výroba
Priemyselne sa môže vodík (tak ako v laboratóriu) vyrábať rôznymi metódami

1) Termickým rozkladom metánu pri veľmi vysokej teplote (1 200 oC)
CH4 → C + 2 H2
2) Reakciou vodnej pary s horúcim koksom (1 000 C) = vzniká “vodný plyn”
C (s) + H2O (g) → CO (g) + 2 H2 (g)

3) Ako vedľajší produkt pri výrobe hydroxidu sodného (NaOH) - elektrolýzou vodného roztoku

Question 13

VODÍK
Využitie

1) Výroba _ _ _, a___________
2) Výroba s___________ b___________
3) S___________ tukov
4) Výroba m___________
5) Z___________ a r___________ kovov (v___________-k___________ plameň, _ _ _ _ C)
6) Výroba k___________ redukciou z iných o___________

Answer 13

Využitie

Výroba HCl, amoniaku
Výroba syntetického benzínu
Stužovanie tukov
Výroba metanolu
Zváranie a rezanie kovov (vodíkovo-kyslíkový plameň, 3000C) 
Výroba kovov, redukciou z iných oxidov

Question 14

VODÍK
Význam

Tekutý v___________

1) raketové p___________
2) Môže byť z___________ e___________ i pre iné zariadenia
3) “Palivo b___________”

Answer 14

Význam
Tekutý vodík 
raketové palivo
Môže byť zdrojom energie i pre iné zariadenia
“Palivo budúcnosti”

Question 15

VODÍK
Vodík a ľudský organizmus

Súčasť

1) z___________ o___________ zlúčenín
a) S___________
b) L___________
c) P___________
d) ___________

2) A___________ z___________
3) v___________

Answer 15

Vodík a ľudský organizmus

Súčasť 
základných organických zlúčenín
Sacharidy
Lipidy
Proteíny
NK

Anorganických zlúčenín
voda

Question 16

VODÍK
Bezkyslíkaté zlúčeniny

Zlučuje sa s čím? ako sa volajú jeho zlúčeniny?

1) I___________ (_ H, K, _ H2)
2) K___________ ( S, H )
3) K___________ ( H2, Al _)

Answer 16

Bezkyslíkaté zlúčeniny

Zlučuje sa takmer so všetkými prvkami = hydridy
Iónové (NaH, KH, CaH2)
Kovalentné (H2S, HCl)
Kovové (MgH2, AlH3)

Question 17

VODÍK
Kyslíkaté zlúčeniny

___________ ___________ H2O2
Molekula má akú štruktúru?
Za bežných podmienok je to aká kvapalina? (2)
V ktorom stave je výbušná?
Je peroxid vodíka vo vode rozpustný? správa sa ako aký typ kyseliny?
nakresli štrukturovaný vzorec

Answer 17

Peroxid vodíka H2O2
Molekula má zalomenú štruktúru
Za bežných podmienok olejovitá, bezfarebná kvapalina
V bezvodovom stave = výbušná
Vo vode je peroxid vodíka rozpustný = správa sa ako veľmi slabá kyselina

Question 18

VODÍK
Soli peroxida vodíka

Odvodzujeme koľko radov solí

1) Peroxidy _ _ _ 2
2) ______________ MHO2

Answer 18

Soli
Odvodzujeme dva rady solí
Peroxidy M2O2
hydrogenperoxidy MHO2

Question 19

VODÍK
Použitie peroxida vodíka

Na odfarbovanie v___________, k___________, t___________
V lekárstve ako veľmi zriedený na d___________ r______

Answer 19

Použitie
Na odfarbovanie vlasov, kožušín, textílií
V lekárstve ako veľmi zriedený na dezinfekciu rán

Question 20

KYSLÍK
Základná charakteristika
1) latinský názov a označenie
- kto ho objavil
- čo si o ňom sprvoti mysleli?
2) Protónové číslo 
3) Atómová hmotnosť: 
4) Umiestnenie v PSP
5) Elektrónová konfigurácia:
6) jeho oxidačné čísla
7) Elektronegativita:

Answer 20

Základná charakteristika
Oxygenium O (súčasť kyselín)
Objavil ho v r. 1774 nezávisle od seba dvaja chemici J. Priestley a C.W. Scheele ako plyn, ktorý podporuje horenie
Protónové číslo: 8
Atómová hmotnosť: 15,999
Umiestnenie v PSP
VI.A (16.) skupina
2. perióda
Elektrónová konfigurácia: [He]2s2 2p4
Oxidačné číslo: - II, -I, 0
Elektronegativita: 3,5

Question 21

KYSLÍK
Výskyt
ako veľmi rozšírený na Zemi?
Celkový obsah kyslíka v v ktorých 3 sférach dosahuje aké percento?
Aký kyslík sa nachádza v atmosfére a koľko?
Podstatne väčšie množstvo je viazané
1) Vo v________
2) V h____________ (u________, o________)
3) V ž________ o_____________ ktorých je s________ a n____________ súčasťou (ktoré dva bio prvky?)

Answer 21

Výskyt
najrozšírenejší prvok na Zemi
Celkový obsah kyslíka v litosfére, hydrosfére a atmosfére = 58%
Molekulový kyslík sa nachádza v atmosfére = 21%
Podstatne väčšie množstvo je viazané
Vo vode (H2O)
V horninách (uhličitany, oxidy)
V živých organizmoch, ktorých je stálou a nevyhnutnou súčasťou (sacharidy, bielkoviny)

Question 22

KYSLÍK
Vlastnosti 1

Pri bežných podmienkach je to aký plyn?
Tvorí koľko izotopov? ktoré sú to?
Tvorí 2 koľko-atómové molekuly kyslíka? ako sa volajú po slovensky?

Answer 22

Pri bežných podmienkach bezfarebný plyn bez chuti a zápachu
Tvorí 3 izotopy
16O
17O
18O
Tvorí 
dvojatómové O2 (dikyslík)
Trojatómové O3 (ozón = trikyslík)

Question 23

KYSLÍK
Vlastnosti 2

Reaguje s mnohými látkami s akými (ne)kovovými vlastnosťami?
o aký typ reakcie sa pri tom jedná?
ako rýchlo môžu prebiehať? vymenuj na každý typ reakciu a jej chemickú rovnicu:
1) Prebiehajú ___________
napr. K___________ ž___________
_ Fe + _ O2 + _ _ _ _ → 2 _ _ _ _ _ . n_ _ _ (___________)
2) Prebiehajú ___________
napr. O___________ m___________
CH4 + _ O2 → _ _ _ _ + _ _ _

Answer 23

Reaguje s mnohými kovmi a nekovmi
Väčšinou redoxné reakcie
1) Prebiehajú pomaly
Korózia železa 
4 Fe + 3 O2 + nH2O → 2Fe2O3 . nH2O (hrdza)
2) Prebiehajú rýchlo
Oxidácia metánu
CH4 + 2 O2 → 2 H2O + CO2

Question 24

KYSLÍK
Vlastnosti 3

Niektoré sú sprevádzané akým fyzikálno-chemickým faktorom?
Pôsobí ___________ na mnoho zlúčenín, čo sa využíva kde
= Oxidácia _ _ _ na _ _ _ pri výrobe kyseliny ___________
V_______ r___________ má aj negatívnu stránku - pred o___________ musíme chrániť množstvo látok a produktov (príklad takej reakcie)

Answer 24

Niektoré sú sprevádzané vývojom tepla = horenie
Pôsobí oxidačne na mnoho zlúčenín, čo sa využíva vo viacerých výrobách
Oxidácia SO2 na SO3 pri výrobe kyseliny sírovej
Veľká reaktívnosť má aj negatívnu stránku, pred oxidáciou musíme chrániť množstvo látok a produktov (korózia Fe)

Question 25

KYSLÍK
Atómový kyslík

je reaktívny?
aké má účinky?
vďaka tomu ničí čo?
Rozpúšťa sa v čom? (_ _ _ mg/l pri 10C)

Answer 25

Atómový kyslík 
veľmi reaktívny
Dezinfekčné účinky
Ničí mikroorganizmy
Rozpúšťa sa vo vode (7,9 mg/l pri 10oC)

Question 26

KYSLÍK
V zlúčeninách

tvorí väzby:

1) K___________ väzby ___________ (_ _ )
2) K___________ väzby ___________ ( )
3) I___________ väzby ( _ _ )
4) V___________ väzby ( _ _ - _ _ _)

Answer 26

V zlúčeninách
Kovalentné väzby polárne (H2O)
Kovalentné nepolárne (O2)
Iónové (Na2O)
Vodíkové (H2O - H2O)

Question 27

KYSLÍK
Oxidy

_________prvkové zlúčeniny

jeho reakcie delíme podľa toho, s čím reagujú (2)

Answer 27

Oxidy
Dvojprvkové zlúčeniny

1) Podľa reakcie s vodou
2) Podľa reakcie s kyselinami a hydroxidmi

Question 28

KYSLÍK
1) Podľa reakcie s _________

a) Z\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_
S vodou vzniká \_\_\_\_\_\_\_\_\_
napr. _ _ _O, _ _O, _ _O
_ _O + H2O → _ _ (OH)2
Použitie: o\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ l\_\_\_\_\_\_\_\_\_

b) K__________________
S vodou vzniká _________
napr. _ O3, _ O2, _ O2
_ _ _ + H2O H2 _ O3

Answer 28

Podľa reakcie s vodou

Zásadotvorné
S vodou vzniká hydroxid
Na2O, CaO, BaO
CaO + H2O → Ca(OH)2
Použitie: oprašovanie lesov

Kyselinotvorné
S vodou vzniká kyselina
SO3, SO2, CO2
CO2 + H2O H2CO3

Question 29

KYSLÍK
2) Podľa reakcie s _____________ a _____________

a) K_____________
Reagujú s h_____________
napr. C_ , S _
CO2 + Ca(_ _)2 → _ _ CO3 + _ _ _

b) Z_____________
Reagujú s k_____________
napr. _ _ O, _ _ O
CaO + _ H_ _ → _ _ Cl2 + H2O

c) A_____________
Reagujú s h_____________ aj k_____________
napr. _ _ , _ _ _ _ _
ZnO + H2SO4 → _ _ _ _ _ + H2O
ZnO + Na _ + H2O → _ 2[ _(OH)4] (tetrahydroxozinočnatan sodný

d) n_____________
Nereagujú s v________, k_____________ ani z_____________
napr. _ _ , _ _

Answer 29

Podľa reakcie s kyselinami a hydroxidmi

Kyslé
Reagujú s hydroxidom
CO2, SO3
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

Zásadité
Reagujú s kyselinou
CaO, BaO
CaO + 2 HCl → CaCl2 + H2O

Amfotérne
Reagujú s hydroxidom aj kyselinou
ZnO, Al2O3
ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O
ZnO + NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4] (tetrahydroxozinočnatan sodný

Neutrálne
Nereagujú s vodou, kyselinami ani zásadami
CO, NO

Question 30

KYSLÍK
Význam oxidov

_ _ _ O3 - výroba ž________
_ _O2 - výroba c________
_ O2, _ O3 - výroba k________
_ _ O - výroba h__________ v________

Answer 30

Význam oxidov
Fe2O3 - výroba železa
SnO2 - výroba cínu
NO2, SO3 - výroba kyselín
CaO - výroba haseného vápna

Question 31

KYSLÍK
Príprava

Tepelný rozklad čoho?
_ _ _ _  → _ Hg + O2
Aký rozklad peroxidu vodíka (_ _ _ _)
čo slúži ako dôkaz?
_  _ _ _ _  → _ H2O + O2

Answer 31

Príprava

Tepelný rozklad oxidov
2HgO → 2Hg + O2
Katalytický rozklad peroxidu vodíka (MnO2)
Dôkaz: tlejúca špajdla sa rozhorí
2H2O2 → 2H2O + O2

Question 32

KYSLÍK
Výroba

a) akou destiláciou čoho vyrábame vzduch?
b) elektrolýzou čoho? (aký typ kyslíka vzniká?)

Answer 32

Výroba
Frakčná destilácia skvapalneného vzduchu
Elektrolýzou vody (veľmi čistý)

Question 33

KYSLÍK
Kyslík ako biogénny prvok

Nevyhnutný pri akom životne dôležitom deji?
V priebehu dýchania sa viaže s čím? čo vzniká?
kde v tele sa odštepuje kyslík a vzniká spätne čo?
čo ho prenáša kam v tele? aké látky sa oxidujú na čo? čo s nimi robí naše telo?
Pri tomto procese sa uvoľňuje čo a čo udržuje v našom ľudskom tele?
Človek v pokoji spotrebuje koľko litrov O2 za hodinu?
Kyslík je vo veľkom množstve akých Látok? (4 príklady)

Answer 33

Kyslík ako biogénny prvok

Nevyhnutný na dýchanie organizmov
V priebehu dýchania sa viaže s hemoglobínom = oxyhemoglobín
V rôznych častiach tela odštepuje kyslík a vzniká späť hemoglobín
Krv prenáša kyslík do jednotlivých orgánov (org. látky sa oxidujú na H2O a CO2)
Ktorý potom vydychujeme
Energia uvoľnená pri tomto procese udržuje teplotu ľudského tela na 37C
Človek v pokoji spotrebuje asi 20l kyslíka za hodinu
Kyslík je vo veľkom množstve org. Látok
Sacharidy
Lipidy
Proteíny
NK

Question 34

KYSLÍK
Zlučovanie kyslíka so železom

2 H2O2 → (kat. _ _ _ _) _ _ _ _ + O2
4 Fe + _ _ _ → _ _ _ _ _ _

Answer 34

2 H2O2 → (kat. MnO2) 2 H2O + O2

4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3