Uhlík

Prvky p2 - skupina uhlíku

Ø      prvky IV.A skupiny periodické soustavy, jejich atomy mají ve valenčních orbitalech čtyři elektrony v konfiguraci ns2np2 (n je 2 až 6)

Ø      všechny p2-prvky jsou pevné látky

Ø      uhlík a křemík jsou nekovy, germanium je polokov, cín a olovo jsou kovy

Ø      jejich atomy poskytují k vytvoření kovalentních vazeb 2 až 4 elektrony

Ø      atom uhlíku jako prvek 2. periody může být nejvýše čtyřvazný (např. v chloridu uhličitém CCl4), atomy dalších p2-prvků mohou být v důsledku volných nd orbitalů až šestivazné (např. v hexafluorokřemičitanu SiF62-)

Ø      stálost prvků s maximálním oxidačním číslem IV ve sloučeninách p2-prvků klesá se stoupajícím Z a naopak vzrůstá stálost sloučenin p2-prvků s oxidačním číslem II

Ø      prvky C, Si, Ge a Sn mají v přírodních sloučeninách oxidační číslo IV, Pb oxidační číslo II

Ø      zatímco sloučeniny s SnII působí redukčně (např. SnCl2), sloučeniny PbIV (např. PbO2) působí oxidačně

Ø      sloučeniny p2-prvků s ox. č. IV mají převážně kovalentní vazby (např. CO2 a SiO2)

Ø      ve sloučeninách obsahujících SnII nebo PbII převažuje až iontový charakter vazeb, např. v SnCl2 a Pb(NO3)2

Ø      uhlík jako jediný z p2-prvků může vytvářet řetězce uhlíkových atomů, spojených jednou (C-C), dvěma (C=C) nebo třemi (C≡C)kovalentními vazbami

Ø      uhlík - vyskytuje se volný i ve sloučeninách, ostatní prvky jen ve sloučeninách, krystalizuje jako diamant a grafit, vázaný je obsažen v uhličitanech (nerosty: kalcit CaCO3, magnezit MgCO3, horniny: vápenec, dolomit), v ovzduší a ve vodách je uhlík jako CO2, dále je vázaný v uhlí, ropě, zemním plynu a ve všech organických látkách

Ø      křemík - po kyslíku je druhý nejrozšířenější prvek v zemské kůře, jeho sloučeniny s kyslíkem a hliníkem (SiO2, křemičitany a hlinitokřemičitany) jsou základem zemské kůry

Ø      germanium - v přírodě se vyskytuje vzácně (stopově v zinečnatých rudách), ze sloučenin cínu a olova je nejdůležitější SnO2 (kasiterit) a PbS (galenit)

 

základní údaje

název                                           Uhlík

latinsky                                        Carboneum

                                                   >> další jazyky

značka                                          C

protonové číslo                              6

relativní atomová hmotnost             12,0107

Paulingova elektronegativita            2,55

elektronová konfigurace                  [He] 2s22p2
>> rozepsat

teplota tání                                   3800 K, 3527°C

teplota varu                                  4300 K, 4027°C

skupina                                        IV.A

perioda                                         2

skupenství (při 20°C)                      pevné

oxidační čísla ve sloučeninách          -IV, II, IV

                                                   >> rok objevení, objevitel

minerály

název                                 vzorec

abelsonit                       NiC31H32N4

acetamid                        CH3CONH2

aérinit                           Ca4(Mg,Fe,Mn)2(Al,Fe)8Si12O36(OH)10(CO3).12H2O

alumohydrokalcit             CaAl2(CO3)2(OH)4

azurit                            Cu3(CO3)2(OH)2

bastnaesit                      LnCO3F

bismutit                         (BiO)2CO3

cerussit                         PbCO3

dolomit                          CaCO3*MgCO3

kalamín                         Zn(CO3)

magnesit                       MgCO3

malachit                        Cu2CO3(OH)2

potaš                            K2CO3

rhodochrozit                   MnCO3

siderit                           FeCO3

stroncianit                      SrCO3

trona (soda)                   Na2CO3

vápenec                         CaCO3

witherit                          BaCO3

reakce

01.    Uhlík jako redukční činidlo slouží např. k výrobě olova z oxidu olovnatého.
2PbO + C --› 2Pb + CO2

02.    Uhlík jako redukční činidlo slouží např. k výrobě karbidu vápníku z oxidu vápenatého.
CaO + 3C --› CaC2 + CO

     Oxid uhelnatý a uhličitý

03.    a) Oxid uhelnatý vzniká dehydratací kyseliny mravenčí.
HCOOH --› CO + H2O

04.    a) Oxid uhelnatý se oxiduje kyslíkem.
2CO + O2 --› 2CO2

b) Z oxidu uhelnatého účinkem slunečního světla vzniká fosgen.
CO + Cl2 --› COCl2

c) Oxid uhelnatý reaguje s horkým roztokem hydroxidu sodného.
CO + NaOH --› HCOONa

05.    a) Oxid uhelnatý reaguje s niklem za vzniku tetrakarbonylu niklu..
4CO + Ni --› [Ni(CO)4]

b) Oxid uhelnatý reaguje se železem za vzniku pentakarbonylu železa.
5CO + Fe --› [Fe(CO)5]

c) Oxid uhelnatý reaguje s chromem za vzniku hexakarbonylu chromu.
6CO + Cr --› [Cr(CO)6]

06.    a) Oxid uhelnatý reaguje s oxidem osmičelým za vzniku pentakarbonylu osmia.
9CO + OsO4 --› [Os(CO)5] + 4CO2

07.    a) Oxid uhličitý je absorbován roztokem hydroxidu draselného.
CO2 + 2KOH --› K2CO3 + H2O

b) Oxid uhličitý je absorbován roztokem hydroxidu barnatého.
CO2 + Ba(OH)2 --› BaCO3 + H2O

08.    a) Oxid uhličitý se uvolňuje při styku uhličitanů s kyselinami.
CO3-2 + 2H3O+1 --› CO2 + 3H2O

b) Oxid uhličitý se uvolňuje při styku uhličitanu sodného s kyselinou sírovou.
Na2CO3 + H2SO4 --› CO2 + Na2SO4 + H2O

c) Oxid uhličitý se uvolňuje při styku uhličitanu vápenatého s kyselinou chlorovodíkovou.
CaCO3 + 2HCl --› CO2 + CaCl2 + H2O

09.    Oxid uhličitý vzniká spalováním sirouhlíku.
CS2 + 3O2 --› CO2 + 2SO2

     Karbidy

10.    Karbid hliníku hydrolyzuje za vzniku methanu.
Al4C3 + 12H2O --› 4Al(OH)3 + 3CH4

Karbid vápníku hydrolyzuje za vzniku acetylenu.
CaC2 + 2H2O --› Ca(OH)2 + C2H2

Karbid hořčíku hydrolyzuje za vzniku propynu.
Mg2C3 + 4H2O --› 2Mg(OH)2 + C3H4

     Uhličitany

11.    Uhličitan vápenatý se tepelně rozkládá.
CaCO3 --› CaO + CO2

12.    a) Zahříváním hydrogenuhličitanu vzniká uhličitan.
2HCO3-1 --› CO3-2 + CO2 + H2O

b) Zahříváním hydrogenuhličitanu sodného vzniká uhličitan sodný.
2NaHCO3 --› Na2CO3 + CO2 + H2O

c) Zahříváním hydrogenuhličitanu vápenatého vzniká uhličitan vápenatý.
Ca(HCO3)2 --› CaCO3 + CO2 + H2O

     Kyanokomplexy a kyanidy

13.    Varianta 1:
a) Žlutá krevní sůl reaguje s chloridem železitým na Berlínskou (Pruskou) modř
K4[Fe(CN)6] + FeCl3 --› KFeIII[FeII(CN)6] + 3KCl

b) Červená krevní sůl reaguje se síranem železnatým na Turnbullovu modř
K3[Fe(CN)6] + FeSO4 --› KFeII[FeIII(CN)6] + K2SO4

14.    Varianta 2:
a) Žlutá krevní sůl reaguje s chloridem železitým na Berlínskou (Pruskou) modř
3K4[Fe(CN)6] + 4FeCl3 --› Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KCl

b) Červená krevní sůl reaguje se síranem železnatým na Turnbullovu modř
2K3[Fe(CN)6] + 3FeSO4 --› Fe3[Fe(CN)6]2 + 3K2SO4

15.    a) Manganistan je redukován hexakyanoželeznatanem ve vhodném prostředí na manganatou sůl.
MnO4-1 + 5[Fe(CN)6]-4 + 8H3O+1 --› Mn+2 + 5[Fe(CN)6]-3 + 12H2O

b) Manganistan draselný je redukován hexakyanoželeznatanem draselným v prostředí kyseliny sírové na síran manganatý.
KMnO4 + 5K4[Fe(CN)6] + 4H2SO4 --› MnSO4 + 3K2SO4 + 5K3[Fe(CN)6] + 4H2O

c) Manganistan draselný je redukován hexakyanoželeznatanem sodným v prostředí kyseliny sírové na síran manganatý.
2KMnO4 + 10Na4[Fe(CN)6] + 8H2SO4 --› 2MnSO4 + 10Na3[Fe(CN)6] + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

d) Manganistan draselný je redukován hexakyanoželeznatanem draselným v prostředí kyseliny trihydrogenfosforečné na tetraoxofosforečnan manganatý.
3KMnO4 + 15K4[Fe(CN)6] + 8H3PO4 --› Mn3(PO4)2 + 15K3[Fe(CN)6]2 + 6K3PO4 + 12H2O

e) Manganistan draselný je redukován hexakyanoželeznatanemm sodným v prostředí kyseliny trihydrogenfosforečné na tetraoxofosforečnan manganatý.
3KMnO4 + 15Na4[Fe(CN)6] + 8H3PO4 --› Mn3(PO4)2 + 15Na3[Fe(CN)6] + K3PO4 + 5Na3PO4 + 12H2O

f) Manganistan vápenatý je redukován hexakyanoželeznatanem sodným v prostředí kyseliny trihydrogenfosforečné na tetraoxofosforečnan manganatý.
3Ca(MnO4 )2 + 30Na4[Fe(CN)6] + 16H3PO4 --› 2Mn3(PO4)2 + Ca3(PO4)2 + 10Na3PO4 + 30Na3[Fe(CN)6] + 24H2O

16.    a) Manganistan je redukován hexakyanoželeznatanem v neutrálním prostředí na hydrát oxidu manganičitého.
MnO4-1 + 3[Fe(CN)6]-4 + (2+x)H2O --› MnO2.xH2O + 3[Fe(CN)6]-3 + 4OH-1

b) Manganistan draselný je redukován hexakyanoželeznatanem draselným na hydrát oxidu manganičitého.
KMnO4 + 3K4[Fe(CN)6] + (2+x)H2O --› MnO2.xH2O + 3K3[Fe(CN)6] + 4KOH

c) Manganistan draselný je redukován hexakyanoželeznatanem sodným na hydrát oxidu manganičitého.
KMnO4 + 3Na4[Fe(CN)6] + (2+x)H2O --› MnO2.xH2O + 3Na3[Fe(CN)6] + 3NaOH + KOH

17.    Žlutá krevní sůl uvolňuje reakcí s kyselinou sírovou kyanovodík
K4[Fe(CN)6] + 3H2SO4 --› 6HCN + 2K2SO4 + FeSO4

18.    Reakcí kyanidu sodného s kyselinou sírovou se uvolňuje kyanovodík.
NaCN + H2SO4 --› HCN + NaHSO4

19.    Reakcí kyanidu stříbrného se sirovodíkem se uvolňuje kyanovodík.
2 AgCN + H2S --› Ag2S + 2HCN

20.    a) Reakcí nikelnaté soli s kyanidem vzniká komplexní sloučenina.
Ni+2 + 4CN-1 --› [Ni(CN)4]-2

b) Reakcí chloridu nikelnatého s kyanidem draselným vzniká komplexní sloučenina.
NiCl2 + 4KCN --› K2[Ni(CN)4] + 2KCl

21.    a) Reakcí železnaté soli s kyanidem vzniká komplexní sloučenina.
Fe+2 + 6CN-1 --› [Fe(CN)6]-4

b) Reakcí síranu železnatého s kyanidem draselným vzniká komplexní sloučenina.
FeSO4 + 6KCN --› K4[Fe(CN)6] + K2SO4

22.    a) Kyanovodík se vyrábí katalytovanou oxidací směsi methanu a amoniaku.
2CH4 + 2NH3 + 3O2 --› 2HCN + 6H2O

b) Kyanovodík se vyrábí katalytovanou reakcí amoniaku s oxidem uhelnatým.
CO + NH3 --› HCN + H2O

23.    a) Kyanid sodný lze připravir reakcí kyanamidu (dusíkatého vápna) s uhlíkem a sodou.
CaCN2 + C + Na2CO3 --› 2NaCN + CaO + CO2

Kyanid sodný lze připravir reakcí uhličitanu sodného s uhlíkem a dusíkem.
Na2CO3 + 4C + N2 --› 2NaCN + 3CO

24.    a) Kyanid draselný reaguje se síranem měďnatým za vzniku dikyanu.
2CuSO4 + 4KCN --› (CN)2 + 2CuCN + 2K2SO4

b) Kyanid měďný reaguje s chloridem železitým za vzniku dikyanu.
2CuCN + 2FeCl3 --› (CN)2 + 2CuCl + 2FeCl2

     Thiokynatany

     V reakcích 25 až 27 jsou zapisovány reakce, kdy za a) reakcí železité soli s kyanatanem vznikají krvavě zbarvené rhodanokomplexy, které se za b) odbarví (rhodanoligandy se z komplexu uvolní) fluoridem nebo hydrogenfluoridem a za g) opět zabarví (obnoví se komplex) hlinitou solí.

25.
I.  a) a) Železitá sůl reaguje s rhodanidem na dirhodanoželezitou sůl
Fe+3 + 2SCN-1 --› [Fe(SCN)2]+1

b) Fluorid reaguje s dirhodanoželezitou solí na hexafluoroželezitan a rhodanid
6F-1 + [Fe(SCN)2]+1 --› [FeF6]-3 + 2SCN-1

g)Hlinitá sůl reaguje s hexafluoroželezitanem a rhodanidem na hexafluorohlinitan a dirhodanoželezitou sůl
Al+3 + [FeF6]-3 + 2SCN-1 --› [AlF6]-3 + [Fe(SCN)2]+1

--------------------------------------------------------------------------
b) a) Chlorid železitý reaguje s rhodanidem sodným na chlorid dirhodanodoželezitý a chlorid sodný
FeCl3 + 2NaSCN --› [Fe(SCN)2]Cl + 2NaCl

b) Fluorid amonný reaguje s chloridem dirhodanodoželezitým za vzniku hexafluoroželezitanu amonného, chloridu amonného a rhodanidu amonného
6NH4F + [Fe(SCN)2]Cl --› (NH4)3[FeF6] + NH4Cl + 2NH4SCN

g) Síran hlinitý reaguje s hexafluoroželezitanem a rhodanidem amonným za vzniku hexafluorohlinitanu amonného a síranů dirhodanoželezitého a amonného
1/2Al2(SO4)3 + (NH4)3[FeF6] + 2NH4SCN --› (NH4)3[AlF6] + 1/2[Fe(SCN)2]2SO4 + (NH4)2SO4

25.
II  a) a) Železitá sůl reaguje s rhodanidem na dirhodanoželezitou sůl
Fe+3 + 2SCN-1 --› [Fe(SCN)2]+1

b) Hydrogenfluorid reaguje neutrálním prostředí s dirhodanoželezitou solí na hexafluoroželezitan a rhodanid
3HF2-1 + [Fe(SCN)2]+1 + 3H2O --› [FeF6]-3 + 2SCN-1 + 3H3O+1

g) Hlinitá sůl reaguje s hexafluoroželezitanem a rhodanidem na hexafluorohlinitan a dirhodanoželezitou sůl
Al+3 + [FeF6]-3 + 2SCN-1 --› [AlF6]-3 + [Fe(SCN)2]+1

--------------------------------------------------------------------------
b) a) Chlorid železitý reaguje s rhodanidem sodným na chlorid dirhodanodoželezitý a chlorid sodný
FeCl3 + 2NaSCN --› [Fe(SCN)2]Cl + 2NaCl

b) Hydrogenfluorid amonný reaguje s chloridem dirhodanodoželezitým za vzniku hexafluoroželezitanu amonného, kyseliny chlorovodíkové a kyseliny rhodanovodíkové
3NH4HF2 + [Fe(SCN)2]Cl --› (NH4)3[FeF6] + HCl + 2HSCN

g) Síran hlinitý reaguje s hexafluoroželezitanem amonným a kyselinou rhodanodovodíkovou za vzniku hexafluorohlinitanu amonného, síranu dirhodanoželezitého a kyseliny sírové
1/2Al2(SO4)3 + (NH4)3[FeF6] + 2HSCN --› (NH4)3[AlF6] + 1/2[Fe(SCN)2]2SO4 + H2SO4

26.
I.  a) a) Železitá sůl reaguje s rhodanidem na tetrarhodanoželezitan
Fe+3 + 4SCN-1 --› [Fe(SCN)4]-1

b) Fluorid reaguje s tetrarhodanoželezitanem na hexafluoroželezitan a rhodanid
6F-1 + [Fe(SCN)4]-1 --› [FeF6]-3 + 4SCN-1

g) Hlinitá sůl reaguje s hexafluoroželezitanem a rhodanidem na hexafluorohlinitan a tetrarhodanoželezitan
Al+3 + [FeF6]-3 + 4SCN-1 --› [AlF6]-3 + [Fe(SCN)4]-1

--------------------------------------------------------------------------
b) a) Chlorid železitý reaguje s rhodanidem draselným na tetrarhodanodoželezitan draselný a chlorid draselný
FeCl3 + 4KSCN --› K[Fe(SCN)4] + 3KCl

b) Fluorid amonný reaguje s tetrarhodanodoželezitanem draselným za vzniku hexafluoroželezitanu amonného a rhodanidů amonného a draselného
6NH4F + K[Fe(SCN)4] --› (NH4)3[FeF6] + 3NH4SCN + KSCN

g) Síran hlinitý reaguje s hexafluoroželezitanem amonným a rhodanidy amonným a draselným za vzniku hexafluorohlinitanu amonného, tetrarhodanoželezitanu draselného a síranu amonného
1/2Al2(SO4)3 + (NH4)3[FeF6] + 3NH4SCN + KSCN --› (NH4)3[AlF6] + K[Fe(SCN)4] + 3/2(NH4)2SO4

26.
II  a) a) Železitá sůl reaguje s rhodanidem na tetrarhodanoželezitan
Fe+3 + 4SCN-1 --› [Fe(SCN)4]-1

b) Hydrogenfluorid reaguje neutrálním prostředí s tetrarhodanoželezitanem na hexafluoroželezitan a rhodanid
3HF2-1 + [Fe(SCN)4]-1 + 3H2O --› [FeF6]-3 + 4SCN-1 + 3H3O+1

g) Hlinitá sůl reaguje s hexafluoroželezitanem a rhodanidem na hexafluorohlinitan a tetrarhodanoželezitan
Al+3 + [FeF6]-3 + 4SCN-1 --› [AlF6]-3 + [Fe(SCN)4]-1

--------------------------------------------------------------------------
b) a) Chlorid železitý reaguje s rhodanidem draselným na tetrarhodanodoželezitan draselný a chlorid draselný
FeCl3 + 4KSCN --› K[Fe(SCN)4] + 3KCl

b) Hydrongenfluorid amonný reaguje s tetrarhodanodoželezitanem draselným za vzniku hexafluoroželezitanu amonného, rhodanidu draselného a kyseliny rhodanovodíkové
3NH4HF2 + K[Fe(SCN)4] --› (NH4)3[FeF6] + KSCN + 3HSCN

g) Síran hlinitý reaguje s hexafluoroželezitanem amonným, kyselinou rhodanodovodíkovou a rhodanidem draselným za vzniku hexafluorohlinitanu amonného, tetrarhodanoželezitanu draselného a kyseliny sírové
1/2Al2(SO4)3 + (NH4)3[FeF6] + 3HSCN + KSCN --› (NH4)3[AlF6] + K[Fe(SCN)4] + 3/2H2SO4

27.
I.  a) a) Železitá sůl reaguje s rhodanidem na hexarhodanoželezitan
Fe+3 + 6SCN-1 --› [Fe(SCN)6]-3

b) Fluorid reaguje s hexarhodanoželezitanem na hexafluoroželezitan a rhodanid
6F-1 + [Fe(SCN)6]-3 --› [FeF6]-3 + 6SCN-1

g) Hlinitá sůl reaguje s hexafluoroželezitanem a rhodanidem na hexafluorohlinitan a hexarhodanoželezitan
Al+3 + [FeF6]-3 + 6SCN-1 --› [AlF6]-3 + [Fe(SCN)6]-3

--------------------------------------------------------------------------
b) a) Chlorid železitý reaguje s rhodanidem draselným na hexarhodanodoželezitan draselný a chlorid draselný
FeCl3 + 6KSCN --› K3[Fe(SCN)6] + 3KCl

b) Fluorid amonný reaguje s hexarhodanodoželezitanem draselným za vzniku hexafluoroželezitanu draselného a rhodanidu amonného
6NH4F + K3[Fe(SCN)6] --› K3[FeF6] + 6NH4SCN

g) Síran hlinitý reaguje s hexafluoroželezitanem draselným a rhodanidem amonným za vzniku hexafluorohlinitanu amonného, hexarhodanoželezitanu draselného a síranu amonného
1/2Al2(SO4)3 + K3[FeF6] + 6NH4SCN --› (NH4)3[AlF6] + K3[Fe(SCN)6] + 3/2(NH4)2SO4

27.
II. a) a) Železitá sůl reaguje s rhodanidem na hexarhodanoželezitan
Fe+3 + 6SCN-1 --› [Fe(SCN)6]-3

b) Hydrogenfluorid reaguje neutrálním prostředí s hexarhodanoželezitanem na hexafluoroželezitan a rhodanid
3HF2-1 + [Fe(SCN)6]-3 + 3H2O --› [FeF6]-3 + 6SCN-1 + 3H3O+1

g) Hlinitá sůl reaguje s hexafluoroželezitanem a rhodanidem na hexafluorohlinitan a hexarhodanoželezitan
Al+3 + [FeF6]-3 + 6SCN-1 --› [AlF6]-3 + [Fe(SCN)6]-3

--------------------------------------------------------------------------
b) a) Chlorid železitý reaguje s rhodanidem draselným na hexarhodanodoželezitan draselný a chlorid draselný
FeCl3 + 6KSCN --› K3[Fe(SCN)6] + 3KCl

b) Hydrogenfluorid amonný reaguje s hexarhodanodoželezitanem draselným za vzniku hexafluoroželezitanu draselného, rhodanidu amonného a kyseliny rhodanovodíkové
3NH4HF2 + K3[Fe(SCN)6] --› K3[FeF6] + 3NH4SCN + 3HSCN

g) Síran hlinitý reaguje s hexafluoroželezitanem draselným, kyselinou rhodanodovodíkovou a rhodanidem amonným za vzniku hexafluorohlinitanu amonného, hexarhodanoželezitanu draselného a kyseliny sírové
1/2Al2(SO4)3 + K3[FeF6] + 3NH4SCN + 3HSCN --› (NH4)3[AlF6] + K3[Fe(SCN)6] + 3/2H2SO4

zdroj: http://www.jergym.hiedu.cz/~canovm/

 

Souhrn

Uhlík, jeho vlastnosti a použití

Ø      čistý uhlík se vyskytuje ve dvou modifikacích, jako diamant a grafit (tuha))

Ø      diamant - nejtvrdší přírodní látka, uhlíky se vzájemně vážou čtyřmi pevnými kovalentními vazbami

Ø      grafit - jednotlivé roviny uhlíkových atomů jsou navzájem poutány jen slabými vazbami - grafit je měkký a vede el. proud

Ø      uhlík je poměrně málo reaktivní, s jinými prvky většinou reaguje až při vyšší teplotě

Ø      k reakcím se místo čistého uhlíku používají jeho technické formy - koks a uhlí

Ø      oxidace uhlíku (koksu) za vysoké teploty se v průmyslu využívá k přímé redukci kovů z jejich oxidů, např. při výrobě železa ve vysoké peci:

Ø      Fe2CO3 + 3 C             3 CO + 2 Fe

Ø      koks a uhlí se používají jako palivo, diamanty (po vybroušení brilianty) v malé míře v klenotnictví, většina se jich používá k opracování tvrdých materiálů

Ø      z grafitu se zhotovují elektrody, tavicí kelímky, tužky, slouží také jako mazadlo, moderátor do jaderných reaktorů

Ø      technický uhlík (saze) slouží jako plnidlo při výrobě pneumatik a plastů

Bezkyslíkaté sloučeniny uhlíku

Ø      s prvky o malé reaktivitě (kovy, bor, křemík) tvoří uhlík karbidy (např. karbid vápenatý CaC2, karbid křemičitý SiC)

Ø      sirouhlík CS2 - vzniká z prvků zahřátím, je to jedovatá, snadno zápalná kapalina, používá se jako nepolární rozpouštědlo

Ø      halogenidy uhlíku - připravují se halogenací oxidy uhlíku, methanu,…chlorid uhličitý CCl4 je kapalná kovalentní sloučenina, slouží jako nepolární rozpouštědlo

Ø      kyanidy MICN - sloučeniny uhlíku s dusíkem, jsou soli kyseliny kyanovodíkové HCN, neznámější je kyanid draselný KCN, kyanidy jsou prudce jedovaté, kyanidový anion CN- se může účastnit komplexotvorných reakcí, donorem elektronového páru v CN- ligandu bývá atom uhlíku, vznikají komplexní kyanidy, např. K4[Fe(CN)6]

Kyslíkaté sloučeniny uhlíku

Ø      oxid uhelnatý CO - vzniká spalováním uhlíku za nedostatečného přístupu vzduchu nebo za vysokých teplot, zprvu vznikající oxid uhličitý se přitom uhlíkem redukuje: CO2(g) + C(s)                   2 CO(g)

Ø      oxid uhelnatý je značně reaktivní plyn se silně redukčními účinky, odnímá oxidům kyslík - využití při redukci oxidů železa:

Ø       Fe2CO3 + 3 CO                    2 Fe + 3 CO2

Ø      je složkou průmyslově důležitých plynů, např. generátorového a vodního plynu

Ø      CO je jedovatý, při vdechování se váže na krevní barvivo hemoglobin pevněji než kyslík, a zabraňuje tak přenosu O2 v organismu

Ø      je součástí výfukových plynů spalovacích motorů a značně přispívá k znečišťování ŽP

Ø      oxid uhličitý CO2 - vzniká dokonalým spalováním uhlíku, dále při dýchání, kvašení, tlení, hoření uhlí a je konečným produktem spalování každé organické látky

Ø      jeho stále stoupající obsah v ovzduší značně přispívá ke skleníkovému efektu

Ø      CO2 je bezbarvý plyn, bez zápachu, rozpustný ve vodě, těžší než vzduch, nehoří a působí dusivě, na rozdíl od CO je podstatně méně reaktivní, za obvyklé teploty stálý

Ø      silným ochlazením CO2 se získá pevný oxid uhličitý (suchý led), směs suchého ledu a acetonu nebo methanolu slouží jako chladící směs pro teploty až do -76 °C

Ø      získá se tepelným rozkladem uhličitanů nebo reakcí uhličitanů se silnými kyselinami: CaCO3 + 2 HCl               CaCl2 + CO2 + H2O

Ø      při rozpouštění CO2 ve vodě jen nepatrná část jeho molekul reaguje s vodou a vzniká kyselina uhličitá H2CO3, zahříváním se zpětně rozkládá na vodu a oxid uhličitý

Ø      od kyseliny uhličité se odvozují dvě řady solí: hydrogenuhličitany MIHCO3 a uhličitany M2ICO3 (karbonáty)

Ø      hydrogenuhličitany jsou ve vodě rozpustné, uhličitany (s výjimkou Na2CO3, K2CO3 a NH4CO3) se ve vodě téměř nerozpouštějí