Chemie formou her

Transkript

Chemie formou her

1. Obsah
1.
2.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Obsah ...........................................................................................................................................2
Úvod.............................................................................................................................................3
Obecný cíl vzdělávání ..................................................................................................................3
Rozvíjené kompetence .................................................................................................................3
Hlavní myšlenka ..........................................................................................................................3
Časová dotace ..............................................................................................................................3
Klíčové zásady realizace..............................................................................................................3
Požadavky na realizaci.................................................................................................................4
Cílová skupina..............................................................................................................................4
Postup práce: ................................................................................................................................4
Zadání žákům:..........................................................................................................................4
Harmonogram činnosti.............................................................................................................5
Závěr ........................................................................................................................................5
Přílohy:...................................................................................................................................10
2
2. Úvod
Metodika má pomoci učitelům středních škol při výuce chemie aplikovat nové vyučovací metody a žákům
poskytnout soubor poznatků o chemických látkách, jevech, zákonitostech a vztazích mezi nimi, formovat
logické myšlení a rozvíjet vědomosti a dovednosti vedoucí k pochopení a objasnění průběhu chemických
dějů, jež budou využitelné v odborné praxi i v občanském životě.
3. Obecný cíl vzdělávání
Chemie tvoří základ pro další odborné vzdělávání, vede žáka ke vztahu k životnímu prostředí, životním hodnotám a zdraví a učí jej zpracovávat a třídit informace a aplikovat je jak v praxi tak v osobním životě.
4. Rozvíjené kompetence
Vzdělávání směřuje k tomu, aby žáci:
• pochopili a osvojili si vybrané pojmy, zákonitosti, terminologii a chemické
názvosloví
• uměli pracovat s chemickými rovnicemi a tabulkami, veličinami a jednotkami
a dovedli uplatnit tyto znalosti a dovednosti při chemických výpočtech
• získali přehled o systému chemických prvků a sloučenin
• osvojili si základní poznatky o charakteristice chemického děje a naučili se
logicky vyvozovat závěry plynoucí z chemických reakcí
• znali vlastnosti a využití běžných chemických látek v odborné praxi i v občanském životě a jejich vliv na zdraví člověka a životní prostředí
• ověřili si v laboratoři platnost některých fyzikálně chemických pouček a zákonů
• dovedli pracovat s různými informačními zdroji
• uměl aplikovat získané chemické poznatky občanském životě i odborné
praxi
5. Hlavní myšlenka
Chemie je obor, který u žáků vzbuzuje pocit, že je to velice těžký předmět se spoustou vzorců, reakcí a
chemických rovnic a je nesnadné ho pochopit a zvládnout. Proto je cílem tohoto projektu ukázat, že některé
oblasti z výuky chemie lze žákům přiblížit formou her, kvízů, křížovek i jiných aktivit. Žáci si tak nenásilnou
formou procvičí teoretické poznatky z hodin chemie.
6. Časová dotace
Hodinová dotace: 18 vyučovacích hodin
Frekvence: 6 týdnů
7. Klíčové zásady realizace
Složení jednotlivých skupin žáků (maximálně čtyři žáci ve skupině, je nutné klást důraz na znalosti a dovednosti - žáky rozdělit rovnoměrně, aby v každé skupině byli žáci zkušení i méně zkušení a dle toho jim udělit
funkce)
Důraz na samostatné rozhodování žáků (učitel jen radí a kontroluje zadanou práci)
Klást důraz na konkrétnost a opravdovost zadané práce (ta odpovídá reálné skutečnosti)
3
Pozitivní motivace (motivace žáků zapojením do projektu s konkrétním výstupem, podpora samostatné práce)
8. Požadavky na realizaci
Učebna s počítačem, plátnem a dataprojektorem - s možností připojení k Internetu
Herní plán „Cesta k pokladu“, umístěný na tabuli (nástěnce, popř. interaktivní tabuli)
Periodické tabulky prvků pro žáky - k vyhledávání jednotlivých informací
Příprava učitele – představení základních teoretických informací formou prezentací v PowerPointu
Rozdělení jednotlivých úkolů skupinám žáků
Průběžná kontrola a zapisování výsledků realizace projektu do herního plánu
9. Cílová skupina
Žáci 1. ročníku středních škol.
10. Postup práce:
vytvoření pracovních skupin, seznámení s průběhem hry a kritérii hodnocení jednotlivých úkolů
rozdělení funkcí v soutěžním týmu a jejich pracovní náplň
seznámení s vybranými tématy
teoretický výklad vyučujícího jednotlivých témat a přiblížení konkrétních úkolů formou prezentací v programu
PowerPoint
vždy po teoretickém výkladu budou jednotlivé skupiny plnit úkoly na zadané téma – výsledky budou následně zapisovány do herního plánu a tak bude jasné, která skupina žáků je úspěšnější
po splnění všech zadaných úkolů bude vyhodnocen nejlepší tým
11. Zadání žákům:
žáci budou rozděleni do tříčlenných skupin každá skupina, tvořící soutěžní loď, je označena barvou)
ve skupině jsou rozděleny funkce dle zkušeností a dovedností: kapitán, velící důstojník, kormidelník, plavčík
hra může probíhat formou postupného společného plnění jednotlivých úkolů – kdy vyučující objasní úkol,
bude stanoven čas na splnění a poté hned vyhodnocení…. nebo mohou být připravena jednotlivá stanoviště
– týmy se budou u těchto stanovišť postupně střídat
na tabuli, nástěnce, interaktivní tabuli (popř. na velké čtvrtce) bude nakreslen herní plán a po každém splněném úkolu bude patrný postup jednotlivých týmů (viz. barevné označení)
celkem musí žáci splnit 5 úkolů – každý je bodově ohodnocen
(3 body = postup o jedno políčko v herním plánu)
tým, který se dostane k pokladu nebo alespoň na nejbližší vzdálenost – vyhrává
k plnění úkolů budou připraveny pracovní listy (ke každému úkolu zvlášť) nebo celkový pracovní sešit (možnost použití jako motivaci k výuce)
každému úkolu bude předcházet krátký teoretický výklad a seznámení s podmínkami splnění úkolu
4
12. Harmonogram činnosti
1. blok
2. blok
Seznámení s projektem
Rozdělení žáků do
skupin
3. blok
Chemické
tématům
hry
k
4. blok
Závěrečné hodnocení
1 x 45 min.
Učebna teorie
Chemie
PC, dataprojektor
1 x 45 min.
Učebna teorie
Chemie
Pracovní sešity
15 x 45 min.
Učebna teorie
Chemie
1 x 45 min.
Učebna teorie
Chemie
PC, dataprojektor, pracovní
sešity, kartičky, křížovky,
psací potřeby
PC, dataprojektor, pracovní
sešity
13. Závěr
Cílem celého projektu je ukázat, že chemie není jen náročná věda, ale zároveň naučit žáky vyhledávat důležité informace periodické tabulce prvků a v jiných informačních zdrojích (např. na Internetu), umět je správně
používat a aplikovat, pracovat s danými texty, umět vybrat základní a podstatné informace z textu, zpracovat
je do určité formy.
Dále je podporována a rozvíjena práce s počítačem, práce ve skupinách, žáci se učí vystupovat před kolektivem, na veřejnosti a učí se také prezentovat svou práci a názory, které musí obhájit.
5
„CHEMIE FORMOU HER“– specifické vysvětlení
FORMY PRÁCE:
• úvodní stručný výklad vyučujícího (seznámení s projektem)
• seznámení s jednotlivými tématy formou prezentace
• skupinová práce (hry, plnění různých úkolů a jejich následné řešení v pracovním sešitě)
OSNOVA MODELOVÉHO VYUČOVÁNÍ:
•
•
•
•
seznámení žáků s projektem a s jeho cílem
rozdělení žáků do skupin (soutěžních tým)
stručný výklad vyučujícího k probíraným tématům – formou prezentace
chemické hry k tématům školního vzdělávacího plánu 1.ročníku: chemické prvky, anorganické názvosloví,
vlastnosti kyselin a zásad, práce s laboratorním sklem, ukázka práce s chemickými sloučeninami
• hra: chemické prvky - přiřazuj
- hra: anorganické názvosloví – poskládej vzorce
- hra: pH roztoků – odhadni a urči
- hra: laboratorní sklo - pexeso
- hra: tajné písmo - vyhledej
• postupné zapisování výsledků jednotlivých her do herního plánu
• závěrečné hodnocení – vyhodnocení soutěžních týmů podle pořadí a získaných bodů
PODROBNÝ ROZBOR JEDNOTLIVÝCH BODŮ OSNOVY:
Seznámení žáků s projektem a s jeho cílem:
- vyučující seznámí žáky s projektem na téma: „Přenositelné kompetence“
- objasní žákům pravidla celého modulového vyučování
- modulové vyučování bude probíhat 18 vyučovací hodin
- vyučování je zaměřeno z části teoreticky, ale především prakticky (formou různých křížovek,
doplňovaček a praktických her si žáci zdokonalují vědomosti a dovednosti probrané látky) –
pojmy se společně s vyučujícím snaží žáci objasnit
- během celého modulového vyučování sbírají soutěžní týmy body, které znamenají určitý
postup v herním plánu – v závěru modulového vyučování proběhne vyhodnocení nejlepších
týmů
Rozdělení žáků do skupin (soutěžních týmů):
- během celého „modulového vyučování“budou žáci pracovat ve skupinách
(soutěžních týmech)
- vyučování bude probíhat formou hry: Cesta k pokladu“a nejlepší tým bude v závěru
vyhodnocen a odměněn (vhodná motivace žáků k práci)
- jednotlivé skupiny jsou vybírány podle určitých kritérií, to znamená, že v každém týmu by
měl být žák, který chemii ovládá dobře , žák schopný vyhledávat informace na internetu či
v periodické tabulce, žák logicky uvažující ...
je možné vytvořit i týmy chlapecké a dívčí a porovnat tak vzájemné schopnosti
a dovednosti …..
výběr žáků ve skupině závisí na celkovém počtu žáků, zapojených do projektu a také na počtu skupin, dále
pak schopnostech a dovednostech žáků (vše posoudí vyučující před vlastním zahájením projektu)
Průběh hry: „Cesta k pokladu“
žáci budou rozděleni do tříčlenných skupin (každá bude mít své označení – barvu)
hra může probíhat formou postupného společného plnění jednotlivých úkolů – kdy vyučující objasní úkol,
bude stanoven čas na splnění a poté hned vyhodnocení…. nebo mohou být připravena jednotlivá stanoviště
– týmy se budou u těchto stanovišť postupně střídat
6
na tabuli (popř. na velké čtvrtce) bude nakreslen herní plán a po každém splněném úkolu bude patrný postup jednotlivých týmů (viz. barevné označení)
celkem musí žáci splnit 5 úkolů – každý je bodově ohodnocen (3 body = postup o jedno políčko v herním
plánu)
tým, který se dostane k pokladu nebo alespoň na nejbližší vzdálenost – vyhrává
k plnění úkolů budou připraveny pracovní listy (ke každému úkolu zvlášť) nebo celkový pracovní sešit (možnost použití jako motivaci k výuce)
každému úkolu bude předcházet krátký teoretický výklad a seznámení s podmínkami splnění úkolu
Úvod:
Pro většinu žáků je velice problematické zapamatovat si názvy a značky prvků. Pro výuku chemie je ale
jejich znalost nezbytná. Pokud se podaří žáky vhodně motivovat k tomu, aby se chemické prvky naučili, mohou se pak seznamovat s pravidly anorganického názvosloví a sestavovat vzorce chemických sloučenin.
Pro práci chemiků a laborantů je také důležité vědět, k čemu slouží jednotlivé druhy laboratorního skla a
nádobí. Žáci by tedy měli jejich názvy a možnosti využití znát a umět je používat.
V laboratoři i při chemických pokusech pracují žáci s různými sloučeninami. Rozhodující u těchto sloučenin
je jejich pH. Žáci by tedy měli umět pH určovat a rozlišovat látky na kyselé, zásadité a neutrální.
Stejně jako ve všech oblastech výuky – i ve výuce chemie je důležité umět používat naučnou literaturu, vyhledávat informace na Internetu a vědět, jak získané informace roztřídit a dále využít.
Cíl projektu:
Tento projekt by měl sloužit jako návod učitelům chemie, jak žákům přiblížit výuku chemie „nenásilnou“formou – to znamená, že neproběhne frontální výklad vyučujícího, pak zápis do žákovských sešitů a
následné zkoušení u tabule. Naopak - žáci se do výuky mohou aktivně zapojit, vyzkoušet si prakticky teoretické poznatky, pracovat ve skupinách a také prezentovat výsledky své práce ostatním spolužákům.
Je třeba podotknout, že pro tento projekt byla vybrána jen vzorová témata, ale tuto metodu práce lze aplikovat téměř na veškerá témata z výuky chemie. Vše se odvíjí od vlastní iniciativy vyučujícího, jeho fantazie pro
vytváření úkolů a jeho ochoty věnovat přípravě výuky více času.
Realizace projektu:
-
-
Frontální výuka byla nahrazena výkladem vyučujícího za pomoci prezentace v programu
PowerPoint promítané dataprojektorem – žáci tento výklad sledují pozorněji a je pro ně názornější – vzhledem k tomu, že zde lze využít i různé animace, obrázky, schémata…..
Žáci si pak vybraná témata výuky mohou prakticky trénovat a zkoušet pomocí různých kvízů, křížovek, doplňovaček a kartiček, které jsou připravené v pracovním sešitě. Jednotlivá
témata jsou číselně označena a oddělena pomocí grafického znaku na úkoly:
PROCVIČOVAC a PRAKTICKÉ RADY
-
Žáci pracují v barevně označených soutěžních týmech. Každý z členů týmů má určitou funkci, tu mu přidělí vyučující podle zadaných kritérií (např. znalosti chemie).
• Kapitán: kontroluje správnost plnění úkolů a prezentuje je ostatním spolužákům
• Kormidelník: vypracovává zadané úkoly, vypisuje jejich řešení do pracovního sešitu
• Plavčík: přijímá a odevzdává zadané úkoly, pomáhá při řešení úkolů
7
VYBRANÁ TÉMATA:
Chemické prvky:
•
•
•
•
žáci mohou používat periodické tabulky
vyplňují křížovky, osmisměrky a další úkoly dle předchozího výkladu – viz prezentace „Chemický prvek“
plavčík vystřihne jednotlivé kartičky a rozdělí je na 3 hromádky: značky, latinské názvy a české názvy
dle zadání vyučujícího plní kormidelník úkoly – záleží na rychlosti splnění úkolu – např.:
- vybere značky prvků a k nim přiřadí český název
- sestaví celkové trojice
- k latinským názvům přiřadí české názvy
• kapitán zdvihnutím ruky oznámí vyučujícímu splnění úkolu
Anorganické názvosloví:
•
•
•
•
žáci rozlišují jednotlivé typy chemických sloučenin a rozdělují je podle specifických
- vlastností - viz prezentace: „ Kyseliny“, „Hydroxidy“a „Anorganické názvosloví“
- a zapisují je do tabulek a schémat
- plavčík rozstříhá jednotlivé kartičky
- kormidelník a kapitán sestavují dle zadaní vyučujícího zadané sloučeniny – záleží na
- rychlosti a správnosti
možnosti zadání:
5 hydroxidů, 5 oxidů, 5 kyselin, 5 solí
co nejvíce možných existujících sloučenin (dle pravidel anorganického
názvosloví)
přímo konkrétní sloučeniny, které vyučující napíše na tabuli
pH roztoků:
•
•
žáci se nejprve teoreticky seznámí s vlastností kyselin a zásad a hodnotami jejich pH – viz
- prezentace: „Kyselost a zásaditost“
pak plní jednotlivé úkoly na procvičování určování pH
• k tomuto úkolu bude připraveno 10 různých roztoků (5 % - vzhledem k BOZP) –
- všechny jsou popsané vyučujícím a vystavené na samostatném pracovním stole
• plavčík pomocí indikátorů určuje pH a kormidelník rozlišuje látky kyselé a zásadité
• kapitán jejich poznatky zapisuje do tabulky v pracovním sešitě – zdvihnutím ruky dá
- znamení o splnění úkolu
Laboratorní sklo:
• V tomto úkolu bude propojena práce v klasické třídě a v chemické laboratoři (pokud ji na škole mají
k dispozici)
• nejdříve proběhne výklad o práci v chemické laboratoři, včetně poučení o bezpečnosti
- (viz prezentace „Chemie a její dělení“a výukový text „Chemické sklo“)
• pak se pokusí žáci odpovídat na zadané otázky. Mohou používat veškeré dostupné materiály nebo Internet
• žáci mají k dispozici kartičky s chemickým nádobím a zároveň s jejich názvy
• plavčík je rozstříhá a rozdělí na dvě hromádky – zvlášť názvy a obrázky
• kormidelník rychle sestaví dvojice (dle čísel) – žáci mají 30 sekund na zapamatování jednotlivých dvojic
8
• kapitán odstraní názvy skla na hromádku (nebo je odevzdá vyučujícímu) a všichni členové týmu se pokusí
dle obrázků napsat do tabulky v pracovním sešitě správné názvy
• po splnění úkolu zdvihne kapitán ruku (rozhoduje opět rychlost a správnost vypracování)
• pro lepší motivaci budou na samostatné lavici fyzicky vystaveny konkrétní nádoby
• z chemické laboratoře
Tajné písmo:
• Tento úkol bude vyvrcholením celé soutěže (žáci budou motivováni, že se naučí kouzlo)
• Vyučující předem připraví žluté papírky, na kterých je roztokem hexokyanonoželeznatanu draselného napsaný název prvku. Žáci si pomocí vatové tyčinky „kouzelným roztokem“(roztok chloridu železitého) odkryjí název prvku a budou pracovat s učebními texty, Internetem a jinými připravenými materiály – jejich
úkolem je vyhledání co nejvíce informací o tomto prvku
- výskyt v přírodě
- vlastnosti
- sloučeniny
- výroba
- využití
• Vyhledané informace zapisuje kapitán do pracovního sešitu a pak zdvihnutím ruky oznámí vyučujícímu
ukončení úkolu.
• Pomůcky:
•
•
•
•
žlutý papír nastříhaný na menší čtverce či obdélníky
vatové tyčinky a špejle s vatou namotanou na jednom konci
2 kádinky
5% roztok chloridu železitého FeCl3
- 5% roztok hexakyanoželeznatanu draselného K4[Fe(CN)6] – žluté krevní soli
• Kouzlo pak učitel prozradí promítnutím názorné prezentace a bude vyhodnocena celá soutěž.
Závěrečné hodnocení – vyhodnocení soutěžních týmů:
-
během celého modulového vyučování získávají soutěžní týmy body
po jejich sečtení je vyhlášen nejlepší tým
POMŮCKY A PŘÍSTROJE:
• pracovní sešit (nebo jednotlivé pracovní listy, které lze rozstříhat)
• herní plán
• periodické tabulky prvků
• psací potřeby, nůžky
• ukázka laboratorního skla
• PC, dataprojektor
9
Závěr:
Vše závisí na počtu žáků ve třídě a na kreativnosti vyučujícího. Tento projekt je ukázkou týmové práce ve
tříčlenných skupinách. Ale pokud bude ve třídě nízký počet žáků, je možné, aby soutěžili jednotlivci. Také
délka soutěže se odvíjí od zadání vyučujícího. Tento projet trvá 6 týdnů (18 vyučovacích hodin), ale je možné, aby soutěž probíhala celoročně – samozřejmě s více tématy a obsáhlejším pracovním sešitem.
Závěrečné hodnocení – vyhodnocení soutěžních týmů:
-
během celého modulového vyučování získávají soutěžní týmy body
po jejich sečtení je vyhlášen nejlepší tým
POMŮCKY A PŘÍSTROJE:
• pracovní sešit (nebo jednotlivé pracovní listy, které lze rozstříhat)
• herní plán
• periodické tabulky prvků
• psací potřeby, nůžky
• ukázka laboratorního skla
• PC, dataprojektor
14. Přílohy:
• Pracovní sešit pro učitele
• Pracovní sešit pro žáky
10
1. CHEMICKÉ PRVKY :
S pomocí periodické tabulky prvků vyluštěte křížovky:
1
C A
značka vápníku
2
H G
značka rtuti
3
Z
L
A
T O
4
J
O D
5
B R O M
česky aurum
I
Br
Z
1
2
N
3
I
N E
K
Ž
E
L
E
I
K
L
S O D
4
5
6
H Y
D
3
H L
7
8
Ni
Í
K
V O D
Í
Na
K
H
latinsky rtuť
značka fosforu
CH L O R
6
Fe
P
2
5
Z O
R A R G Y R U M
1
4
Zn
Z
L
A
T O
N
I
K
I
Cl
N
Í
K
Al
Au
L
S O D
Ni
Í
K
V O D
Í
Na
K
H Y D R O G E N
H
I
U M
latinsky vodík
2
Najděte prvky podle jejich českého jména a vyřešte osmisměrku:
O
R
B
Í
Ř
T
S
V
T
H
C
R
D
K
O
N
K
O
D
R
A
S
L
Í
K
É
O
Z
I
R
Y
U
T
N
Z
I
N
E
K
B
Z
K
O
K
S
Y
A
E
N
O
O
I
A
M
L
B
A
Í
L
D
K
Í
T
N
Č
L
Ě
T
A
K
K
D
Í
M
K
I
E
Ř
T
Ď
Ť
U
T
R
D
O
K
J
T
Z
O
M
U
I
M
S
O
R
T
V
N
A
R
H
R
A
R
Í
S
CH
S
N
A
G
N
A
M
Tajenka: Roztoky stejnorodé
PROTONOVÉ ČÍSLO se označuje Z a udává počet protonů v jádře
NUKLEONOVÉ ČÍSLO se označuje A a udává součet protonů a neutronů v jádře
Počet protonů odpovídá počtu elektronů
S využitím periodické tabulky prvků doplňte následující tabulku :
Název prvku
Astat
Značka Z
prvku
At
85
Argon
Ag
Brom
A
211
Počet
protonů
85
Počet
neutronů
126
Počet
elektronů
85
18
40
18
22
18
Brom
35
80
35
45
35
Francium
Fr
87
223
87
136
87
Olovo
Pb
82
208
82
126
82
3
Hořčík
Mg
12
26
12
14
12
Bismut
Bi
83
209
83
126
83
Rozstříhejte na jednotlivé kartičky a pak s nimi pracujte dle pokynu vyučujícího :
S kartičkami lze pracovat dle fantazie vyučujícího a aktivity lze různě obměňovat – např. :
• poskládat trojice kartiček – český název, latinský název, značka
• tvořit jen dvojice kartiček a jednu část vynechat
• použít jen jednu z variant – např. názvy : na pruh papíru žáci dopisují značky prvků
2. ANORGANICKÉ NÁZVOSLOVÍ :
Rozdělte do tabulky tyto sloučeniny a určete jejich názvy:
CO2, KOH, HCl, Al2O3, H2SO4,Ca(OH)2, H2CO3, NaOH, CaO, Al(OH)3, HNO3, HBr,
NO2, Mg(OH)2, SO3
OXIDY
KYSELINY
HYDROXIDY
CO2
uhličitý
HCl
chlorovodíková KOH
draselný
Al2O3
hlinitý
H2SO4
sírová
Ca(OH)2
vápenatý
CaO
vápenatá
H2CO3
uhličitá
NaOH
sodný
NO2
dusičitý
HNO3
dusičná
Al(OH)3
hlinitý
SO3
sírový
HBr
bromovodíková Mg(OH)2
hořečnatý
Do volných políček vepište názvy jednotlivých kyslíkatých kyselin:
kyselina hydrogenjodistá – HIO4
kyselina bromná
- HBrO
kyselina selenová
– H2SeO4
4
kyselina chlorečná
kyselina křemičitá
kyselina chlorná
kyselina manganistá
kyselina chloritá
– HClO3
– H2SiO3
- HClO
- HMnO4
- HClO2
Přiřaďte k sobě kyselinu a její anion:
Hydroxidy :
KOH
NaOH
Ca(OH)2
Kyseliny:
HNO3
HCl
H2SO4
Pojmenuj sloučeninu
Hg(OH)2 hydroxid rtuťnatý
Fe(OH)3 hydroxid železitý
Cr2S3 sulfid chromitý
N2S5 sulfid dusičný
HBrO3 kyselina bromičná
H2SiO3 kyselina křemičitá
CF4 fluorid uhličitý
ZnF2 fluorid zinečnatý
CO oxid uhelnatý
Na2O oxid sodný
Utvoř vzorec sloučeniny
hydroxid lithný LiOH
hydroxid niklitý Ni(OH)3
sulfid fosforitý P2S3
sulfid manganatý MnS
kyselina manganová H2MnO4
kyselina fosforitá HPO2
oxid železitý Fe2O3
oxid manganičitý MnO2
jodid nikelnatý NiI2
bromid manganičitý MnBr4
5
6
V tomto úkolu opět záleží ne kreativnosti a fantazii vyučujícího – žáci si kartičky
rozstříhají a pak mohou např. :
sestavit vzorce pěti kyselin, pěti hydroxidů, pěti solí
sestavovat vzorce co nejvíce možných sloučenin a zároveň jeden z členů týmu
zapisuje jejich názvy na papír
vyučující napíše na tabuli konkrétní názvy sloučenin a žáci sestavují jejich vzorce
3. POZNEJ pH ROZTOKŮ :
Bylo změřeno pH různých roztoků, jak ukazuje obrázek. Rozdělte tyto roztoky na kyselé,
zásadité a neutrální :
KYSELÝ
ocet
citron
sodovka
žaludeční šťávy
sliny
ZÁSADITÝ
voda
NEUTRÁLNÍ
soda
mořská voda
amoniak
vápenné mléko
7
8
Na pracovním stole je připraveno 10 různých roztoků. Zkuste pomocí lakmusového
papírku určit jejich přibližné pH a rozhodněte, zda se jedná o roztok kyselý, zásaditý
nebo neutrální :
LÁTKA
HODNOTA pH
CHARAKTER ROZTOKU
OCET
CITRONOVÁ ŠŤÁVA
DESTILOVANÁ VODA
HYDROXID AMONNÝ
CHLORID ŽELEZITÝ
LÍH
CHLORID SODNÝ
THIOKYANID
DRASELNÝ
SÍRAN MĚĎNATÝ
MLÉKO
Tyto vybrané roztoky jsou pouze ukázkou – opět záleží na možnostech vybavení školní
laboratoře a na vyučujícím, které roztoky zvolí.
Z tohoto důvodu se mohou výsledky lišit.
9
4. LABORATORNÍ SKLO :
Žáci si vystřihnou kartičky rozdělí je na dvě hromádky : obrázky a názvy. Pak s nimi
pracují dle pokynu vyučujícího – např. :
k obrázkům dopisují na volný papír správný název ( aniž by viděli správné řešení )
je možné využít kartičky jako klasické pexeso
k vybraným názvům se snaží žáci najít v laboratoři správné konkrétní nádobí
Vyučující vám připravil „podávačku“. Dokážete k vystavenému laboratornímu sklu napsat
správný název?
Dle výběru vyučující a možností laboratoře
Zkuste odpovědět na následující otázky:
( pokud si nevíte rady – máte k dispozici učebnice, studijní materiály a Internet )
Seznam odpovědí:
1. Laboratorní stojan by měl být nehořlavý, z chemicky odolného materiálu (nereaktivní),
měl by být stabilní (nekývat se). Mělo by být snadné na něj uchycovat předměty.
2. Byreta se používá při titraci. Jejím kohoutem z ní vypouštíme roztok určité chemické
látky (tzv. činidla) do titrační baňky s roztokem jiné látky. V titrační baňce pak proběhne
požadovaná chemická reakce. Důležité je, že pomocí stupnice na byretě dokážeme určit
přesný objem použitého činidla.
3. Exsikátor se používá k sušení látek, případně k tomu, abychom již vysušeným látkám
zabránili zvlhnout.
4. Chladič se využívá při destilaci.
5. Je-li kohout rovnoběžný s trubičkou na dolním konci nálevky, je nálevka otevřená a roztok jí protéká. Je-li kohout na tuto trubičku kolmý, je nálevka uzavřená a roztok jí neprotéká.
6. Erlenmeyerova baňka se používá např. k uchovávání roztoků, které máme v úmyslu
chladit tekoucí vodou a pak vylít jinam. Její výhodou je úzké hrdlo, které zmenšuje
nebezpečí vniknutí vody do roztoku uvnitř baňky. Díky úzkému hrdlu je také možno
Erlenmeyerovu baňku snadno uzavřít.
7. V titrační baňce probíhá chemická reakce při titraci. Umístíme do ní titrovaný roztok
a pak za stálého míchání přidáváme tzv. činidlo z byrety. Její výhodou je kulovitý tvar
spodní části, který umožňuje dobré promíchávání titrovaného roztoku a dlouhé válcovité
dostatečně široké hrdlo, které brání vyšplíchnutí obsahu baňky ven, ale umožní snadné
přidávání roztoku z byrety.
8. Šroub držáku má být umístěn k naší šikovnější ruce (praváci doprava, leváci doleva).
Předmět musí být držákem držen zespoda (aby při mírném uvolnění držáku nemohl
vypadnout), nikoli shora.
10
9. Lodička se používá k navažování chemických látek na vahách, chceme-li tyto látky pak
přemístit jinam (např. do odměrné baňky nebo do kádinky). Na rozdíl od lodičky se
váženka používá tehdy, když chceme pouze velmi přesně zjistit hmotnost dané látky, ale
na jejím dalším osudu nám nezáleží. Váženka s víčkem se také používá k vážení těkavých
(snadno se odpařujících nebo sublimujících) látek.
10. Stopka nálevky se musí dotýkat horní části vnitřní stěny kádinky nebo jiné nádoby, do níž
chceme filtrovat.
11. V chemické laboratoři se používá také lihový kahan.
12. Kádinku nesmíme zahřívat přímo plamenem kahanu. Praskla by.
13. Váženka se používá tehdy, když chceme pouze velmi přesně zjistit hmotnost dané látky,
ale na jejím dalším osudu nám nezáleží. Váženka s víčkem se také používá k vážení
těkavých (snadno se odpařujících nebo sublimujících) látek.
14. Třecí miska s tloučkem se používá k rozmělňování chemických látek. V kuchyni našich
babiček se velmi podobné vybavení používalo k roztloukání koření.
15. Síťka s keramickou výplní se dává pod zahřívané kádinky nebo baňky, aby nepraskaly.
Dříve používaný azbest je podezřelý, že by mohl způsobovat rakovinu.
16. V chemické laboratoři je běžnější plynový kahan.
17. Pipeta se používá k přesnému odměření objemu roztoku, který chceme vlít do určité
nádoby. Pipetovaný roztok do pipety nasajeme (většinou ústy nebo pomocí vhodného
mechanického zařízení) tak, aby jeho hladina sahala přesně po tzv. rysku (značku na
pipetě) a pak jej z pipety vypustíme do nádoby, kde jej chceme mít.
18. Měření objemu je mnohem přesnější pipetou.
19. Zkumavky mají válcovitý tvar, takže se snadno mohou ze stolu odkutálet, spadnout na
zem a rozbít se. Pokud bychom na stůl odložili znečištěnou zkumavku, její obsah by mohl
znečistit stůl a ten potom další předměty. Snadno by tak mohlo dojít k poleptání nebo
otravě.
20. Při pipetování musíme použít bezpečnostní pomůcky, pokud pipetovaná látka je jedovatá,
omamná nebo žíravá.
21. Na misku vah zásadně nedáváme žádné chemické látky (vždy je nutno použít lodičku,
váženku, kádinku apod.). Vážené předměty i okolí vah musí mít pokojovou teplotu. Váhy
se nesmí přemísťovat ani vystavovat otřesům.
22. Trojnožka se používá při zahřívání předmětů kahanem. Pod trojnožku postavíme kahan,
na trojnožku pak položíme síťku s keramickou vložkou a na ni pak zahřívaný předmět.
23. Rtuťový teploměr obsahuje rtuť, jejíž páry jsou jedovaté. Proto se musíme snažit předejít
jeho rozbití.
24. Zkumavku musíme při pokusech držet ústím pryč od sebe i od ostatních lidí.
25. Střička bývá naplněna kapalinou, kterou při práci často používáme. Většinou se do střičky
dává destilovaná voda, někdy také ethanol.
26. Laboratorní kleště je nutno nahřát v plameni, dříve než jimi uchopíme horký křehký
předmět. Pokud to neuděláme, předmět při tepelném šoku praskne.
27. Zábrus je přesně podle normy zabroušený vnitřní okraj některých baněk (např. baňky
odměrné a baňky destilační). Baňku se zábrusem je možno vodotěsně a vzduchotěsně
uzavřít, takže z ní např. při destilaci nebudou nekontrolovaně unikat páry, které by např.
mohly způsobit požár v laboratoři nebo otrávit experimentátora.
28. Prachovnice se používá k uchovávání chemikálií.
29. Spalovací lžíce se používá ke spalování chemických látek v hlubokých uzavíratelných
nádobách (chceme-li pak např. studovat vlastnosti plynu vzniklého spálením dané látky).
11
30. Odměrnou baňku zahřívat nesmíme. Při zahřívání vlivem tepelné roztažnosti mění svůj
objem a tím přestává být funkční.
5. TAJNÉ PÍSMO :
Na žlutých papírcích je ukrytý název chemického prvku. Odkryjte název prvku pomocí
kouzelného roztoku ( jehož účinky a chemickou reakci vám vyučující prozradí na konci
soutěže ), a pak s pomocí studijních materiálů a Internetu vyhledejte :
Kyslík
Elementární kyslík
• je nejrozšířenější prvek na Zemi a současně nejdůležitější biogenní prvek
• patří do 16. skupiny PSP – prvků p4
• atomové jádro obsahuje 8 protonů.
• ve valenční vrstvě má kyslík dva nepárové elektrony, může vytvořit dvě jednoduché nebo jednu
dvojnou vazbu.
Výskyt kyslíku
• jeho celkové hmotnostní zastoupení v litosféře, hydrosféře a atmosféře je cca 50 %.
• volný je ve formě dvouatomových molekul obsažen ve vzduchu (20,9 %),
• vázaný ve vodě a oxidických sloučeninách, tvořících zemskou kůru.
Fyzikální vlastnosti kyslíku
• bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, obtížně zkapalnitelný. Je málo rozpustný ve vodě (32 mg
dm-3 , n.p.); i toto malé množství však postačuje pro existenci živých organizmů ve vodě.
12
•
•
rozpustnost kyslíku výrazně klesá s rostoucí teplotou a v přítomnosti organických látek.
působením tichého elektrického výboje nebo ultrafialového záření na molekuly kyslíku vzniká
tříatomová alotropická modifikace – ozon O3 :
ozon má pronikavý zápach, je značně jedovatý a je jedním z nejsilnějších oxidačních
činidel.
používá se např. k dezinfekci vody.
Kyslík se dodává v ocelových lahvích označených modrým pruhem, plněných na tlak 15 MPa.
Laboratorní příprava kyslíku
a) Termickým rozkladem oxidů ušlechtilých kovů nebo peroxidů
např. 2 HgO = 2 Hg + O2
2 H2O2 = 2 H2O + O2
b) Elektrolýzou vody – vylučuje se na anodě.
Chemické vlastnosti kyslíku
•
•
•
•
•
•
•
•
•
je velmi reaktivní prvek, slučuje se s většinou prvků přímo (kromě zlata, platiny, vzácných plynů
a halogenů).
má výjimečné oxidační vlastnosti.
samovolné exotermní reakce látek s kyslíkem, při nichž se uvolňuje světlo a teplo, se označují
jako hoření. Pro iniciaci hoření je třeba látku zahřát na tzv. zápalnou teplotu, která je pro různé
látky rozdílná.
těkavé látky uvolněné z hořícího předmětu vytvářejí plamen.
kyslík má vysokou elektronegativitu, jeho kovalentní vazby s jinými prvky mají často polární
charakter.
s prvky 1. a 2. skupiny vytváří iontové oxidy.
s nekovy vytváří oxidy molekulové.
jeho binární sloučeniny – oxidy tvoří základ chemického systému. Od nich je možno reakcí s
vodou odvodit oxokyseliny nebo hydroxidy.
kyslík může vytvářet dvojné (např. O2, CO2), výjimečně i trojné vazby (CO).
Průmyslová výroba kyslíku
kyslík se vyrábí frakční (postupnou) destilací zkapalněného vzduchu, založenou na rozdílných teplotách
varu jednotlivých složek vzduchu.
Použití kyslíku
• k intenzifikaci metalurgických procesů,
• kyslíkovodíkový plamen slouží k autogennímu svařování a řezání kovů (t = 2 500 °C),
• do dýchacích přístrojů, v lékařství, v laboratořích k oxidaci a spalování,
• kapalný kyslík se spolu s vodíkem používá v palivových článcích a k pohonu raketových motorů
Oxidy
• jsou binární sloučeniny kyslíku s dalšími prvky, v nichž má kyslík vždy oxidační číslo -II.
• neobsahují vzájemné vazby mezi kyslíkem.
• vznikají přímou syntézou prvků (např. hořením) nebo termickým rozkladem kyslíkatých látek.
13
•
•
•
názvosloví oxidů je základem českého názvosloví sloučenin.
mnohé oxidy se vyskytují v přírodě jako kovové rudy a slouží k výrobě kovů.
mezi nejdůležitější charakteristické vlastnosti oxidů patří strukturní typ a acidobazický charakter
Dělení oxidů podle struktury
Oxidy nekovů – většinou plynné látky (kromě oxidů fosforu a jodu). Jsou
kyselinotvorné.
Oxidy kovů mají různou strukturu a acidobazický charakter :
a) Iontovou strukturu (velký rozdíl elektronegativit) mají oxidy s– prvků, oxidy prvků 3. skupiny vč.
lanthanidů a oxidy d– prvků v oxidačním čísle II.
Jsou to krystalické látky s vysokou teplotou tání a jsou zásadotvorné.
b) Molekulovou strukturu mají oxidy d– prvků ve svých nejvyšších oxidačních
číslech (VI – VIII). Mají nízké teploty varu a tání, většinou jde o plyny nebo
těkavé kapaliny. Jsou vždy kyselinotvorné.
c) Polymerní (až atomovou) strukturu mají oxidy polokovů. Jsou krystalické, vesměs
velmi tvrdé. Atomovou strukturu mají prostorové polymery. Polymerní oxidy mají
amfoterní nebo slabě kyselý charakter.
Dělení oxidů podle reakce s vodou
Acidobazické vlastnosti oxidů – udávají schopnost oxidů tvořit sloučením s vodou kyseliny nebo
zásady.
a) Zásadotvorné oxidy – oxidy kovů a polokovů s oxidačním číslem < IV. Často mají
iontový charakter. Jejich reakcí s vodou vznikají hydroxidy.
b) Kyselinotvorné oxidy – oxidy všech nekovů a oxidy kovů a polokovů s oxidačním
číslem > IV. Jsou to molekulové látky, jejich reakcí s vodou vznikají oxokyseliny.
Označují se také jako anhydridy kyselin.
c) Amfoterní oxidy – reagují s kyselinami i zásadami za vzniku solí. Jsou to oxidy d–
a p– prvků s oxidačním číslem III a IV. Jsou špatně rozpustné ve vodě.
d) Netečné oxidy – nereagují s vodou a nevytvářejí kyseliny ani zásady. Patří k nim
např. CO a N2O.
Peroxidy
• jsou binární sloučeniny kyslíku, obsahující vazbu – O–O – , která se v oxidech nevyskytuje.
• formální oxidační číslo kyslíku zde je -I .
• peroxidový anion se uvádí ve tvaru O2 2- nebo O1-.
• jsou odvozeny od peroxidu vodíku H2O2, který se chová jako slabá dvojsytná kyselina.
14
•
•
Peroxidy vznikají náhradou vodíkových atomů v H2O2 kovem nebo hořením kovů 1. a 2. skupiny
v kyslíku.
Peroxid vodíku je nestálá sloučenina, rozkládající se na vodu a kyslík podle rovnice
2 H2O2 = 2 H2O + O2
Podle podmínek se H2O2 chová jako oxidační nebo redukční činidlo:
v prvním případě se anion kyslíku v peroxidu redukuje :
2 NaBr + H2O2 + H2SO4 = Br2 + Na2SO4 + 2 H2O
ve druhém případě se kyslíkový anion v peroxidu oxiduje
PbO2 + H2O2 = Pb(OH)2 + O2
15
HRA :
„ CESTA K POKLADU“
SOUTĚŽNÍ TÝM - barva :
Kapitán : …………………………………………………
Kormidelník : ……………………………………………
Plavčík : …………………………………………………
2
1) CHEMICKÉ PRVKY :
S pomocí periodické tabulky prvků vyluštěte křížovky:
1
značka vápníku
2
značka rtuti
3
česky aurum
4
I
5
Br
1
Zn
2
Fe
3
Ni
4
Na
5
H
6
latinsky rtuť
1
značka fosforu
2
Cl
3
Al
4
Au
5
Ni
6
Na
7
H
8
latinsky vodík
3
Najděte prvky podle jejich českého jména a vyřešte osmisměrku:
O
R
B
Í
Ř
T
S
V
T
H
C
R
D
K
O
N
K
O
D
R
A
S
L
Í
K
É
O
Z
I
R
Y
U
T
N
Z
I
N
E
K
B
Z
K
O
K
S
Y
A
E
N
O
O
I
A
M
L
B
A
Í
L
D
K
Í
T
N
Č
L
Ě
T
A
K
K
D
Í
M
K
I
E
Ř
T
Ď
Ť
U
T
R
D
O
K
J
T
Z
O
M
U
I
M
S
O
R
T
V
N
A
R
H
R
A
R
Í
S
CH
S
N
A
G
N
A
M
Tajenka:
PROTONOVÉ ČÍSLO se označuje ……….. a udává …………………………………..
NUKLEONOVÉ ČÍSLO se označuje………..a udává …………………………………
Počet protonů odpovídá počtu………………….
S využitím periodické tabulky prvků doplňte následující tabulku :
Název prvku
Značka Z
prvku
A
Počet
protonů
85
Počet
neutronů
126
40
35
Počet
elektronů
18
45
4
223
87
82
126
26
83
12
209
BOR
Borum
B
BROM
Bromum
Br
CÍN
Stannum
Sn
DRASLÍK
Kalium
K
DUSÍK
Nitrogenium
N
FLUOR
Fluorum
F
5
FOSFOR
Phosphorum
P
HELIUM
Helium
He
HOŘČÍK
Magnesium
Mg
CHLOR
Chlorum
Cl
CHROM
Chromium
Cr
JOD
Jodum, Iodum
I
KŘEMÍK
Silicium
Si
KYSLÍK
Oxygenium
O
MĚĎ
Cuprum
Cu
6
NIKL
Niccolum
Ni
OLOVO
Plumbum
Pb
RTUŤ
Hydrargyrum
Hg
SÍRA
Sulphur
S
SODÍK
Natrium
Na
STŘÍBRO
Argentum
Ag
UHLÍK
Carboneum
C
VÁPNÍK
Calcium
Ca
VODÍK
Hydrogenium
H
7
ZINEK
Zincum
Zn
ZLATO
Aurum
Au
ŽELEZO
Ferrum
Fe
2) ANORGANICKÉ NÁZVOSLOVÍ :
Rozdělte do tabulky tyto sloučeniny a určete jejich názvy:
CO2, KOH, HCl, Al2O3, H2SO4,Ca(OH)2, H2CO3, NaOH, CaO, Al(OH)3, HNO3, HBr,
NO2, Mg(OH)2, SO3
8
Do volných políček vepište názvy jednotlivých kyslíkatých kyselin:
Přiřaďte k sobě kyselinu a její anion:
9
Pojmenujte sloučeninu:
Hg(OH)2
Cr2S3
CO
Fe(OH)3
..................
HBrO3
CF4
..................
N2S5
..................
..................
H2SiO3
..................
ZnF2
..................
Na2O
..................
..................
..................
..................
Utvořte vzorec sloučeniny :
hydroxid lithný
sulfid fosforitý
..................
..................
kyselina manganová
jodid nikelnatý
oxid železitý
..........
..................
..................
hydroxid niklitý
..................
sulfid manganatý
..................
kyselina fosforitá
..................
bromid manganičitý
oxid manganičitý
..................
..................
10
11
12
3) POZNEJ pH ROZTOKŮ :
Bylo změřeno pH různých roztoků, jak ukazuje obrázek. Rozdělte tyto roztoky na kyselé,
zásadité a neutrální :
KYSELÝ
ZÁSADITÝ
NEUTRÁLNÍ
13
Určete pH roztoků, které byly testovány zobrazenými pH papírky:
Seřaďte od nejkyselejšího k nejbazičtějšímu roztoku:
………………………………………………………………………………….
14
Na pracovním stole je připraveno 10 různých roztoků. Zkuste pomocí lakmusového
papírku určit jejich přibližné pH a rozhodněte, zda se jedná o roztok kyselý, zásaditý nebo
neutrální :
LÁTKA
HODNOTA pH
CHARAKTER ROZTOKU
OCET
CITRONOVÁ ŠŤÁVA
DESTILOVANÁ VODA
HYDROXID AMONNÝ
CHLORID ŽELEZITÝ
LÍH
CHLORID SODNÝ
THIOKYANID
DRASELNÝ
SÍRAN MĚĎNATÝ
MLÉKO
15
4) LABORATORNÍ SKLO :
Zkuste odpovědět na následující otázky:
( pokud si nevíte rady – máte k dispozici učebnice, studijní materiály a Internet )
Seznam otázek:
1. Jaké vlastnosti by měl mít laboratorní stojan?
2. K čemu se používá byreta?
3. K čemu se používá exsikátor?
4. Při které laboratorní práci se využívá chladič?
5. Jak při pohledu na dělicí nálevku poznáte, jestli je otevřená a roztok jí bude protékat, nebo
jestli je zavřená?
6. K čemu se používá Erlenmeyerova baňka?
7. K čemu se používá titrační baňka?
8. Jak se správně připevňuje držák ke stojanu a jak se do něj správně uchycují předměty?
9. K čemu se používá lodička? Čím se její použití liší od použití váženky?
10. Jak se správně umisťuje stopka nálevky do kádinky nebo jiné nádoby, do níž chceme
filtrovat?
11. Jaký jiný než plynový kahan se v chemické laboratoři používá?
12. Můžeme kádinku zahřívat přímo plamenem kahanu? Proč?
13. K čemu se používá váženka?
14. K čemu se používá třecí miska s tloučkem? Znáte podobné vybavení také z kuchyně?
15. K čemu se používá síťka s keramickou výplní? Proč by se neměla používat síťka
azbestová?
16. Který kahan je v chemické laboratoři běžnější: lihový, nebo plynový?
17. K čemu a jak se používá pipeta?
18. Je přesnější odměření objemu odměrným válcem, nebo pipetou?
19. Proč se zkumavky mají odkládat do stojanu a ne volně na stůl?
20. Ve kterých případech musíme při pipetování použít bezpečnostní pomůcky?
21. Jak musíme pracovat s vahami, abychom je nepoškodili?
22. K čemu se používá trojnožka?
23. Čím je rtuťový teploměr nebezpečný?
24. Jak musíme při pokusech držet zkumavku, abychom neublížili sobě ani nikomu jinému?
25. K čemu se používá střička?
26. Co uděláte s laboratorními kleštěmi, než jimi uchopíte horký křehký předmět? Proč?
27. Co je to tzv. zábrus a proč je jím destilační baňka opatřena?
28. K čemu se používá prachovnice?
29. K čemu se používá spalovací lžíce?
30. Smíme odměrnou baňku zahřívat? Proč?
16
Vypracování :
Rozstříhejte na jednotlivé kartičky, rozdělte je na dvě hromádky – zvlášť obrázky
a zvlášť
17
názvy a pak s nimi pracujte dle pokynu vyučujícího :
18
19
20
Vyučující vám připravil „poznávačku“. Dokážete k vystavenému laboratornímu sklu napsat
správný název?
Očíslované
laboratorní sklo
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
Název laboratorního skla
21
22
5) TAJNÉ PÍSMO :
Na žlutých papírcích je ukrytý název chemického prvku. Odkryjte název prvku pomocí
kouzelného roztoku ( jehož účinky a chemickou reakci vám vyučující prozradí na konci
soutěže ), a pak s pomocí studijních materiálů a Internetu vyhledejte :
Název prvku : ………………………………………………..
Výskyt v přírodě :
Vlastnosti :
Sloučeniny :
Výroba :
Využití :
23
Volný list pro doplnění poznámek :
24
Chemické sklo
Chemické nádobí je zhotoveno z tvrdého varného draselného nebo borosilikátového
skla (Simax, Jenatherm G, Pyrex), které se od běžného skla liší menším zásaditým výluhem
a větší odolností vůči zvýšené teplotě. Jeho teplota měknutí se pohybuje okolo 500oC a sklo
má malou tepelnou roztažnost, takže při nepravidelném zahřátí nepraská. Tepelnou odolnost
však nelze přeceňovat, zvláště v případě bodového ohřátí nesvítivým plamene kahanu. Také
prudké ochlazení může způsobit prasknutí skleněné nádoby. Prasknutí mohou napomoci
povrchové škrábance a rýhy. Pro zahřívání a vaření jsou určeny jen nádoby z varného
tenkostěnného skla, silnostěnné praskají. Porcelán také vydrží vyšší teplotu - jeho bod
měknutí se pohybuje okolo 1400oC.
Čištění chemického skla se provádí mýdlovou vodou nebo saponátem v obyčejné
vodovodní vodě a poté se oplachuje ve vodě destilované. Nádobí určené ke kvalitativní či
kvantitativní analýze se oplachuje 3x v destilované vodě, vždy v nové lázni. Zvláště
znečištěné nádobí se čistí naložením do chromsírové směsi, která se připravuje tak, že se
vodný roztok dvojchromanu draselného 1 : 10 smísí s 1-1,5 násobkem objemu kyseliny
sírové. Silnější chromsírová směs je nasycený roztok dvojchromanu v kyselině sírové.
Vznikne červeně zbarvená kapalina obsahující oxid chromový, která má silné oxidační
vlastnosti a nečistoty rozloží a uvede do roztoku. Jak se chromsírová směs zvolna
vyčerpává, mění barvu do zelena (vzniká oxid chromový). Chromsírová směs je neobyčejně
agresivní, je s ním možno pracovat jedině v gumových rukavicích a při reakci se může
zahřívat. Starší literatura udává čisticí směs manganistanovou, kterou však nelze doporučit,
neboť se může explozivně rozkládat. Na mastné depozity lze použít ethanolický louh, směs
hydroxidu sodného, ethanolu (lihu) a malého množství vody. S ethanolickým louhem je též
třeba pracovat opatrně a jedině v rukavicích.
Mytí nádobí je nedílnou součástí laboratorní práce a vyplácí se trpělivý a kvalifikovaný
přístup, aby drahé nádobí nepřicházelo nazmar. Důležité je mýt hned po použití a stupňovat
použité přípravky od nejjednoduššího (voda) k razantnějším: Nejprve zkoušíme kyselinu
chlorovodíkovou, sírovou dusičnou, u organických nečistot též ethanol, toluen a nakonec
chromsírovou směs. Mezi jednotlivými etapami musí být nádobí důkladně opláchnuto vodou,
neboť chromsírová směs prudce reaguje s některými organickými látkami, např. s
ethanolem.
Nádobí se neutírá, ale nechává volně okapat nebo se vkládá do sušárny (nikoli nádobí
s korkovými či gumovými součástmi a přesné odměrné nádobí). Urychleného schnutí
dosáhneme vypláchnutím ethanolem, případně pak ještě etherem či acetonem.
Druhy chemického nádobí a laboratorních pomůcek
Baňky s plochým nebo kulatým dnem a s dlouhým nebo krátkým hrdlem se používají k
zahřívání a jako reakční nádoby. Varné baňky s plochým dnem se tloušťkou a
odolností proti teplotě liší od titračních baněk, které bývají menší (max. 250 ml) a mají
široké krátké hrdlo. Titrační baňky nejsou odolné vůči zvýšené teplotě.
Bodotávek slouží k určování bodu tání pevných látek
1
1. vodní vývěva, 2. váženka, 3. titrační
baňka, 4. produktová baňka nebo
varná baňka, 5. postřikovací baňka, 6.
promývací baňka, 7. odměrná baňka,
8. odsávací baňka
Büchnerovy nálevky jsou porcelánové nálevky, do nichž se filtrační papír vkládá v
kolečkách na perforované dno. Používají se k podtlakové filtraci nasazené na odsávací
baňku.
Byrety jsou skleněné trubice s dělením odshora dolů očíslovaným, které jsou v dolním konci
zakončeny kohoutkem nebo hadičkou s tlačkou. Užívá se jich k odměřování přesného
objemu, který se pohybuje mezi 0.05 a 50 ml. U byret mnoho záleží na tom, aby se
zvláště při rychlejším vypouštění tekutiny vyčkalo, až tekutina dojde. Aby se na
odměrných nádobách hladce tvořil meniskus a neulpívaly nad ním kapky tekutiny, je
třeba odměrné nádoby, jmenovitě pipety a byrety náležitě čistit. To se děje vymýváním
vlažnou mýdlovou vodou a dále destilovanou vodou nebo chromsírovou směsí. Sušíme
prosávání vzduchu, nikdy do byrety nefoukáme. Odměrná nádoba má udaný obsah jen
při teplotě, pro kterou byla kalibrována (obvykle 20oC).
Dělicí nálevky zvané děličky slouží k oddělování nemísitelných kapalin (spodní fáze se
vypustí kohoutem) a pro dávkování kapalin do reakčních směsí. Tento druh děliček
mívá tubus opatřený zábrusem a nazývají se přikapávačky.
2
1. Mikropipeta, 2. pipeta, 3. zpětný chladič, 4. chladič Liebigův, 5. byreta, 6. kuličkový chladič, 7.
byreta s kohoutem, 8. hustoměr, 9. sestupný chladič Liebigův, 10. zpětný chladič Dimrothův, 11.
chladič Liebigův nezábrusový
Ehrlenmeyerovy baňky jsou kónické nádoby s úzkým nebo širokým hrdlem. Vyrábějí se v
objemech 25 ml až 5 l. Kónické zúžení zabraňuje většímu odpařování, umožňuje
krátkodobé zahřívání bez zpětného chladiče, zejména tehdy, když hrdlo baňky
přikryjeme hodinovým sklíčkem a kouskem ledu. Celý vnitřek baňky je dostupný
tyčinkou. Používají se ke krystalizaci, jako reakční nádoby, k zahřívání roztoků a lze do
nich jímat destiláty. Nelze je používat k jakékoli práci za sníženého tlaku, jak to platí
pro všechny tenkostěnné baňky s plochým dnem.
Frakční baňka je dlouhohrdlá baňka se postranním tubusem určená pro destialci. Hrdlem se
přes zátku se zavádí teploměr a na postranní tubus se opět pomocí zátky připojuje
Liebigův chladič a spodní konec se opatří alonží.
Frity jsou nálevky ve spodní části opatřené filtrační skleněnou destičkou ze slinutého skla
(frity). Vrchní část bývá válcovitá nebo kuželová a bývají označený S 0 až 4 podle
průlinčitosti (čím vyšší číslo, tím hustší). Používají se nasazené do tulipánku k
podtlakové filtraci.
3
1. vodní vývěva, 2. lihový kahan, 3. exsikátor, 4. odměrný výlec, 5. odměrný džbán, 6. odsávací baňka
s fritou, 7. varná baňka, 8. varná baňka, 9. Ehrlenmayerova baňka
Hadice pryžové nebo PVC se používají k vedení plynů, par i kapalin. Pryžové hadice
vzdorují dobře vodě, zředěným kyselinám i louhům, nesnášejí však chlor, páry bromu a
benzenu, bobtnají v olejích a uhlovodíkových rozpouštědlech. Jsou natolik pevné, že
silnostěnných tzv. tlakových hadic je možno užít k napojení vývěvy. Při navlékání musí
být hadice hladce seříznuta, aby se netrhala a nasazujeme-li ji na skleněnou trubici,
musí mít tato otavené okraje. Jde-li navlékání na sucho obtížně, je nutno potřít
skleněnou část nebo vnitřek hadičky glycerinem či lehce navlhčit. Po navlečení je
nezbytné hadičku na pevnou část připevnit svorkou, nikoli drátem, který může hadici
proříznout. PVC hadice jsou olejovzdorné a vůbec vůči chemikáliím velmi odolné,
nejsou však tak pevné, při tlakovém namáhání praskají. Lze je tepleně tvarovat. Ke
speciálním účelům se používají také drahé silikonové hadice, které odolávají vysokým
teplotám, olejům a uhlovodíkovým rozpouštědlům.
4
1. lodička na vážení, 2. třecí miska, 3. korkovrt, 4. varná baňka se zábrusem, 5. nálevka, 6.
násypka, 7. reagenční láhev, 8. prachovnice, 9. krystalizační miska, 10. krystalizační miska
Hodinová sklíčka jsou kruhová mírně vypouklá skla, která v závislosti na velikosti slouží k
přikrývání kádinek, nálevek a k sušení nebo k odpařování malých množství těkavých
rozpouštědel, např. při zkouškách krystalizace
Kádinky se podle poměru výšky a průměru dělí na vysoké a úzké. Vyrábějí se v objemech 5
ml až 10 l. Slouží k mísení a zahřívání, nehodí se ke krystalizaci a k uchovávání
těkavých rozpouštědel.
Nálevky se používají k nalévání kapalin a k filtraci roztoků. Podle účelu mají dlouhý nebo
krátký stonek o různý průměr. Pro filtrace větších množství se používají nálevky
žebrované.
Násypky se tvarem podobají nálevkám, ale mají široký a krátký stonek.
Odměrné baňky jsou skleněné baňky úzkohrdlé, obyčejně se zabroušenou zátkou, ale i bez
ní. Pojmou jeden určitý objem po znamínko vyznačené na hrdle (obvykle 50-1000 ml).
Znamínko na baňce je kruhové a při odměřování kapaliny je třeba, aby se opticky
přední strana kryla se stranou zadní, kruhové znaménko se má jevit jako přímka a
meniskus tekutiny se má dotýkat rysky dolním okrajem. Odměrných baněk používáme
k přípravě roztoků o známé a pokud možno přesné koncentraci. Tekutinu do nich
naléváme nálevkou a dáváme pozor, aby nesmáčela sklo nad ryskou. Stalo-li se tak,
vysušíme ji svitkem filtračního papíru, když jsme baňku naplnili až na několik ml pod
znamínko a pak pipetkou dodáme zbylé množství tekutiny. Odměrné nádoby se nikdy
5
nesuší za zvýšené teploty, neboť jsou přesně kalibrovány. Nenechávají se v
chromsírové směsi při čištění déle než několik hodin.
Odsávačky jsou silnostěnné Ehrlenmeyerovy baňky s postranní olivkou a používají se při
filtraci za sníženého tlaku k jímání filtrátu. Stejnou funkci plní i tlustostěnné zkumavky s
postranní olivkou zvané odsávací zkumavky.
Petriho miska je dvojitá miska s krycím víkem.
Pipety slouží k odměření menšího objemu tekutiny. Rozeznáváme pipety nedělené a pipety
dělené . Prvé z nich jsou nejčastěji skleněné trubice, které jsou ve středu válcovitě
rozšířeny a na dolním konci vytaženy v úzký otvor. Mají jen jednu známku umístěnou
nad rozšířením a slouží k odměření jen jednoho objemu na pipetě označeného. Jejich
plnění se děje tak, že mírně nasajeme tekutinu nad známku, uzavřeme horní otvor
zvlhčeným ukazovákem a osušíme dolní konec filtračním papírem. Pak opatrným
uvolňováním ukazováčku necháme meniskus tekutiny klesnout až ke kruhové známce.
Nato vyprázdníme obsah pipety do připravené nádoby, tak že přiložíme dolní otvor
pipety kolmo držené na skleněnou vnitřní stěnu nádoby, uvolníme ukazováček a
necháme téci, až ustane souvislý proud. Pak vyčkáme cca 15 sekund a otřeme dolní
otvor pipety jedním krátkým posunutím po stěně nádoby. Zbylá kapalina se nikdy
nevyfukuje. Dělené pipety jsou skleněné trubice, které jsou děleny na ml, popř. na
jejich zlomky a jsou od shora dolů očíslovány. Na dolním konci jsou vytaženy rovněž v
úzký otvor. Hodí se k odměření různých množství tekutiny. Plní se nasátím až po horní
známku a vyprazdňují se vypouštěním tekutiny, až meniskus klesne k žádané známce.
Prachovnice jsou širokohrdlé lahve podobné reagenčním a slouží k uchovávání pevných
preparátů.
Reagenční lahve mají zábrusové nebo šroubovací uzávěry a slouží k uchovávání preparátů.
Vyrábějí se ve velikostech od 50 ml do 10 l. Často se vedle skleněných používají
levnější polyethylenové.
Třecí misky s tloučkem se používají k roztírání preparátů a lze je použít i k tření barev.
Nejčastěji jsou porcelánové se zdrsnělým povrchem a tloučkem, existují však i hladké
a skleněné misky. Pro analytické účely se používají misky achátové, které mají
minimální otěr.
Vodní vývěva slouží k evakuaci nádob pro podtlakovou filtraci, destilaci ap.
Zábrusové aparatury slouží obvykle k destilaci a k organickým syntézám, které probíhají za
zvýšené teploty a po řadu hodin. Tyto syntézy vyžadují dobře utěsněné reakční
soustavy, aby neunikala těkavá rozpouštědla. Chladiče zpětné se používají ke
kondenzaci těkavých komponent unikající ze zahřívaných reakčních směsí a k jejich
zpětnému vracení do reakční směsi. Chladiče sestupné se používají ke kondenzaci par
složek při destilaci a odvádí se jimi destilát do jímadla. Většinou jsou to vodní chladiče,
u nízkovroucích kapalin (do 150 oC) stačí vzduchem chlazená dostatečně dlouhá
trubice, tzv. vzduchový chladič . Trubice musí být dostatečně dlouhá, aby destilát
kondenzoval již v její první třetině. Nejrozšířenější typy vodních chladičů jsou chladič
dle Liebiga , nejúčinnější a nejpoužívanější je spirálový chladič Dimrothův . Běžný je
také kuličkový chladič . K destilaci určené sestupné chladiče mají přitaven nástavec,
kterým se připojují k destilační baňce a do kterého se umisťuje teploměr ke kontrole
teploty odcházejících par. Vedle tubusu na teploměr může mít chladič druhý tubus k
zavedení kapiláry při vakuové destilaci. Tento typ chladiče se nazývá Claisenův chladič
. Je-li nástavec odpojitelný, lze jej použít k přeměně zpětného chladiče (Liebigova či
6
Dimrothova, ne kuličkového) na sestupný určený k destilaci a nazývá se Claisenův
nástavec . Stejnou funkci má nástavec s odbočkou , který však nemá tubus na
kapiláru. Destilační soustava se zakončuje alonží kterou se destilát odvádí do jímky. Y
kusy slouží k napojení zpětného chladiče a přikapávačky u soustav určených syntéze
pod zpětným chladičem. Sušicí rourka brání vniknutí vlhkosti do aparatury a je
naplněna hygroskopických chloridem vápenatým. Jádro s nástavcem na přehánění
vodní parou se používá při destilaci s vodní parou. Funkční zapojení zábrusových kusů
je patrno na těchto obrázcích: - zahřívání pod zpětným chladičem za vyloučení
vlhkosti, do směsi se přikapává reakční složka a míchá se míchadlem. - extrakce se
Soxhletovým přístrojem (viz. extrakce), nezábrusová destilační aparatura se vzdušným
chladičem, - standardní zábrusová aparatura k destilaci, - aparatura k destilaci s vodní
parou (viz. destilace), - aparatura k vakuové destilaci s jímkou na frakce (tzv. prasátko).
Zábrusy slouží k utěsnění dílů aparatur a nahrazují provrtané zátky pospojované hadičkami.
Běžné jsou kuželové zábrusy s normovaným průměrem (První č. udává průměr
zábrusu a druhé označuje délku zábrusu při úkosu 1:10. Vyrábějí se zábrusy od 5/13
do 100/60 a nejběžnější jsou NZ 14.5/23 a NZ 29/32 nebo NZ 45/40. Při nákupu dílů
aparatur musejí být pochopitelně všechny zábrusy stejné. Pro spojování různých
zábrusů se používají tzv. přechodní vložky neboli redukce . Pro specielní použití jsou
určeny kulové zábrusy. V současnosti se místo zábrusů často používají šroubové spoje
s převlečnou polyethylenovou matkou, které jsou označeny písmeny GL a číslem
udávající průměr skleněné části. Při sestavování zábrusových aparatur je nutné dbát
určitých zásad zaručujích funkčnost a bezpečnost. Jednotlivé díly musejí být bezpečně
upevněny v držácích stojanu a nesmějí být zkříženy, aby pnutí nezpůsobilo po zahřátí
popraskání skla. Části by měly být z téhož druhu skla, neboť při rozdílné roztažnosti
jednotlivých dílů opět vzniká pnutí a zábrusy pak nejdou rozebrat. Zapečení zábrusů se
zamezuje namazáním Ramsayovým tukem, který zároveň těsní. Správně namazaný
zábrus při otočení zprůhlední a nevytlačuje přebytek mazadla. Kohouty se mažou
mimo vrtání, které by se mohlo ucpat. V případě, že zábrusy, zejména kohouty,
netěsní, přebrušují se jemným křemeným pískem (dodává se specielně k tomuto
účelu). Aby se zábrus nezapekl, nesmí se do něj dostat reakční směs a aparatura se
musí rozebírat za tepla. Ukládají-li se díly mimo provoz, do zábrusem se vloží kousek
papíru. Zapečení zábrusy se uvolňují opatrným vikláním, kape se do nich glycerin nebo
se lehce nahřívají tak, aby se roztáhl vnější plášť a nikoli jádro. Aby se dosáhlo co
největšího teplotního rozdílu mezi jádrem a pláštěm, zábrus se nejprve vychladí v
suchém ledu a pak rychle ohřeje. Plamenem nelze ohřívat zábrusy lahví s hořlavinami,
ty se musejí ohřívat třením. Zvláště svízelné případy zamrzlých kohoutů se daří otevřít
pomocí mechanického světáku, jehož čelisti se vyloží tuhým papírem, aby kov
nedosedal přímo na sklo. Do roztažených čelistí se vloží zábrus tak, aby se plášť
zábrusu opíral o nepohyblivou a jádro o pohyblivou čelist. Mírným dotlačením čelistí
jádro z pouzdra vyklouzne, nesmí však upadnout na zem.
Zátky se používají korkové, pryžové nebo polyethylenové. Pryžové zátky lépe těsní, do
korkových se zase lépe řežou otvory. Otvory do zátek vrtáme korkovrtem proti rovné
ploše od užšího konce zátky k širšímu. Při řezání pryže smáčíme korkovrt glycerinem,
korkové zátky řežeme na sucha a před vrtáním je důkladně promačkáme, nejlépe mezi
dvěma prkénky, kterými pohybujeme tak, aby se zátka otáčela pod mírným tlakem
kolem své osy. K tomuto účelu lze zakoupit páčkové mačkadlo neboli krokodýla.
Korkovrty se ostří ostřičem tak, že se nůž odtáhne od kužele, kužel se zasune do
korkovrtu, nůž se přitlačí a otáčí se jím.
Zkumavky slouží pro pokusy v malém měřítku, pro orientační zkoušky rozpustnosti,
krystalizaci malých množství apod. Snášejí náhlé změny teplot a skleněné lze jzahřívat
přímým plamenem nebo i prudce ochladit tekoucí vodou.
7
Názvosloví anorganických sloučenin
Obecné principy názvosloví
V chemii jsou základními informačními jednotkami symboly, vzorce a názvy prvků a
sloučenin. Musí proto existovat přesná pravidla pro jejich tvorbu, aby byly přesné a
srozumitelné všem uživatelům. Formulací pravidel, podle nichž se zapisují chemické vzorce a
tvoří názvy chemických sloučenin, se zabývá chemické názvosloví.
Chemické názvosloví odráží současný stav poznání a rozvíjí se na základě nových poznatků
všech odvětví chemie. S rozvojem chemického poznání je třeba zavádět nové pojmy a hledat
pro ně odpovídající jazykové vyjádření. Proto i názvoslovná norma přijatá v roce 1972 je
postupně rozvíjena a doplňována.
Základním principem moderního názvosloví je jeho racionálnost. Názvoslovná pravidla musí
umožnit vytvořit srozumitelný název kterékoliv chemické sloučeniny, přičemž podle potřeby
musí být možno do názvu vložit i další informace, především strukturního charakteru. Je však
třeba se vyhnout tomu, aby se nevhodnou aplikací názvoslovných pravidel vytvářely názvy
málo srozumitelné nebo zbytečně přeurčené.
Názvosloví anorganických sloučenin využívá při tvorbě názvů převážně adičního principu, i
když nevylučuje použití principu substitučního, charakteristického pro názvosloví organické
chemie. Někdy je možno výhodně využít názvoslovná pravidla formulovaná pro koordinační
sloučeniny i pro sloučeniny jednoduché.
Základní veličinou, na níž je názvosloví anorganické chemie vybudováno, je oxidační číslo
prvků. Jde o pojem formální a oxidační číslo velmi často neodpovídá skutečné elektronové
konfiguraci v molekule. Právě tato jeho vlastnost může někdy působit názvoslovné potíže.
Pro názvoslovné účely je oxidační číslo prvku definováno jako elektrický náboj, který by byl
na atomu prvku přítomen, kdyby elektrony každé vazby z prvku vycházející byly přiděleny
elektronegativnějšímu z obou vazebných partnerů. Vodík ve spojení s nekovy je konvenčně
považován za složku elektropozitivnější. Atom prvku v základním stavu má oxidační číslo
nula a vazba mezi atomy téhož druhu nepřispívá k oxidačnímu číslu.
Existuje řada sloučenin, v nichž je určení oxidačního čísla sporné. Mají-li oba vzájemně
vázané prvky přibližně stejnou elektronegativitu, je nutno přihlédnout k chemickému chování
sloučeniny.
1
Částice
Oxidační čísla atomů
Částice
Oxidační čísla atomů
CO32-
CIV, O-II
P4
P0
CH4
C-IV, HI
P2H4
P-II, HI
NH4+
N-III, HI
O2F2
OI, F-I
NF4+
NV, F-I
Ni(CO)4
Ni0, CII, O-II
[Pt(NH3)2Cl2]
PtII, Cl-I, N-III, HI
Oxidační číslo, uvedené římskými číslicemi v kulatých závorkách bezprostředně za názvem
prvku ve sloučenině nebo ve vzorcích bez závorek jako pravý horní index u symbolu prvku,
se nazývá Stockovým oxidačním číslem. K vyznačení nábojů složitějších iontů se používá
Ewensovo-Bassettovo číslo psané bezprostředně za názvem iontu v kulatých závorkách
arabskými číslicemi následovanými znaménkem náboje
UO2SO4
síran uranylu(2+)
Na2[Fe(CO)4]
tetrakarbonylferrid(-II) (nebo (2-)) disodný
II
IV
Pb2 Pb O4
tetraoxid diolovnato-olovičitý
K označení kladných oxidačních čísel prvků se v českém názvosloví používá zakončení
uvedených v následující tabulce:
Zakončení
Oxidační číslo
kationtu
aniontu
I
-ný
-nan
II
-natý
-natan
III
-itý
-itan
IV
-ičitý
-ičitan
V
-ičný, -ečný
-ičnan, -ečnan
VI
-ový
-an
VII
-istý
-istan
VIII
-ičelý
-ičelan
Pro záporné oxidační číslo se užívá koncovka -id, bez ohledu na jeho velikost.
2
Názvy prvků a jejich skupin
Izotopy prvků s výjimkou vodíku nemají samostatné názvy a značky. Pro izotopy vodíku je
možno použít následujících názvů a symbolů
protium (čti protium nebo procium)
1
H
deuterium
2
H nebo D
tritium (čti tritium nebo tricium)
3
H nebo T
Prvky lze dělit na kovy, polokovy a nekovy. Je povoleno užívání skupinových názvů
alkalické kovy
Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
kovy alkalických zemin
Ca, Sr, Ba, Ra
chalkogeny
O, S, Se, Te, Po
halogeny
F, Cl, Br, I, At
prvky vzácných zemin
Sc, Y, La, Ce až Lu
lanthanoidy
Ce až Lu
aktinoidy
Th až Lr
uranoidy
Np, Pu
curoidy
Bk až Lr
transurany
prvky následující za uranem
přechodné prvky
prvky s částečně zaplněnými d-orbitaly
triely
B, Al, Ga, In, Tl
tetrely
C, Si, Ge, Sn, Pb
pentely
N, P, As, Sb, Bi
Nukleonové číslo, atomové (protonové) číslo, počet atomů v molekule a náboj iontu se
vyjadřují číselnými indexy umístěnými vlevo nahoře, vlevo dole, vpravo dole a vpravo nahoře
u symbolu prvku. Symbol 3216S22- tedy představuje disulfidový anion se dvěma zápornými
náboji, který je tvořen dvěma atomy síry s protonovým číslem 16 a hmotnostním číslem 32.
Jaderné rovnice lze psát buď podle vzoru
26
12Mg
+ 42He
→
29
13Al
+ 11H
26
nebo zkráceně
12Mg(α
,p)2913Al
kde symbol před závorkou značí výchozí nuklid, první symbol v závorce označuje ostřelující
částici, druhý emitovanou částici a symbol za závorkou popisuje vznikající nuklid.
Má-li se zdůraznit, že sloučenina obsahuje určitý izotop, píše se za názvem prvku pomlčka a v
hranaté závorce se uvede jeho symbol s hmotnostním číslem
32
chlorid fosforitý-[32P]
2
kyselina-[2H] sírová-[35S]
PCl3
H235SO4
15
N2H3
3
amoniak-[15N,2H]
Chemické vzorce a názvy sloučenin
Vzorce poskytují nejjednodušší a nejnázornější charakteristiku anorganických sloučenin.
Používají se především v chemických rovnicích a preparačních návodech. Použití v textu se
obecně nedoporučuje, ale v řadě případů je i zde přehledný vzorec výhodnější než těžkopádný
a někdy obtížně srozumitelný název. Vzorce je možno podle způsobu jejich použití psát několika způsoby.
Stechiometrický (empirický) vzorec vyjadřuje stechiometrické složení sloučeniny. Počet
sloučených atomů se vyznačuje číselným indexem vpravo dole za značkou prvku (číslice 1 se
neuvádí) a vzorec se obvykle uzavírá do složených závorek - {NH2}, {AlCl3}, {SiO2},
{P2O5}, {K2S2O7}.
Molekulový vzorec vyjadřuje nejen stechiometrické složení látky, ale i její relativní
molekulovou hmotnost. Umožňuje odlišit polymerní formy sloučenin
NO2
oxid dusičitý monomerní
N2H4
hydrazin
N2O4
oxid dusičitý dimerní
P4O10
oxid fosforečný
Funkční (racionální) vzorec umožňuje zdůraznit existenci charakteristických atomových
seskupení (funkčních skupin) v dané sloučenině. Je zjednodušenou formou strukturního
vzorce. Funkční skupiny je možno pro větší přehlednost uzavírat do kulatých závorek nebo je
oddělovat tečkou nebo vazebnou čárkou. Chceme-li zdůraznit, že funkční skupina, molekula
nebo ion je komplexní, uvádí se v hranatých závorkách. Vzorec solvatující molekuly
v krystalosolvátu se od vzorce základní sloučeniny odděluje tečkou, která se v názvu čte
"plus". Počet molekul se vyjádří číslicí před vzorcem (obvykle se od něj neodděluje mezerou).
Analogicky se píší i vzorce podvojných sloučenin.
Vzorec
stechiometrický
funkční
{H2NO}
NH4NO2
{NH}
NH4N3
{CaH2O2}
Ca(OH)2
{NH2}
H2N.NH2, H2N-NH2, (NH2)2
{K2PtCl6}
K2[PtCl6]
{FeH14SO5}
FeSO4.7H2O
{KMgH12Cl3O6}
KCl.MgCl2.6H2O
4
Strukturní (konstituční) vzorec zobrazuje uspořádání navzájem sloučených atomů, zpravidla
však neudává prostorové uspořádání molekuly
O
O
\
/
Cl-S-S-Cl
/
\
O
O
H-O-H
H-O-S-O-S-O-H
Jeho variantou je elektronový strukturní vzorec graficky vyjadřující uspořádání valenčních
elektronů, tedy i nevazebných, kolem všech atomů ve sloučenině. Parciální náboje na
atomech spojených kovalentní vazbou se vyznačují znaménky (+) nebo (-), případně δ+ a δ- ,
umístěnými nad symbolem prvku
Geometrický vzorec znázorňuje v mezích daných technikou grafického zobrazení skutečné
prostorové geometrické uspořádání atomů ve sloučenině
Krystalochemický vzorec vyjadřuje koordinaci každého atomu, iontu či molekuly v krystalu,
t.j. počet atomů, iontů nebo molekul, které bezprostředně daný atom, ion či molekulu
obklopují. Je to vlastně stechiometrický vzorec, k němuž ve tvaru zlomku přidáváme
koordinační čísla
{SiO4}
Si : O = 1 : 2
4 O obklopují Si, 2 Si obklopují O
2
Ve vzorcích se uvádí elektropozitivní součást sloučeniny vždy na prvním místě, přestože v
názvu je pořadí opačné (RbCl - chlorid rubidný). U binárních, ternárních i složitějších
sloučenin nekovů se prvky uvádějí v pořadí - Rn, Xe, Kr, B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S,
At, I, Br, Cl, O, F.
U sloučenin tří a více prvků je třeba dodržovat pořadí odpovídající tomu, jak jsou prvky
skutečně vázány. Nedodržení tohoto pravidla může vést k záměně některých sloučenin (na př.
kyselina kyanatá, isokyanatá a fulminová). Je-li ve sloučenině vázáno několik atomů či skupin
na tentýž atom, uvádí se nejprve centrální atom a za ním následují ostatní složky v abecedním
pořadí.
5
Názvy sloučenin se tvoří z názvů jejich součástí tak, aby co nejlépe vystihovaly
stechiometrické poměry i strukturu dané sloučeniny. Ve většině případů je název sloučeniny
složen z podstatného a přídavného jména. Podstatné jméno je odvozeno od elektronegativní
části sloučeniny, přídavné jméno charakterizuje část elektropozitivní. V názvu se dodržuje
pořadí podstatné jméno - přídavné jméno
Ca(NO3)2
dusičnan vápenatý
HMnO4
kyselina manganistá
Název elektronegativní složky sestávající z atomů jednoho prvku, s výjimkou sloučenin
vodíku s nekovy se tvoří koncovkou -id
SF6
fluorid sírový
ZnS
CrO3
oxid chromový
Ca3N2
sulfid zinečnatý
nitrid vápenatý
Je-li elektronegativní složka tvořena více atomy, lze obvykle jeden atom označit jako
centrální. K základu názvu centrálního atomu se připojí zakončení -an, jemuž předchází
zakončení oxidačního čísla centrálního atomu. V případě potřeby je možno název zpřesnit
podle pravidel platných pro názvosloví koordinačních sloučenin
Li2SeO4
selenan lithný
Sr(OCl)2
chlornan strontnatý
Ve druhém pádu se název elektropozitivní složky uvádí v názvech nevalenčních sloučenin
(Fe2P - fosfid diželeza), sloučenin s atomovými skupinami zakončenými na -yl (Ni(CO)4 tetrakarbonyl niklu), složených kationtů (H3O+ ClO - chloristan oxonia), některých sloučenin
kyslíku (H 2O 2 - peroxid vodíku, O 2F 2 - difluorid dikyslíku) a některých komplexů.
Stechiometrické složení sloučenin se v názvu vyznačuje jednak zakončeními podle
oxidačních čísel, jednak číslovkovými předponami. Při počtu vyšším než dvanáct se
číslovkové předpony nahrazují arabskými číslicemi. Je-li počet atomů velký, užívá se
předpony poly-. K vyznačení počtu větších atomových skupin nebo tam, kde by použití
jednoduchých číslovkových předpon vedlo k nejasnostem, se používá násobných
číslovkových předpon odvozených od základních číslovkových předpon příponou -kis. Je-li
název sloučeniny jednoznačný, je možno číslovkové předpony vynechat
Na2S2
disulfid disodný (sodný)
Li2HPO4
hydrogenfosforečnan dilithný (lithný)
Ca3(PO4)2
bis(fosforečnan) trivápenatý (fosforečnan vápenatý)
(SO3)3
oxid sírový trimerní
U některých vodíkatých sloučenin je možno použít jednoslovný název, v němž se na prvém
místě uvede název prvku nebo atomové skupiny se zakončením -o a připojí se slovo vodík
HF
fluorovodík
HCN
6
kyanovodík
Názvy vodíkatých sloučenin prvků 13. až 16. skupiny periodického systému i sloučenin
odvozených se tvoří použitím koncovky -an
AlH3
alan
AsH3
arsan
BH3
boran
SbH3
stiban
B2H6
diboran
BiH3
bismutan
SiH4
silan
H2S
sulfan
Si2H6
disilan
H2Sx
polysulfan
PH3
fosfan
H2Se
selan
P2H4
difosfan
H2Te
tellan
Názvy iontů a atomových skupin
Jednoatomové kationty mají názvy tvořené ze základu názvu prvku a koncovky určené
oxidačním číslem atomu. Víceatomové ionty odvozené z jednoatomových aniontů adicí
protonů a jejich deriváty mají zakončení -onium. Stejně se tvoří názvy kationtů vytvořených
připojením protonu k molekule sloučeniny nemající charakter kyseliny. Připojí-li se proton k
molekule kyseliny s víceatomovým aniontem, používá se koncovky -acidium
Na+
kation sodný
Ce4+
kation ceričitý
+
XH4 (X=P,As,Sb)
fosfonium, arsonium, stibonium
XH3+ (X=O,S,Se,Te)
oxonium, sulfonium, selenonium, telluronium
XH2+ (X=F,I)
Sb(CH3)4+
Cl2F+
H2NO3
fluoronium, jodonium
tetramethylstibonium
dichlorfluoronium
+
CH3COOH2+
nitratacidium
acetatacidium (acetacidium)
Ion NH4+ se nazývá ion amonný. Zakončením -amonný se tvoří názvy všech kationtů
odvozených substitucí od amoniaku nebo jiných zásad, jejichž pojmenování končí na -amin
[(CH3)3NH]+
kation trimethylamonný
HONH3+
kation hydroxylamonný
Názvy kationtů odvozených adicí protonu na jiné dusíkaté zásady se tvoří použitím koncovky
-ium. Lze-li od dusíkaté zásady vytvořit více než jeden kation, je účelné v názvu vyznačit
jeho náboj
C6H5NH3+ anilinium
N2H5+
hydrazinium (1+)
C5H5NH+ pyridinium
N2H62+
hydrazinium (2+)
7
Je-li složený kation zakončen na -acidium nebo -ium, je v názvu solí uváděn ve 2.pádu
(H3SO4)ClO4
(H2NO3)2SO4
chloristan sulfatacidia
N2H5Cl
chlorid hydrazinia
síran nitratacidia
N2H6Cl2
dichlorid hydrazinia
Jednoatomové a některé víceatomové anionty mají zakončení -id
H-
O2-
ion hydridový
-
D
ion deuteridový
FB3-
S
2-
ion oxidový
ion nitridový
3-
ion fosfidový
ion sulfidový
P
ion fluoridový
Se2-
ion selenidový
Sb3-
ion antimonidový
ion boridový
C4-
ion karbidový
Si4-
ion silicidový
O2-
ion hyperoxidový
OH- ion hydroxidový
O22- ion peroxidový
S22- ion disulfidový
N3- ion azidový
-
2-
NH2 ion amidový
C22-
N3-
NH
I 3-
ion trijodidový
ion imidový
-
ion acetylidový
O3 ion ozonidový
-
CN
N2H3
ion kyanidový
-
ion hydrazidový
Názvy aniontů odvozených od oxokyselin mají zakončení podle oxidačního čísla centrálního
atomu
ClO-
anion chlornanový
BrO4- anion bromistanový
NO2-
anion dusitanový
XeO64-
anion xenoničelanový
Některé neutrální a elektropozitivní atomové skupiny obsahující kyslík či jiné chalkogeny
mají nezávisle na svém náboji názvy se zakončením –yl
OH
hydroxyl
SeO
seleninyl
CO
karbonyl
SeO2
selenonyl
NO
nitrosyl
CrO2
chromyl
NO2
nitryl
UO2
PO
fosforyl
ClO
chlorosyl
VO
vanadyl
ClO2
chloryl
SO
thionyl
ClO3
perchloryl
SO2
sulfuryl
S2O5
disulfuryl
uranyl
Takové názvy atomových skupin lze používat pouze pro sloučeniny, v nichž jsou tyto skupiny
skutečně přítomny jako diskrétní jednotky. Např. při pojmenování (SbO)2SO4 nebo
Bi(NO3)(O) nelze použít názvů "antimonyl" resp. "bismutyl", protože tyto sloučeniny
neobsahují izolované skupiny SbO resp. BiO. Je-li v atomové skupině kyslík nahrazen sírou
nebo jiným chalkogenem, tvoří se jejich název přidáním předpon thio-, seleno-, telluroCS
thiokarbonyl
PSe
8
selenofosforyl
Mají-li atomové skupiny stejného složení různý náboj, lze při jejich specifikaci použít čísla
Ewens-Bassettova nebo Stockova
UO2+
UO22+
uranyl (1+) (uranyl(V))
uranyl (2+) (uranyl(VI))
Je-li atomová skupina pozitivní součástí sloučeniny, uvádí se její název ve druhém pádu
COCl2
dichlorid karbonylu
CS(NH2)2
diamid thiokarbonylu
PSF3
trifluorid thiofosforylu
IO2F
fluorid jodylu
S2O5ClF
chlorid-fluorid disulfurylu
SO2NH
imid sulfurylu
Iso- a heteropolyanionty
Isopolyanionty, t.j. anionty obsahující více než jeden centrální atom téhož prvku a odvozené
na základě kondenzace monomerních jednotek, je možno pojmenovat úplným
stechiometrickým názvem bez ohledu na strukturu. Mají-li všechny centrální atomy stejné
oxidační číslo, není nutno uvádět počet kyslíkových atomů, uvede-li se náboj aniontu nebo
počet kationtů. Jsou-li v isopolyaniontu přítomny centrální atomy s různými oxidačními čísly,
je nutno to v názvu vyznačit patřičnými koncovkami. Cyklické a řetězovité struktury je
možno odlišit předponami cyklo- a katena-. Názvy solí a volných kyselin se tvoří analogicky
Si2O76-
anion dikřemičitanový(6-)
(Mo2VMo4VIO18)2-
anion dimolybdeničnano-tetramolybdenanový(2-)
K5P3O10
trifosforečnan pentadraselný (draselný)
(P3O10)5-
anion katena-trifosforečnanový(5-)
Na2Mo6O19
19-oxohexamolybdenan disodný
Názvy řetězovitých heteropolyaniontů, t.j. aniontů obsahujících nejméně dva různé druhy
centrálních atomů, se tvoří tak, že se názvy složek oddělené pomlčkou uvádějí v abecedním
pořadí. Je-li známa struktura, uvádějí se aniontové složky v pořadí, v němž jsou vázány.
Začíná se názvem té krajní složky, jejíž symbol centrálního iontu je v abecedním pořadí dříve.
Stejně se tvoří i názvy cyklických heteropolyaniontů. Výchozí bod v cyklu i směr, kterým
pojmenování postupuje, je dán abecedním pořadím symbolů centrálních atomů
(O3CrOSO3)2-
anion chromano-síranový(2-)
(O3CrOAsO2OPO3)4-
anion chromano-arseničnano-fosforečnanový(4-)
(O3AsOPO2OAsO3)5-
anion bis(arsenato)-dioxofosforečnanový(5-)
[P(W3O10)4]3-
anion tetrakis(triwolframáto)-fosforečnanový(3-)
(OAsO2OCrO2OSO2OPO2)2-
anion cyklo-arseničnano-chromano-sírano-fosforečnanový(2-)
9
(NH4)6(TeMo6O24).7H2O
heptahydrát hexamolybdenano-telluranu hexaamonného
H4(SiW12O40)
kyselina tetrahydrogenkřemičitano-dodekawolframová
Názvy kyselin a jejich derivátů
Názvy bezkyslíkatých kyselin (binárních resp. pseudobinárních) se tvoří přidáním koncovky
-ová k názvu dané sloučeniny nekovu s vodíkem
HF
kyselina fluorovodíková
H2S
kyselina sirovodíková
HI
kyselina jodovodíková
HCN
kyselina kyanovodíková
Názvy oxokyselin jsou složeny z podstatného jména kyselina a přídavného jména
charakterizujícího elektronegativní část molekuly, t.j. centrální atom a jeho oxidační číslo
HClO
kyselina chlorná
HClO3
kyselina chlorečná
HClO2
kyselina chloritá
HClO4
kyselina chloristá
Tvoří-li prvek v témže oxidačním čísle několik kyselin lišících se počtem "kyselých"
vodíkových atomů, je nutno tento počet v názvu vyznačit číslovkovou předponou a
předponou hydrogen- nebo využít zásady názvosloví koordinačních sloučenin
HIO4 kyselina hydrogenjodistá
HReO4
H3IO5 kyselina trihydrogenjodistá
H3ReO5 kyselina pentaoxorhenistá
H5IO6 kyselina pentahydrogenjodistá
kyselina tetraoxorhenistá
H6TeO6 kyselina hexahydrogentellurová
Pro některé oxokyseliny boru, křemíku, fosforu, jodu a telluru je možno použít triviálních
názvů tvořených pomocí předpon ortho- a metaH3BO3 kyselina orthoboritá
(HBO2)x
kyselina metaboritá
H4SiO4 kyselina orthokřemičitá
(H2SiO3)x
kyselina metakřemičitá
H3PO4 kyselina orthofosforečná
(HPO3)x
kyselina metafosforečná
H5IO6
HIO4
kyselina metajodistá
H2TeO4
kyselina metatellurová
kyselina orthojodistá
H6TeO6 kyselina orthotellurová
K pojmenování některých kyslíkatých kyselin obsahující dusík nebo síru se používají triviální
názvy
HOCN kyselina kyanatá
H2S2O4
kyselina dithioničitá
HNCO kyselina isokyanatá
H2S2O6
kyselina dithionová
HONC kyselina fulminová
H2SnO6
kyseliny polythionové
H2SO2
H2NO2
kyselina nitroxylová
kyselina sulfoxylová
10
Pro některé oxidy s přesně nedefinovaným obsahem vody a stupněm polymerace je možno
používat zavedené názvy jako kyselina křemičitá, cíničitá, antimoničná, tantaličná,
bismutičná, wolframová, tellurová a p.
Předponou peroxo- před názvem kyseliny vyznačujeme záměnu atomu kyslíku za skupinu
-O-O-. Počet peroxo-skupin v molekule se vyznačuje číslovkovou předponou
HNO4
kyselina peroxodusičná
H2CO4 kyselina peroxouhličitá
H2S2O8
kyselina peroxodisírová
H2SO6
kyselina diperoxosírová
Názvem thiokyseliny označujeme takové kyseliny, v nichž je jeden nebo více kyslíkových
atomů nahrazeno atomy síry. Více než jeden takový atom síry v molekule se vyznačí
číslovkovou předponou
H2S2O3 kyselina thiosírová
H2MoO2S2
kyselina dithiomolybdenová
HSCN
H3AsS4
kyselina tetrathioarseničná
kyselina thiokyanatá
Atom síry vázaný ve skupině -SH lze předponou thiol- odlišit od terminálně vázaného atomu
=S, jehož přítomnost se vyznačí předponou thion- CO(OH)(SH) kyselina thioluhličitá
CS(OH)2
kyselina thionuhličitá
Podobně jako předpony thio- je možno v analogických případech používat předpony selenoa telluroHSeCN
kyselina selenokyanatá
HNCTe
kyselina telluroisokyanatá
Názvy halogeno-substituovaných derivátů kyselin vzniklých náhradou části skupin -OH
halogenem se tvoří podle zásad platných pro názvosloví koordinačních sloučenin
HSClO3 kyselina chlorosírová (trioxochlorosírová)
HPO2F2
kyselina difluorofosforečná
Substituované kyseliny, které v molekule obsahují skupiny -NH2, =NH, ≡N, -NH.NH2 nebo
-NH2O, se pojmenovávají pomocí předpon amido-, imido-, nitrido-, hydrazido- a
hydroxylamidoNH2.SO3H kyselina amidosírová
NH(OH)(SO3H) kyselina hydroxylamido-N-sírová
NH(SO3H)2 kyselina imido-bis(sírová)
NH2.OSO3H
N(SO3H)3
kyselina hydroxylamido-O-sírová
kyselina nitrido-tris(sírová) NH2.NH.SO3H
kyselina
hydrazidosírováPředponou hydrido- lze utvořit názvy kyselin, které obsahují vodík vázaný
přímo na centrální atom
H[PH2O2]
kyselina dihydridodioxofosforečná (triviální název kyselina fosforná)
H2[PHO3]
kyselina hydridotrioxofosforečná (triviální název kyselina fosforitá)
Estery anorganických kyselin se pojmenovávají podle vzorů
(CH3O)SO3H methylester kyseliny sírové
B(OCH3)3
11
trimethylester kyseliny borité
Jako funkční deriváty kyselin označujeme látky formálně vzniklé substitucí všech
OH-skupin a někdy i dalších atomů kyslíku v molekule kyseliny jinými skupinami. Názvy
halogenidů a amidů kyselin se tvoří v souhlase s názvy atomových skupin
NOCl chlorid nitrosylu
COBr2
dibromid karbonylu
SOF4 tetrafluorid thionylu
SO2(NH2)2
diamid sulfurylu
PSCl3 trichlorid thiofosforylu
NH(SO2NH2)2
diamid kyseliny imido-bis(sírové)
Tam, kde u halogenoderivátů není možno použít názvu atomové skupiny, označujeme tyto
sloučeniny jako halogen-oxidy MoCl2O2
dichlorid-dioxid molybdenový
XeF2O
difluorid-oxid xenoničitý
Sloučeniny dusíku, k jejichž pojmenování se dříve používal název nitril, je třeba formulovat
jako nitridy
(PNCl2)3 nitrido-dichlorid fosforečný trimerní Na[OsNO3]
nitrido-trioxoosmičelan sodný
Názvy solí
Názvy jednoduchých solí se tvoří z názvů iontů, z nichž se skládají Ba(SCN)2
thiokynatan
barnatý Ca(ClO)2 chlornan vápenatý
Atomy vodíku, které lze nahradit kationty kovů, se obvykle označují jako "kyselé vodíky".
Soli, které je obsahují, je možno označit skupinovým názvem kyselé soli. Přítomnost
"kyselých" vodíků se v názvu soli vyjádří předponou hydrogen- v případě potřeby spojenou s
číslovkovou předponou
RbHCO3
hydrogenuhličitan rubidný
Cs2H4TeO6 tetrahydrogentelluran cesný
NaH2PO4
dihydrogenfosforečnan sodný
KHF2
hydrogendifluorid draselný
Ve vzorcích podvojných a smíšených solí se jednotlivé kationty uvádějí v pořadí rostoucích
oxidačních čísel kationtů; při stejném oxidačním čísle v abecedním pořadí symbolů prvků.
Víceatomové kationty se uvádějí jako poslední ve skupině kationtů téhož náboje, atom vodíku
jako poslední před aniontem. Anionty se uvádějí v abecedním pořadí symbolů prvků resp.
centrálních atomů. Názvy jednotlivých kationtů a aniontů se oddělují pomlčkou. Pořadí v
názvu je určeno pořadím ve vzorci
KMgBr3
NH4MgPO4.6H2O
bromid draselno-hořečnatý
hexahydrát fosforečnanu amonno-hořečnatého
NaNH4HPO4
hydrogenfosforečnan sodno-amonný
Ca5F(PO4)3
fluorid-tris(fosforečnan) pentavápenatý
Cu3(CO3)2F2
bis(uhličitan)-difluorid triměďnatý
12
Na6ClF(SO4)2
chlorid-fluorid-bis(síran) hexasodný
Soli, obsahující vedle jiných aniontů také anionty hydroxidové nebo oxidové, se mohou
označovat skupinovým názvem zásadité soli. Jejich vzorce a názvy se tvoří v souhlase s
pravidly pro podvojné a smíšené soli
MgCl(OH)
chlorid-hydroxid hořečnatý
BiCl(O) chlorid-oxid bismutitý
ZrCl2O.6H2O hexahydrát dichlorid-oxidu zirkoničitého AlO(OH) oxid-hydroxid hlinitý
Pro látky jako NaNbO3, CaTiO3, YAlO3 a p. se používá označení podvojné oxidy. Obvykle
je možno zařadit je k určitému strukturnímu typu - např. tři výše uvedené podvojné oxidy
patří ke strukturnímu typu perowskitu (CaTiO3). Názvy jako niobičnan sodný, titaničitan
vápenatý a hlinitan yttritý nelze použít, není-li prokázáno, že v mřížce existují diskrétní složené částice NbO3-, TiO32- a AlO33-. Za název podvojných oxidů je možno kursivou v
závorkách uvést strukturní typ
MgTiO3
trioxid hořečnato-titaničitý (typ ilmenit)
NaNbO3
trioxid sodno-niobičný (perowskit)
LiAlMn2O4(OH)4
tetraoxid-tetrahydroxid lithno-hlinito-dimanganičitý
Solváty, adiční sloučeniny, klathráty
Počet molekul rozpouštědla v krystalosolvátech (vody v krystalohydrátech) se vyjádří
číslovkovou předponou a název základní sloučeniny se uvede v 2. pádu
BaCl2.2H2O dihydrát chloridu barnatého
AlCl3.xNH3 amoniakát chloridu hlinitého
NaBO2.H2O2 peroxohydrát metaboritanu sodného CaSO4.½H2O hemihydrát síranu vápenatého
Názvy a vzorce adičních (donor-akceptorických komplexů, DA-komplexů) a různých
mřížkových sloučenin (klathrátů) se tvoří z názvů a vzorců jejich složek. K oddělování
složek se v názvu užívá pomlček, ve vzorci teček. Počet molekul složek se v názvu uvádí
arabskými číslicemi oddělenými dvojtečkami. Sloučeniny boru a voda se ve vzorci i názvu
uvádějí vždy naposled, ostatní složky v pořadí podle jejich rostoucího počtu. Při stejném
počtu více druhů složek jsou uváděny v abecedním pořadí svých názvů.
Z hlediska racionálnosti názvosloví je účelné, aby název jasně rozlišil, zda jde o solvát nebo
sůl s ionty solvatovanými molekulami rozpouštědla. Názvů hydrát, etherát, amoniakát a p. lze
použít pouze tehdy, není-li znám způsob vazby molekul ve sloučenině. Takové názvy je třeba
považovat za triviální.
3CdSO4.8H2O
síran kademnatý-voda (3:8)
CaCl2.8NH3
chlorid vápenatý-amoniak (1:8)
13
(čti tři ku osmi)
8Kr.46H2O
krypton-voda (8:46)
NH3.C6H6.Ni(CN)2
amoniak-benzen-kyanid nikelnatý (1:1:1)
8CHCl3.16H2S.136H2O
chloroform-sulfán-voda (8:16:136)
FeSO4.7H2O
síran železnatý-voda (1:7)
[Fe(H2O)6]SO4.H2O
síran hexaaquaželeznatý-voda (1:1)
[(CH3)4N]Cl.3AsCl3
chlorid tetramethylamonný-chlorid arsenitý (1:3)
Koordinační sloučeniny
Koordinační sloučeninou (částicí) či komplexem se rozumí molekula nebo ion, v němž jsou
k atomu M vázány další atomy nebo atomové skupiny L tak, že jejich počet převyšuje
nejvyšší kladné oxidační číslo atomu M. Jestliže z této definice vypustíme omezení dané
oxidačním číslem, lze podle pravidel názvosloví koordinačních sloučenin pojmenovat každou
sloučeninu vytvořenou adicí jednoho nebo několika iontů (molekul) k jinému iontu
(molekule), tedy i řadu jednoduchých anorganických sloučenin. Tím lze zamezit rozmanitosti
v názvech a zbytečným názvoslovným sporům. Není však účelné používat toto názvosloví v
případech, kdy plně postačí jednodušší a jednoznačné názvy racionální.
Při formulaci názvoslovných pravidel pro koordinační sloučeniny se používá několika
základních pojmů s následujícím významem. Atom nebo ion ve smyslu výše uvedeném se
nazývá centrálním (středovým) atomem. Atomy vázané k M jsou atomy donorové
(koordinující). Částice L, obsahující jeden nebo několik donorových atomů nebo vázaná k M
bez možnosti specifikace donorového centra, se nazývá ligand. Centrální atom je
charakterizován koordinačním číslem, které udává počet donorových atomů vázaných na
centrální atom. Částice s jedním donorovým atomem se nazývá jednovazný (jednodonorový,
monodentátní) ligand. Obsahuje-li ligand více donorových atomů, označuje se jako vícevazný
(vícedonorový, polydentátní). Chelátový ligand je ligand vázaný k jednomu centrálnímu
atomu dvěma nebo více donorovými atomy. Koordinační sloučenina obsahující chelátový
ligand se nazývá chelát. Můstkový ligand se váže k více než jednomu centrálnímu atomu.
Koordinační sloučenina s větším počtem centrálních atomů se nazývá vícejaderným komplexem. Hovoříme pak o dvojjaderných (bicentrických), trojjaderných atd. komplexech.
Celek tvořený jedním nebo několika centrálními atomy spolu s vázanými ligandy se nazývá
koordinační částice, jíž může být podle jejího celkového výsledného náboje komplexní
kation, komplexní anion nebo komplexní molekula.
14
V sumárním a funkčním vzorci koordinační sloučeniny se na prvním místě uvádí symbol
centrálního atomu a za ním vzorce ligandů v abecedním pořadí podle počátečních písmen
jejich psaných názvů. Poměr složek v komplexní částici se vyjadřuje jednak zakončením
podle oxidačního čísla, jednak číslovkovými předponami. Celý vzorec koordinační částice se
uzavírá do hranatých závorek. V názvu koordinační sloučeniny, který se, stejně jako v
názvosloví jednoduchých sloučenin, skládá z podstatného a přídavného jména, se uvádí
centrální atom až po názvech ligandů. Kladný oxidační stupeň centrálního atomu se v názvu
vyznačí příslušným zakončením. Nulový oxidační stupeň nemá žádné zakončení a název
centrálního atomu se uvádí v 1. nebo ve 2. pádu. Při záporném oxidačním stupni centrálního
atomu se použije koncovky -id a Ewens-Bassettova čísla. Před nebo za názvem koordinační
částice bez náboje (komplexní molekula) se uvádí slovo komplex. Doplňující informace o
struktuře koordinační částice se uvádějí v jejím vzorci a názvu pomocí strukturních předpon
(cis-/trans- a p). Strukturní předpony se oddělují od vzorce nebo názvu pomlčkou, píší se
malými písmeny a k jejich tisku se používá kursiva
K3[Fe(CN)6]
Na3[CoI(CN)5]
hexakyanoželezitan tridraselný (draselný)
jodo-pentakyanokobaltitan sodný
K4[Ni(CN)4]
tetrakyanonikl(4-) tetradraselný
[Ni(CO)4]
tetrakarbonyl niklu (nebo nikl)
[Co(NH3)3Cl3]
komplex triammin-trichlorokobaltitý
Na[Co(CO)4]
tetrakarbonylkobaltid(1-) sodný
[Cr(en)3]Cl3
chlorid tris(ethylendiamin)chromitý
[Pt(NH3)4][PtCl4]
tetrachloroplatnatan tetraamminplatnatý
cis-[Pt(NH3)2Cl2]
cis-diammin-dichloroplatnatý komplex
trans-[Co(NH3)4Cl2]
komplex trans-tetraammin-dichlorokobaltnatý
Pro pojmenování aniontových ligandů se používá názvu "aniono", t.j. mají zakončení -o.
Řada aniontových ligandů má názvy vytvořeny ze zkráceného základu pojmenování aniontu
(fluorid - fluoro), v několika případech se pojmenování ligandu tvoří nepravidelně (sulfid thio).
Vystupuje-li jako aniontový ligand uhlovodíková skupina, použije se její název bez koncovky
-o (fenyl, cyklopentadienyl a p.). Názvy ligandů odvozených od organické sloučeniny
odštěpením protonu mají zakončení -áto a uvádějí se v závorkách - (benzoáto),
(p-chlorfenoláto) a p.
15
Voda a amoniak jako elektroneutrální ligandy se nazývají aqua a ammin. Skupiny NO a CO
se nazývají nitrosyl a karbonyl a pro výpočet náboje koordinační částice se rovněž považují
za elektroneutrální. Názvy ostatních neutrálních a kationtových ligandů se používají beze
změny.
Názvy některých ligandů
vzorec
ion
ligand
SO42-
síran
sulfato-
S2O32-
thiosíran
thiosulfato-
PO43-
fosforečnan
fosfato-
H2PO4-
dihydrogenfosforečnan
dihydrogefosfato-
Názvy některých ligandů
CH3COO-
octan
acetato-
(CH3)2N-
dimethylamid
F-
fluorid
fluoro-
O2-
oxid
oxo-
OH-
hydroxid
hydroxo-
peroxid
peroxo-
O22HO2
-
hydrogenperoxid
dimethylamido-
hydrogenperoxo-
H-
hydrid
hydrido-
S2-
sulfid
thio-
S22-
disulfid
disulfido-
HS-
hydrogensulfid
-
SCN
thiokyanatan
merkaptothiokyanato-
Na3[Ag(S2O3)2]
bis(thiosulfato)stříbrnan sodný
NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]
diammin-tetrathiokyanatochromitan(1-) amonný
K[AgF4]
tetrafluorostříbřitan(1-) draselný
Cs[ICl4]
tetrachlorojoditan(1-) cesný
[Ru(NH3)4(HSO3)2]
tetraammin-bis(hydrogensulfito)ruthenatý komplex
K2[Fe2(NO)4(S)2]
tetranitrosyl-dithiodiželeznan(2-) draselný
K[Au(S2)S]
disulfido-thiozlatitan(1-) draselný
Li[B(C6H5)4]
tetrafenylboritan(1-) lithný
16
[Fe(C5H5)(CO)3]I
jodid cyklopentadienyl-trikarbonylželeznatý
[PtCl2(Et3P)2]
dichloro-bis(triethylfosfan)platnatý komplex
[Ru(NH3)5(N2)]Cl2
chlorid pentaammin-dinitrogenruthenatý(2+)
[CoH(CO)4]
komplex hydrido-tetrakarbonylkobaltný
Na2[Fe(CN)5NO]
pentakyano-nitrosylželezitan(2-) sodný
Pro lepší přehlednost vzorců se pro řadu běžných ligandů používá tzv. názvoslovných zkratek.
Při jejich tvorbě je nutno dodržovat základní pravidla stanovená názvoslovnou normou.
Některé běžně používané zkratky ligandů
ur
močovina CO(NH2)2
py
pyridin C5H5N
bpy
2,2'-bipyridin (C5H4N)2
H2ox
kyselina šťavelová (COOH)2
H4edta
kyselina ethylendiamintetraoctová (HOOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COOH)2
Hacac
2,4-pentadion (acetylaceton) CH3COCH2COCH3
en
dien
pn
ethylendiamin H2NCH2CH2NH2
diethylentriamin H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2
propylendiamin H2NCH(CH3)CH2NH2
H2dmg
2,3-butandiondioxim (dimethylglyoxim) CH3C(=NOH)C(=NOH)CH3
Hbg
biguanidin H2NC(NH)NHC(NH)NH2
phen
1,10-fenanthrolin C12H8N2
Odlišný způsob vazby ligandů se v některých případech vyznačuje odlišným názvem, např.
thiokyanato (-SCN) a isothiokyanato (-NCS), nitro (-NO2) a nitrito (-ONO) a p. V ostatních
případech je nutno donorové atomy vyznačit za názvem ligandu, v tisku kursivou, v psaném
textu podtrženým symbolem. Donorové atomy stejného druhu se rozlišují čárkami.
Izomerie je jev v koordinační chemii velmi rozšířený, který může mít řadu příčin. Izomery
nazýváme takové sloučeniny, které mají stejné stechiometrické složení a shodnou
molekulovou hmotnost, ale rozdílné fyzikálně chemické vlastnosti. Rozeznáváme strukturní
a prostorovou izomerii.
Za strukturní izomery považujeme komplexní sloučeniny, které se zásadně liší vnitřní
strukturou svých molekul resp. iontů. Rozdělujeme je do několika skupin
17
a) Ligand se koordinuje k centrálnímu atomu různými donorovými atomy. Jev se nazývá
vazebná izomerie a izomery rozlišujeme rozdílnými názvy ligandů
-NO2
nitro
-ONO
nitrito
b) Koordinují se izomerní ligandy za vzniku polohových izomerů. I tento případ se vystihne
rozdílným názvem ligandů
H2NCH2CH(NH2)CH3 1,2-diaminopropan CH3NHCH2CH2NH2
N-methylethylendiamin
c) Komplex má zaměněny ionty v koordinační a iontové sféře. Tuto situaci, nazývanou
ionizační izomerie, řeší název komplexu
[Co(NH3)5SO4]Br
bromid pentaammin-sulfatokobaltitý
[Co(NH3)5Br]SO4
síran pentaammin-bromokobaltitý
d) U koordinačních sloučenin s komplexním kationtem i aniontem se může měnit rozdělení
ligandů mezi koordinačními sférami obou centrálních atomů (koordinační izomerie)
[Pt(NH3)4][CuCl4]
tetrachloroměďnatan tetramminplatnatý
[Cu(NH3)4][PtCl4]
tetrachloroplatnatan tetraamminměďnatý
Prostorová izomerie je podmíněna odlišným prostorovým uspořádáním ligandů v koordinační
sféře centrálního iontu. Rozlišujeme izomerii geometrickou a optickou.
a) Geometrická izomerie se nejčastěji vyskytuje u čtvercových a oktaedrických komplexů. K
rozlišení izomerů v komplexech typu MA2B2 a MA2B4 se používá strukturních předpon
cis- (ligandy A vedle sebe, vazby k nim svírají úhel 90° ) a trans- (ligandy A proti sobě,
vazby k nim svírají úhel 180° ).
A
B
B
A
A
B
A
A
B
B
A
B
A
B
B
B
B
B
B
A
cis
trans
U oktaedrických komplexů MA3B3 se rozlišuje izomer faciální (fac-, tři stejné ligandy
obsazují vrcholy jedné strany oktaedru) a meridionální (mer-, tři stejné ligandy jsou umístěny
na "poledníku" resp. "rovníku" oktaedru, t.j. leží v rovině procházející středem tělesa)
A
A
B
B
A
B
A
B
A
B
B
A
fac
mer
18
Tam, kde strukturní předpony nedostačují, se používá polohových indexů, které se píší
malými latinskými písmeny a tisknou kurzivou. Používají se i u ostatních strukturních typů
(trigonální bipyramida, tetragonální pyramida, krychle)
d
a
a
c
d
e
b
a
b
b
e
h
d
c
c
e
g
f
b) Optická izomerie je způsobena buď chirálním (asymetrickým)
uspořádáním
ligandů vnitřní
koordinační sféry komplexů (převážně u chelátů) nebo asymetrií některého atomu ligandu.
V názvosloví se využívá polohových indexů používaných na základě poměrně složité
soustavy pravidel definovaných názvoslovnou normou.
Velkou skupinu koordinačních sloučenin tvoří částice, v nichž jako ligandy vystupují
molekuly nenasycených uhlovodíků. V takových případech často není možné přesně určit
donorové atomy, protože nenasycený uhlovodík je k centrálnímu atomu vázán jako celek
pomocí π-elektronů násobných vazeb. Takové koordinační sloučeniny se označují
skupinovým názvem π-komplexy. Vytvoření jejich názvu bez ohledu na strukturu se děje
podle již popsaných pravidel
[Cr(C6H6)2]
bis(benzen)chrom
[Ni(C5H5)2]
bis(cyklopentadienyl)nikelnatý komplex
Pokud chceme jasně vyznačit, že nenasycený ligand se váže k centrálnímu atomu všemi
atomy řetězce nebo kruhu, uvedeme před jeho název symbol η (čti "éta" nebo "hapto")
[Re(C5H5)2H]
bis(η-cyklopentadienyl)hydridorhenitý komplex
K[PtCl3(C2H4)]
trichloro-(η-ethylen)platnatan(1-) draselný
η-cyklopentadienylové komplexy a jejich deriváty se označují skupinovým názvem
metalloceny. Bis(η-cyklopentadienyl)železnatý komplex se nazývá ferrocen. Je známo velké
množství derivátů metallocenů odvozených od základních látek substitucí vodíkových atomů
na cyklopentadienylových kruzích. Tyto deriváty se pojmenovávají v souhlase se zásadami
názvosloví organické chemie
H 3C
Cl
CH3
Fe
Os
Cl
1 , 1 ´ - d i c h l o r o fe r r o c e n
1 , 3 -d im e t h y lo s m o c e n
19
Skupinovým názvem vícejaderné komplexy označujeme koordinační sloučeniny s
můstkovými ligandy a přímou vazbou kov - kov. Můstkový ligand se vyznačí v názvu
koordinační částice tak, že se před jeho název přidá symbol µ. Dva nebo více můstkových
ligandů téhož druhu se vyznačí číslovkovou předponou oddělenou od symbolu µ pomlčkou.
Můstkové ligandy se uvádějí spolu s ostatními v abecedním pořadí. Je-li však komplex
uspořádán vzhledem k můstku symetricky, tvoří se název s použitím číslovkových předpon.
Je-li v částici přítomen ligand jako můstkový i nemůstkový, uvádí se nejprve můstkový. Dva
centrální atomy vícejaderného komplexu mohou být vázány buď k témuž donorovému atomu
nebo ke dvěma různým donorovým atomům téhož můstkového ligandu. Tam, kde je to
potřebné, uvedou se symboly donorových atomů velkou kurzivou za název můstkového
ligandu. V případě, že počet centrálních atomů vázaných k jednomu můstkovému ligandu je
větší než dva, vyznačí se jejich počet číselným indexem vpravo dole u symbolu µ. Názvy
složitějších struktur se tvoří pomocí polohových indexů
[(NH3)5Cr.OH.Cr(NH3)5]Cl5 chlorid µ-hydroxo-bis(pentaamminchromitý)
[(CO)3Fe(CO)3Fe(CO)3]
tri-µ-karbonyl-bis(trikarbonylželezo)
(S3POPS2OPS3)5-
anion di-µ-oxooktathiotrifosforečnanový
3-
(P3O9)
anion cyklo-trifosforečnanový(3-)
(OPO2(NH)PO2OPO2)3-
anion cyklo-µ-imidotrifosforečnanový(3-)
[(O2)2OCr(O2)CrO(O2)2]2-
anion µ-peroxo-1,2-dioxo-1,1,2,2-tetraperoxodichromanový(2-)
Způsobuje-li tvorba můstků vznik polymerní struktury, pojmenuje se sloučenina podle
opakující se jednotky s předponou katena-
Cl
Cl Cu
Cl
Cl
Cl Cu
Cl
nCl
anion katena-µ-chloro-dichloroměďnatanový
n
Jsou-li koordinační sloučeniny obsahující vazbu kov-kov symetrické, tvoří se jejich názvy
pomocí číslovkových předpon. Jsou-li nesymetrické, pak se jeden z centrálních atomů spolu s
jeho ligandy považují jako celek za ligand druhého centrálního atomu
[Br4Re-ReBr4]2-
anion bis(tetrabromorhenitanový)(2-)
[(CO)5Mn-Mn(CO)5]
bis(pentakarbonylmangan)
[(CO)4Co-Re(CO)5]
pentakarbonyl-(tetrakarbonylkobaltio)rhenium
20
U koordinačních sloučenin obsahujících jak můstkové ligandy, tak i vazbu kov-kov mezi
týmiž dvojicemi atomů, tvoří se název stejně jako u můstkových komplexů. Vazba kov-kov se
vyznačí za názvem do závorky
[(CO)3Co(CO)2Co(CO)3]
di-µ-karbonyl-bis(trikarbonylkobalt)(Co-Co)
V některých koordinačních sloučeninách jsou kovové atomy vázány do kompaktního celku
definovaného geometrického tvaru, na který jsou pak vázány ligandy. Takové útvary
označujeme jako clustery (čti klastry) a v jejich názvech se geometrický tvar centrální části
vyznačuje předponami triangulo-, kvadro-, tetraedro-, oktaedro- a p.
Os(CO)4
[Os3(CO)12]
(CO)4Os
dodekakarbonyl-triangulo-triosmium
Os(CO)4
BCl
BCl
ClB
B4Cl4
komplex tetrachloro-tetraedro-borný
BCl
21

Chemie formou her

Transkript

Podobné dokumenty

nazvoslovi sloucenin

Metody odměrné analýzy

Školní vzdělávací program GV vyšší stupeň gymnázia

Imobilizace anorganických kontaminantů ve vodných roztocích

chemické výpočty a názvosloví anorganických látek

PDF Renocar Magazín Jaro

První čtyři kapitoly - Katedra jaderné chemie

Téma 14 - Excerpta z teoretické chemie

Úvod do chemie léčiv

Vybraná témata pro výuku chemie (2

Názvosloví a struktura anorganických látek, chemické reakce v

elitmagazin2012

stanovení niklu v pevném vzorku

Chemické reakce – poznámky 4.A GVN

Diplomova prace_FJFI 2003

Experimenty pro přírodovědné kroužky na téma: Životní prostředí

Všeobecná mineralogie 1 - Katedra Geologie

základy analytické chemie

Soubor podpůrných materiálů pro transformaci didaktického modelu

Instruktážní manual - Detektor kovu Tesoro

Rigorózní práce (*, 0,7 MB)

lachner_catalogue_of_chemicals