pre 8. roèník základnej školy

a 3. roèník gymnázia s osemroèným štúdiom

ISBN 978-80-8091-223-9

Helena Vicenová

Chémiapre 8. roèník základnej školy a 3. roèník gymnázia s osemroèným štúdiom

Autorka © RNDr. Helena Vicenová, 2011

Lektorovali: Ing. Mária Filová, RNDr. Veronika Müllerová, RNDr. Jozef Tatiersky, PhD.

Schválilo Ministerstvo školstva, vedy, výskumu a športu Slovenskej republiky pod č. 2011-11115/28822:3-919 zo dňa 1. augusta 2011 ako učebnicu chémie pre 8. ročník základnej školy a 3. ročník gymnázia s osemročným štúdiom. Schvaľovacia doložka má platnosť 5 rokov.

Všetky práva vyhradené. Žiadna časť tejto knihy nesmie byť použitá, reprodukovaná ani šírená akýmkoľvek spôsobom a prostriedkami, či už mechanickými, fotografickými alebo elektronickými a to vo forme tlačenej, fotokópií či záznamov, alebo prostredníctvom infor-mačného systému a pod. bez predchádzajúceho písomného súhlasu vydavateľa.

Prvé vydanie, 2011

ISBN 978-80-8091-223-9

3

Milí žiaci,

v tomto školskom roku získate ďalšie poznatky z chémie. Vaše vedomosti sa postupne rozšíria o poznatky o zložení látok a o chemických prvkoch a ich zlúčeninách.

Chémia je prírodná veda, ktorá skúma látky a ich premeny na iné látky, teda chemické reakcie. Naučili ste sa, že bez niektorých chemických reakcií by nebol možný život. Viete už aj to, že s chémiou sa stretávame na každom kroku.

V tomto školskom roku nazriete dovnútra látok, naučíte sa viac o časti-ciach, z ktorých sú látky zložené. Spoznáte niektoré chemické prvky, zlúče-niny a ich reakcie. Budete skúmať jednoduchšie reakcie v laboratórnych podmienkach a objavíte ich praktický význam. Niektoré jednoduché chemic-ké reakcie budete robiť aj vy na vyučovacích hodinách chémie.

V učebnici sú tieto pokusy označené modrou bankou na okraji pri texte k pokusu. Pokusy označené hnedou bankou môže robiť len učiteľ.

Pri niektorých úlohách sú červené hviezdičky, takto sú označené úlohy, ktorých riešenie môže byť náročnejšie.

Vážení učitelia,

jednotlivé témy učiva, ktoré majú zastrešujúce názvy Zloženie látok a Významné chemické prvky a zlúčeniny, sú rozdelené do kapitol Zloženie látok, Chemické prvky, Chemické zlúčeniny a Chemické reakcie. Témy sú spracované vždy na dvojstrane. Základné učivo (v súlade so vzdelávacím štandardom) je v strede jednotlivých strán. Na okraji je motivačný, doplňu-júci, rozširujúci text, niekde aj s ilustráciami a pomôcky k pokusom.

V základnom učive sú zaradené pokusy s autentickými fotografiami. V prípade, že sa vo vašej škole nebudú môcť zrealizovať všetky pokusy, foto-grafie priebeh pokusov žiakom aspoň priblížia.

Nadpisom Hľadáme súvislosti sú označené motivačné otázky, na ktoré by mali žiaci vedieť odpovedať využitím vedomostí získaných na hodinách ché-mie aj v predchádzajúcich ročníkoch. Fotografie pokusov by im mali roz-mýšľanie uľahčiť. Predpokladané odpovede žiakov sú uvedené v ploche medzi žltými čiarami.

V červenej ploche na konci jednotlivých tém je kľúčové učivo. Za každou kapitolou sú zaradené otázky a úlohy, v niektorých úlohách sú aj pokusy určené na precvičenie učiva a námety na tvorbu projektov. Náročnejšie úlohy sú označené hviezdičkou (vpravo pri príslušnej číslici).

Pod nadpisom Premýšľame a objavujeme je text, na ktorého úspešné zvládnutie budú musieť žiaci asi viac popremýšľať, príp. využiť vedomosti z iných vyučovacích predmetov, najmä z fyziky a biológie. Možno to využiť napr. pri individuálnom prístupe k žiakom s väčším záujmom o chémiu.

Autorka

4

1 Opakovanie ................................................................... 71.1 Chemicky čisté látky a zmesi ..................................................................81.2 Chemické reakcie ....................................................................................9

2 Zloženie látok ............................................................ 112.1 Chemické prvky a zlúčeniny .................................................................122.2 Atómy a chemické prvky .......................................................................14 2.3 Názvy a značky chemických prvkov .....................................................162.4 Molekuly a chemické zlúčeniny ...........................................................182.5 Ióny .........................................................................................................202.6 Chemické vzorce a oxidačné číslo ........................................................212.7 Chemická väzba .....................................................................................222.8 Zhrnutie učiva ........................................................................................262.9 Otázky a úlohy .......................................................................................272.9.1 Chemické prvky a zlúčeniny (časť 2.1) .............................................272.9.2 Atómy a chemické prvky (časť 2.2).

Názvy a značky chemických prvkov (časť 2.3) .................................282.9.3 Molekuly a chemické zlúčeniny (časť 2.4). Ióny (časť 2.5) .............302.9.4 Chemické vzorce a oxidačné číslo (časť 2.6).

Chemická väzba (časť 2.7) .................................................................31

3 Chemické prvky ......................................................... 333.1 Periodická tabuľka prvkov .....................................................................343.2 Kovy, polokovy a nekovy .......................................................................363.3 Vodík .......................................................................................................403.4 Kyslík ......................................................................................................423.5 Kovy ........................................................................................................443.5.1 Železo – najvýznamnejší kov .............................................................443.5.2 Sodík a draslík – alkalické kovy .........................................................463.6 Zhrnutie učiva .......................................................................................483.7 Otázky a úlohy .......................................................................................493.7.1 Periodická tabuľka prvkov (časť 3.1).

Kovy, polokovy a nekovy (časť 3.2) ...................................................493.7.2 Vodík (časť 3.3). Kyslík (časť 3.4) .......................................................503.7.3 Železo – najvýznamnejší kov (časť 3.5.1).

Sodík a draslík – alkalické kovy (časť 3.5.2) ......................................51

4 Chemické zlúčeniny .................................................. 534.1 Voda ........................................................................................................544.2 Oxidy ......................................................................................................564.2.1 Názvoslovie oxidov ............................................................................564.2.2 Oxidy v stavebníctve ...........................................................................584.2.3 Oxidy v životnom prostredí ...............................................................59

5

4.3 Kyseliny ..................................................................................................624.3.1 Kyseliny v domácnosti ........................................................................624.3.2 Skúmanie kyslosti roztokov ...............................................................634.3.3 Zloženie a vlastnosti kyselín ..............................................................644.3.4 Významné kyseliny .............................................................................654.4 Hydroxidy ..............................................................................................684.4.1 Skúmanie zásaditosti roztokov ...........................................................684.4.2 Zloženie a vlastnosti hydroxidov .......................................................694.4.3 Významné hydroxidy ..........................................................................704.5 Soli ..........................................................................................................724.5.1 Čo sú soli ............................................................................................724.5.2 Významné soli .....................................................................................734.6 Zhrnutie učiva .......................................................................................764.7 Otázky a úlohy .......................................................................................774.7.1 Voda (časť 4.1) .....................................................................................774.7.2 Oxidy (časť 4.2) ...................................................................................784.7.3 Kyseliny (časť 4.3) ...............................................................................794.7.4 Hydroxidy (časť 4.4) ...........................................................................804.7.5 Soli (časť 4.5) .......................................................................................81

5 Chemické reakcie ..................................................... 835.1 Chemické reakcie a chemické rovnice .................................................845.2 Neutralizácia ..........................................................................................865.3 Redoxné reakcie .....................................................................................885.4 Zhrnutie učiva .......................................................................................905.5 Otázky a úlohy .......................................................................................915.5.1 Chemické reakcie a chemické rovnice (časť 5.1) ..............................915.5.2 Neutralizácia (časť 5.2) .......................................................................925.5.3 Redoxné reakcie (časť 5.3) ..................................................................93

6 Laboratórne práce ..................................................... 956.1 Meranie pH rôznych látok ....................................................................966.2 Pozorovanie zmeny sfarbenia prírodných farbív

v závislosti od kyslosti a zásaditosti roztoku ........................................976.3 Neutralizácia ..........................................................................................986.4 Reakcia kyseliny s kovom ......................................................................996.5 Príprava síranu vápenatého ...................................................................986.6 Príprava oxidu meďnatého ....................................................................99

7 Riešenia otázok a úloh ............................................ 102

8 Literatúra ................................................................. 110

9 Register ................................................................... 111

Školské chemické laboratórium

Zopakujeme si

• Z čoho sú zložené látky

• Ako možno rozdeliť látky

• Čo sú chemicky čisté látky

• Čo sú zmesi

• Čo sú chemické reakcie

• Čo je chemické zlučovanie

• Čo je chemický rozklad

8 Opakovanie

1.1 Chemicky čisté látky a zmesi

Hľadáme súvislostiPrezrite si obrázky. Videli ste ich už niekedy? Čo majú spoločné všetky

látky na obrázkoch?

Všetky látky sú zložené z častíc. Látky možno rozdeliť (podľa toho, z akých častíc sú zložené) na dve skupiny: chemicky čisté látky a zmesi.

Chemicky čisté látky sú zložené iba z častíc jedného druhu.Zmesi sú zložené z častíc viacerých chemicky čistých látok.

Takéto obrázky môžeme vidieť napr. v učebniciach chémie, v encyklopé-diách alebo na internete. Na obrázkoch sú látky znázornené guľôčkami.

Všetky látky sú zložené z častíc. Častice jednotlivých látok sa navzájom odlišujú, sú rôzne veľké, majú rôzny tvar a sú zložené z rozličných, ešte men-ších častíc, ktoré sa znázorňujú guľôčkami.

Čím sa odlišujú látky znázornené na obrázkoch?

hélium vodík kyslík dusík voda oxid uhličitý

Látka na obrázku A je zložená z častíc jedného druhu (znázornené sú dvoma spojenými guľôčkami). Látka na obrázku B je zložená z dvoch druhov častíc (znázornené sú dvoma spojenými guľôčkami a tromi spojenými guľôčkami).

Na obrázku A je znázornená chemicky čistá látka (chemická látka). Che-micky čistá látka je zložená iba z častíc jedného druhu. Má určité, pre ňu charakteristické vlastnosti. Vlastnosti, ktoré ju charakterizujú (fyzikálne veli-činy), možno merať a vyjadriť číslami (napr. hustota, teplota topenia, teplota varu). Číselné hodnoty týchto vlastností sú uvedené vo fyzikálno-chemic-kých tabuľkách.

Na obrázku B je znázornená zmes. Zmes je látka zložená z častíc via-cerých chemicky čistých látok. Vlastnosti zmesi závisia od jej zloženia – od zastúpenia jednotlivých zložiek (jednoduchších látok), ktoré tvoria zmes. Väčšina látok, s ktorými sa bežne stretávame, sú zmesi.

A B

9Opakovanie

Chemické reakcie sú deje, pri ktorých sa látky menia: z určitých chemických látok vznikajú iné chemické látky.

Reaktanty sú látky, ktoré vstupujú do chemickej reakcie, navzájom reagujú.

Produkty sú látky, ktoré vznikajú pri chemickej reakcii.Pri chemickej reakcii sa reaktanty menia na produkty.Chemické zlučovanie je chemická reakcia, pri ktorej z dvoch alebo

viacerých jednoduchších reaktantov vzniká jeden zložitejší produkt.Chemický rozklad je chemická reakcia, pri ktorej z jedného zložitej-

šieho reaktantu vznikajú dva alebo viac jednoduchších produktov.

1.2 Chemické reakcie

Hľadáme súvislostiNa fotografiách sú reakcie, ktoré ste robili v minulom školskom roku. Čo sa

deje pri chemických reakciách? Ktoré látky sú reaktanty a ktoré produkty?

Chemická reakcia horčíka s kyslíkom

Pri pokuse spolu reagovali horčík a kyslík. Z reaktantov – horčíka a kys-líka – vznikla nová látka – produkt (oxid horečnatý).

Chemické zlučovanie železa a síry Chemický rozklad hypermangánu

Pri pokuse spolu reagovali železo a síra. Z reaktantov – železa a síry – vznikla nová

látka – jeden produkt (sulfid železnatý).

Pri pokuse reagoval hypermangán. Z reaktantu – hypermangánu – vznikli nové

látky – produkty. Jedným z produktov bol kyslík.

Vodík – energia budúcnosti?

Auto na vodíkový pohon

Naučíme sa

• Čo sú chemické prvky

• Čo sú chemické zlúčeniny

• Z akých častíc sú zložené látky

• Čo sú atómy, molekuly a ióny

• Ktoré častice sú v jadre atómu

• Ktoré častice sú v obale atómu

• Čo sú chemické značky a vzorce

• Ako vzniká chemická väzba

• Aké sú druhy chemickej väzby

12 Zloženie látok

2.1 Chemické prvky a zlúčeniny

Chemickým zlučovaním dvoch chemicky čistých látok vzniká nová che-micky čistá látka. Napríklad zlučovaním vodíka a kyslíka vzniká nová látka – voda. Voda je chemická zlúčenina.

+

Takto vzniká voda napr. pri pohone kozmickej rakety, kde je použité palivo vodík a kyslík. Pri zváraní kyslíkovo-vodíkovým plameňom dochádza tiež k zlučovaniu vodíka s kyslíkom za vzniku vody.

Vznik vody dokazuje aj orosenie skúmavky pri chemickej reakcii vodíka so vzdušným kyslíkom – po zapálení pripra-veného vodíka plameňom kahana (presvedčíte sa o tom pri pokuse na s. 40 – 41).

Chemickým rozkladom chemicky čistej látky vznikajú dve a viac nových chemicky čistých látok. Chemická zlúčenina voda sa rozkladá na vodík a kyslík. Chemicky čisté látky vodík a kyslík sa však už ďalej nedajú rozložiť na jednoduchšie látky. Vodík a kyslík sú chemické prvky.

+

V laboratóriu možno vodu rozložiť napr. pôsobením elektrického prúdu. Vzniknutý vodík a kyslík sa zachytávajú v skúmavkách (pokus možno uskutočniť v aparatúre na obr. vpravo).

Vedci skúmajú možnosť využiť vodík získaný rozkladom vody na pohon automobilov.

Rozklad vody sa robí pomocou elektrickej energie získanej napr. zo slnečnej energie (obr. vľavo).

Chemické prvky a chemické zlúčeniny majú nemenné zloženie, preto sú stále aj ich vlastnosti (teplota varu, teplota topenia, hustota). Patria medzi chemicky čisté látky.

Chemické prvky (skrátene prvky) sú chemicky čisté látky, ktoré už nemožno rozložiť na jednoduchšie látky.

Chemické zlúčeniny (skrátene zlúčeniny) sú chemicky čisté látky, ktoré možno rozložiť na jednoduchšie látky.

13Zloženie látok

Hľadáme súvislostiPozorne si prezrite obrázky znázorňujúce prvky a zlúčeniny guľôčkovými

modelmi. Nájdite rovnaké a odlišné vlastnosti prvkov a zlúčenín.

Prvky sú zložené z atómov jedného druhu. Zlúčeniny sú zložené z viazaných atómov rôznych prvkov.

Prvok je najjednoduchšou sta-vebnou zložkou zlúčenín.

Presne charakterizovať prvky bude však možné až vtedy, keď sa do-zvieme viac o časticiach, z ktorých sú látky zložené.

Keď chemici ešte nepoznali čas-tice, z ktorých sú zložené látky, považovali za prvky aj niektoré zlúčeniny.

Prvky aj zlúčeniny sú zložené z častíc.Prvky sú zložené z častíc, ktoré sú znázornené rovnakými guľôčkami.

Guľôčky môžu byť samostatné alebo rôznym spôsobom spojené.Zlúčeniny sú zložené z častíc, ktoré sú znázornené najmenej dvoma odliš-

nými guľôčkami. Guľôčky nie sú samostatné, sú rôznym spôsobom spojené.

Prvky sú zložené z častíc jedného druhu. Guľôčky predstavujú atómy, ktoré môžu byť samostatné alebo rôznym spôsobom spojené.

Zlúčeniny sú tiež zložené z častíc jedného druhu. Tieto častice však tvoria rôznym spôsobom viazané atómy dvoch alebo viacerých prvkov.

Chemické prvky

hélium kyslík dusík fosfor

Chemické zlúčeniny

voda oxid uhličitý sulfán kyselina dusičná

14 Zloženie látok

2.2 Atómy a chemické prvky

Ľudia sa už oddávna pokúšali zistiť, z čoho sú zložené predmety, ktoré ich obklopujú. Postupne prenikali dovnútra látok a odhaľovali ich tajomstvá.

Častice, z ktorých sú zložené všetky látky, sa znázorňujú pomocou guľô-čok. Guľôčky majú odlišnú veľkosť a môžu byť rôzne pospájané. Jednotlivé guľôčky predstavujú atómy.

Čo je vnútri týchto guľôčok – atómov? Sú prázdne? Nie! Vnútro guľôčky, ktorá predstavuje atóm, môžeme zjednodušene znázorniť

takto:

Atóm je častica látky zložená z jadra a obalu. V jadre atómu sú pro-tóny a neutróny, v obale sú elektróny. Elektróny sú usporiadané vo vrstvách.

protón je častica s kladným elek-trickým nábojom, označuje sa p+,

neutrón je častica bez elektrické-ho náboja, označuje sa n0,

elektrón je častica so záporným elektrickým nábojom, označuje sa e–.

jadro

obal

Protón má kladný elektrický náboj, elektrón má rovnako veľký, ale zápor-ný elektrický náboj.

Elektróny sú v obale atómu usporiadané vo vrstvách. V prvej vrstve môžu byť najviac 2 elektróny, v druhej vrstve najviac 8 elektrónov.

Demokritos (450 p. n. l.), ktorý patril do gréckej filozofickej ško-ly atomistov, tvrdil, že látky sú zložené z malých, ďalej nedeliteľ-ných častíc – atómov (v gréčtine atomos znamená nedeliteľný).

J. Dalton (začiatok 19. storočia) nadviazal na učenie atomistov. Podľa nich pomenoval najmen-šie častice – atómy.

E. Rutherford vytvoril planetárny model atómu, v ktorom okolo kladného jadra obiehajú elektró-ny ako planéty okolo Slnka.

N. Bohr zdokonalil Rutherfordov model. Opisoval v ňom už aj drá-hy pohybu elektrónov.

Model atómu, ktorý v tejto učeb-nici používame, je veľmi zjedno-dušený.

jadro

obal

15Zloženie látok

Atóm je elektricky neutrálna častica látky, lebo počet protónov v jadre sa rovná počtu elektrónov v obale.

Protónové číslo udáva počet protónov v jadre atómu (zároveň aj počet elektrónov v obale).

Prvok je chemicky čistá látka zložená z atómov, ktoré majú rovnaké protónové číslo.

Premýšľame a objavujemeAtómy znázorňujeme guľôčkami, ktoré majú odlišné veľkosti (polomery).

Aké veľké sú skutočné atómy? Aká je ich hmotnosť? Nájdite v literatúre alebo na internete porovnanie veľkostí atómov s inými telesami a porovnanie hmot-nosti protónov, neutrónov a elektrónov.

Hľadáme súvislostiVeľkosť elektrického náboja protónu a elektrónu je rovna-

ká, odlišujú sa len znamienkom. Zistite, aký je výsledný elek-trický náboj atómu na obrázku.

Výsledný elektrický náboj atómu súvisí s počtom elektricky nabitých častíc – protónov a elektrónov. Keďže sa počet protónov rovná počtu elek-trónov, výsledný elektrický náboj atómu sa rovná nule.

Atóm je elektricky neutrálna častica, lebo počet protónov v jadre je rovnaký ako počet elektrónov v obale. Počet protónov v jadre atómu vyjadruje protónové číslo, označuje sa Z. Píše sa pred značku prvku vľavo dole (ZX). Protónové číslo je dôležitá charakteristika atómu. Keďže počet protónov je rovnaký ako počet elektrónov, protónové číslo udáva zároveň aj počet elektrónov v obale atómu.

Chemicky čistá látka, ktorej všetky atómy majú rovnaký počet protónov, čiže rovnaké protónové číslo, sa nazýva chemický prvok (skrátene prvok). Prvok charakterizuje protónové číslo, názov a značka.

1

2

2

Atóm prvku hélia

Hélium tvoria atómy, ktoré majú v jadre 2 protóny a 2 neutróny. V obale majú 2 elektróny.Protónové číslo hélia je 2. Zápis: 2He.

Značka prvku môže predstavovať jeden atóm prvku, ale aj veľa atómov prvku. Počet atómov (väčší ako jeden atóm) sa vyjadruje číslom pred značkou prvku.

Na

1 atóm prvku sodíka

3Na

3 atómy prvku sodíka

Na

prvok sodík(obsahuje veľa atómov)

Atómy sú také maličké, že do bodky na konci tejto vety by sa ich vedľa seba zmestilo vyše milióna. Polomer atómu je asi 0,000 000 000 1 m.

Keby sme zväčšili atóm kyslíka na veľkosť tenisovej loptičky, tenisová loptička zväčšená v rovnakom po-mere by bola veľká ako zemeguľa.Atóm kyslíka má hmotnosť0,0000000000000000000000267 g.

Hmotnosť protónu a neutrónu je približne rovnaká.

V porovnaní s protónom má elek-trón zanedbateľnú hmotnosť. Takmer celá hmotnosť atómu je v jadre.

Jadro je po latinsky nucleus. Preto sa častice, ktoré sú v jadre (p+ a n0), nazývajú nukleóny. Počet neutrónov v jadre je rôzny.Môže ich byť toľko ako protónov alebo viac. Atóm vodíka je vý-nimkou, lebo neobsahuje žiaden neutrón.Súčet protónov a neutrónov, teda všetkých častíc v jadre, je nukleó-nové číslo, označuje sa A. Píše sa pred značku prvku vľavo hore (AX).

18361

16 Zloženie látok

2.3 Názvy a značky chemických prvkov

Všetky látky sú zložené z chemických prvkov. Niektoré prvky sa nachá-dzajú v prírode samostatné – nezlúčené, teda nie sú súčasťou chemickej zlú-čeniny. Takýchto prvkov je málo, je to napr. hélium a zlato. Väčšina prvkov sa nachádza len v zlúčeninách s inými prvkami, napr. sodík a vápnik. Sú však aj prvky, ktoré sa vyskytujú v prírode v zlúčenom aj nezlúčenom stave, napr. kyslík, dusík, uhlík.

Doteraz je známych 114 chemických prvkov. Z nich sa väčšina vyskytuje v prírode, ostatné boli pripravené v laboratórnych podmienkach.

Názvy prvkovTak, ako boli postupne objavované prvky, vznikali aj ich názvy. Názvy

prvkov sú odvodené väčšinou od gréckych alebo latinských slov.Niektoré názvy vyjadrujú určitú vlastnosť prvku, iné miesto výskytu prvku

v prírode, ďalšie majú názvy podľa nebeských telies, významných vedcov, bydliska alebo pracoviska objaviteľov a pod.

Väčšina slovenských názvov vznikla tak, že sa ich latinské alebo grécke názvy prispôsobili slovenskému jazyku (napr. baryum – bárium, phosphorus – fosfor). Niektoré prvky majú slovenské názvy odlišné (napr. hydrogenium – vodík, oxygenium – kyslík).

Pre niektoré chemické prvky sa používajú aj spoločné názvy podľa ich vlastností, napr. kovy, nekovy, polokovy, alkalické kovy, halogény, vzácne plyny a pod.

Jód (iodum): ioeides (gr.) = fialovo sfarbený;bol pomenovaný podľa sfarbenia jeho pár.

Chlór (chlorum): chloros (gr.) = žltozelený;bol pomenovaný podľa jeho sfarbe-nia.

Hélium (helium): helios (gr.) = Slnko;o existencii tohto prvku sa začalo uvažovať pri výskume Slnka.

Kremík (silicium): silex (lat.) = kremeň, tvrdý kameň;bol identifikovaný v kremeni.

Curium: názov vznikol na počesť manželov Márie a Pierra Curie. Manželia dostali Nobelovu cenu za fyziku a Mária aj za chémiu.

Polónium (polonium): názov bol utvorený podľa názvu Poľska, rodiska jeho objaviteľky Márie Curie-Sklodowskej.

Významnou vlastnosťou chemic-kých prvkov je ich schopnosť zlučovať sa. Zlúčivosť chemic-kých prvkov je príčinou existen-cie vyše 25 miliónov zlúčenín. Väčšina z nich bola pripravená v laboratórnych podmienkach.

Už v staroveku malo názvy se-dem kovových prvkov (železo, meď, striebro, zlato, ortuť, cín, olovo) a dva nekovové prvky (uhlík a síra).

V jednotlivých obdobiach sa k tvorbe názvov novoobjavených prvkov pristupovalo odlišne.

V slovenskom chemickom názvo-sloví sa pri nových prvkoch vy-chádza zo schválených názvov prvkov. Názvy a značky prvkov schvaľuje Medzinárodná únia pre čistú a aplikovanú chémiu (International Union of Pure and Applied Chemistry – IUPAC).

IUPAC schválila zásady na tvo-renie systémových názvov a zna-čiek nových prvkov. Tie však majú platnosť iba dovte-dy, kým prvky nedostanú oficiál-ne názvy a značky utvorené podľa tradičných spôsobov (napr. pod-ľa krajiny objavu, mena objavi-teľa).

Systémový názov prvku sa odvo-dzuje od protónového čísla pou-žitím číselných symbolov: 0 – nil, 1 – un, 2 – bi, 3 – tri, 4 – quard, 5 – pent, 6 – hex, 7 – sept, 8 – okt, 9 – enn.Napríklad názov prvku s protó-novým číslom 113 je ununtrium a značka je Uut.

17Zloženie látok

Značky prvkovZnačky prvkov sa odvodzujú tak, že sa zoberie prvé písmeno z ich latin-

ského názvu (napr. S – sulphur). Ak sa názvy viacerých prvkov začínajú tým istým písmenom, pridá sa k prvému písmenu niektoré ďalšie písmeno z názvu (Si – silicium, Sn – stannum).

Tvoríme projektOd roku 1735 do 1830 sa často dávali novým prvkom názvy podľa mien

z mytológie alebo z povier. Takto vznikol napr. názov kobalt. Keď sa baní-kom nedarilo získať z rudy meď, mysleli si, že na vine sú zlí duchovia. Kobold je v nemeckej mytológii zlý škriatok.

Urobte projekt na tému Skúmame pôvod názvov chemických prvkov. Oboznámte spolužiakov so zaujímavými zisteniami. Nájdete ich na inter-

nete alebo v literatúre (napr. v literatúre [5]).

Názvy a značky niektorých chemických prvkovslovenský názov latinský názov značka výslovnosť značky protónové číslo

draslík Kalium K ká 19

dusík Nitrogenium N en 7

fluór Fluorum F ef 9

fosfor Phosphorus P pé 15

hélium Helium He há-é 2

hliník Aluminium Al á-el 13

horčík Magnesium Mg em-gé 12

chlór Chlorum Cl cé-el 17

jód Iodum I í 53

kremík Silicium Si es-í 14

kyslík Oxygenium O ó 8

lítium Lithium Li el-í 3

mangán Manganum Mn em-en 25

meď Cuprum Cu cé-ú 29

olovo Plumbum Pb pé-bé 82

ortuť Hydrargyrum Hg há-gé 80

selén Selenium Se es-é 34

síra Sulphur S es 16

sodík Natrium Na en-á 11

striebro Argentum Ag á-gé 47

uhlík Carboneum C cé 6

vápnik Calcium Ca cé-á 20

vodík Hydrogenium H há 1

zinok Zincum Zn zet-en 30

zlato Aurum Au á-ú 79

železo Ferrum Fe ef-é 26

Prvky sa pomenúvajú názvami a označujú značkami.

Prvé záznamy o látkach a ich premenách pochádzajú už od alchymistov. Rozličné symbo-ly a značky mali utajiť význam označených látok a pracovných postupov.

Značky prvých známych kovo-vých prvkov neboli odvodené od ich názvu, boli to symboly známych nebeských telies slneč-nej sústavy. Sú to: zlato (Slnko), striebro (Mesiac), meď (Venuša), ortuť (Merkúr), železo (Mars), olovo (Saturn), cín (Jupiter).

V roku 1808 zaviedol anglický chemik J. Dalton značky chemic-kých prvkov v podobe krúžkov s rôznou kresbou vo vnútri. Na obrázku sú znázornené: kyslík, vodík, dusík, uhlík, síra, fosfor, sodík.

Súčasnú podobu značiek prvkov zaviedol v roku 1811 švédsky chemik J. J. Berzelius.

18 Zloženie látok

2.4 Molekuly a chemické zlúčeniny

Hľadáme súvislosti Vymodelujte z plastelíny guľôčky: malé biele guľôčky znázorňujú atómy

vodíka, väčšie čierne guľôčky atómy uhlíka a červené guľôčky atómy kyslíka. Pospájajte dve a tri guľôčky rôznymi spôsobmi (podľa obrázkov) pomocou kúskov špajdle. Pospájaním guľôčok (atómov) ste utvorili nové častice – molekuly.

Ako vznikne molekula? Čím sa odlišujú molekuly na obrázkoch?

vodík kyslík voda oxid uhličitý

Molekula vznikne spojením atómov. Molekuly vodíka a kyslíka sú zložené z dvoch atómov rovnakých prvkov.Molekuly vody a oxidu uhličitého sú zložené z troch atómov dvoch prv-

kov. Molekuly na obrázkoch sa odlišujú počtom atómov a tým, či sú to atómy toho istého prvku alebo rôznych prvkov.

Atómy sa môžu spájať (zlučovať) do väčších častíc, ktoré sa nazývajú molekuly. Z molekúl je zložená väčšina látok.

Prvky obsahujú rovnaké atómy, ktoré sa môžu zlučovať do molekúl. Napríklad molekuly vodíka a kyslíka sú tvorené dvoma atómami, teda

vodík a kyslík sú zložené z dvojatómových molekúl (H2, O2). Prvky môžu byť zložené aj z trojatómových a viacatómových molekúl.

Napríklad síra je zložená z osematómových molekúl (S8).Zlučovať sa môžu i atómy rôznych prvkov, pričom vznikajú molekuly zlú-

čenín. Najjednoduchšie z nich sú dvojprvkové zlúčeniny. Dvojprvkové zlúče-niny sú tvorené dvoma prvkami, napr. voda (H2O), oxid uhličitý (CO2).

Zlúčeniny môžu byť zložené aj z troch a viacerých prvkov. Trojprvková zlúčenina je napr. kyselina dusičná (HNO3).

Zlúčenina obsahuje zlúčené atómy dvoch alebo viacerých prvkov.Zloženie molekúl vzniknutých z atómov prvkov sa vyjadruje značkami

prvkov a číslami. Číslica, ktorá sa píše za značku prvku vpravo dole, udáva počet atómov jednotlivých prvkov v molekule: molekula vodíka – H2 (dva atómy vodíka), molekula ozónu – O3 (tri atómy kyslíka), molekula vody – H2O (dva atómy vodíka, jeden atóm kyslíka), molekula oxidu uhličitého – CO2 (jeden atóm uhlíka, dva atómy kyslíka).

Zápis zloženia molekúl sa nazýva chemický vzorec.

Molekula je častica látky zložená z dvoch alebo viacerých zlúčených atómov.

Zlúčenina je chemicky čistá látka zložená zo zlúčených atómov dvoch alebo viacerých prvkov.

Z častíc, ktoré tvorí len jeden atóm, je zložených málo látok (napr. vzácne plyny – hélium, neón, argón...):hélium (He)

neón (Ne)

argón (Ar)

Väčšinu látok tvoria atómy, ktoré sú navzájom spojené chemickou väzbou do dvojatómových a viac-atómových častíc (molekúl).

Väčšina prvkov, ktoré sú pri bež-ných podmienkach plyny, sú zlo-žené z dvojatómových molekúl:

dusík (N2)

kyslík (O2)

chlór (Cl2)

Ozón tvoria trojatómové molekuly kyslíka (O3):

Chemický prvok síra je zložený z osematómových molekúl (S8):ý (

Jednu z foriem chemického prvku uhlíka – fulerén, tvoria molekuly zložené zo 60 atómov usporiada-ných do tvaru futbalovej lopty:

19Zloženie látok

Zloženie prvkov tvorených molekulami a zloženie zlúčenín sa vyjad-ruje chemickými vzorcami.

Vzorec molekuly môže predstavovať jednu molekulu prvku alebo zlúčeni-ny, ale aj veľa molekúl. Počet molekúl (väčší ako jedna molekula) sa vyjad-ruje číslom pred vzorcom.

Vzorec Cl2 vyjadruje jednu molekulu chlóru, ale zároveň môže vyjadrovať aj veľa molekúl chlóru – prvok chlór.

Vzorec HCl vyjadruje jednu molekulu chlorovodíka, ale aj veľa molekúl chlorovodíka – zlúčeninu chlorovodík.

Dvojprvková zlúčenina sulfán je zložená z trojatómových molekúl (jeden atóm síry a dva atómy vo-díka – H2S):

:

Ďalšie dvojprvkové zlúčeniny voda (H2O)

a oxid uhličitý (CO2)

sú tiež zložené z trojatómových molekúl.

Trojprvková zlúčenina kyselina dusičná (HNO3) je zložená z päť-atómových molekúl:

Kyselina deoxyribonukleová (DNA) je zlúčenina, ktorá určuje všetky vlastnosti živých organizmov. Je zložená z obrovského množstva atómov, ktoré sú zložito priesto-rovo pospájané. Znázorňuje sa ako „dvojskrut-kovnica“ z obrovského množstva guľôčok (atómov). Veď aj obsa-huje veľké množstvo informácií. Obsahuje všetko o určitom je-dincovi – celý genetický materiál (dedičné informácie).

1 molekula prvku chlóru (Cl2)

3 molekuly prvku chlóru (3Cl2)

prvok chlór veľa molekúl chlóru (Cl2)

1 molekula zlúčeniny chlorovodíka (HCl)

3 molekuly zlúčeniny chlorovodíka (3HCl)

zlúčenina chlorovodík veľa molekúl chlorovodíka (HCl)

20 Zloženie látok

2.5 Ióny

Hľadáme súvislostiČo sa stane s atómom (elektricky neutrálnou časticou), ak prijme alebo

odovzdá elektrón?

Ak atóm odovzdá alebo prijme elektrón, vznikne častica s elektrickým nábojom (kladným alebo záporným).

Elektricky nabitá častica látky, ktorá vznikne z atómu odovzdaním alebo prijatím elektrónu, sa nazýva ión. Ión môže byť nabitý kladne alebo záporne.

Katión je kladne nabitý ión. Vznikne, ak atóm odovzdá jeden alebo viac elektrónov. Ak napr. atóm sodíka odovzdá elektrón, vznikne sodný katión.

Zapíšeme to takto: Na – e– Na+

Počet odovzdaných elektrónov sa píše vpra-vo hore za značku atómu prvku, z ktorého vznikol katión.

Vyjadruje sa zna-mienkom + (počet väčší ako jeden sa píše čísli-cou pred znamienko), napr. Na+, Ca2+, Al3+.

Anión je záporne nabitý ión. Vznikne, ak atóm prijme jeden alebo viac elektrónov. Ak napr. atóm chlóru prijme elektrón, vznikne chloridový anión.

Zapíšeme to takto: Cl + e– Cl–

Počet prijatých elek-trónov sa píše vpravo hore za značku atómu prvku, z ktorého vzni-kol anión.

Vyjadruje sa zna-mienkom – (počet väčší ako jeden sa píše čísli-cou pred znamienko), napr. Cl–, O2–, S2–.

Zlúčeniny môžu byť tvorené nielen molekulami, ale aj iónmi.

Ión je elektricky nabitá častica látky.Katión (kladný ión) vznikne, keď atóm odovzdá elektrón.Anión (záporný ión) vznikne, keď atóm prijme elektrón.

11

12

11

12odovzdávaelektrón

17

18

17

18prijímaelektrón

Na

Cl

Na+

Cl–

Dej, pri ktorom atóm odovzdá jeden alebo viac elektrónov, sa nazýva oxidácia.

Dej, pri ktorom atóm prijme jeden alebo viac elektrónov, sa nazýva redukcia.

Viac sa o oxidácii a redukcii do-zviete v kapitole 5.

21Zloženie látok

Oxidačné číslo atómu sa píše rímskou číslicou za značku prvku vpra-vo hore.

2.6 Chemické vzorce a oxidačné číslo

Už vieme, že počet odovzdaných alebo prijatých elektrónov určuje elek-trický náboj vzniknutého iónu. Oxidačné číslo je číslo, ktoré vyjadruje počet elektrónov, ktoré atóm odovzdá (kladné oxidačné číslo) alebo prijme (zápor-né oxidačné číslo).

Slovenské chemické názvoslovie anorganických zlúčenín je založené na oxidačnom čísle. Oxidačné číslo je dôležitou charakteristikou zlúčených ató-mov prvkov. Využíva sa aj pri tvorení vzorcov zlúčenín.

Oxidačné číslo atómu sa píše rímskou číslicou za značku prvku vpravo hore. Znamienko + sa neuvádza, znamienko – sa píše pred číslicu.

Oxidačné číslo nula má nezlúčený atóm prvku (napr. Na0), ale aj atóm viazaný v molekule prvku (napr. H0

2).

Zlúčené atómy rôznych prvkov majú kladné alebo záporné oxidačné čísla. Kladné oxidačné číslo sa píše rímskymi číslicami I až VIII, napr. NaICl. Záporné oxidačné číslo sa píše rímskymi číslicami –I až –IV, napr. NaCl–I.

Niektoré prvky majú typické oxidačné čísla, čo sa využíva pri tvorení vzorcov ich zlúčenín.

Typické oxidačné čísla atómov niektorých prvkov: atóm vodíka má v zlú-čeninách väčšinou oxidačné číslo I, napr. vo vode (HI

2O), v kyselinách (HICl, HINO3).

Atóm kyslíka má v zlúčeninách väčšinou oxidačné číslo –II, napr. vo vode (H2O

–II), v oxidoch (MgO–II).

Súčet oxidačných čísel atómov prvkov v elektroneutrálnej molekule zlú-čeniny sa rovná nule (napr. HI

2O–II, teda 2 · I + (–II) = 0).

Kladné oxidačné čísla sa vyjadrujú príponami uvedenými v tabuľke (v prí-slušnom rode, napr. kyselina uhličitá).

oxidačné číslo prípona vyjadrujúca oxidačné čísloI -ný (-ny)II -natýIII -itýIV -ičitýV -ičný, -ečnýVI -ovýVII -istýVIII -ičelý

Oxidačné číslo vyjadruje počet elektrónov, ktoré by atóm odo-vzdal (kladné) alebo prijal (zá-porné), keby sme chemické väzby v zlúčenine považovali za iónové.Kladné oxidačné číslo má atóm prvku s menšou hodnotou elek-tronegativity.Záporné oxidačné číslo má atóm prvku s väčšou hodnotou elek-tronegativity.

L. Pauling ako prvý charakterizo-val atómy podľa ich schopnosti priťahovať väzbový elektrónový pár. Túto schopnosť atómu na-zval elektronegativita.

O chemickej väzbe a elektrone-gativite sa dozviete v nasledujú-cej časti.

Atómy lítia, sodíka, draslíka (tie-to prvky patria medzi alkalické kovy) majú v zlúčeninách vždy oxidačné číslo I, napr. v chloride sodnom (NaICl).Atómy fluóru, chlóru, brómu, jódu (tieto prvky patria medzi ha-logény) majú v zlúčeninách – ha-logenidoch – oxidačné číslo –I, napr. v chloride sodnom (NaCl–I).

Prípona -ečný sa používa len pri dvoch prvkoch – fosfore a chló-re (napr. oxid fosforečný, oxid chlorečný), pri všetkých ostat-ných prvkoch je zakončenie -ičný (oxid dusičný, oxid arzeničný).

22 Zloženie látok

2.7 Chemická väzba

Hľadáme súvislostiPamätáte sa, ako ste spájali atómy (jednotlivé guľôčky) do molekúl

(pospájané guľôčky) pomocou kúskov špajdle? Teraz namiesto guľôčok z plastelíny použite malé magnety, ktoré budú predstavovať atómy. Ako ich pospájate?

Magnety stačí k sebe priblížiť – priťahujú sa nesúhlasnými pólmi – spája ich príťažlivá magnetická sila.

Atómy väčšiny chemických prvkov sa môžu spájať (viazať) do väčších útvarov (častíc). Toto spájanie má svoje zákonitosti vyplývajúce z vlastností jednotlivých atómov. Vlastnosti atómov závisia najmä od počtu elektrónov v poslednej vrstve elektrónového obalu.

Zlúčeninu chlorid sodný poznáme pod názvom kuchynská soľ. Je to biela tuhá látka. Možno ju pripraviť reakciou z prvkov, zlučovaním sodíka a chlóru. Sodík je striebrolesklá tuhá látka a chlór je zelenožltá jedovatá plynná látka.

Chlorid sodný má iné vlastnosti ako prvky, z ktorých vznikol.Čo sa deje pri zlučovaní sodíka s chlórom s časticami sodíka a chlóru?

17

18

17

18

11

12

11

12odovzdávaelektrón

prijímaelektrón

Atóm sodíka odovzdal elektrón a vznikol z neho kladný ión Na+. Atóm chlóru tento elektrón prijal a vznikol z neho záporný ión Cl–.

Vzniknuté opačne elektricky nabité častice (katióny a anióny) sa navzá-jom priťahujú (podobne ako magnety).

Sodík je veľmi reaktívny prvok. Atóm sodíka má v poslednej vrstve 1 elektrón, ktorý ľahko odovzdáva. Odovzdaním jedné-ho elektrónu sa v atóme sodíka stane poslednou druhá vrstva, v ktorej bude 8 elektrónov. Ta-kéto usporiadanie elektrónov vo vrstve – 8 elektrónov – je veľmi stabilné a nazýva sa elektrónový oktet.

Chlór je veľmi reaktívny prvok. Atóm chlóru má v poslednej vrstve 7 elektrónov. Prijatím jed-ného elektrónu bude mať atóm chlóru v poslednej vrstve 8 elek-trónov – stabilné usporiadanie elektrónov – elektrónový oktet.

Zlučovanie sodíka s chlórom je veľmi prudká reakcia.

Produkt zlučovania – chlorid sodný – je biela tuhá látka.

Na

Cl

Na+

Cl–

23Zloženie látok

Čo budeme skúmať?Kryštál chloridu sodného a vodný roztok chloridu sodného.

Postup práce:1. Do malej kadičky nasypeme do výšky asi 3 cm chlorid sodný.2. Do chloridu sodného zasunieme dva medené pliešky (elektródy) a elek-

trický obvod uzavrieme. Pozorujeme.3. Medené pliešky očistíme od chloridu sodného a ponoríme do kadičky

s destilovanou vodou. Pozorujeme.4. Do kadičky s destilovanou vodou, v ktorej sú ponorené medené pliešky,

pridávame po malých častiach za stáleho miešania chlorid sodný (z prvej kadičky). Pozorujeme.

Chemickú väzbu môžu tvoriť opačne nabité ióny – katión a anión, ktoré sa navzájom priťahujú. Takáto väzba sa nazýva iónová väzba.

Pomôcky a chemikálie: 1. 2 kadičky 2. 2 medené pliešky (elektródy) 3. žiarovka 4. spojovacie vodiče 5. zdroj elektrického napätia 6. laboratórna lyžička 7. sklená tyčinka 8. chlorid sodný (kryštalický) 9. destilovaná voda

Zistilo sa, že destilovaná voda síce vedie elektrický prúd, ale možno to pozorovať len špeciál-nymi prístrojmi.

Kryštály látok, v ktorých je ióno-vá väzba, sú tvrdé, majú vysokú teplotu topenia a varu, nevedú elektrický prúd.

Teploty topenia niektorých ióno-vých zlúčenín:

látka teplota topenia

chlorid draselný 782 °Cchlorid sodný 801 °Cfluorid vápenatý 1360 °C

Pozorovanie:Keď boli medené pliešky v kryštalickom chloride sodnom, žiarovka sa

nerozsvietila. Žiarovka sa nerozsvietila ani vtedy, keď boli medené pliešky ponorené

v destilovanej vode.Pri rozpúšťaní chloridu sodného vo vode sa žiarovka pomaly rozsvietila.

Vysvetlenie:V tuhom (kryštalickom) chloride sodnom sú katióny Na+ a anióny Cl– pra-

videlne usporiadané a pevne viazané. V kryštáloch nie sú voľne pohyblivé častice. Vedenie elektrického prúdu umožňuje prítomnosť častíc s elektric-kým nábojom, ktoré sa môžu voľne pohybovať. Preto tuhý chlorid sodný nevedie elektrický prúd.

Destilovaná voda je zložená z molekúl H2O. Nevedie elektrický prúd. Roztok chloridu sodného elektrický prúd vedie. Pri rozpúšťaní sa jednotli-

vé častice (Na+ a Cl–) od seba oddeľujú a v roztoku sa voľne pohybujú. Ich pohyb umožňuje vedenie elektrického prúdu.

Súdržné sily, ktoré spôsobujú spojenie medzi atómami v molekulách (H2O) a iónmi v kryštáloch (NaCl), sa nazývajú chemická väzba.

Chemickú väzbu v chloride sodnom tvoria sily medzi iónmi (katiónmi a aniónmi), preto sa nazýva iónová väzba.

Iónová väzba je veľmi silná, katióny a anióny sú pevne viazané.

24 Zloženie látok

Odlišným spôsobom vzniká väzba v molekulách zlúčenín, ktorých atómy netvoria ióny. Každý atóm poskytne jeden elektrón z poslednej vrstvy na vznik spoločného elektrónového páru.

Ako vzniká chemická väzba medzi dvoma atómami vodíka?

1 + 1 11

Každý atóm vodíka poskytne na vytvorenie chemickej väzby jeden elek-trón. Tieto dva elektróny tvoria spolu dvojicu – elektrónový pár, ktorý patrí rovnako obom atómom vodíka. Dvojica elektrónov sa nazýva väzbový elek-trónový pár a zapisuje sa medzi značkami prvkov vodorovnou čiarkou (–).

Chemická väzba, ktorú tvorí dvojica elektrónov – spoločný väzbový elek-trónový pár – sa nazýva kovalentná väzba.

V molekule vodíka je kovalentná väzba. Zápis: H–H.

Ako vzniká chemická väzba medzi atómom vodíka a chlóru?

1 + 17

18 1

17

18

Na vytvorenie chemickej väzby poskytne jeden elektrón atóm vodíka a jeden elektrón atóm chlóru. Atóm chlóru poskytuje do väzby elektrón z poslednej vrstvy. Tieto dva elektróny utvoria väzbový elektrónový pár.

V molekule chlorovodíka je kovalentná väzba. Zápis: H–Cl.

V molekule môže byť nielen jedna kovalentná väzba, ale aj dve alebo viac kovalentných väzieb. Napríklad v molekule vody sú dve kovalentné väzby.

Názov kovalentná väzba má pô-vod v latinčine (lat. co- = súčas-ne, valere = vládnuť).

Ak sú ňou spolu viazané atómy rovnakých prvkov, spoločný elek-trónový pár patrí každému z nich rovnakou mierou.

Takáto väzba sa nazýva nepo-lárna kovalentná väzba. Je napr. v molekulách vodíka, chlóru, kyslíka.

Ak sa však viažu atómy rôznych prvkov, väzbové elektróny ne-patria obom atómom rovnako. Jeden z nich priťahuje väzbový elektrónový pár silnejšie ako druhý. Silnejšie priťahuje väzbový elek-trónový pár atóm, ktorý má väč-šiu hodnotu elektronegativity.

Je to napr. atóm chlóru v mole-kule chlorovodíka, atóm kyslíka v molekule vody.

Elektronegativita atómu je miera schopnosti kovalentne viazaného atómu priťahovať väzbový elektró-nový pár.Jej hodnoty sú uvedené v che-mických tabuľkách.

H

H H H2

Cl HCl

25Zloženie látok

Ako vzniká chemická väzba medzi atómami vodíka a atómom kyslíka v molekule vody?

Atóm kyslíka poskytne atómom vodíka po jednom elektróne zo svojej poslednej vrstvy na vytvorenie spoločného elektrónového páru. Každý atóm vodíka poskytne atómu kyslíka svoj elektrón. Takto vzniknú dva väzbové elektrónové páry. Zápis: H–O–H.

Premýšľame a objavujeme

Chemická väzba je súdržné pôsobenie medzi dvoma alebo viacerými atómami sprostredkované elektrónmi.

Iónová väzba je chemická väzba, ktorú tvoria opačne nabité ióny – katión a anión, ktoré sa navzájom priťahujú.

Kovalentná väzba je chemická väzba, ktorú tvorí spoločný elektró-nový pár – väzbový elektrónový pár.

8

8

8

8

V molekule kyslíka je medzi dvoma atómami kyslíka chemická väzba, ktorá sa nazýva dvojitá väzba. Každý atóm kyslíka poskytne na vytvorenie chemickej väzby po dva elektróny. Takto vzniknú medzi nimi dva väzbové elektrónové páry. Pomocou modelov atómov kyslíka opíšte, ktoré elektróny utvoria spoločné elektrónové páry (dvojitú väzbu).

Hodnoty elektronegativít atómov niektorých prvkov:

názov prvku

elektronegativita atómu

vodík 2,1kyslík 3,5dusík 3,0fluór 4,0sodík 0,9draslík 0,8

Od rozdielu elektronegativít zlú-čených atómov závisí typ che-mickej väzby.

rozdiel elek-tronegativít

typ chemic-kej väzby

0 až 0,4 nepolárna kovalentná

0,4 až 1,7 polárna kovalentná

väčší ako 1,7 iónová

Podľa počtu väzbových elektró-nových párov medzi dvoma ató-mami môže byť chemická väzba jednoduchá (jeden spoločný elek-trónový pár), dvojitá (dva spoloč-né elektrónové páry) a trojitá (tri spoločné elektrónové páry).

1

18

81

8

8

1

+

+

H

H

O H2O

26 Zloženie látok

2.8 Zhrnutie učiva

Chemické prvky (skrátene prvky) sú chemicky čisté látky, ktoré už nemožno rozložiť na jednoduchšie látky.

Chemické zlúčeniny (skrátene zlúčeniny) sú chemicky čisté látky, ktoré možno rozložiť na jednoduchšie látky.

Atóm je častica látky zložená z jadra a obalu. V jadre atómu sú pro-tóny a neutróny, v obale sú elektróny. Elektróny sú usporiadané vo vrstvách.

Atóm je elektricky neutrálna častica látky, lebo počet protónov v jadre sa rovná počtu elektrónov v obale.

Protónové číslo udáva počet protónov v jadre atómu (zároveň aj počet elektrónov v obale).

Prvok je chemicky čistá látka zložená z atómov, ktoré majú rovnaké protónové číslo.

Prvky sa pomenúvajú názvami a zapisujú značkami.

Molekula je častica látky zložená z dvoch alebo viacerých zlúčených atómov.

Zlúčenina je chemicky čistá látka zložená zo zlúčených atómov dvoch alebo viacerých prvkov.

Zloženie prvkov tvorených molekulami a zloženie zlúčenín sa vyjad-ruje chemickými vzorcami.

Ión je elektricky nabitá častica látky.

Katión (kladný ión) vznikne, keď atóm odovzdá elektrón.Anión (záporný ión) vznikne, keď atóm prijme elektrón.

Oxidačné číslo atómu sa píše rímskou číslicou za značku prvku vpra-vo hore.

Chemická väzba je súdržné pôsobenie medzi dvoma alebo viacerými atómami sprostredkované elektrónmi.

Iónová väzba je chemická väzba, ktorú tvoria opačne nabité ióny – katión a anión, ktoré sa navzájom priťahujú.

Kovalentná väzba je chemická väzba, ktorú tvorí spoločný elektró-nový pár – väzbový elektrónový pár.

27Zloženie látok

2.9 Otázky a úlohy

2.9.1 Chemické prvky a zlúčeniny (časť 2.1)

1. Doplňte:a) Chemické prvky (skrátene prvky) sú chemicky čisté látky, ktoré už

............................ rozložiť na jednoduchšie látky. b) Chemické zlúčeniny (skrátene zlúčeniny) sú chemicky čisté látky, ktoré

........................... rozložiť na jednoduchšie látky. c) ..................... sú zložené z atómov jedného druhu. d) ....................... sú zložené z viazaných atómov rôznych prvkov.

2. Vyberte látku, ktorá medzi ostatné látky nepatrí: O2, Cl2, H2, H2O. Svoj výber zdôvodnite.

3. Z obrázkov vyberte tie, na ktorých sú znázornené častice prvkov. a) b) c)

d) e) f)

4. Ortuť je jedovatá látka, nachádza sa v starých typoch teplomerov. Na jej zneškodnenie sa používa posypanie práškovou sírou, pričom vzniká zlú-čenina sulfid ortuťnatý. Do schémy doplňte ortuť a síru (pomocou značiek) a sulfid ortuťnatý (HgS). Uveďte, či chemická reakcia je chemické zlučo-vanie alebo rozklad, vyznačte prvky a zlúčeniny.

Schéma: ....................... +........................... ..........................

5. Látka A je oranžovočervený prášok. Pri zahrievaní látky A možno pozorovať, že sa zmenšuje

množstvo prášku a mení sa jeho sfarbenie. Na chladnejších stenách skúmavky sa tvoria strieborne sa lesknúce kvapky látky B. Druhým produktom je plyn C. Tlejúca špajdľa sa v ňom rozhorí. Namiesto písmen A, B, C priraďte správny názov látky: ortuť, kyslík, oxid ortuťnatý. Napíšte schému chemickej reakcie (pomocou názvov látok). Uveďte, o akú chemickú reakciu ide, vyznačte prvky a zlúčeniny.

A

B

C

28 Zloženie látok

2.9.2 Atómy a chemické prvky (časť 2.2). Názvy a značky chemických prvkov (časť 2.3)

1. Doplňte:a) Atóm je ......................... látky zložená z jadra a .........................b) V jadre atómu sú protóny a ................................., v ............................

sú elektróny. c) Elektróny sú v elektrónovom obale atómu usporiadané vo ...................d) Atóm je elektricky .................... častica látky, lebo počet .....................

v jadre sa rovná počtu elektrónov v .......................e) .......................... číslo udáva počet protónov v jadre atómu (zároveň aj

počet elektrónov v obale). f) ........................ je chemicky čistá látka zložená z atómov, ktoré majú

rovnaké .......................... číslo.

2. Zistite z obrázka (pomocou periodickej tabuľky prvkov):

a) počet protónov, neutrónov a elektró-nov v atóme,

b) protónové číslo prvku, ktorý tvoria takéto atómy,

c) názov prvku.16

20

3. Na ktorých obrázkoch sú atómy patriace tomu istému prvku?a) b)

3

4

2

2

c) d)

1

3

4

4. Čím sa odlišujú protóny, neutróny a elektróny?

29Zloženie látok

5. Vysvetlite, prečo je atóm elektricky neutrálna častica napriek tomu, že sa v ňom nachádzajú nabité častice.

6. Vyberte správne tvrdenie.a) V jadre atómu sú protóny a elektróny.b) Výsledný elektrický náboj atómu je kladný alebo záporný, podľa

počtu protónov a elektrónov v jadre.c) Jadro atómu má kladný náboj, lebo obsahuje protóny.

7. Atóm prvku má v obale 80 elektrónov. Čo viete určiť z tejto informácie?

8. Pomocou periodickej tabuľky prvkov doplňte názvy a protónové čísla prvkov:a) Au,b) Pb,c) Cr,d) Se.

9. Pomocou periodickej tabuľky prvkov zistite protónové čísla prvkov:a) sodík,b) draslík,c) chlór,d) železo.

10. Napíšte, koľko protónov a elektrónov obsahujú atómy:a) 5B,b) 20Ca,c) 16S,d) 29Cu.

11. Viete z hodnoty protónového čísla zistiť počet elektrónov v obale atómu? Svoje tvrdenie zdôvodnite.

12. Čo je chemický prvok?

13. Čo vyjadruje značka Na?

14. Napíšte slovenské, latinské (príp. anglické, nemecké) názvy prvkov (vyhľadajte v literatúre, príp. na internete):a) Fe,b) O,c) N,d) C.

Tvoríme projektPreskúmajte históriu objavov častíc, z ktorých sa skladá atóm, zistite aj

súčasné poznatky o časticovom zložení látok.Vypracujte projekt na tému Častice látok – história a súčasnosť.

30 Zloženie látok

2.9.3 Molekuly a chemické zlúčeniny (časť 2.4). Ióny (časť 2.5)

1. Doplňte:a) Molekula je .............................. látky zložená z dvoch alebo via-

cerých zlúčených atómov. b) .............................. je chemicky čistá látka zložená zo zlúčených ató-

mov dvoch alebo viacerých prvkov. c) Ión je elektricky nabitá ........................ látky.d) Katión (.............. ión) vznikne, keď atóm ......................... elektrón. e) Anión (.............. ión) vznikne, keď atóm ......................... elektrón.

2. Z častíc H2, H2O, HBr, N2, 2He, CO2, 2H2O2, NO, SO2, N2O vyberte dvojatómové molekuly.

3. Z častíc H2O, Cl2, Na, NO2, O2–, Pb2+, He, Cl–, C, NH3, O3 vyberte:

a) atómy, b) anióny, c) trojatómové molekuly.

4. Chemickými značkami alebo vzorcami napíšte:a) tri atómy uhlíka, b) štvoratómovú molekulu fosforu, c) štyri dvojatómové molekuly dusíka.

5. Vysvetlite rozdiel medzi prvkom a zlúčeninou.

6. Chemicky čisté látky rozdeľte na prvky a zlúčeniny:S8, Ne, HCl, I2, H2O, HNO3.

7. Z chemicky čistých látok HI, F2, K, N2O5, O3, PbO, H2SO4 vyberte:a) prvky, b) dvojprvkové zlúčeniny, c) trojprvkové zlúčeniny.

8. Napíšte vzorec zlúčeniny, ktorá je zložená z:a) 1 atómu uhlíka a 2 atómov kyslíka, b) 2 atómov dusíka a 5 atómov kyslíka,c) 1 atómu dusíka a 3 atómov vodíka.

9. Vysvetlite, čo znamená zápis:a) 2H2O, b) O3, c) 3H2.

10. Napíšte schému:a) vznik Mg2+ z atómu Mg,b) vznik Br– z atómu Br,c) proces, pri ktorom atóm F prijme elektrón.

11. Napíšte, koľko protónov a elektrónov obsahuje:a) 7N

3–, b) 20Ca2+, c) 9F–.

12. Vypíšte z etikety ľubovoľnej minerálnej vody katióny a anióny, ktoré obsahuje.

31Zloženie látok

2.9.4 Chemické vzorce a oxidačné číslo (časť 2.6). Chemická väzba (časť 2.7)

1. Doplňte:a) Chemická väzba je súdržné pôsobenie medzi dvoma alebo viacerými

atómami sprostredkované ..............................b) .............................. väzba je chemická väzba, ktorú tvoria opačne

nabité ióny – katión a anión, ktoré sa navzájom priťahujú. c) .............................. väzba je chemická väzba, ktorú tvorí spoločný

elektrónový pár – väzbový elektrónový pár.

2. Uveďte, ako a kde sa píše oxidačné číslo.

3. Vysvetlite význam zápisov:a) S–II,b) PV,c) HI.

4. Napíšte:a) atóm draslíka s oxidačným číslom I,b) katión, ktorý vznikol z atómu draslíka odovzdaním 1 elektrónu.

5. Napíšte:a) atóm chlóru s oxidačným číslom –I,b) anión, ktorý vznikol z atómu chlóru prijatím 1 elektrónu,c) oxidačné číslo atómu chlóru v dvojatómovej molekule chlóru.

6. Napíšte:a) atóm kyslíka s oxidačným číslom –II,b) anión, ktorý vznikol z atómu kyslíka prijatím 2 elektrónov,c) oxidačné číslo atómu kyslíka v dvojatómovej molekule kyslíka.

7. Viete napísať chemický vzorec vzduchu? Svoje tvrdenie zdôvodnite.

8. Uveďte, prečo má tuhý chlorid sodný odlišné vlastnosti ako jeho vodný roztok – napr. vedenie elektrického prúdu.

9. Opíšte vznik chemickej väzby v molekule vodíka.

10. Pomocou obrázkov opíšte vznik chemickej väzby v molekule fluóru.

9

10 + 9

10 9

10

9

10