Chémia: Alkalické Kovy a Ich Vlastnosti

Vodík je ľahko horľavý plyn bez farby, chuti a zápachu. Je to najrozšírenejší prvok vo vesmíre.

Výroba vodíka:

• Elektrolýza vody: Vodík sa získava rozkladom vody elektrickým prúdom.
• Termický rozklad metánu: Vodík vzniká rozkladom metánu pri vysokých teplotách.
• Reakcia vodného plynu s vodnou parou: Čistý vodík sa získava reakciou vodného plynu s vodnou parou za prítomnosti katalyzátorov.
• Reakcia vodnej pary s horúcim koksom: Ďalšia metóda výroby vodíka,

Vodík sa využíva v rôznych oblastiach, napríklad:

• Výroba chemických zlúčenín: Vodík sa používa na výrobu amoniaku (NH3), kyseliny dusičnej (HNO3), metanolu (CH3OH) a hnojív.
• Stužovanie tukov: Vodík sa používa na premenu tekutých tukov na tuhé.
• Zváranie a rezanie kovov: Kyslíkovo-vodíkový plameň sa používa na zváranie a rezanie kovov.
• Hydrokrakovanie: Vodík sa používa na premenu ťažkých ropných uhľovodíkov na ľahké.
• Raketové palivo: Tekutý vodík slúži ako raketové palivo.
• Zdroj energie: Vodík môže byť zdrojom energie pre rôzne zariadenia.

Hydridy sú binárne zlúčeniny vodíka s iným prvkom. Ich vlastnosti závisia od charakteru prvku. Existujú štyri hlavné typy hydridov:

Iónové hydridy vznikajú väzbou vodíka s prvkami alkalických kovov alebo kovov alkalických zemín. Majú iónovú povahu a často reagujú s vodou za vzniku hydroxidov a uvoľňovania vodíka. Príklad: NaH, CaH2

Kovalentné hydridy sú hydridy, kde vodík tvorí kovalentné väzby s nekovmi alebo polokovmi. Majú molekulovú štruktúru a ich vlastnosti závisia od polarizácie väzieb. Príklad: B2H5, PH3, NH3, H2S

Kovové hydridy sú charakteristické pre prechodné kovy alebo niektoré ťažké kovy. Ich štruktúra môže byť kovová alebo polymérna, čo ovplyvňuje ich vodivosť a ďalšie fyzikálne vlastnosti.

Hydridokomplexy sú zlúčeniny obsahujúce komplexné ióny s vodíkovými ligandmi. Často sa používajú ako redukčné činidlá v chemickom priemysle. Príklad: Li[AlH4], Na[BH4]

Prvky, ktoré sa nachádzajú v s-bloku periodickej tabuľky a majú jeden valenčný elektrón, ktorý ľahko strácajú. Sú veľmi reaktívne a vo voľnej prírode sa nenachádzajú v elementárnej forme.

Znižuje sa smerom nadol v skupine alkalických kovov. To znamená, že atómy ľahších alkalických kovov majú tendenciu viac priťahovať elektróny ako atómy ťažších alkalických kovov.

Zväčšuje sa smerom nadol v skupine alkalických kovov. To znamená, že atómy ťažších alkalických kovov sú väčšie ako atómy ľahších alkalických kovov.

Energia potrebná na odstránenie jedného valenčného elektrónu z atómu. Zmenšuje sa smerom nadol v skupine alkalických kovov.

Energia uvoľnená pri prijatí jedného elektrónu do atómu. Znižuje sa smerom nadol v skupine alkalických kovov. Alkalické kovy nechcú prijímať elektróny.

Zvyšuje sa smerom nadol v skupine alkalických kovov. Alkalické kovy reagujú s vodou za vzniku vodíka a hydroxidu.

Najbežnejší alkalický kov, ktorý sa vyskytuje v zemskej kôre, morskej vode a živých organizmoch. Je mäkký, ľahký a striebornolesklý. Rýchlo reaguje s kyslíkom a vodou.

Najbežnejšia zlúčenina sodíka, ktorá sa vyskytuje v prírode. NaCl

Tvrdá a jemná chemická látka, silné redukčné činidlo. NaH

Lítium je veľmi ľahký a reaktívny kov, ktorý v prírode nájdeme len vo forme zlúčenín, napríklad s kyslíkom, čím sa tvorí Li2O.

Lítium sa bežne používa v psychiatrii ako účinná látka v liekoch, ktoré pomáhajú tlmiť mánie a stabilizovať nálady.

Soli Lítia, ako napríklad uhličitan, octan a síran, sa rozpúšťajú vo vode a využívajú sa v medicíne.

Lítium je dôležitým prvkom pre jadrovú energetiku, kde sa používa ako chladivo v niektorých typoch reaktorov.

Zliatiny lítia s hliníkom, kadmím, meďou a mangánom sú veľmi ľahké a silné, a preto sa používajú pre konštrukciu leteckých súčiastok.

Soľ obsahujúca sodík (Na) a chlór (Cl), ktorá je bežne známa ako kuchynská soľ. Používa sa na ochutenie jedla a je dôležitá pre ľudské telo.

Uhličitan sodný (Na2CO3), tiež známy ako sóda, sa používa pri výrobe skla, textilu a papiera. Vyrába sa zo soľanky Solvayovým spôsobom.

Hydrogénuhličitan sodný (NaHCO3) známy aj ako jedlá sóda, sa používa v kypriacich práškoch a na neutralizáciu poleptania kyselinou.

Kovový sodík (Na) sa vyrába elektrolýzou roztaveného chloridu sodného. V tomto procese vzniká aj chlór.

Sódium, ako katión v extracelulárnej tekutine, reguluje rovnováhu tekutín a elektrolytov v tele. Okrem toho hrá dôležitú úlohu v prenose nervových impulzov, svalovej kontrakcii, regulácii pH a absorpcii živín.

Kalium (K), ako mäkký a ľahko reaktívny kov, sa nachádza v zemskej kôre, morskej vode a živých organizmoch. Reakcia draslíku s vodou je veľmi exotermická a uvoľňuje vodík, ktorý môže explodovať.

Sylvín (KCl) je minerál obsahujúci draslík (K) a chlór (Cl). Patria medzi dôležité zdroje draslíka.

Sylvinit je hornina obsahujúca zmes chloridu sodného (NaCl) a chloridu draselného (KCl), z ktorých sa získava draslík.

Sodík sa nachádza v mnohých potravinách, najmä v spracovaných potravinách, a nadbytok sodíka môže viesť k zvýšenému riziku hypertenzie. Naopak, nedostatok sodíka spôsobuje svalovú slabosť, kŕče a únavu.

Kalium pomáha regulovať srdcový rytmus, tlak krvi a svalové funkcie. Nedostatok draslíka môže viesť k svalovej slabosti, nepravidelnému srdcovému rytmu a únave.

Silné oxidačné činidlo, ktoré vzniká reakciou draslíka s kyslíkom. Používa sa v uzatvorených systémoch na regeneráciu kyslíka a pohlcovanie oxidu uhličitého.

Silne zásaditá zlúčenina, leptavá látka, ktorá rozpúšťa sklo a porcelán. Používa sa pri výrobe mydla, liečiv, elektrolytov v alkalických batériách a čistiacich prostriedkoch.

Používa sa hlavne pri výrobe skla, textilnom a papierenskom priemysle, ako regulátor kyslosti v potravinárstve a ako hnojivo. Starší názov je potaš.

Veľmi účinné draselné hnojivo, používané aj v pyrotechnike ako silné oxidačné činidlo, konzervant pri výrobe mäsových výrobkov a súčasť strelného prachu.

Intracelulárny katión, ktorý pomáha udržiavať osmotickú rovnováhu v organizme. Vylučuje sa obličkami.

Aktívny transport Na⁺ a K⁺ iónov cez bunkovú membránu. Prepravuje 3 Na⁺ ióny z bunky a 2 K⁺ ióny do vnútra bunky. Tento proces je energeticky náročný a vyžaduje ATP.

Chemický prvok so značkou Li a protónovým číslom 3. Nazýva sa aj lítium.

Výroba draslíka sa môže uskutočniť elektrolýzou roztoku hydroxidu draselného, reakciou oxidu draselného s vodíkom, priemyselne sa vyrába z minerálov obsahujúcich draslík alebo metalotermickou redukciou chloridu draselného sodíkom.

Draslík je esenciálny minerál, ktorý sa nachádza v rastlinách a zvieratách. Zvyšuje schopnosť koreňov absorbovať vodu a živiny.

Najdôležitejším faktorom pre udržanie zdravého tlaku a funkcie nervov a svalov je optimálny pomer sodíka a draslíka. Ideálny pomer je 1:2.