CC #3 – Studna Mystery Cache

Každý říká, jak je chemie složitá a zbytečná, ale máme ji v denně všude kolem sebe. Připravil jsem sérii keší (CC = Chemický cyklus), která přibližuje jednotlivé chemické obory a jejich důležitost pro svět kolem nás.

Anorganická chemie je definována jako věda o tvorbě, složení, struktuře a reakcích chemických prvků a sloučenin s výjimkou většiny sloučenin uhlíku. Prvky, sloučeniny neobsahující atomy uhlíku, některé sloučeniny uhlíku a směsi těchto chemických individuí označujeme jako anorganické látky. Ze sloučenin uhlíku se konvenčně řadí mezi anorganické sloučeniny oxidy uhelnatý a uhličitý, chalkogenidy uhličité, karbidy a karbonyly kovů; dále mezi ně patří kyanovodík, kyseliny uhličitá, kyanatá a thiokyanatá, jejich soli s kationty neobsahujícími uhlík a některé další sloučeniny se skupinami CN, OCN a SCN.

Prvky třídíme podle charakteru vazeb mezi jejich atomy na kovy, polokovy a nekovy. Přibližně platí, že kov je prvek, v jehož izolovaných atomech v základním stavu je počet elektronů s nejvyšším hlavním kvantovým číslem nejvýše roven číslu periody, do níž je zařazen, polokov je prvek, v jehož izolovaném atomu v základním stavu je o jeden elektron s nejvyšším hlavním kvantovým číslem více, než odpovídá definici kovu, a ostatní prvky jsou nekovy. Snadno se lze přesvědčit, že podle tohoto pravidla jsou prvky většinou kovy. Toto pravidlo neplatí pro vodík, který by podle něj měl být kov, ve skutečnosti však je typickým nekovem. Některé prvky existují jak v kovové, tak v nekovové modifikaci.

Definovat náplň současné anorganické chemie je obtížné. Jejím původním cílem jistě bylo získat dosud neznámé prvky a jejich sloučeniny. Postupně, tak jak se tyto cíle naplňovaly, anorganická chemie jako by se vyčerpávala. Zlom nastal teprve tehdy, když se ukázalo, že i dávno uzavřené kapitoly bude nutné revitalizovat. Přispěl k tomu Bartletův objev sloučenin xenonu, který se stal výzvou k renesanci anorganické chemie. V krátké době došlo k intenzivnímu využívání představ kvantové mechaniky, k novým pohledům na vazebné poměry v mnoha sloučeninách, k rozvoji experimentálních metod, které dovolily přípravu nových sloučenin. Bouřlivý rozvoj ale nepřinesl pouze pokrok v anorganické chemii, ale vyžádal si i její diferenciaci. Vznikly nové obory jako je koordinační, boranová chemie, organokovová a organoprvková chemie, chemie pevných látek a dokonce bioanorganická chemie. Je poněkud protimyslné, že čím více se anorganická chemie sama v sobě diferencovala, tím více se začala zvýrazňovat, alespoň v oblasti kovalentních sloučenin, jednota chemie jako takové. Ostatně, na spojitost mezi anorganickou a organickou chemií poukázal již kdysi dávno Wöhler syntézou močoviny z kyanatanu amonného a později Werner svou představou o opticky aktivních atomech síry, dusíku, platiny, kobaltu, aj. Je tedy chemie organokovových sloučenin součástí anorganické nebo organické chemie? Podobně se můžeme ptát, jestli boranová chemie se svým experimentálním aparátem a strukturními pohledy je chemií anorganickou nebo organickou. A což teprve koordinační chemie, zasahující na jedné straně do rozsáhlé oblasti homogenní katalýzy, aby na druhé straně objasňovala úlohu přechodných kovů v biologických procesech nebo dokonce vyvinula zcela zvláštní léčiva (tzv. metalofarmaka) a látky užívané k diagnostickým účelům v lékařství.

Anorganická chemie, přestože je chemií více než 100 prvků, nepostrádá jednotící systém, který by dával do souvislosti vztahy mezi atomy na podkladě jistých podobností. Jeho základem je závislost elektronové struktury atomů na protonovém čísle, kterou v grafické podobě znázorňuje periodická tabulka, jejíž znalost pro cenné informace, které svým uspořádáním přináší, je považována za naprostou samozřejmost.

Jak na keš?

Pro zjištění finálních souřadnic je nutné vypočítat příklad. Jedná se o výpočet z chemické rovnice, který je obsahem učiva 8. třídy základní školy.

Ať již používáte studnu jako zdroj pitné vody nebo jen na zalévání zahrádky, nebezpečné látky ve vodě jsou nežádoucí. Je-li studna špatně zakrytá nebo byla postižena povodní či znečištěním průmyslového nebo zemědělského původu, je třeba ji vyčistit a dezinfikovat. Protože v každém z nás sídlí malý vědec a my jsme šílenci, tak si umíme SAVO vyrobit sami podle níže uvedené rovnice:

NaOH + Cl₂ -> NaClO + NaCl + H₂O

Jaké množství vstupních surovin (v g pro NaOH a l Cl₂) potřebujeme, abychom vydezinfikovali studnu o průměru 1,5m a hloubce 15m, která je naplněna do 2/3?

Výrobce doporučuje 20 ml SAVA na 1m³ studniční vody. Znáte hustotu SAVA (d = 1,07) a obsah NaClO (w= 5%). Všechny výsledky zaokrouhlujte na 2 desetinná místa. Zjištěné látkové množství NaClO zaokrouhlete na 3 desetinná místa. 1 mol plynu zaujímá za normálních podmínek 22,4 dm³

V(Cl₂) = A,BC l

m(NaOH) = DE,FG g

Logbook je ukryt na:

N 49°5(A+D),(C-D)(E+F-D)(C-B+A)

E 16°2(F+D),(E+F)(B-A)(D/G)