Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑azure

Znaczenie związków litowców

Związki litowcówlitowcelitowców mają duże znaczenie praktyczne, ponieważ na ogół są rozpuszczalne w wodzie, a w przypadku związków sodu i potasu, stosunkowo łatwo dostępne i tanie. Lit różni się od innych pierwiastków 1. grupy bardzo małymi rozmiarami kationu litu oraz małą masą atomową. On i jego związki zaczęły być wykorzystywane od połowy XX w. m.in. do produkcji ogniw galwanicznychogniwo galwaniczneogniw galwanicznych, leków oraz mydeł litowych.

bg‑gray1

Zastosowania związków litu

Preparaty, zawierające sole litu, stosowane są w leczeniu niektórych chorób psychicznych i neurologicznych. Innym przykładem ich wykorzystania są baterie jonowo‑litowe, które zasilają nasze telefony komórkowe, tablety, laptopy, a nawet samochody. Z kolei akumulatory litowo‑jonowe służą do zasilania domów i samolotów.

Ciekawostka

Litowce w kosmosie

W trakcie odbywania lotów kosmicznych, największym i zarazem najważniejszym wyzwaniem jest podtrzymywanie życia astronautów. Na stacjach i w pojazdach kosmicznych potrzeba nie tylko zmagazynowanego tlenu, ale również sprawnego usuwania z powietrza, którym oddychają astronauci, CO2, czyli tlenku węgla(IV). Podczas krótkich lotów, jednym ze sposobów było zastosowanie wodorotlenku litu, który chętnie reaguje właśnie z tlenkiem węgla(IV), czego produktem ubocznym jest woda. Wodorotlenek litu nadaje się do tego zadania najlepiej spośród wszystkich wodorotlenków litowców, ponieważ ma małą masę molową, co pozwala optymalizować obciążenie pojazdu kosmicznego. Podczas dłuższych lotów kosmicznych, na pokładzie wahadłowca lub stacji kosmicznej, poza eliminowaniem CO2, jest konieczne także odzyskiwanie tlenu. Na przykład w jednej z rosyjskich stacji wykorzystywano reakcję ponadtlenku potasu z tlenkiem węgla(IV). Produktem ubocznym tej reakcji był węglan potasu. Ale oczywiście technologie stosowane podczas lotów kosmicznych są stale rozwijane, a ich celem jest dążenie m.in. do odzyskiwania całej ilości tlenu, aby pojazdy/stacje mogły odbywać jak najdłuższe loty. Do tych nowoczesnych rozwiązań litowce już nie są potrzebne.

bg‑gray1

Zastosowanie związków sodu

Chlorek sodu

Chlorek sodu ( NaCl ) – sól kuchenna jest oczywiście przyprawą, ale jednocześnie dostarcza jonów Na + , które pełnią ważne funkcje w naszym organizmie. Są głównym kationem zewnątrzkomórkowym i są konieczne do utrzymania potencjału czynnościowego błon komórkowych. Sól fizjologiczna jest bardzo rozcieńczonym roztworem chlorku sodu. Sól kuchenną stosujemy również do konserwacji żywności, ale to nie wszystko. Jest też istotnym surowcem w przemyśle chemicznym – jako produkt wyjściowy do tworzenia chloru, wodorotlenku sodu oraz węglanu i wodorowęglanu sodu. Z kolei węglan sodu służy do produkcji m.in. szkła, mydła, środków piorących i barwników.

RSDzkJFnkE0mQ
Sól kamienna – chlorek sodu
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.
Ciekawostka

Chlebem i solą

Witanie chlebem i solą jest tradycyjną ceremonią w kilku słowiańskich kulturach, ale też w wielu innych. Chlorek sodu, czyli sól kuchenna, jest jednym z najważniejszych związków litowców, znanym i stosowanym od stuleci. Występuje jako kopalina – sól kamienna – oraz w dużych ilościach w wodzie morskiej. W Polsce złoża soli kamiennej znajdują się na terenie obecnego województwa małopolskiego w okolicach Wieliczki i Bochni, a także w okolicach Inowrocławia i Ciechocinka. W wielu krajach odzyskuje się chlorek sodu z wody morskiej. To przede wszystkim ważny dla człowieka składnik pokarmowy.

R1GPC6vJYhh7Z
Kopalnia soli w Wieliczce
Źródło: LoMit, dostępny w internecie: www.pl.wikipedia.org, licencja: CC BY-SA 4.0.

Wodorotlenek sodu

Wodorotlenek sodu NaOH jest powszechnie stosowany w procesach technologicznych, w których niezbędne jest użycie mocnej zasady:

  • przy produkcji paliw, m.in. do usuwania zanieczyszczeń siarkowych, obecnych w niskogatunkowej ropie naftowej, oraz przy produkcji biopaliw;

  • w przemyśle papierniczym (wybielanie włókien drzewnych);

  • jako przemysłowy, używany w gospodarstwie domowym, środek czyszczący (odtykacz do rur).

RPNUTNKe5hutO
Niektóre środki czyszczące zawierają NaOH.
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Wodorowęglan sodu

Soda do pieczenia to wodorowęglan sodu ( NaHCO 3 ). Stosuje się go jako składnik proszku do pieczenia, w lecznictwie (przy nadkwasocie) oraz w gaśnicach.

Węglan sodu

Węglan sodu Na 2 CO 3 , czyli soda kalcynowana, to z kolei składnik proszków do prania, środków do zmiękczania wody, surowiec do produkcji szkła.

Rl6FWTCHXH2aZ
Wodorowęglan sodu jest składnikiem proszku do pieczenia.
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.
bg‑gray1

Zastosowanie związków potasu

Związki potasu, ze względu na wysoką cenę oraz reaktywność, mają ograniczone zastosowanie. Do najważniejszych związków potasu należy tlenek potasu (K2O), wodorotlenek potasu (KOH), który znalazł zastosowanie jako środek suszący lub przy wyrobie mydeł potasowych, oraz azotan(V) potasu (KNO3), stosowany w przemyśle jako konserwant mięsa.

Potoczne nazwy związków litowców, które znalazły swoje zastosowanie.

Wzór

Nazwa systematyczna

Nazwa potoczna

NaOH

wodorotlenek sodu

soda żrąca/soda kaustyczna

NaHCO 3

wodorowęglan sodu

soda oczyszczona

Na 2 CO 3

węglan sodu

soda kalcynowana

NaCl

chlorek sodu

sól kuchenna

NaNO3

azotan(V) sodu

saletra chilijska

KOH

wodorotlenek potasu

potaż

KNO3

azotan(V) potasu

saletra indyjska

R1OGmjReHO882
Ćwiczenie 1
Połącz w pary nazwy i wzory chemiczne powszechnie stosowanych związków sodu. Chlorek sodu Możliwe odpowiedzi: 1. Na2CO3, 2. NaOH, 3. NaHCO3, 4. NaCl Wodorotlenek sodu Możliwe odpowiedzi: 1. Na2CO3, 2. NaOH, 3. NaHCO3, 4. NaCl Wodorowęglan sodu Możliwe odpowiedzi: 1. Na2CO3, 2. NaOH, 3. NaHCO3, 4. NaCl Węglan sodu Możliwe odpowiedzi: 1. Na2CO3, 2. NaOH, 3. NaHCO3, 4. NaCl
RIx9VL6KezOWs
Ćwiczenie 2
Dostępne opcje do wyboru: CO2(g), 4, O2(g), Li2CO3, CO2(g), 3, KO2, 2, H2O. Polecenie: Uzupełnij równania reakcji omawianych w rozdz. 2. luka do uzupełnienia +2 LiOH luka do uzupełnienia + luka do uzupełnienia

luka do uzupełnienia luka do uzupełnienia + luka do uzupełnienia luka do uzupełnienia 2 K2CO3(g)+ luka do uzupełnienia luka do uzupełnienia

Słownik

litowce
litowce

aktywne metale, leżące w 1. grupie układu okresowego: lit, sód, potas, rubid, cez, frans

ogniwo galwaniczne
ogniwo galwaniczne

ogniwo elektrochemiczne, źródło energii elektrycznej, składające się zwykle z dwóch różnych półogniw (elektroda), które stykają się bezpośrednio od strony elektrolitu (jeśli elektrolit jest wspólny), albo pośrednio, poprzez błonę półprzepuszczalną lub klucz elektrolityczny

katoda
katoda

(gr. káthodos „schodzenie”) w elektrochemii — w ogniwie galwanicznym i elektrolizerze – to ta elektroda, na której zachodzi proces redukcji

anoda
anoda

(gr. ana „w górę”, hodós „ścieżka”) w elektrochemii — w ogniwie elektrochemicznym (ogniwie galwanicznym) i elektrolizerze – to ta elektroda, na której zachodzi proces utlenienia

Bibliografia

Atkins P., Jones L., Chemia ogólna, Warszawa 2004.

Litwin M., Styka‑Wlazła Sz., Szymońska J., Chemia ogólna i nieorganiczna, Część 1. Podręcznik dla liceum, Warszawa 2004, s. 232‑241.

Moore J. T., Chemia dla bystrzaków, Gliwice 2015, s. 323‑324.