Znaczenie związków litowców

Związki litowców 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 galwanicznych, leków oraz mydeł litowych.

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.

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.

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: C O indeks dolny, dwa nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, cztery, O indeks dolny, dwa nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, L i indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnegoC O indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, C O indeks dolny, dwa nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, trzy, K O indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, dwa, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O. Polecenie: Uzupełnij równania reakcji omawianych w rozdz. 2. luka do uzupełnienia plus, dwa L i O H, strzałka w prawo luka do uzupełnienia plus luka do uzupełnienia

luka do uzupełnienia luka do uzupełnienia plus luka do uzupełnienia luka do uzupełnienia strzałka w prawo, dwa K indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, C O indeks dolny, trzy nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, plus luka do uzupełnienia luka do uzupełnienia
Polecenie 1

Zapoznaj się z treścią audiobooka i wykonaj ćwiczenia.

R17sbuk1c2M0x
Nagranie dźwiękowe.
Audiobook pt. Jakie są najważniejsze związki litowców?
Źródło: GroMar Sp. z o.o., Barbara Rolka, licencja: CC BY-SA 3.0.
Ćwiczenie 3
RynCmpmcDGHic
Napisz równanie opisanej reakcji chemicznej. Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu. Oblicz objętość tlenku węgla(IV) (w przeliczeniu na warunki normalne), jaki wydzieli się w wyniku termicznego rozkładu 2 g wodorowęglanu sodu. Załóż, że wydajność opisanej reakcji wynosi 90%. Wynik podaj w cm3 z dokładnością do jedności. Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Wodorowęglan sodu, stosowany m.in. jako składnik proszku do pieczenia, ulega rozkładowi w podwyższonej temperaturze. W wyniku zachodzącej reakcji powstaje inna sól kwasu węglowego i wydziela się tlenek węgla(IV).

1. Napisz, za pomocą wzorów sumarycznych, równanie opisanej reakcji chemicznej.

2. Oblicz objętość tlenku węgla(IV) (w przeliczeniu na warunki normalne), jaka wydzieli się w wyniku termicznego rozkładu 2 g wodorowęglanu sodu. Załóż, że wydajność opisanej reakcji wynosi 90%. Wynik podaj w cm3 z dokładnością do jedności.

R8Yn0RnwKUk9N
(Uzupełnij).
Ćwiczenie 4
R17ecKRLw8vBR
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
RGK5MIyMR2Zry
(Uzupełnij).
Ćwiczenie 5

Przeprowadzono doświadczenie, zilustrowane na poniższym schemacie:

Przeprowadzono doświadczenie. Zapoznaj się z jego schematem.

R1TIdMnwZT8ci
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1Lf3bw8CzLo2
Określ, w której probówce/w których probówkach otrzymano roztwór/roztwory o malinowym zabarwieniu. (Uzupełnij). Napisz równanie reakcji odpowiedzialnej za odczyn roztworu uzyskanego w probówce numer 2. Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Przeanalizuj schemat doświadczenia, a następnie wykonaj polecenia.

1. Określ, w której probówce/w których probówkach otrzymano roztwór/roztwory o malinowym zabarwieniu.

2. Napisz, za pomocą wzorów sumarycznych, równanie reakcji odpowiedzialnej za odczyn roztworu, uzyskanego w probówce numer 2.

Rm2FVwdjQmrCc
(Uzupełnij).
Polecenie 2

Sporządź mapę pojęciową, która zobrazuje zastosowania litowców jako pierwiastków. Odszukaj niezbędne informacje w dostępnych źródłach.

R9GB3AF6LXSEL
bg‑blue

Notatnik

R17TY7A3VUjRk
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.