13. D - kovy

- 4. nejrozšířenější prvek (O, Si, Al)

Výskyt

- ve sloučeninách = rudách, př. Fe3O4 magnetit, Fe2O3 hematit

- biogenní stopový prvek - je součástí krevního barviva hemoglobinu

Vlastnosti

- obecný kov, měkký, tažný a kujný…

- čisté železo nemá význam (příliš měkké), jen sloučeniny

- feromagnetické = zesiluje magnetické pole

- na vlhkém vzduchu podléhá korozi, tzn. oxiduje se na hydratovaný oxid železitý neboli rez

- proti korozi chráníme Fe nátěry, pokovováním – př. cínováním, vrstvičkami stálých slouč.

Výroba

- ve vysoké peci (viz. obrázek)

- redukce železné rudy pomocí koksu (nebo CO)

- chemická reakce náročná na suroviny (1t koksu, 0,5t CaCO3), vzduch (2t na 1t Fe)

- vkládá se železná ruda, koks, struskotvorná přísada vápenec CaCO3, předehřátý vzduch

C + O2 → CO2 exotermická reakce → udržuje chod celé pece

CO2 + C → 2 CO FeO + C → Fe + CO přímá redukce dole v peci

FeO + CO → Fe + CO2 nepřímá redukce nahoře v peci, vznikne surové železo - litina

Struskotvorná přísada: SiO2 jako příměs FeO

CaCO3 → CaO + CO2 CaO + SiO2 → CaSiO3 struska (používá se ve stavebnictví, hnojivo)

- surové železo (litina) není moc výhodné

- obsahuje uhlík

- je tvrdé a křehké a není kujné

- jeho zkujňováním se vyrábí ocel (snížení obsahu uhlíku pod 1,7):

Jejím prudkým ochlazením = kalením vzniká tzv. kalená ocel, která je tvrdá a křehká

Jejím pomalým zahříváním = popouštěním se křehkost odstraní, ale tvrdost zůstává

Sloučeniny

FeO oxid železnatý

- černý prášek, na vzduchu se sám oxiduje na Fe2O3

FeSO4 . 7 H2O heptahydrát síranu železnatého = zelená skalice

Využití: výroba pigmentů

(NH4)2Fe(SO4)2 . 6 H2O hexahydrát síranu amonnoželeznatého = Mohrova sůl

- patří mezi podvojné sírany, tzv. schönity

Fe2O3 oxid železitý = hematit, krevel

- červený, slouží jako pigment (látky sloužící k barvení)

Fe2O3 . nH2O - hydratovaný oxid železitý, podstata rzi (nátěry suříkem)

Fe(HCO3)2 hydrogenuhličitan železnatý

- součástí pitné vody, vysoká koncentrace železa

Komplexní sloučeniny: K4[Fe(CN)6] hexakyanoželeznatan draselný = žlutá krevní sůl

- stabilní

Využití: k výrobě barviv

- reakcí s železitými ionty poskytuje modrou sraženinu, tzv. berlínskou modř

3 K4[Fe(CN)6] + 4 FeCl3 → Fe4[Fe(CN)6] + 12 KCl

K4[Fe(CN)6] + modrá skalice → Hatschettova hněď

K3[Fe(CN)6] hexakyanoželezitan draselný = červená krevní sůl

- jedovatá

Využití: k barvení textilu a v analytické chemii

Kobalt (cobaltum)

- prvky u 8., 9. a 10. (VIII.B) sk.

- 4. perioda

- neušlechtilé kovy

- patří do triády železa

Vlastnosti

- obecný kov

- bílý (spolu s Ni), lesklý, tvrdý

- reaguje s kyselinou za vývoje H

- kobaltová ocel - výroba magnetů, používá se jako katalyzátor

- paramagnetický charakter - je vtahován do magnetického pole

- dobře vede elektrický proud