Komplexní sloučeniny, přechodné prvky - charakteristika skupiny chrómu a manganu

Koroze

• oxidace, reakce s vodou

• opatření 1) natřít olejem

2) potáhnout plastem

3) pasivace (kov se potáhne nějakou kyselinou – kyselina dusičná)

NEJODOLNĚJŠÍ KOVY - zlato, titan, platina

NEJNEODOLNĚJŠÍ KOV – železo

Výroba

Redukcí

1. redukce vodíkem

2. redukce C, Pb, Fe, Sn

Další výroba

1. aluminotermie Cr2O3+ 2Al → 2Cr+ Al2O3

2. vytěsnění na zákl. Beketerovy řady napětí CuSO4+ Fe  → FeSO4+ Cu

3. frakčně redukční proces Cu2O + Cu2S  → Cu+ SO2

4. 2HgO  → 2Hg + O (jen u Hg)

Elektrolýzou

1. taveniny

2. roztoků

Prvky skupiny železa

• železo Fe, kobalt Co, Nikl Ni

• prvky z 8., 9., a 10. (VIII.B) skupiny, 4. periody, patří mezi neušlechtilé kovy

• nazýváme je také TRIÁDA ŽELEZA

Výskyt

• vyskytují se pouze ve svých sloučeninách

Železo

• MAGNETIT (magnetovec) Fe3O4

• HEMATIT (krevel) Fe2O3

• LIMONIT (hnědel) Fe2O3 • n H2O

• SIDERIT (ocelek) FeCO3

• PYRIT FeS2

Kobalt

• KOBALTIN CoAsS

Nikl

• Sulfidické rudy, meteority (slitiny niklu s železem)

Vlastnosti a reakce

• vazby jsou nejčastěji kovalentní

• jsou rozpustné ve zředěných kyselinách, např. kyselině sírové, dusičné

• běžná oxidační čísla jsou II a III

Železo

• biogenní prvek

• stříbřitě lesklé, tažné, kujné, feromagnetické ( = zesiluje magnetické pole)

• reaguje s různými prvky, např s kyslíkem – rezavění (za vyšších teplot s chlorem nebo sírou)

• se zředěnými kyselinami poskytuje železnaté a železité soli a vodík

• na vlhkém vzduchu rychle podléhá korozi, tzn. oxiduje se na hydratovaný oxid železitý

Kobalt a nikl

• bílé kovy, dobře vedou elektrický proud, paramagnetické ( = jsou vtahovány do magnetického pole)

Výroba

Železo

• vyrábí se ve vysokých pecích z jeho kyslíkatých rud, kde probíhá:

• PŘÍMÁ REDUKCE uhlíkem (ve formě koksu jako paliva)

Fe2O3+ 3C  → 2Fe + 3CO

• NEPŘÍMÁ REDUKCE oxidem uhelnatým (vznikajícím spalováním koksu za nedostatečného přístupu vzduchu)

3Fe2O3+ CO  → 2Fe3O4+ CO2

Fe3O4+ CO  → 3FeO+ CO2

FeO + CO  → Fe+ CO2

surové železo – LITINA obsahuje uhlík, je tvrdé a křehké, není kujné (slouží k výrobě odlitků), jeho ZKUJŇOVÁNÍM (snižováním obsahu uhlíku) se vyrábí OCEL:

• prudkým ochlazením – KALENÍM vzniká tzv. kalená ocel, která je tvrdá a křehká

• pomalým zahříváním – POPOUŠTĚNÍM se křehkost odstraní, ale tvrdost zůstává

Kobalt a nikl

• pražením sulfidických rud

Použití

Železo

• složka ocelí, jako konstrukční materiál a k výrobě strojních součástí

Kobalt

• příměs do oceli

• jako katalyzátor

• radioaktivní 60Co jako zdroj γ-záření v lékařství

• V defektoskopii (nedokonalé sváry, trhliny)

Nikl

• součást slitin, proti korozi, katalyzátor

Sloučeniny

Sulfidy

• FeS, CoS, NiS černé sraženiny, nerozpustné ve vodě

• FeS2 disulfid železnatý (pyrit, kočičí zlato), sloužil k výrobě oxidu siřičitého

Oxidy

• FeO je černá práškovitá látka, Fe2O3 (hematit) červená látka jako pigment, Fe3O4 (magnetit)

• CoO je olivově zelený, NiO je zelený, barví sklo