Kovy 3. – 7. skupiny PSP, triáda železa
-
Charakteristika prvků uvedených skupin PSP včetně jejich slou
-
enin
-
Mezi kovy 3. skupiny patří skandium (Sc) a yttrium (Y) a podle tradičního systému se doplňují o lanthan (La) a aktinium (Ac), jinak též kovy vzácných zemin. Všechny prvky této skupiny splňují elektronovou konfiguraci valenční vrstvy danou obecným vzorcem: ns2 (n-1)d1. Tyto prvky patří mezi přechodné kovy, jsou elektropozitivní a vytvářejí pouze sloučeniny v oxidačním čísle III. Na rozdíl od ostatních prvků jejich sloučeniny nejsou barevné. Jsou vysoce reaktivní a obzvlášť vykazují afinitu ke kyslíku (silně elektronegativní prvek) a vytlačuje kovy z jeho oxidů. Všechny prvky se získávají převážně elektrolýzou roztavených chloridů
-
Skandium
-
Jeho relativní atomová hmotnost činí 44, 96
-
Má nízkou elektronegativitu 1,3 a teplotu tání 1539°C
-
Skandium se získává zejména z uranových rud
-
Využívá se v letectví jako slitina s hliníkem a ve sportovním průmyslu (lehké)
-
Jde o neušlechtilý kov
-
Tvoří jediný oxid a to oxid skanditý (vysoce odolný vůči teplotám)
-
Yttrium
-
Jeho relativní atomová hmotnostčiní 88,905
-
Má nízkou elektronegativitu 1,2 a teplotu tání 1509°C
-
Snadno podléhá oxidaci, ale odolává působení vody (rozpouští se především v kyselině chlorovodíkové)
-
V přírodě existuje pouze ve formě sloučenin a v přírodě ve formách smíšených minerálů
-
Slouží při syntéze luminoforů pro výrobu barevných obrazovek
-
Oxidy yttria, železa a hliníku - Y3Fe5O12 a Y3Al5O12 se též používají při výrobě šperků (granáty)
-
Existuje sloučenina yttria. baria, mědi a kyslík která má budoucnost jako supravodivý materiál (Y1,2Ba0,8CuO4)
-
Lanthan
-
Jeho relativní atomová hmotnost činí 138,91
-
Má nízkou elektronegativitu 1,1 a teplotu tání 920°C
-
Snadno podléhá oxidaci za vzniku stabilního oxidu lanthanitého a s vodou reaguje zvolna za vzniku H2
-
Chemickými vlastnostmi se podobá hliníku
-
Jde o prvek s vysokým zastoupením v rudách vzácných zemin
-
Využívá se v metalurgii a ve slitinách s ocelí zvyšuje tvárnost a kujnost
-
Oxid lanthanitý se využívá při výrobě skel do optických čoček a brýlí
-
Aktinium
-
Jeho relativní atomová hmotnost činí 227,03
-
Má nízkou elektronegativitu 1,1 a teplotu tání 1050°C
-
Jde o radioaktivní prvek, který slouží primárně k výrobě čistého francia a jako zdroj neutronů v jaderné energetic
-
Nemá žádný stabilní izotop a v zemské kůře se s ním můžeme setkat pouze ve formě izotopu 227Ac, kterého je i tak velmi malé množství
-
Mezi prvky 4. skupiny patří titan (Ti), zirkonium (Zr), hafnium (Hf) a rutherfordium (Rf). Všechny prvky se patří mezi přechodné kovy, jsou elektropozitivní a vytvářejí sloučeniny o maximálním oxidačním čísle IV (Ti a Zr vytvářejí II, III – nestabilní silně redukční činidla, IV) s elektronovou konfigurací ns2 (n-1)d2 z čehož plyne, že mají 4 valenční elektrony. Špatně se rozpouštějí v kyselinách, neboť dochází pouze k pasivaci jejich povrchu (řízená i samovolná tvorba ochrany povrchu kovu zabraňující korozi).
-
Titan
-
Jde o desátý nejrozšířenější prvek na zemi – v přírodě se objevuje v nerostech rutil TiO2 a ilmenit FeTiO3
-
Jeho relativní atomová hmotnost činí 47,87 a jeho teplota tání je 1667°C
-
stříbrolesklý, lehký a tvrdý kov
-
Nejstálejší je ox. číslo IV (v těchto sloučeninách je bezbarvý a stabilní – pokud má jiná oxidační čísla, sloučeniny jsou nestále a barevné)
-
je vodičem tepla i elektřiny
-
Má velmi nízkou hustotu
-
Je pevný a lehký
-
Málo reaktivní – nekoroduje, za běžných podmínek odolává působení vzduchu, vody a kyselin a za obyčejných teplot nereaguje prakticky s žádným prvkem
-
Vyrábí se redukcí oxidu titaničitého uhlíkem v proudu chloru (Krollova metoda)
2TiO2 + 3C + 4Cl2 2TiCl4 + CO2 + 2CO
TiCl4 + 2Mg Ti + 2MgCl2
-
Využití:
-
Využívá se v kloubních náhradách a na chirurgické nástroje (díky svojí odolnosti a zdravotní nezávadnosti)
-
Využívá se při konstrukci letadel, lodí, ponorek, spalovacích motorů či turbín
-
Vyrábí se z něj též kola či golfové hole
-
Sloučeniny
-
TiO2 (oxid titaničitý)
-
Též titanová běloba
-
Bílá stabilní práškovitá látka
-
Používá se pro bělení v potravinářství (mlékárenství – zdravotně nezávadné
-
Na světle urychluje rozklad organických látek => fotokatalytické vlastnosti
-
Součást opalovacích krémů
-
Zirkonium
-
Jeho relativní atomová hmotnost činí 91,22 a teplota tání je 1857°C
-
Je poměrně stálý a reaktivním se stává až za vyšších teplot
-
Je leštitelný, tvárný a korozivzdorný
-
Tvoří řadu minerálů, z nichž nejznámější je zirkon ZrSiO4 a oxid zirkonia (baddeleyit) oxid zirkoničitý ZrO2
-
Vyrábí se takzvaným Krollovým procesem (dva kroky), pyrolýzou se získává chlorid zirkoničitý za vysokých teplot a ve druhém kroku se frakční destilací oddělí chlorid železitý a zbytek se redukuje hořčíkem a zbytek kovového hořčíku se odstraní působením HCl
ZrO2 + 2Cl2 + 2 C ZrCl4 + 2 CO
ZrCl4 + 2 Mg Zr + 2 MgCl2
-
Využití
-
Ve šperkařství jako náhrada diamantu (převážně ZrSiO4)
-
Čisté zirkonium se používá hlavně při výrobě elektrické energie v jaderných elektrárnách (málo pohlcuje elektrony, ale je velmi chemicky i mechanicky odolné)
-
Používá se na různé druhy implantátů a kloubních náhrad v lékařství
-
V ocelářství se používá ve formě ferrozirkonia
-
Sloučeniny
-
Nejdůležitější sloučeninou je ZrO2 (oxid zirkoničitý)
-
Při teplotách 2700°C se přeměňuje v takzvané zirkonové sklo, které je odolné proti chemickým vlivům
-
používá se na výrobu žáruvzdorných kelímků
-
Hafnium
-
Jeho relativní atomová hmotnost činí 178,49 a teplotou tání 2467°C
-
Obtížně se odděluje od zirkonia (podobné fyzikální i chemické vlastnosti), a proto se musí odstraňovat na více kroků (mimo jiné Krollovým procesem, viz výroba zirkonia)
-
Reaguje pouze s HF a lučavkou královskou
-
Využití:
-
Má dobrou schopnost pohlcovat elektrony, a proto se používá v kontrolních tyčích reaktorů
-
Další využití jsou žáruvzdorné slitiny s wolframem a tantalem
-
Rutherfordium
-
silně radioaktivní prvek připravovaný v jaderném reaktoru nebo urychlovači částic
-
má vysokou hustotu
-
Jde o velice nestabilní prvek, který má poločas rozpadu většinou v řádu milisekund, ale některé izotopy až 1,3 hodiny
-
Mezi prvky 5. skupiny patří vanad (V), niob (Nb), tantal (Ta) a dubnium (Db). I tyto prvky patří mezi přechodné kovy, jsou elektropozitivní a vytvářejí sloučeniny o maximálním a nejstabilnějším oxidačním čísle V (jinak I II až V). Tyto prvky se pasivují vodou či kyselinami. Na rozdíl od ostatních skupin, ve kterých mají všechny prvky stejnou konfiguraci, zde má niob na rozdíl od ns2 (n-1)d3 konfiguraci 5s1 4d4 tj. mají pět valenčních elektronů. Mají podobné ostatní vlastnosti a to zejména niob s tantalem, které se od sebe špatně oddělují. S kovy triády železa tvoří prvky této skupiny významné slitiny
-
Vanad (V)
-
Jeho relativní atomová hmotnost je 50,94 a teplota tání 1920°C
-
Má velkou rozmanitost oxidačních čísel (nejčastěji V, ale může mít i III a IV)
-
Jde o lesklý, tvrdý a kujný neušlechtilý kov
-
Nekoroduje, je chemicky odolný a s kovy reaguje pouze za vyšších teplot a to samé platí pro reakce s kyselinami
-
za běžných podmínek se rozpouští v HF a lučavce královské (nereaguje s hydroxidy)
-
Vyskytuje se ve sloučeninách nebo rozptýlen v ropě a železných rudách (minerály patronit VS4, karnotit K(UO2)VO4 a vanadimit Pb5Cl(VO4)3)
-
Vyrábí se ziskem oxidu vanadičného a z něj se vápníkem vyredukuje vanad
-
Využívá se díky své do kvalitní oceli (chrom-vanadiová ocel nebo ferro-vanadiová ocel), neboť zvyšuje její odolnost proti opotřebení, dalším využitím jsou slitiny s titanem a hliníkem při výrobě leteckých motorů nebo do elektrických článků, ozubených kol, hřídelí
-
Sloučeniny
-
Tvoří řadu oxidů (VO, V2O3, VO2 a V2O5)
-
se stoupajícím ox. čísle roste jeho kyselost (oxid vanadičný je nejkyselejší)
-
V2O5 je nejstabilnější oxid vanadu a využívá se jako katalyzátor při výrobě kyseliny sírové
-
Niob (Nb)
-
Jeho relativní atomová hmotnost je 92,91 a teplota tání 2470°C
-
Vyskytuje se společně s tantalem a špatně se oddělují
-
Nejvýznamějšími minerály jsou kolumbit ((Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6), coltan((Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6) Pasivují a jsou odolné proti roztokům kyselin a reagují hlavně s taveninami alkalických hydroxidů, které rozpouští jejich pasivní vrstvu
-
Rozpouští se jen v kyselině fluorovodíkové a koncentrované kyselině sírové
-
Výroba
-
Je poměrně vzácný
-
Je doprovázen tantalem a odděluje se od něj krystalizací jejich fluorkomplexů a poté elektrolyticky
-
Využití
-
Jde o přísadu do nerezavějících, žáruvzdorných a kyselinovzdorných ocelí
-
Tantal (Ta)
-
Jeho relativní atomová hmotnost je 180,95 a teplota tání 3000°C
-
Je to vzácný, lesklý, tvrdý a korozivzdorný kov
-
V přírodě se vyskytuje ve formě tantalitu ((Fe,Mn)Ta2O6) a euxenitu (Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6
-
Výroba
-
Značně komplikovaná – musí se izolovat od niobu, což se provádí převážně krystalizací jejich fluorokomplexů a poté se vyrábí elektrolyticky
-
Využití
-
Využívá se při výrobě tantalových kondenzátorů
-
Jeho slitiny nachází využití v leteckých turbomotorech, jaderných reaktorech a to díky své vysoké teplotě tání
-
Karbid tantalu je jedním z nejtvrdších materiálů a používá se ve vrtných zařízeních
-
Oxid tantalu se využívá na čočky filmových kamer
-
Dubnium (Db)
-
nebyl dosud izolován v dostatečném množství pro měření jeho fyzikální konstanty
-
Dnes je známo 12 izotopů dubnia a jeho nejstabilnější izotop 268Db má poločas rozpadu 16 hodin, ostatní spíš v řádech sekund
-
Mezi prvky 6. skupiny patří chrom (Cr), molybden (Mo), wolfram (W), seaborgium (Sg). Všechny prvky této skupiny patří do neušlechtilých přechodných kovů, opět jsou elektropozitivní a liší se od ostatních v maximálním oxidačním čísle, které je VI. Čím vyšší je protonové číslo tím je menší jejich reaktivita. Jejich obecná elektronová konfigurace je ns1 (n-1)d5 to znamená, že mají šest valenčních elektronů. Výjimkou je Wolfram, který má s orbital zaplněný 2 elektrony. Stabilní oxidační číslo chromu je III, na rozdíl od molybdenu a wolframu, jejichž stabilní ox. číslo je VI. Za vysokých teplot reagují se všemi kovy a tvoří i řadu oxidů různé kyselosti (podle ox. čísla, čím vyšší tím kyselejší). Díky nepárovým elektronům v jednotlivých oxidačních stupních tvoří barevné sloučeniny.
-
Chrom (Cr)
-
Jeho relativní atomová hmotnost je 51,99 a teplota tání 1900°C
-
Tvoří řadu sloučenin, z nichž nejsilnějšími redukčními činidly jsou ty s ox. číslem II a nejsilnějšími oxidačními jsou ty s číslem IV
-
Jde o nejtvrdší elementární kov
-
reaguje s minerálními kyselinami, s oxidujícími se pouze pasivuje
-
Vyskytuje se v minerálech chromit (oxid železnato-chromitý)- FeCr2O4 a Krokoit (chroman olovnatý)
-
Způsobuje červenou barvu rubínu
-
Vyrábí se buď redukcí chromitu uhlíkem:
FeCr2O4 + 4C Fe + 2Cr + 4Co (vzniká ferrochrom – musí dojít k oddělení železa
nebo se vyrábí aluminotermií:
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2Cr
-
Sloučeniny
-
Oxid chromitý (Cr2O3)
-
Jde o zelený, ve vodě nerozpustný prášek, který je take nejstabilnějším oxidem chromu
-
Používá se jako chromová zeleň (nerozpustný pigment například na bankovky či barviví přísada do skloviny, keramických glazur, nebo je součástí žáruvzdorných keramických materiálů)
-
Oxid chromový CrO3
-
tmavě červená látka
-
Je jedovatá a karcinogenní
-
Má extrémně silné oxidační vlastnosti a jeho rozpouštěním ve vodě vznikají kyseliny chromové
-
Kyselina chromová H2CrO4
-
Chromany
-
žluté, mají oxidační vlastnosti a jsou stálé jen v zásaditém prostředí
-
Používají se jako nerozpustné pigmenty (chromová žluť – PbCrO4
-
Okyselením přecházejí na dichromany (Cr2O7)-2, který má oranžovou barvu a silné oxidační vlastnosti
-
Dichroman draselný se používá jako oxidační činidlo a v analytické chemii
-
Molybden (Mo)
-
Jeho molární hmotnost je 95,94 a teplota tání 2620°C
-
Jde o elektricky vodivý kov, který odolává za běžných teplot kyselinám i a atmosférickým vlivům
-
Je velmi těžko tavitelný (má vysoký bod tání)
-
Poměrně snadno se rozpouští pouze v lučavce královské
-
Ve sloučeninách má oxidační čísla od +2 do +6
-
Vyskytuje se v minerálech molybdenit (MoS2) a vulfenit PbMoO4
-
Vyrábí se redukcí oxidu molybdenového H či Al, vzniká práškový materiál, který se zpracovává práškovou metalurgií
-
Využívá se v ocelářství při výrobě speciálních ocelí, neboť i jeho malá přítomnost silně zvyšuje její tvrdost a mechanickou odolnost (vrtné hlavice, hlavně děl, pancíře)
-
Jeho nejstabilnějším oxidem je oxid molybdenový (kyselinotvorný a nerozpustný ve vodě) a sulfid molybdeničitý (stejná struktura jako grafit – využívá se do mazacích olejů)
-
Wolfram (W)
-
Jeho relativní atomová hmotnost je 183,84 a teplota tání 3422°C
-
V kyselinách se nerozpouští a reaguje jen se směsí kyselin dusičné a fluorovodíkové
-
Vyrábí se převodem na oxid wolframový, který se redukuje vodíkem na práškový materiál
-
Využívá se do vláken žárovek, termočlánků, k výrobě elektronek, odporových drátu či svíček do výbušných motorů
-
Jeho nejvýznamnější sloučeninou je oxid wolframový WO3 (žlutý, ve vodě nerozpustný prášek)
-
Prvky 7. skupiny jsou mangan (Mn), technecium (Tc), rhenium (Re) a bohrium (Bh). Opět jde o přechodné kovy a vytvářejí sloučeniny s maximální hodnotou VII. Jejich obecná elektronová konfigurace je ns2 (n-1)d5 to znamená, že mají 7 valenčních elektronů. Technecium i rhenium Mendělejev pouze předpověděl, nebyly totiž známy. Mangan se odlišuje některými svými vlastnostmí, ale všechny tři kovy tvoří řadu oxidů (nejnižší oxidační číslo – zásadotvorné až po vyšší oxidační čísla – kyselé).
-
Mangan (Mn)
-
Jeho relativní atomová hmotnost je 54,94 a teplota tání 1244°C
-
Jde o křehký, neušlechtilý kov, který se vyskytuje ve třech modifikacích (alfa a beta modifikace vznikají při aluminotermické výrobě, jsou tvrdé a křehké – lze je rozdrtit na prášek a gama modifikace je měkká a kujná – vzniká při elektrolytické výrobě)
-
Rozpouští se v roztocích kyselin i hydroxidů za vzniku vodíku a v práškové formě reaguje s vodou (podléhá korozi)
-
Nejstabilnější je ve stavu II (vyšší stavy jsou silná oxidační činidla)
-
Vyskytuje se v minerálech burel (pyrolusit MnO2), který se využíval na barvení skla, braunit Mn2O3 a manganit MnO(OH)
-
Vyrábí se aluminotermicky ze svých oxidl (křehký) nebo elektrolyticky (kujný a měkký) z vodných roztoků svých solí
4Mn3O4 + 6Al 12Mn + 3Al2O3
-
Má vliv na metabolismus cholesterolu (může docházet ke vzniku krevních sraženin – ořechy, obilí, špenát)
-
Zlepšují se s ním ocele na kolejnice
-
Má mnoho sloučenin, z nichž nejdůležitější je oxid manganičitý neboli burel MnO2, což je černý krystalický prášek, který je v kyselém prostředí silným oxidačním činidlem. Další sloučeninou je manganistan draselný KMnO4, což je také silné oxidační činidlo a používá se v roztocích jako dezinfekce a v analytické chemii k odměrné analýze (manganometrie)
-
Technecium (Tc)
-
Jeho relativní atomová hmotnost je 98,91 a teplota tání 2200°C
-
Jde o velmi lehký radioaktivní prvek, který se získává při vyhoření jaderného paliva (ve stopovém množství produkt rozpadu 235U)
-
Slouží ke sledování kostní tkáně v medicíně
-
Rhenium (Re)
-
Jde o velice vzácný, bílý kov
-
Rozpouští se jen V HNO3, všem ostatním kyselinám odolává
-
Využívá se v elektrotechnice do žhavících vláken a jeho slitina s platinou slouží k výrobě termočlánků
-
Triáda železa patří do jedné z horizontálních trojic 8. až 10. skupiny, kde se devět prvků těchto skupin vzhledem ke svým vlastnostem, seskupuje častěji horizontálně. Patří do ní železo (Fe), kobalt (Co) a nikl (Ni), z nichž kobalt a nikl se liší od železa svým nejstabilnějším ox. číslem (je to II u Co a Ni, u železa III) a také jsou odolné vůči korozi. Všechny tři se pasivují reakcí s kyselinou dusičnou. Jako předchozí skupiny patří do přechodných kovů a vyznačují se výraznými kovovými vlastnostmi. Jsou schopny také tvořit mnohé slitiny (například ocel a litina u železa). Tyto prvky patří mezi nejrozšířenější ze všech triád a nejběžnější je železo.
-
Železo (Fe)
-
Jeho relativní atomová hmotnost je 55,845 a teplota tání 1538°C
-
Železo je čtvrtým nejrozšířenějším prvkem v zemské kůře (tři před ním jsou kyslík, křemík a hliník) a také tvoří zemské jádro spolu s niklem
-
Tvoří řadu sloučenin (rud) mezi ty nejznámější patří magnetit (magnetovec) Fe3O4, hematit (krevel) Fe2O3, siderit (ocelek) FeCO3 a pyrit FeS2. V ryzí formě se prakticky nevyskytuje (pouze v meteoritech)
-
Připravuje se buď redukcí oxidů železa vodíkem, nebo elektrolýzou vodných roztoků solí
-
Nejdůležitější pro nás je však jeho průmyslová výroba, která probíhá ve vysokých pecích, kde se zpracovává železná ruda za přítomnosti nějakého paliva (většinou koks- redukční činidlo) a struskotvorných přísad (vápenec a dolomit)
-
Vysoká pec je šachtovitá konstrukce až 25 m vysoká
-
Do spodní části vysoké pece se přivádí předehřátý vzduch obohacený kyslíkem, který reaguje s koksem za vzniku oxidu uhličitého (tato exotermní reakce zvýší teplotu ve spodní části pece až na 2000°C).
-
Vzniklé CO2 reaguje s dalším koksem za vzniku oxidu uhelnatého (C + CO2 2CO)
-
Ve střední části pece, kde jsou teploty nižší (500-800°C), probíhá nepřímá redukce oxidů železa na železo, díky CO
(3 Fe2O3 + CO 2 Fe3O4 + CO2)
-
Ve spodních částech probíhá za těch nejvyšších teplot i přímá redukce FeO + C Fe + CO
-
Za těchto vysokých teplot se rozkládá i vápenec na oxid uhličitý a oxid vápenatý, který váže křemičitany obsažené v rudě a také vytváří ochrannou vrstvu na železe, která zabraňuje oxidaci železa přiváděním kyslíkem (tato vrstva se nazývá struska)
-
Mimo železo je dalším produktem struska, která se používá na výrobu cementu, při konstrukci silnic, či na výrobu žáruvzdorných látek
-
I přes tento proces obsahuje železo asi 4% uhlíku a dalších prvků, které se dále zpracovávají
-
Pokud železo obsahuje méně než 2,14 % C a je slitinou s dalšími prvky (legujícími – Mn, Si, Al…), nazývá se ocelí, pokud má více, hovoří se o litinách (litina se používá například na konstrukce topení)
-
Ze surového železa se pro vznik oceli ovšem musí odstranit i nežádoucí prvky, jako je síra
-
Oproti litině má ocel řadu výhod, jako je větší kujnost, tvrdost a pružnost
-
Využívá se v mnohých odvětvích, od stavebnictví (nosná vlákna), po výrobu nožů a zbraní
-
Ocel se vyrábí třemi způsoby:
-
konvertory – oxidace příměsí vzdušného O2
-
nístějové pece – oxidace vázaným O (ze šrotu a rud)
-
elektrické pece (legované oceli – oceli s příměsí jiných kovů)
-
Ocel se dále upravuje kalením (vznik nerovnovážné struktury – lepši tvrdost a odolnost) a popouštěním (zvyšuje houževnatost a při tom udržuje odolnost, kterou dostala ocel kalením)
-
Čisté železo je světle šedý, lesklý, neušlechtilý kov, který je poměrně měkký, kujný, tvárný a značně reaktivní
-
Snadno oxiduje s vlhkým vzduchem za vzniku rzi, která ale neposkytuje ochranu před další korozí (je potřeba natírat kovy, které nekorodují: Zn, Sn, Ni, Cr)
4 Fe + H2O + 3O2 2 Fe2O3 . H2O
-
S kyslíkem tvoří tři oxidy a to oxid železnatý, železitý a také podvojný oxid železnato-železitý (FeO . Fe2O3)
-
V neoxidujících kyselinách se železo rozpouští na železnaté soli za uvolnění vodíku, zatímco v oxidujících se rozpouští na železité a vodík se neuvolňuje (pasivuje se kyselinou dusičnou)
-
Se zředěnými roztoky hydroxidů železo nereaguje
-
Patří mezi mikrobiogenní prvky v lidském těle, ve kterém je obsaženo z cca 70% v hemoglobinu, kde tvoří centrální atom, a proto je nezbytný pro dýchání, neboť hraje důležitou roli při transportu kyslíku z plic
-
Mezi jeho sloučeniny patří oxid železnatý FeO, což je černý prášek, stálý jen bez přístupu vzduchu a za vyšších teplot. Dále to jsou oxidy železitý (Fe2O3) či Fe3O4 (na magnetické nosiče – dříve). Další sloučeninou je takzvaná zelená skalice FeSO4 . 7H2O, který se používá k úpravě pitných vod a k čistění odpadních vod jako desinfekce. Se sírany alkalických kovů a síranem amonným vytváří podvojné sírany (kamence)
-
Kobalt (Co)
-
Jeho relativní atomová hmotnost je 58,93 a teplota tání 1495°C
-
Kobalt je v přírodě rozšířen, ale je velmi rozptýlený (asi nejdůležitější jeho minerál je kobaltin (CoAsS) a jinak doprovází nikl, měď a železo v jejich sulfidických rudách)
-
Je tvrdý, tažný a kujný
-
V oxidujících kyselinách se pasivuje a v ostatních kyselinách se rozpouští velmi neochotně
-
S nekovy reaguje jen za vyšších teplot a vytváří spíše komplexní sloučeniny
-
Využívá se na zlepšení mechanických vlastností oceli a zlepšení její odolnosti proti korozi. Dále se využívá na výrobu magnetů, chemických přístrojů, ostří, endoprotéz, barvení skla (takzvaná kobaltová modř).
-
Ve zdravotnictví se používá i izotop kobaltu 60Co, jímž se ozařují zhoubné nádory. V těle je obsažen ve vitamínu B12
-
Důležité soli jsou Co2+, které jsou buď bezvodé (modré), hydratované (růžové – dříve se používal na tajné písmo, které se po zahřátí objevilo). Další důležitou sloučeninou je CoO (oxid kobaltnatý), který se používal na barvení skla na modro
-
Nikl (Ni)
-
Jeho relativní atomová hmotnost je 58,69 a teplota tání 1455°C
-
Vyskytuje se převážně v rudách, jako jsou například nikelin (NiAs), pentlandit (Ni, Fe)9S8, či Garnierit (Ni, Mg)3Si2O5(OH) a jinak doprovází železo v zemském jádře
-
Garnierit se používá na výrobu niklu, jehož výroba probíhá v následujících dvou krocích:
-
2 Ni3S2 + 7 O2 6 NiO + 4SO2
-
NiO + C Ni + CO
-
I u výroby niklu vzniká struska (křemičitany přechází do strusky)
-
Jde o bílý, lesklý kov, který je podobně jako kobalt kujný, tvrdý a tažný
-
Rozpouští se v běžných kyselinách za vzniku nikelnatých solí, ale v kyselině dusičné se pasivuje
-
Využívá se na pokovování a jeho speciální forma - Raneyův nikl - má katalytické vlastnosti a používá se při hydrogenaci tuků, či na redukci různých organických látek
-
Je součástí slitin na chirurgické nástroje, jaderné reaktory, či ve zbrojním průmyslu
-
Používá se v mincovnictví (dříve to byly německé marky) či na postříbření nádobí – takzvaná alpaka
-
Soli nikelnaté (Ni2+) jsou žluté (bezvodé) nebo zelené (hydratované)
-
Zdroje:
-
MAREČEK, Aleš. HONZA, Jaroslav. Chemie pro čtyřletá gymnázia 2.
-
https://cs.wikipedia.org/wiki/Kovy_skupiny_%C5%BEeleza
-
https://cs.wikipedia.org/wiki/%C5%BDelezo
-
https://cs.wikipedia.org/wiki/Kobalt
-
https://cs.wikipedia.org/wiki/Nikl
-
https://cs.wikipedia.org/wiki/3._skupina
-
http://slideplayer.cz/slide/2722580/
-
https://eluc.kr-olomoucky.cz/verejne/lekce/2352
-
Dostları ilə paylaş: |