Otázka: Přechodné kovy
Předmět: Chemie
Přidal(a): Arichild
Obsah
- Co jsou to přechodné kovy?
- Jaké jsou prvky skupiny železa?
- Jaké jsou prvky skupiny mědi?
- Jaké jsou prvky skupiny zinku?
- Co je to mangan, chrom a titan?
Co jsou to přechodné kovy?
Charakteristika
- d-prvky – v PSP leží mezi s a p-prvky
- 3 až 12 valenčních elektronů -> valenční vrstva ns1-2 a (n-1) d1-10 – n 4 až 7
- až 7. perioda, všechny B skupiny (4. až 12. skupina)
- všechny jsou kovy – tvrdé, tažné, kujné, vodiče
- tvoří kovové vazby – poskytují více val. e– z většinou neúplně obsazených orbitalů d
- Zn, Cd, Hg – plně obsazené orbitaly d – málo se podílejí na kovové vazbě -> měkké, nízká teplota tání (Hg je kapalina)
- barevné sloučeniny
- komplexotvorné
Výskyt
- ryzí
- rudy – oxidy
- sulfidy
Využití
- metalurgie, hutnictví
- úprava a redukce dalších rud
- výroba slitin, katalyzátory
Jaké jsou prvky skupiny železa?
Charakteristika
- Fe, Co, Ni
- prvky 8., 9. a 10. (VIII.B) skupiny
- neušlechtilé kovy
- triáda železa
Výskyt
- pouze ve sloučeninách
- Fe – Fe₃O₄ magnetit, Fe₂O₃ hematit (krevel), Fe₂O₃ . nH₂O limonit (hnědel), FeCO₃ siderit, FeS₂ pyrit
- Co – CoAsS kobaltin, biogenní prvek – vitamín B₁₂
- Ni – sulfidické rudy, meteority, slunce
Vlastnosti
- Fe – stříbřitě lesklé, tažné, kujné, feromagnetické (zesiluje magnetické pole)
- reakce s O₂ -> rezavění
- reakce se zředěnými kys -> soli + vodík
- podléhá korozi -> rez
- Co, Ni – bílé, vedou el. proud, paramagnetické (vtahovány do magnetického pole)
- č.: +II a +III
- vazby – kovalentní
- rozpustné ve zředěných kys. – H₂SO₄, HNO₃
Výroba
- Fe – z kyslíkatých rud ve vysokých pecích
- přímá redukce uhlíkem – palivo koks
Fe₂O₃ + 3C => 2Fe + 3CO
- nepřímá redukce oxidem uhelnatým
3Fe₂O₃ + CO => 2Fe₃O₄ + CO₂
Fe₃O₄ + CO => 3FeO + CO₂
FeO + CO => Fe + CO₂
- surové železo = litina – obsahuje C, tvrdé a křehké, nekujné
- zkujňování -> ocel
- kalení = prudké ochlazení -> kalená ocel
- popouštění = pomalé zahřívání -> odstranění křehkosti
- Co, Ni – výroba pražením sulfidických rud
Využití
- Fe – technologicky nejdůležitější materiál – stavebnictví, strojírenství
- Co – katalyzátor při výrobě oceli, radioaktvní v lékařství
- Ni – součást slitin, proti korozi, katalyzátor
Sloučeniny
Sulfidy
- FeS, CoS, NiS – černé sraženiny, nerozpustné ve vodě
- FeS₂ – disulfid železnatý, pyrit – výroba SO₂
Oxidy
- FeO – černý prášek
- Fe₂O₃ – červený pigment
- Fe₃O₄ – podvojný oxid železnato-železitý
Hydroxidy
- Fe(OH)₂ – bílá sraženina, na vzduchu hnědne -> Fe(OH)₃
- Co(OH)₂ – modrá sraženina
- Ni(OH)₂ – zelená sraženina
Kyslíkaté soli
- FeSO₄ . 7H₂O – zelená skalice – výroba pigmentů
- (NH₄)₂Fe(SO₄) . 6H₂O – Mohrova sůl – analytická chemie
Komplexy
- koordinační sloučeniny
- K₄[Fe(CN)₆] – žlutá krevní sůl – výroba barviv, reakce s železitými ionty poskytuje modrou sraženinu (berlínská modř)
Jaké jsou prvky skupiny mědi?
- Cu, Ag, Au
- prvky 11. (I.B) skupiny
- ušlechtilé kovy
Výskyt
- ryzí – v zemské kůře
- ve sloučeninách – Cu – CuFeS₂ chalkopyrit, CuO₂ kuprit, CuCO₃ . Cu(OH)₂ malachit
Vlastnosti
- tažné, kujné, vysoce tepelně a el. vodivé
- č.: +I, +II, +III (zlato až +V)
- reaktivita klesá se stoupajícím Z
- rozpustné ve vysoce oxidačních látkách, zlato pouze v lučavce královské (HNO₃ a HCl v poměru 3:1)
- Cu – pokrývá se vrstvou měděnky (hydrogenuhličitany mědi) – střechy kostelů, Socha Svobody
Výroba
- Cu – pražení chalkopyritu -> elektrolytické čištění
- Ag – z rud odlučováním – vháněním O₂ do taveniny
- Au – kyanidovým způsobem – redukce neušlechtilým kovem kyanozlatých komplexů
Využití
- šperkařství, klenotnictví
- platidlo
- elektrotechnika
- Au – fotografický materiál, dříve zrcadla (mýty o upírech – stříbro je čistý kov; dnes zrcadla z hliníku)
- slitiny – měď – bronz (Cu + Sn), mosaz (Cu + Zn)
Sloučeniny
Sulfidy
- Cu₂S – měďný – přímá syntéza
- CuS – měďnatý – černý, nerozpustný ve vodě
- Ag₂S – produkt černání stříbra H₂S
Halogenidy
- AgBr – žlutá látka citlivá na světlo -> využití ve fotografickém procesu
Oxidy
- Cu₂O – červený, nerozpustný ve vodě, barví sklo
- CuO – černý, nerozpustný ve vodě, barví sklo na zeleno
- Ag₂O – hnědý, nerozpustný ve vodě, zásaditý
Soli
- CuSO₄ . 5H₂O – modrá skalice – hubí plísně (přidávala se do bazénu -> barvení peroxidově blonďatých vlasů na zeleno), galvanické pokovování
- AgNO₃ – lapis – kožní lékařství
Jaké jsou prvky skupiny zinku?
Charakteristika
- Zn, Cd, Hg
- prvky 12. (II.B) skupiny
- Zn a Cd neušlechtilé, Hg ušlechtilá
- Hg v kapalném skupenství
Výskyt
- Zn – ZnS sfalerit, křemičitany
- Cd – doprovází Zn
- Hg – ryzí, HgS rumělka
Vlastnosti
- stříbrolesklé kovy, nízká teplota tání
- Zn – křehký, tažný, kujný, při vyšších teplotách se pokrývá vrstvou oxidů
- Cd – měkčí a tažnější než Zn, sloučeniny jsou prudce jedovaté
- Hg – za normální teploty kapalná, páry prudce jedovaté, pevná má projímavé účinky vysoké rychlosti
Výroba
- Zn – elektrolýza/pražení sfaleritu
2ZnS + 3O₂ => 2ZnO + 2SO₂
- Cd – elektrolýza
- Hg – z rumělky
Využití
- Zn – výroba slitin (mosaz), redukční činidlo, pokování
- Cd – pokování (proti korozi aut, letadel atd), absorpce neutronů v jaderné technice
- Hg – chemický průmysl, výroba léčiv, rtuťové katody
Sloučeniny
- nejsou barevné -> zaplněné d orbitaly
Sulfidy
- ZnS – bílý, amorfní, výroba barev
- CdS – kadmiová žluť
- HgS – rumělka
Halogenidy
- ZnCl₂ – bílý, zrnitý prášek, rozpustný ve vodě za výdeje tepla roztok reaguje kysele
- Hg₂Cl₂ – kalomel – výroba elektrod, v lékařství projímadlo
- HgCl₂ – prudce jedovatý
Oxidy
- ZnO – zinková běloba – pigment
Soli
- ZnSO₄ . 7H₂O – skalice bílá – galvanotechnika
