17.12.2011
FeCoNi Valenční vrstva: x [vzácný plyn] ns2 (n-1)d6
Prvky 8. B skupiny FeCoNi
x [vzácný plyn] ns2 (n-1)d7 x [vzácný plyn] ns2 (n-1)d8
Tomáš Kekrt 17.12.2011
FeCoNi
SRG Přírodní škola o. p. s.
2
Fe
Valenční vrstva: x [vzácný plyn] ns2 (n-1)d6
Nejdůležitější, největší význam
ns2 (n-1)d7
x [vzácný plyn] x [vzácný plyn] ns2 (n-1)d8
4. nejrozšířenější prvek Důležitý pro současnou civilizaci 1. uměli Fe vyrábět:
Přechodné kovy Vysoké elektrická a tepelná vodivost Kovová vazba Hustota roste s jejich Z
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
3
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
4
1
17.12.2011
Fe
Fe
Nejdůležitější, největší význam
Nejdůležitější, největší význam
4. nejrozšířenější prvek
4. nejrozšířenější prvek
Důležitý pro současnou civilizaci 1. uměli Fe vyrábět: Chetité
Důležitý pro současnou civilizaci 1. uměli Fe vyrábět: Chetité
Stříbřitě lesklý, měkký kov (čisté Fe)
Stříbřitě lesklý, měkký kov (čisté Fe)
Biogenní
Biogenní
RCE za vyšších teplot s: Cl, O, S…
RCE za vyšších teplot s: Cl, O, S…
RCE s ředěnými kyselinami -> železnaté/železité soli
RCE s ředěnými kyselinami -> železnaté/železité soli
Fe + H2SO4 17.12.2011
Fe + H2SO4 SRG Přírodní škola o. p. s.
5
17.12.2011
FeSO4 + H2 SRG Přírodní škola o. p. s.
Fe – výskyt
Fe – vlastnosti
Rudy Fe3O4 (magnetit) Fe2O3 (hematit) Fe2O3 x nH2O (limonit) FeCO3 (siderit) FeS2 (pyrit)
Oxidační stavy: Fe+II, Fe+III, Fe+IV
6
Čisté Fe X slitiny Vlastnosti Fe ovlivňuje hlavně obsah C Litina (2 – 4% C) Ocel (do 1,7% C)
Rostlinné a živočišné organismy Hemoglobin a myoglobin
Minerální vody: Fe(HCO3)2
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
7
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
8
2
17.12.2011
Fe - vlastnosti
Schéma vysoké pece Fe (surové) - výroba
Oxidační stavy: Fe+II, Fe+III, Fe+IV
Redukcí kyslíkatých rud koksem ve vysokých pecích Ruda, přísady Nepřímá redukce
Čisté Fe X slitiny Vlastnosti Fe ovlivňuje hlavně obsah C Litina (2 – 4% C) Ocel (do 1,7% C)
Struska
SRG Přírodní škola o. p. s.
9
plyny
vsázka
Difunduje do Fe C (z 2 CO C + CO2)
Horký vzduch (800° C)
17.12.2011
3Fe2O3 + CO -> 2Fe2O4 + CO2 Fe2O4 + CO -> 3FeO + CO2 FeO + CO -> Fe + CO2
Kychtové plyny
Surové železo
17.12.2011
Fe (surové) – zpracování
Co
Tvrdé a křehké Obsahuje C (grafit/karbid železa = Fe3C)
30. místo
Část železa -> litina (radiátory, kotle, podstavce strojů)
Tvrdší než Fe
Většina -> ocel (60% světové produkce) Nízký obsah C (1,7 - 0,2%) Dále kalení, popouštění Legované oceli
Stálý na vzduchu
Přímá redukce FeO + C -> Fe + CO
Železo
Vznik strusky CaO + SiO2 + jíl -> -> Ca – Al – křemičitan
SRG Přírodní škola o. p. s.
10
Stříbřitě lesklý, modravý nádech
Při vyšší teplotě RCE s O, halogeny, B, C, P, S… Nereaguje s H a N RCE s kyselinami (ředěnými) -> kobaltnaté soli
Ox. čísla:
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
11
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
12
3
17.12.2011
Co
Co – výskyt a výroba
30. místo
V přírodě s Ni, Cu a Pb (doprovodný prvek rud) CoAs3 – smaltin Co3S4 – linnéit CoAsS – kobaltit
Stříbřitě lesklý, modravý nádech Tvrdší než Fe Stálý na vzduchu
Ryzí – železné meteority (0,5 - 2,5 %)
Při vyšší teplotě RCE s O, halogeny, B, C, P, S…
Součástí vitaminu B12
Nereaguje s H a N
Pražením rud Ni, Cu a Pb obsahujících arsen
RCE s kyselinami (ředěnými) -> kobaltnaté soli Ox. čísla: +II, +III
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
13
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
Co – využití
Ni
Metalurgie
7. nejrozšířenější
Legování
Stříbřitě lesklý, kujný, tažný kov
Rychlořezná ocel
RCE při vyšší teplotě s O, halogeny, Si, S a P
Ochrana proti korozi
Velice odolný
Barvení skla a keramiky
Ox. čísla:
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
15
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
14
16
4
17.12.2011
Ni
Ni – výskyt
7. nejrozšířenější
Rudy (Fe, Ni)O(OH) – limonit (Ni, Mg)3Si2O5(OH) – garnierit (Ni, Fe)9S8 – pentlandit NiS – millerit NiAs – nikelin NiSb – breithauptit
Stříbřitě lesklý, kujný, tažný kov RCE při vyšší teplotě s O, halogeny, Si, S a P Velice odolný Ox. čísla: +II, +III
Ryzí v meteoritech
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
17
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
Ni – využití
Pt
Antikorozní ochrana, chemické nádobí, legování ocelí
Vzácná
Ve slitinách Lodní šrouby, kuchyňské vybavení Permanentní magnety Mince Bílé zlato (Au, Ni, Cu, Zn)
Ušlechtilý, odolný, kujný, tažný kov Vysoká hustota Drahá Pohlcuje značné množství plynného H Katalytické vlastnosti
Galvanické články
Rozpustná v lučavce královské i v HCl
Hydrogenační katalyzátory (potravinářství)
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
18
19
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
20
5
17.12.2011
Pt – výskyt
Pt – využití
Ryzí (s Ir, Os, Au, Ag, Cu, Pb a Fe)
Chirurgické nástroje
Sloučeniny PtAs2 – sperrylit PtS – niggliit (Pt,Pd,Ni)S – braggit (cooperit) Pt2FeNi – feroniklplatina
Elektrody Šperky Polopropustná zrcadla Termočlánky Katalyzátor Výroba kyseliny dusičné oxidací amoniaku
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
21
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
Ru & Os
Rh & Ir
Vzácné, vysoká cena
Poměrně vzácné
Ru – zvyšování tvrdosti Pt a Pd Os – součást velice tvrdých slitin
Ir – chemicky odolné (speciální zařízení) Součást velmi tvrdých slitin
Oba prvky se používají jako katalyzátory
Rh – katalytické schopnosti (výfuky aut)
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
23
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
22
24
6
17.12.2011
Pd
Zdroje
Ušlechtilý, odolný, kujný a tažný kov
Chemie pro čtyřletá gymnázia (J. Hozna, A. Mařeček)
Vyskytuje se hlavně ryzí
Přehled středoškolské chemie (SPN)
Průmyslový katalyzátor (autokatalyzátory)
Wikipedie
Šperky
http://www.ptable.com/
Dentální slitiny
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
25
17.12.2011
SRG Přírodní škola o. p. s.
26
7
