Tento článek byl vytisknutý ze stránky antiskola.euAntiŠkola.eu
Seminárna práca z chémie - charakteristika kovov a ich využitie


KOBALT Co, Cobaltum

Charakteristika: Je to chem. prvok VIII.B skupiny period. sústavy (patrí do triády železa). Názov je odvodený od nemeckého pomenovania banského škriatka Kobolda, ktorý podla stredovekých predstáv spôsoboval, že z rúd velmi podobných rudám strieborným (zväcša to boli rudy kobaltnaté) nebolo možné získat striebro. Kobalt z rúd pripravil G. Brandt v roku 1735. V prírode sa vyskytuje vždy spolu s niklom. Najdôležitejšie nerasty kobaltu sú smaltín a kobaltín. Príprava cistého kobaltu je pomerne tažká; velmi tažko sa odstranuje nikel. Kobalt je lesklý, neušlachtilý kov, teplota topenia 1490°C. Je feromagnet., nad 1000°C sa mení na paramagnet. modifikáciu. Na kompaktný kobalt vzduch a voda pri obyc. teplote nepôsobia. V jemne rozptýlenom stave je pyroforický. V zriedenej kyseline chlorovodíkovej a sírovej sa pomaly rozpúšta, pricom vzniká vodík. Dobre sa rozpúšta v zriedenej kys. dusicnej, konc. kyselinou dusicnou sa pasivuje. Pri zahrievaní na vzduchu sa kobalt oxiduje a v bielom žiare zhorí na oxid kobaltnato-kobaltitý Co O . Pri zahrievaní sa zlucuje aj s inými prvkami. V zlúceninách s inými prvkami je kobalt známy v oxid. stupni -I, 0, I, II, III, IV. Najznámejšie sú zlúceniny kobaltnaté a kobaltité. Väcšina jednoduchých zlúcenín sa odvodzuje od Co , väcšina komplexných zlúcenín od Co . Väcšina jednoduchých kobaltnatých solí odvodených od slabých kyselín je vo vode málo rozp.. Vyššie hydráty kobaltnatých solí a ich vodné roztoky sú pri obycajnej teplote ružové až cervené. Pri zahrievaní sa farbia tmavomodro. Kobalt tvorí vela koordinacných zlúcenín s mol. i aniónovými ligandmi s koordinacným císlom 6 a 4 (Co ), resp. 6 (Co ). K najznámejším komplexným zlúceninám kobaltu patria komplexy, v ktorých sú ako ligandy molekuly amoniaku, napr. chlorid hexamokobaltitý.

Využitie: Kobalt sa už dávno používal, najmä ako podvojný kremicitan kobaltnato-draselný na farbenie sklovín, v keramickom priemysle, v sklárstve a v smaltovníctve. Novšie sa kobalt rozsiahle používa najmä na výrobu zliatin pre isté druhy rýchlorezných ocelí a iných zliatin.


MED Cu, Cuprum

Charakteristika: Je to chem. prvok I.B skupiny period. sústavy. Med bola známa už v bronzovej dobe. Rimania ju nazývali aes cyprium (cyperský kov), neskoršie cuprum, kedže sa dobývala na ostrove Cypre. Slovenský názov pochádza z praslovanciny. Rýdza med sa vyskytuje v prírode len zriedka. Najdôležitejšie nerasty medi sú chalkopyrit a chalkozín, k dalším patria kuprit, malachit a azurit. Med sa vyrába prevažne zo sírnikových rúd, ktoré sa spracúvajú tak, že sa sírnik medný najprv praží, získa sa oxid mednatý CuO, ktorý sa redukuje uhlím na kov. Takto získaná surová med sa cistí obycajne elektrolyticky. Med je cervený, pomerne mäkký, velmi odolný a tažný ušlachtilý kov, teplota topenia 1084°C. Cistá med dobre vedie elektrinu a teplo, na vzduchu sa pokrýva súvislou zelenkastosivou vrstvickou hydroxidouhlicitanov. Priamo sa zlucuje s kyslíkom, sírou, selénom a halogénmi, nepriamo s vodou, uhlíkom a dusíkom. Velektrochem. rade napätia stojí med vpravo od vodíka, a preto je v roztoku neoxidujúcich kyselín nerozpúštatelný. Dobre sa rozpúšta v kyseline dusicnej a v horúcej konc. kyseline sírovej. Menej ušlachtilé kovy, napr. železo, zrážajú med z jej roztokov: Cu + Fe Fe + Cu . Proces sa nazýva cementácia. V zlúceninách s inými prvkami je med známa v oxid. stupni I, II, III. Najznámejšie sú zlúceniny mednaté. Zlúceniny medné sú vo vode nerozpúštatelné a bezfarebné. Rozpúšt. sú v podobe komplexných zlúcenín. Zlúceniny mednaté odvodené od silných kyselín sa vo vode rozp. dobre. Hydratované katióny sú jasnomodré. Modré sú aj zlúceniny, ktoré tento katión obsahujú. Cu a Cu tvoria vela komplexných zlúcenín s mol. i aniónovými ligandmi s koordinacným císlom 4 a 6 (Cu ), resp. 2, 3 a 4 (Cu ). Zlúceniny: oxid medný, oxid mednatý, sírnik mednatý, chlorid mednatý, síran mednatý, chlorid medný.

Využitie: Med je po železe a hliníku najdôležitejší používaný kov, najmä ako materiál na drôty elektr. vedenia. Medeným plechom sa pokrývajú strechy a obkladajú lode. Zliatiny medi, napr. bronzy (med a cín), mosadze (med a zinok), sa používajú pri výrobe prístrojov, súciastok strojov a náradia každého druhu aj v umeleckých remeslách. V preparatívnej anorg. a org. chémii, ako aj v techn. praxi sa casto používa ako katalyzátor. Mnohé zlúceniny medi sa používajú ako farby (horská zelená, horská modrá, svinibrodská zelená a i.), na nicenie škodcov rastlín, pri analýze oxidu uholnatého, na farbenie skla a emailov, pri výrobe umelého hodvábu.


NIKEL Ni, Niccolum

Charakteristika: Je to chem. prvok VIII.B skupiny period. sústavy (patrí do triády železa). Nikel objavil v roku 1754 A. F. Cronstedt. Názov je odvodený od nem. pomenovania rudy Kupfernickel. Nikel sa vyskytuje v prírode v mineráloch millerit a nikelín. Najdôležitejšie rudy niklu sú garnierit a pyrhotín, ktorý obsahuje asi 3% niklu. Nikel sa casto získava z odpadu pri hutn. výrobe medi a olova. Nikel je kov neušlachtilý, striebrobiely, velmi lesklý, feromagnet., teplota topenia 1452°C. Dobre sa leští, je velmi tažný, možno ho kovat a valcovat na plech alebo vytahovat z neho drôty. V kompaktnom stave pri obyc. teplote je na vzduchu stály, jemne práškovitý až pyroforický. Zohriaty niklový drôt zhorí v cistom kyslíku za iskrenia. V zriedených kys. sa rozpúšta za vzniku vodíka, pomalšie však ako železo. Dobre sa rozpúšta v zriedenej kys. dusicnej. Pôsobením konc. kyseliny dusicnej sa stáva pasívnym. Zahriaty nikel sa zlucuje priamo s chlórom, brómom, sírou, fosforom, arzénom a antimónom. V zlúceninách s inými prvkami je nikel známy v oxid. stupni -I, 0, I, II, III, IV. Nikel vystupuje v zlúceninách zväcša v oxid. stupni II. Nikelnaté soli sa pripravujú rozpúštaním oxidu alebo hydroxidouhlicitanu nikelnatého v príslušných kys.. Hydratované nikelnaté katióny sú zelené. Zelené sú aj soli obsahujúce tento katión. Bezvodé zlúceniny sú zväcša sfarbené inak. Nikel tvorí vela komplexných zlúcenín s mol. i aniónovými ligandmi s koordinacným císlom 6, 5 a 4. Zlúceniny: oxid nikelnatý, oxid niklitý, chlorid nikelnatý, síran nikelnatý, tetrakarbonyl niklu.

Využitie: Nikel sa už v dávnych dobách používal v podobe zliatin (pakfong, novšie ako nové striebro, resp. argentan alebo alpaka) na razenie mincí a na zhotovovanie úžitkových predmetov. Z niektorých zliatin niklu, napr. z konštantánu (40% niklu, 60% medi), nikelínu (31% niklu, 56% medi, 13% zinku), manganínu (4% niklu, 12% mangánu, 84% medi), sa vyrábajú elektr. odpory. Na vinutie elektr. pecí sa používa chrómniklový drôt nichróm (60% niklu, 40% chrómu). Jemne rozptýlený nikel alebo aj oxid nikelnatý NiO sa používajú ako katalyzátory pri stužovaní tukov. Casto používaným hydrogenacným katalyzátorom je Reneyho nikel, ktorýsa obyc. pripravuje tavením niklu s hliníkom, z ktorého sa hliník odstráni rozpúštaním v roztoku alkal. hydroxidu. Takto získaný práškový nikel je casto až pyroforický, uchováva sa vo vode, liehu, benzíne a pod. Cistý nikel sa používa na výrobu domáceho náradia a lab. predmetov (klieští, téglikov a pod.). Soli niklu sa používajú pri príprave kúpelov na galvanické niklovanie.


STRIEBRO Ag, Argentum

Charakteristika: Je to chem. prvok I.B skupiny period. sústavy (patrí do podskupiny medi). Striebro bolo známe už v predhistorických dobách. Latinský názov je odvodený od sanskritského výrazu argenes - jasný. Slovenský názov pochádza z praslovanciny. Najdôležitejšie nerasty striebra sú argentit, pyrargyrit a proustit. Argentit je obyc. prímesou sírnikových rúd olova, zinku a medi, z ktorých sa získava väcšina striebra. Cistí sa elektrolyticky. Striebro je lesklobiely, ušlachtilý kov, teplota topenia 960,5°C. Spomedzi všetkých kovov má najväcšiu elektr. i tepelnú vodivost a po zlate najväcšiu tažnost. S obyc. kyslíkom sa priamo nezlucuje, ale ozón ho pri teplote 240°C oxiduje na cierny oxid striebornatý AgO. S vlhkým sírovodíkom sa zlucuje priamo a vzniká cierny sírnik strieborný Ag S, ktorý spôsobuje cernenie strieborných predmetov. Priamo sa zlucuje aj s halogénmi a ortutou. S neoxidujúcimi kyselinami nereaguje, rozpúšta sa v kys. dusicnej alebo konc. kyseline sírovej. Za prístupu vzduchu alebo peroxidu vodíka sa striebro rozpúšta aj v roztokoch kyanidov alkal. kovov. V zlúceninách s inými prvkami je striebro známe v oxid. stupni I až III. Tvorí vela koordinacných zlúcenín, najmä s aniónovými ligandmi s koordinacným císlom 2 až 4. Zlúceniny: dusicnan strieborný, chlorid strieborný, bromid strieborný, kyanid strieborný, oxid strieborný.

Využitie: Z kovového striebra sa zhotovujú chem. nádoby a lekárske nástroje, ozdobné a úžitkové predmety (zrkadlá, termosky), v elektrotechnike kontakty a kondenzátory, zo zliatin striebra sa razia mince. Na terapeutické úcely sa používa koloidné striebro, ktoré má baktericídny úcinok. Zlúceniny striebra sa upotrebujú najmä vo fotografickom priem. Striebro tvorí mnohé zliatiny, najmä s paládiom a medou, ktoré sa používajú v zubnom lekárstve, v zlatníctve.




ZINOK Zn, Zincum

Charakteristika: Je to chem. prvok II.B skupiny period. sústavy. Zinok bol známy v podobe zliatiny s medou (mosadze) už v starovekom Grécku . Izoloval ho W. Homberg v roku 1695 z kalamínu, zinkovej rudy, ktorú v antike nazývali kadmeia. Najrozšírenejšie rudy zinku sú kalamín ciže smitsonit, sfalerit a wurtzit. Zinok sa vyrábal sprvu chemicky, destiláciou založenou na lahkej redukovatelnosti oxidu zinocnatého ZnO uhlíkom. V posledných rokoch sa vyrába elektrolyticky. Zinok je lesklý modrobiely neušlachtilý kov, teplota topenia
419,5°C, teplota varu 906°C. Na vlhkom vzduchu stráca lesk vplyvom povrchovej oxidácie. Pri obyc. teplote je pomerne krehký, pri 100-150°C je tažný, dá sa valcovat na plech a vytahovat na drôt. Nad 200°C je opät krehký a možno ho rozotriet na prášok. Velektrochem. rade napätia stojí zinok vlavo od vodíka a dobre sa rozpúšta v zriedených kyselinách. Rozpúšta sa aj v roztoku alkal. hydroxidov, amoniaku a chloridu amónneho. Ak je zinok velmi cistý, rozpúšta sa len pomaly. Rozpúštanie sa velmi urýchli napr. stopami medi. Ak zahrejeme zinok na vzduchu, zhorí na oxid zinocnatý. Za cerveného žiaru sa oxiduje aj vodnou parou, dokonca oxidom uhlicitým. Za tepla sa zlucuje priamo aj s halogénmi a so sírou. S dusíkom badatelne nereaguje. Za cerveného žiaru reaguje s amoniakom a vzniká nitrid zinocnatý. V zlúceninách s inými prvkami je zinok známy v oxid. stupni II. Zinocnatý katión i jeho zlúceniny sú bezfarebné, ak nie sú zlúcené s farebnou zložkou. Tvorí mnohé soli, z ktorých sú vo vode dobre rozpúštatelné halogenidy (okrem fluoridu), dusicnan, síran a octan. Analytický význam má málo rozpúštatelný hexakyanoželeznatan zinocnato-draselný. Okrem jednoduchých solí tvorí aj hydroxidosoli a komplexné zlúceniny s mol. a aniónovými ligandmi, najmä s NH , resp. s aniónmi OH-. Zlúceniny: hydroxid zinocnatý, chlorid zinocnatý, oxid zinocnatý, síran zinocnatý, sírnik zinocnatý.

Využitie: Zinok sa používa najmä v podobe zinkového plechu, na výrobu galvanických clánkov a na pozinkovanie iných kovov, najmä železa. Vchem. laboratóriu sa používa na vývoj vodíka a ako redukovadlo, v hutníctve na odstriebrovanie olova a na zrážanie zlata vylúhovaného roztokom kyanidu. Zo zliatin zinku sú najdôležitejšie zliatiny s medou (biele a cervené mosadze a rozlicné druhy bronzov). V potravinárskom priem. je zakázané uchovávat potraviny v pozinkovaných nádobách.


ZLATO Au, Aurum

Charakteristika: Je to chem. prvok I.B skupiny period. sústavy (patrí do podskupiny medi). Zlato poznali už v predhistorickom období. Slovenský názov pochádza z praslovanciny. Vprírode sa vyskytuje zväcša rýdze. Najdôležitejší spôsob získavania zlata je kyanidový proces, zavedený v roku 1886 (zlato sa extrahuje z rúd kvant. spôsobom). Zlato je žltý, ušlachtilý, na vzduchu stály kov, teplota topenia 1063°C, teplota varu 2966°C. Je pomerne mäkké, dobre vedie teplo a elektrinu. Kryštalizuje v kubickej sústave; s platinou, paládiom, striebrom a medou tvorí v každom pomere zmesové kryštaly. Zlato je proti chem. úcinkom velmi odolné. Za obyc. teploty pôsobia nan aj suché halogény len povrchovo. Pri teplote 300 až 400°C sa zlucuje s fluórom. Kyseliny ani zásady na zlato nepôsobia; rozpúšta sa však v lúcavke královskej. Najlepšim rozpúštadlom zlata je kyselina chlorovodíková sýtená chlórom. Kyanidové anióny natolko ulahcujú rozpúštanie zlata, že sa oxiduje už vzdušným kyslíkom. Z umiestnenia zlata v elektrochem. rade napätia vyplýva, že takmer všetky kovy vytlácajú zlato z jeho roztokov, ak nie je prítomné v podobe zlúcenín, v ktorých je silne viazané v komplexe. Z roztoku chloridu zlatitého AuCl sa zlato vylucuje aj úcinkom iónov s redukcnými vlastnostami. Aj mnohé org. látky, ako kyselina štavelová, formaldehyd, cukor, kyselina vínna, kys. citrónová a ich soli, acetylén, z anorg. oxid uholnatý, redukujú zlatité soli na zlato. Casto sa pri týchto reakciách získa zlato v koloidnom stave. V zlúceninách s inými prvkami je známe v oxid. stupni I a III, stálejšie sú zlúceniny Au .Všetky zlúceniny zlata sa lahko rozkladajú. Jednoduché zlatné zlúceniny nie sú vo vodnom roztoku schopné existovat; aj velmi málo rozp. chlorid zlatný AuCl sa vodou rozkladá na chlorid zlatitý a kovové zlato. Komplexné zlúceniny Au , napr. kyanozlatnany, sú vo vodnom roztoku velmi stále. Aj Au má tendenciu vytvárat soli s komplexnými aniónmi, napr. halogenokomplexy, kyanokomplexy a rodanokomplexy. Zlatité soli, v ktorých anióny nie sú schopné tvorit komplexy, sú stále len v koncentrovaných roztokoch týchto kyselín, napr. síran zlatitý a dusicnan zlatitý. Zriedením roztoku vodou sa hydrolyzujú a vylucuje sa okrovohnedý hydroxid zlatitý, ktorý má amfotérny charakter. Široké použitie má kyselina tetrachlorozlatitá.

Využitie: Zlato sa používa na pozlacovanie predmetov z menej ušlachtilých kovov, v zubnom lekárstve i chem. laboratóriu (taviace tégliky a pod.). Pretože cisté zlato je pomerne mäkké, zlieva sa najcastejšie s medou alebo striebrom.



ŽELEZO Fe, Ferrum

Charakteristika: Je to chem. prvok VIII.B skupiny period. sústavy (spolu s kobaltom a niklom patria do triády železa). Železo bolo známe už v predhistorickom období (železná doba). Slovenský názov pochádza z praslovanciny. Železo je najrozšírenejší tažký kov na Zemi. V zemskej kôre sa nachádza takmer vždy v podobe zlúcenín s inými prvkami, zemské jadro však pozostáva zväcša z cistého železa. Rudy vhodné na jeho výrobu sú najmä oxidy: hematit (krvel), magnetit (magnetovec) a limonit (hnedel) a uhlicitan siderit (ocielok). V techn. praxi používané železo nie je cistým kovom, ale zliatinou železa s uhlíkom. Okrem uhlíka obsahuje techn. železo mnoho iných prvkov, ako kremík, mangán, fosfor, ktoré spolu urcujú jeho fyz. vlastnosti. Príprava techn. druhov železa sa rozdeluje na dve fázy: 1. redukcia rudy na kov (surové železo); 2. cistenie železa a jeho úprava na zliatinu požadovaných vlastností (kujné železo a ocel). Prvý proces, hutnícke spracovanie železa, prebieha vo vysokých peciach. Takto vyrobené surové železo je krehké a nie je kujné. Druhý proces, skujnovanie, sa robí podla Siemensovho-Martinovho a konvertorového spôsobu. Chem. cisté železo sa vyrába termickým rozkladom pentakarbonylu železa. Laboratórne sa pripravuje redukciou cistého oxidu železitého vodíkom alebo elektrolýzou vodných roztokov železnatých solí. Železo je kov neušlachtilý, lesklosivý, nie velmi tvrdý, teplota topenia 1535°C, teplota varu 3000°C. Známe je vo dvoch alotropických modifikáciách. Pod teplotou 768°C sa v magnet. poli stáva silne magnetický. Jeho chem. reaktivita závisí od jemnosti castíc. Vo velmi jemne rozptýlenom stave je pyroforické. Kompaktné železo reaguje so suchým vzduchom až pri zahrievaní nad 150°C. Pri žíhaní vzniká oxid železnato-železitý. Za horúca sa dobre zlucuje s chlórom, so sírou a fosforom; s dusíkom sa priamo nezlucuje. Prejavuje silnú tendenciu zlucovat sa s uhlíkom a s kremíkom, resp. sa s nimi zlievat. Želeto má velkú afinitu ku kyslíku. Na vlhkom vzduchu hrdzavie, t. j. na svojom povrchu sa postupne mení na oxidohydroxid železitý. Železné predmety sa chránia pred hrdzavením pokovovaním ich povrchu napr. zinkom, cínom, chrómom, niklom alebo farebným náterom. Mimoriadne úcinná je ochrana železa premenou jeho povrchu na fosforecnan železnatý (fosfatizácia). V zriedených kyselinách sa železo rozp. za vzniku vodíka, vznikajú železnaté soli. V zlúceninách s inými prvkami je železo známe v oxid. stupni -II, -I, 0, I, II, III, IV, V, VI. Železo vystupuje v zlúceninách zväcša v oxid. stupni II a III. Železnaté soli sa pripravujú rozpúštaním železa v príslušných kyselinách. Hydratované železnaté katióny sú zelené. Železnaté soli sa vo vodnom roztoku ciastocne hydrolyzujú. Z roztoku kryštalizujú obyc. ako hydráty. Na vzduchu nie sú celkom stále. Majú redukcné vlastnosti. Železité soli sa pripravujú oxidáciou príslušných železnatých solí alebo rozp. cerstvo zrážaného hydroxidu železitého v príslušných kyselinách. Hydratované železité katióny sú bezfarebné. Železité soli sa vo vodnom roztoku ciastocne hydrolyzujú. Produkty hydrolýzy sú sfarbené do žlta až do hneda. Železité soli majú oxidacné vlastnosti, napr. jodidový anión oxiduje v kyslom prostredí kvantitatívne na jód, co sa využíva na kvantitatívne stanovenie Fe . K najznámejším komplexným zlúceninám železa patria: hexakyanoželezitan a hexakyanoželeznatan draselný. Zlúceniny: hydroxid železnatý, hydroxid železitý, oxid železnatý, oxid železnato-železitý, oxid železitý, pentakarbonyl železa, sírnik železnatý, dvojsírnik železnatý, chlorid železitý, síran železnatý, síran železnato-amónny, železany.

Využitie: Železo je jedným z najvýznamnejších kovov súcasnej techniky. Jeho rocná spotreba je vyše 200 miliónov ton, najmä vo forme ocele, resp. špeciálnych ocelí, ako kremíkové ocele, mangánové ocele, invarová ocel, rýchlorezné ocele, nehrdzavejúce ocele, samokalitelné ocele a pod.


Vysvetlivky: Použitá literatúra:
resp. - respektíve Malá encyklopédia chémie, vyd. OBZOR
rozp. - rozpustný
mol. - molekulový
konc. - koncentrovaný
KOBALT Co, Cobaltum

Charakteristika: Je to chem. prvok VIII.B skupiny period. sústavy (patrí do triády železa). Názov je odvodený od nemeckého pomenovania banského škriatka Kobolda, ktorý podla stredovekých predstáv spôsoboval, že z rúd velmi podobných rudám strieborným (zväcša to boli rudy kobaltnaté) nebolo možné získat striebro. Kobalt z rúd pripravil G. Brandt v roku 1735. V prírode sa vyskytuje vždy spolu s niklom. Najdôležitejšie nerasty kobaltu sú smaltín a kobaltín. Príprava cistého kobaltu je pomerne tažká; velmi tažko sa odstranuje nikel. Kobalt je lesklý, neušlachtilý kov, teplota topenia 1490°C. Je feromagnet., nad 1000°C sa mení na paramagnet. modifikáciu. Na kompaktný kobalt vzduch a voda pri obyc. teplote nepôsobia. V jemne rozptýlenom stave je pyroforický. V zriedenej kyseline chlorovodíkovej a sírovej sa pomaly rozpúšta, pricom vzniká vodík. Dobre sa rozpúšta v zriedenej kys. dusicnej, konc. kyselinou dusicnou sa pasivuje. Pri zahrievaní na vzduchu sa kobalt oxiduje a v bielom žiare zhorí na oxid kobaltnato-kobaltitý Co O . Pri zahrievaní sa zlucuje aj s inými prvkami. V zlúceninách s inými prvkami je kobalt známy v oxid. stupni -I, 0, I, II, III, IV. Najznámejšie sú zlúceniny kobaltnaté a kobaltité. Väcšina jednoduchých zlúcenín sa odvodzuje od Co , väcšina komplexných zlúcenín od Co . Väcšina jednoduchých kobaltnatých solí odvodených od slabých kyselín je vo vode málo rozp.. Vyššie hydráty kobaltnatých solí a ich vodné roztoky sú pri obycajnej teplote ružové až cervené. Pri zahrievaní sa farbia tmavomodro. Kobalt tvorí vela koordinacných zlúcenín s mol. i aniónovými ligandmi s koordinacným císlom 6 a 4 (Co ), resp. 6 (Co ). K najznámejším komplexným zlúceninám kobaltu patria komplexy, v ktorých sú ako ligandy molekuly amoniaku, napr. chlorid hexamokobaltitý.

Využitie: Kobalt sa už dávno používal, najmä ako podvojný kremicitan kobaltnato-draselný na farbenie sklovín, v keramickom priemysle, v sklárstve a v smaltovníctve. Novšie sa kobalt rozsiahle používa najmä na výrobu zliatin pre isté druhy rýchlorezných ocelí a iných zliatin.


MED Cu, Cuprum

Charakteristika: Je to chem. prvok I.B skupiny period. sústavy. Med bola známa už v bronzovej dobe. Rimania ju nazývali aes cyprium (cyperský kov), neskoršie cuprum, kedže sa dobývala na ostrove Cypre. Slovenský názov pochádza z praslovanciny. Rýdza med sa vyskytuje v prírode len zriedka. Najdôležitejšie nerasty medi sú chalkopyrit a chalkozín, k dalším patria kuprit, malachit a azurit. Med sa vyrába prevažne zo sírnikových rúd, ktoré sa spracúvajú tak, že sa sírnik medný najprv praží, získa sa oxid mednatý CuO, ktorý sa redukuje uhlím na kov. Takto získaná surová med sa cistí obycajne elektrolyticky. Med je cervený, pomerne mäkký, velmi odolný a tažný ušlachtilý kov, teplota topenia 1084°C. Cistá med dobre vedie elektrinu a teplo, na vzduchu sa pokrýva súvislou zelenkastosivou vrstvickou hydroxidouhlicitanov. Priamo sa zlucuje s kyslíkom, sírou, selénom a halogénmi, nepriamo s vodou, uhlíkom a dusíkom. Velektrochem. rade napätia stojí med vpravo od vodíka, a preto je v roztoku neoxidujúcich kyselín nerozpúštatelný. Dobre sa rozpúšta v kyseline dusicnej a v horúcej konc. kyseline sírovej. Menej ušlachtilé kovy, napr. železo, zrážajú med z jej roztokov: Cu + Fe Fe + Cu . Proces sa nazýva cementácia. V zlúceninách s inými prvkami je med známa v oxid. stupni I, II, III. Najznámejšie sú zlúceniny mednaté. Zlúceniny medné sú vo vode nerozpúštatelné a bezfarebné. Rozpúšt. sú v podobe komplexných zlúcenín. Zlúceniny mednaté odvodené od silných kyselín sa vo vode rozp. dobre. Hydratované katióny sú jasnomodré. Modré sú aj zlúceniny, ktoré tento katión obsahujú. Cu a Cu tvoria vela komplexných zlúcenín s mol. i aniónovými ligandmi s koordinacným císlom 4 a 6 (Cu ), resp. 2, 3 a 4 (Cu ). Zlúceniny: oxid medný, oxid mednatý, sírnik mednatý, chlorid mednatý, síran mednatý, chlorid medný.

Využitie: Med je po železe a hliníku najdôležitejší používaný kov, najmä ako materiál na drôty elektr. vedenia. Medeným plechom sa pokrývajú strechy a obkladajú lode. Zliatiny medi, napr. bronzy (med a cín), mosadze (med a zinok), sa používajú pri výrobe prístrojov, súciastok strojov a náradia každého druhu aj v umeleckých remeslách. V preparatívnej anorg. a org. chémii, ako aj v techn. praxi sa casto používa ako katalyzátor. Mnohé zlúceniny medi sa používajú ako farby (horská zelená, horská modrá, svinibrodská zelená a i.), na nicenie škodcov rastlín, pri analýze oxidu uholnatého, na farbenie skla a emailov, pri výrobe umelého hodvábu.


NIKEL Ni, Niccolum

Charakteristika: Je to chem. prvok VIII.B skupiny period. sústavy (patrí do triády železa). Nikel objavil v roku 1754 A. F. Cronstedt. Názov je odvodený od nem. pomenovania rudy Kupfernickel. Nikel sa vyskytuje v prírode v mineráloch millerit a nikelín. Najdôležitejšie rudy niklu sú garnierit a pyrhotín, ktorý obsahuje asi 3% niklu. Nikel sa casto získava z odpadu pri hutn. výrobe medi a olova. Nikel je kov neušlachtilý, striebrobiely, velmi lesklý, feromagnet., teplota topenia 1452°C. Dobre sa leští, je velmi tažný, možno ho kovat a valcovat na plech alebo vytahovat z neho drôty. V kompaktnom stave pri obyc. teplote je na vzduchu stály, jemne práškovitý až pyroforický. Zohriaty niklový drôt zhorí v cistom kyslíku za iskrenia. V zriedených kys. sa rozpúšta za vzniku vodíka, pomalšie však ako železo. Dobre sa rozpúšta v zriedenej kys. dusicnej. Pôsobením konc. kyseliny dusicnej sa stáva pasívnym. Zahriaty nikel sa zlucuje priamo s chlórom, brómom, sírou, fosforom, arzénom a antimónom. V zlúceninách s inými prvkami je nikel známy v oxid. stupni -I, 0, I, II, III, IV. Nikel vystupuje v zlúceninách zväcša v oxid. stupni II. Nikelnaté soli sa pripravujú rozpúštaním oxidu alebo hydroxidouhlicitanu nikelnatého v príslušných kys.. Hydratované nikelnaté katióny sú zelené. Zelené sú aj soli obsahujúce tento katión. Bezvodé zlúceniny sú zväcša sfarbené inak. Nikel tvorí vela komplexných zlúcenín s mol. i aniónovými ligandmi s koordinacným císlom 6, 5 a 4. Zlúceniny: oxid nikelnatý, oxid niklitý, chlorid nikelnatý, síran nikelnatý, tetrakarbonyl niklu.

Využitie: Nikel sa už v dávnych dobách používal v podobe zliatin (pakfong, novšie ako nové striebro, resp. argentan alebo alpaka) na razenie mincí a na zhotovovanie úžitkových predmetov. Z niektorých zliatin niklu, napr. z konštantánu (40% niklu, 60% medi), nikelínu (31% niklu, 56% medi, 13% zinku), manganínu (4% niklu, 12% mangánu, 84% medi), sa vyrábajú elektr. odpory. Na vinutie elektr. pecí sa používa chrómniklový drôt nichróm (60% niklu, 40% chrómu). Jemne rozptýlený nikel alebo aj oxid nikelnatý NiO sa používajú ako katalyzátory pri stužovaní tukov. Casto používaným hydrogenacným katalyzátorom je Reneyho nikel, ktorýsa obyc. pripravuje tavením niklu s hliníkom, z ktorého sa hliník odstráni rozpúštaním v roztoku alkal. hydroxidu. Takto získaný práškový nikel je casto až pyroforický, uchováva sa vo vode, liehu, benzíne a pod. Cistý nikel sa používa na výrobu domáceho náradia a lab. predmetov (klieští, téglikov a pod.). Soli niklu sa používajú pri príprave kúpelov na galvanické niklovanie.


STRIEBRO Ag, Argentum

Charakteristika: Je to chem. prvok I.B skupiny period. sústavy (patrí do podskupiny medi). Striebro bolo známe už v predhistorických dobách. Latinský názov je odvodený od sanskritského výrazu argenes - jasný. Slovenský názov pochádza z praslovanciny. Najdôležitejšie nerasty striebra sú argentit, pyrargyrit a proustit. Argentit je obyc. prímesou sírnikových rúd olova, zinku a medi, z ktorých sa získava väcšina striebra. Cistí sa elektrolyticky. Striebro je lesklobiely, ušlachtilý kov, teplota topenia 960,5°C. Spomedzi všetkých kovov má najväcšiu elektr. i tepelnú vodivost a po zlate najväcšiu tažnost. S obyc. kyslíkom sa priamo nezlucuje, ale ozón ho pri teplote 240°C oxiduje na cierny oxid striebornatý AgO. S vlhkým sírovodíkom sa zlucuje priamo a vzniká cierny sírnik strieborný Ag S, ktorý spôsobuje cernenie strieborných predmetov. Priamo sa zlucuje aj s halogénmi a ortutou. S neoxidujúcimi kyselinami nereaguje, rozpúšta sa v kys. dusicnej alebo konc. kyseline sírovej. Za prístupu vzduchu alebo peroxidu vodíka sa striebro rozpúšta aj v roztokoch kyanidov alkal. kovov. V zlúceninách s inými prvkami je striebro známe v oxid. stupni I až III. Tvorí vela koordinacných zlúcenín, najmä s aniónovými ligandmi s koordinacným císlom 2 až 4. Zlúceniny: dusicnan strieborný, chlorid strieborný, bromid strieborný, kyanid strieborný, oxid strieborný.

Využitie: Z kovového striebra sa zhotovujú chem. nádoby a lekárske nástroje, ozdobné a úžitkové predmety (zrkadlá, termosky), v elektrotechnike kontakty a kondenzátory, zo zliatin striebra sa razia mince. Na terapeutické úcely sa používa koloidné striebro, ktoré má baktericídny úcinok. Zlúceniny striebra sa upotrebujú najmä vo fotografickom priem. Striebro tvorí mnohé zliatiny, najmä s paládiom a medou, ktoré sa používajú v zubnom lekárstve, v zlatníctve.




ZINOK Zn, Zincum

Charakteristika: Je to chem. prvok II.B skupiny period. sústavy. Zinok bol známy v podobe zliatiny s medou (mosadze) už v starovekom Grécku . Izoloval ho W. Homberg v roku 1695 z kalamínu, zinkovej rudy, ktorú v antike nazývali kadmeia. Najrozšírenejšie rudy zinku sú kalamín ciže smitsonit, sfalerit a wurtzit. Zinok sa vyrábal sprvu chemicky, destiláciou založenou na lahkej redukovatelnosti oxidu zinocnatého ZnO uhlíkom. V posledných rokoch sa vyrába elektrolyticky. Zinok je lesklý modrobiely neušlachtilý kov, teplota topenia
419,5°C, teplota varu 906°C. Na vlhkom vzduchu stráca lesk vplyvom povrchovej oxidácie. Pri obyc. teplote je pomerne krehký, pri 100-150°C je tažný, dá sa valcovat na plech a vytahovat na drôt. Nad 200°C je opät krehký a možno ho rozotriet na prášok. Velektrochem. rade napätia stojí zinok vlavo od vodíka a dobre sa rozpúšta v zriedených kyselinách. Rozpúšta sa aj v roztoku alkal. hydroxidov, amoniaku a chloridu amónneho. Ak je zinok velmi cistý, rozpúšta sa len pomaly. Rozpúštanie sa velmi urýchli napr. stopami medi. Ak zahrejeme zinok na vzduchu, zhorí na oxid zinocnatý. Za cerveného žiaru sa oxiduje aj vodnou parou, dokonca oxidom uhlicitým. Za tepla sa zlucuje priamo aj s halogénmi a so sírou. S dusíkom badatelne nereaguje. Za cerveného žiaru reaguje s amoniakom a vzniká nitrid zinocnatý. V zlúceninách s inými prvkami je zinok známy v oxid. stupni II. Zinocnatý katión i jeho zlúceniny sú bezfarebné, ak nie sú zlúcené s farebnou zložkou. Tvorí mnohé soli, z ktorých sú vo vode dobre rozpúštatelné halogenidy (okrem fluoridu), dusicnan, síran a octan. Analytický význam má málo rozpúštatelný hexakyanoželeznatan zinocnato-draselný. Okrem jednoduchých solí tvorí aj hydroxidosoli a komplexné zlúceniny s mol. a aniónovými ligandmi, najmä s NH , resp. s aniónmi OH-. Zlúceniny: hydroxid zinocnatý, chlorid zinocnatý, oxid zinocnatý, síran zinocnatý, sírnik zinocnatý.

Využitie: Zinok sa používa najmä v podobe zinkového plechu, na výrobu galvanických clánkov a na pozinkovanie iných kovov, najmä železa. Vchem. laboratóriu sa používa na vývoj vodíka a ako redukovadlo, v hutníctve na odstriebrovanie olova a na zrážanie zlata vylúhovaného roztokom kyanidu. Zo zliatin zinku sú najdôležitejšie zliatiny s medou (biele a cervené mosadze a rozlicné druhy bronzov). V potravinárskom priem. je zakázané uchovávat potraviny v pozinkovaných nádobách.


ZLATO Au, Aurum

Charakteristika: Je to chem. prvok I.B skupiny period. sústavy (patrí do podskupiny medi). Zlato poznali už v predhistorickom období. Slovenský názov pochádza z praslovanciny. Vprírode sa vyskytuje zväcša rýdze. Najdôležitejší spôsob získavania zlata je kyanidový proces, zavedený v roku 1886 (zlato sa extrahuje z rúd kvant. spôsobom). Zlato je žltý, ušlachtilý, na vzduchu stály kov, teplota topenia 1063°C, teplota varu 2966°C. Je pomerne mäkké, dobre vedie teplo a elektrinu. Kryštalizuje v kubickej sústave; s platinou, paládiom, striebrom a medou tvorí v každom pomere zmesové kryštaly. Zlato je proti chem. úcinkom velmi odolné. Za obyc. teploty pôsobia nan aj suché halogény len povrchovo. Pri teplote 300 až 400°C sa zlucuje s fluórom. Kyseliny ani zásady na zlato nepôsobia; rozpúšta sa však v lúcavke královskej. Najlepšim rozpúštadlom zlata je kyselina chlorovodíková sýtená chlórom. Kyanidové anióny natolko ulahcujú rozpúštanie zlata, že sa oxiduje už vzdušným kyslíkom. Z umiestnenia zlata v elektrochem. rade napätia vyplýva, že takmer všetky kovy vytlácajú zlato z jeho roztokov, ak nie je prítomné v podobe zlúcenín, v ktorých je silne viazané v komplexe. Z roztoku chloridu zlatitého AuCl sa zlato vylucuje aj úcinkom iónov s redukcnými vlastnostami. Aj mnohé org. látky, ako kyselina štavelová, formaldehyd, cukor, kyselina vínna, kys. citrónová a ich soli, acetylén, z anorg. oxid uholnatý, redukujú zlatité soli na zlato. Casto sa pri týchto reakciách získa zlato v koloidnom stave. V zlúceninách s inými prvkami je známe v oxid. stupni I a III, stálejšie sú zlúceniny Au .Všetky zlúceniny zlata sa lahko rozkladajú. Jednoduché zlatné zlúceniny nie sú vo vodnom roztoku schopné existovat; aj velmi málo rozp. chlorid zlatný AuCl sa vodou rozkladá na chlorid zlatitý a kovové zlato. Komplexné zlúceniny Au , napr. kyanozlatnany, sú vo vodnom roztoku velmi stále. Aj Au má tendenciu vytvárat soli s komplexnými aniónmi, napr. halogenokomplexy, kyanokomplexy a rodanokomplexy. Zlatité soli, v ktorých anióny nie sú schopné tvorit komplexy, sú stále len v koncentrovaných roztokoch týchto kyselín, napr. síran zlatitý a dusicnan zlatitý. Zriedením roztoku vodou sa hydrolyzujú a vylucuje sa okrovohnedý hydroxid zlatitý, ktorý má amfotérny charakter. Široké použitie má kyselina tetrachlorozlatitá.

Využitie: Zlato sa používa na pozlacovanie predmetov z menej ušlachtilých kovov, v zubnom lekárstve i chem. laboratóriu (taviace tégliky a pod.). Pretože cisté zlato je pomerne mäkké, zlieva sa najcastejšie s medou alebo striebrom.



ŽELEZO Fe, Ferrum

Charakteristika: Je to chem. prvok VIII.B skupiny period. sústavy (spolu s kobaltom a niklom patria do triády železa). Železo bolo známe už v predhistorickom období (železná doba). Slovenský názov pochádza z praslovanciny. Železo je najrozšírenejší tažký kov na Zemi. V zemskej kôre sa nachádza takmer vždy v podobe zlúcenín s inými prvkami, zemské jadro však pozostáva zväcša z cistého železa. Rudy vhodné na jeho výrobu sú najmä oxidy: hematit (krvel), magnetit (magnetovec) a limonit (hnedel) a uhlicitan siderit (ocielok). V techn. praxi používané železo nie je cistým kovom, ale zliatinou železa s uhlíkom. Okrem uhlíka obsahuje techn. železo mnoho iných prvkov, ako kremík, mangán, fosfor, ktoré spolu urcujú jeho fyz. vlastnosti. Príprava techn. druhov železa sa rozdeluje na dve fázy: 1. redukcia rudy na kov (surové železo); 2. cistenie železa a jeho úprava na zliatinu požadovaných vlastností (kujné železo a ocel). Prvý proces, hutnícke spracovanie železa, prebieha vo vysokých peciach. Takto vyrobené surové železo je krehké a nie je kujné. Druhý proces, skujnovanie, sa robí podla Siemensovho-Martinovho a konvertorového spôsobu. Chem. cisté železo sa vyrába termickým rozkladom pentakarbonylu železa. Laboratórne sa pripravuje redukciou cistého oxidu železitého vodíkom alebo elektrolýzou vodných roztokov železnatých solí. Železo je kov neušlachtilý, lesklosivý, nie velmi tvrdý, teplota topenia 1535°C, teplota varu 3000°C. Známe je vo dvoch alotropických modifikáciách. Pod teplotou 768°C sa v magnet. poli stáva silne magnetický. Jeho chem. reaktivita závisí od jemnosti castíc. Vo velmi jemne rozptýlenom stave je pyroforické. Kompaktné železo reaguje so suchým vzduchom až pri zahrievaní nad 150°C. Pri žíhaní vzniká oxid železnato-železitý. Za horúca sa dobre zlucuje s chlórom, so sírou a fosforom; s dusíkom sa priamo nezlucuje. Prejavuje silnú tendenciu zlucovat sa s uhlíkom a s kremíkom, resp. sa s nimi zlievat. Želeto má velkú afinitu ku kyslíku. Na vlhkom vzduchu hrdzavie, t. j. na svojom povrchu sa postupne mení na oxidohydroxid železitý. Železné predmety sa chránia pred hrdzavením pokovovaním ich povrchu napr. zinkom, cínom, chrómom, niklom alebo farebným náterom. Mimoriadne úcinná je ochrana železa premenou jeho povrchu na fosforecnan železnatý (fosfatizácia). V zriedených kyselinách sa železo rozp. za vzniku vodíka, vznikajú železnaté soli. V zlúceninách s inými prvkami je železo známe v oxid. stupni -II, -I, 0, I, II, III, IV, V, VI. Železo vystupuje v zlúceninách zväcša v oxid. stupni II a III. Železnaté soli sa pripravujú rozpúštaním železa v príslušných kyselinách. Hydratované železnaté katióny sú zelené. Železnaté soli sa vo vodnom roztoku ciastocne hydrolyzujú. Z roztoku kryštalizujú obyc. ako hydráty. Na vzduchu nie sú celkom stále. Majú redukcné vlastnosti. Železité soli sa pripravujú oxidáciou príslušných železnatých solí alebo rozp. cerstvo zrážaného hydroxidu železitého v príslušných kyselinách. Hydratované železité katióny sú bezfarebné. Železité soli sa vo vodnom roztoku ciastocne hydrolyzujú. Produkty hydrolýzy sú sfarbené do žlta až do hneda. Železité soli majú oxidacné vlastnosti, napr. jodidový anión oxiduje v kyslom prostredí kvantitatívne na jód, co sa využíva na kvantitatívne stanovenie Fe . K najznámejším komplexným zlúceninám železa patria: hexakyanoželezitan a hexakyanoželeznatan draselný. Zlúceniny: hydroxid železnatý, hydroxid železitý, oxid železnatý, oxid železnato-železitý, oxid železitý, pentakarbonyl železa, sírnik železnatý, dvojsírnik železnatý, chlorid železitý, síran železnatý, síran železnato-amónny, železany.

Využitie: Železo je jedným z najvýznamnejších kovov súcasnej techniky. Jeho rocná spotreba je vyše 200 miliónov ton, najmä vo forme ocele, resp. špeciálnych ocelí, ako kremíkové ocele, mangánové ocele, invarová ocel, rýchlorezné ocele, nehrdzavejúce ocele, samokalitelné ocele a pod.


Vysvetlivky: resp. - respektíve
rozp. - rozpustný
mol. - molekulový
konc. - koncentrovaný

POUŽITÁ LITERATÚRA A ZDROJE

Malá encyklopédia chémie, vyd. OBZOR
\n\n Stiahnuté z www.antiskola.sk

Koniec vytlačenej stránky z antiskola.eu