1
18
1s
1
H
Wodór
2
13 14
15 16
17
2
He
Hel
2s
3
Li
Lit
4
Be
Beryl
2p
5
B
Bor
6
C
Węgiel
7
N
Azot
8
O
Tlen
9
F
Fluor
10
Ne
Neon
3s
11
Na
Sód
12
Mg
Magnez
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3p
13
Al
Glin
14
Si
Krzem
15
P
Fosfor
16
S
Siarka
17
Cl
Chlor
18
Ar
Argon
4s
19
K
Potas
20
Ca
Wapń
3d
21
Sc
Skand
22
Ti
Tytan
23
V
Wanad
24
Cr
Chrom
25
Mn
Mangan
26
Fe
Żelazo
27
Co
Kobalt
28
Ni
Nikiel
29
Cu
Miedź
30
Zn
Cynk
4p
31
Ga
Gal
32
Ge
German
33
As
Arsen
34
Se
Selen
35
Br
Brom
36
Kr
Krypton
5s
37
Rb
Rubid
38
Sr
Stront
4d
39
Y
Itr
40
Zr
Cyrkon
41
Nb
Niob
42
Mo
Molibden
43
Tc
Technet
44
Ru
Ruten
45
Rh
Rod
46
Pd
Pallad
47
Ag
Srebro
48
Cd
Kadm
5p
49
In
Ind
50
Sn
Cyna
51
Sb
Antymon
52
Te
Tellur
53
I
J od
54
Xe
Ksenon
6s
55
Cs
Cez
56
Ba
Bar
5d
*
72
Hf
Hafn
73
Ta
Tantal
74
W
Wolfram
75
Re
Ren
76
Os
Osm
77
Ir
Iryd
78
Pt
Platyna
79
Au
Złoto
80
Hg
Rtęć
6p
81
Tl
Tal
82
Pb
Ołów
83
Bi
Bizmut
84
Po
Polon
85
At
Astat
86
Rn
Radon
7s
87
Fr
Frans
88
Ra
Rad
6d
**
104
Rf
Rutherford
105
Db
Dubn
106
Sg
Seaborg
107
Bh
Bohr
108
Hs
Has
109
Mt
Meitner
110
Uun
111
Uuu
112
Uub
*
Lantanowce
4f
57
La
Lantan
58
Ce
Cer
59
Pr
Prazeodym
60
Nd
Neodym
61
Pm
Promet
62
Sm
Samar
63
Eu
Europ
64
Gd
Gadolin
65
Tb
Terb
66
Dy
Dyspoz
67
Ho
Holm
68
Er
Erb
69
Tm
Tul
70
Yb
Iterb
71
Lu
Lutet
**
Aktynowce
5f
89
Ac
Aktyn
90
Th
Tor
91
Pa
Protaktyn
92
U
Uran
93
Np
Neptun
94
Pu
Pluton
95
Am
Ameryk
96
Cm
Kiur
97
Bk
Bekerel
98
Cf
Kaliforn
99
Es
Einstein
100
Fm
Ferm
101
Md
Mendelew
102
No
Nobel
103
Lr
Lorens
8 –10 grupa
Grupy 8, 9 i 10
obejmują
9
pierwiastków,
wśród których zaznaczają się
wyraźne podobieństwa
pomiędzy pierwiastkami
znajdującymi się
w tym samym
szeregu poziomym
żelazowce - Fe, Co, Ni
platynowce lekkie - Ru, Rh, Pd
platynowce ciężkie - Os, Ir, Pt
W związku z powyższym podzielone
zostały one
na następujące grupy:
1
18
1s
1
H
Wodór
2
13 14
15 16
17
2
He
Hel
2s
3
Li
Lit
4
Be
Beryl
2p
5
B
Bor
6
C
Węgiel
7
N
Azot
8
O
Tlen
9
F
Fluor
10
Ne
Neon
3s
11
Na
Sód
12
Mg
Magnez
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3p
13
Al
Glin
14
Si
Krzem
15
P
Fosfor
16
S
Siarka
17
Cl
Chlor
18
Ar
Argon
4s
19
K
Potas
20
Ca
Wapń
3d
21
Sc
Skand
22
Ti
Tytan
23
V
Wanad
24
Cr
Chrom
25
Mn
Mangan
26
Fe
Żelazo
27
Co
Kobalt
28
Ni
Nikiel
29
Cu
Miedź
30
Zn
Cynk
4p
31
Ga
Gal
32
Ge
German
33
As
Arsen
34
Se
Selen
35
Br
Brom
36
Kr
Krypton
5s
37
Rb
Rubid
38
Sr
Stront
4d
39
Y
Itr
40
Zr
Cyrkon
41
Nb
Niob
42
Mo
Molibden
43
Tc
Technet
44
Ru
Ruten
45
Rh
Rod
46
Pd
Pallad
47
Ag
Srebro
48
Cd
Kadm
5p
49
In
Ind
50
Sn
Cyna
51
Sb
Antymon
52
Te
Tellur
53
I
J od
54
Xe
Ksenon
6s
55
Cs
Cez
56
Ba
Bar
5d
*
72
Hf
Hafn
73
Ta
Tantal
74
W
Wolfram
75
Re
Ren
76
Os
Osm
77
Ir
Iryd
78
Pt
Platyna
79
Au
Złoto
80
Hg
Rtęć
6p
81
Tl
Tal
82
Pb
Ołów
83
Bi
Bizmut
84
Po
Polon
85
At
Astat
86
Rn
Radon
7s
87
Fr
Frans
88
Ra
Rad
6d
**
104
Rf
Rutherford
105
Db
Dubn
106
Sg
Seaborg
107
Bh
Bohr
108
Hs
Has
109
Mt
Meitner
110
Uun
111
Uuu
112
Uub
*
Lantanowce
4f
57
La
Lantan
58
Ce
Cer
59
Pr
Prazeodym
60
Nd
Neodym
61
Pm
Promet
62
Sm
Samar
63
Eu
Europ
64
Gd
Gadolin
65
Tb
Terb
66
Dy
Dyspoz
67
Ho
Holm
68
Er
Erb
69
Tm
Tul
70
Yb
Iterb
71
Lu
Lutet
**
Aktynowce
5f
89
Ac
Aktyn
90
Th
Tor
91
Pa
Protaktyn
92
U
Uran
93
Np
Neptun
94
Pu
Pluton
95
Am
Ameryk
96
Cm
Kiur
97
Bk
Bekerel
98
Cf
Kaliforn
99
Es
Einstein
100
Fm
Ferm
101
Md
Mendelew
102
No
Nobel
103
Lr
Lorens
ŻELAZOWCE
PLATYNOWCE
LEKKIE
PLATYNOWCE
CIĘŻKIE
żelazo (Fe)
kobalt (Co)
nikiel (Ni)
1
18
1s
1
H
Wodór
2
13 14
15 16
17
2
He
Hel
2s
3
Li
Lit
4
Be
Beryl
2p
5
B
Bor
6
C
Węgiel
7
N
Azot
8
O
Tlen
9
F
Fluor
10
Ne
Neon
3s
11
Na
Sód
12
Mg
Magnez
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3p
13
Al
Glin
14
Si
Krzem
15
P
Fosfor
16
S
Siarka
17
Cl
Chlor
18
Ar
Argon
4s
19
K
Potas
20
Ca
Wapń
3d
21
Sc
Skand
22
Ti
Tytan
23
V
Wanad
24
Cr
Chrom
25
Mn
Mangan
26
Fe
Żelazo
27
Co
Kobalt
28
Ni
Nikiel
29
Cu
Miedź
30
Zn
Cynk
4p
31
Ga
Gal
32
Ge
German
33
As
Arsen
34
Se
Selen
35
Br
Brom
36
Kr
Krypton
5s
37
Rb
Rubid
38
Sr
Stront
4d
39
Y
Itr
40
Zr
Cyrkon
41
Nb
Niob
42
Mo
Molibden
43
Tc
Technet
44
Ru
Ruten
45
Rh
Rod
46
Pd
Pallad
47
Ag
Srebro
48
Cd
Kadm
5p
49
In
Ind
50
Sn
Cyna
51
Sb
Antymon
52
Te
Tellur
53
I
J od
54
Xe
Ksenon
6s
55
Cs
Cez
56
Ba
Bar
5d
*
72
Hf
Hafn
73
Ta
Tantal
74
W
Wolfram
75
Re
Ren
76
Os
Osm
77
Ir
Iryd
78
Pt
Platyna
79
Au
Złoto
80
Hg
Rtęć
6p
81
Tl
Tal
82
Pb
Ołów
83
Bi
Bizmut
84
Po
Polon
85
At
Astat
86
Rn
Radon
7s
87
Fr
Frans
88
Ra
Rad
6d
**
104
Rf
Rutherford
105
Db
Dubn
106
Sg
Seaborg
107
Bh
Bohr
108
Hs
Has
109
Mt
Meitner
110
Uun
111
Uuu
112
Uub
*
Lantanowce
4f
57
La
Lantan
58
Ce
Cer
59
Pr
Prazeodym
60
Nd
Neodym
61
Pm
Promet
62
Sm
Samar
63
Eu
Europ
64
Gd
Gadolin
65
Tb
Terb
66
Dy
Dyspoz
67
Ho
Holm
68
Er
Erb
69
Tm
Tul
70
Yb
Iterb
71
Lu
Lutet
**
Aktynowce
5f
89
Ac
Aktyn
90
Th
Tor
91
Pa
Protaktyn
92
U
Uran
93
Np
Neptun
94
Pu
Pluton
95
Am
Ameryk
96
Cm
Kiur
97
Bk
Bekerel
98
Cf
Kaliforn
99
Es
Einstein
100
Fm
Ferm
101
Md
Mendelew
102
No
Nobel
103
Lr
Lorens
ŻELAZOWCE
w skorupie ziemskiej:
Fe
Co
Ni
5,1%
1,2
.
10
-3
% 1,8
.
10
-3
%
w meteorytach:
90%
Fe
1-9%
Ni
Fe
3
O
4
—
magnetyt
Fe
2
O
3
—
hematyt
Fe
2
O
3
.
H
2
O
—
limonit
FeCO
3
—
syderyt
FeS
2
—
piryt
FeS
—
pirotyn, (czyli
piryt magnetyczny)
Fe
Fe
Co
N
i
Zawartość Fe, Co i Ni we
wszechświecie
Zawartość Fe, Co i Ni w
meteorytach
F
e
Co
Ni
Zawartość Fe, Co i Ni w skorupie
ziemskiej
F
e
Co
Ni
Zawartość Fe, Co i Ni we organizmie człowieka
Fe
Zn
Co
i
Ni
występują zwykle
razem.
Co
stanowi zwykle domieszkę w
rudach niklu
CoAs
2
—
smaltyn
CoAsS
—
kobaltyn
Co
NiAs
—
nikielin
NiAs
2
—
chloantyt
NiS
—
milleryt
NiSbS
—
ulmanit
NiAsS
—
gersdorfin
Ni
METALURGIA ŻELAZA:
wytop surówki z rud -
redukcja
tlenków żelaza
za pomocą C
świeżenie
surówki
-
utlenianie
zawartych w
żeliwie domieszek: C, Si,
P, S
żelazowce
w
postaci
stopów
otrzymuje
się
przez
wytop
metalurgiczny z rud
ruda
+
złoże
+
topniki
+
koks
+
powietrze
WYTOP SURÓWKI
surówka
+
żużel
+
gaz
wielkopiecowy
Schemat wielkiego pieca
Proces wytopu surówki odbywa się w
wielkim piecu w kilku stadiach:
odwodnienie posuwającej się w dół pieca rudy
redukcja węglem - 900
0
C
FeO + C = Fe + CO
FeO + C = Fe + CO
redukcja tlenkiem węgla - 400
0
C
3Fe
2
O
3
+ CO = 2Fe
3
O
4
+ CO
2
Fe
2
O
3
+ CO = 2FeO +CO
2
3Fe
2
O
3
+ CO = 2Fe
3
O
4
+ CO
2
Fe
2
O
3
+ CO = 2FeO +CO
2
ŻUŻEL
złoże + topniki:
35-48 %
CaO
30-38 %
SiO
2
6-18%
Al
2
O
3
SURÓWKA :
2,5 - 4,0 %
C
0,3 – 3,0 %
Si
0,5 – 6,0 %
Mn
0,0 – 2,0%
P
0,01- 0,05 %
S
GAZ
WIELKOPIECOWY
60%
N
2
25-28%
CO
12-15%
CO
2
żużel
stosowany
jest
do
produkcji
materiałów
budowlanych
gaz wielkopiecowy spala się w
ogrzewaczach Cowpera i służy
do
napędów
silników
gazowych
lub
do
celów
opałowych
metoda konwertorowa Bessemera i Thomasa:
proces świeżenia przeprowadza
się
za
pomocą
powietrza
wdmuchiwanego do stopionego
metalu w konwertorach
powietrze spala domieszki (Si,
Mn, C, P) z wydzieleniem ciepła
wykorzystanego do utrzymania
metalu w stanie płynnym
metoda Siemensa-Martina:
surowcem jest:
żeliwo + złom żelazny, którego rdza
przyczynia
się do
odwęglenia
lub wysokowartościowe rudy
lub żużel bogaty w tlenki żelaza
stapianie
odbywa
się
w
piecu
płomieniowym
(spalanie
gazu
generatorowego i powietrza)
wypalanie węgla odbywa się za
pomocą dodatków złomu, rudy, żużlu
Fe:
Fe:
redukcja tlenków wodorem
Fe
2
O
3
+ 3H
2
= 2Fe + 3H
2
O
Fe
2
O
3
+ 3H
2
= 2Fe + 3H
2
O
rozkład termiczny karbonylków
Fe(CO)
5
= Fe + 5CO
Fe(CO)
5
= Fe + 5CO
elektrolizę wodnych roztworów
soli - najczęściej chlorków
Fe
2+
+ 2e = Fe
Fe
2+
+ 2e = Fe
Ni:
Ni:
rafinacja elektrolityczna niklu surowego
metoda karbonylkowa
Ni(CO)
4
= Ni + 4CO
Ni(CO)
4
= Ni + 4CO
Co:
Co:
oczyszczanie
surowego
metalu z niklu i innych
domieszek
— wydzielenie tlenku kobaltu
—
wydzielenie tlenku kobaltu
— redukcja tlenku wodorem
—
redukcja tlenku wodorem
— rafinacja eletrolityczna metalu
—
rafinacja eletrolityczna metalu
STAL:
tworzywo konstrukcyjne w:
— budownictwie
— w przemyśle maszynowym
— środków komunikacji
— przemyśle chemicznym i zbrojeniowym
— materiał do budowy linii kolejowych
ŻELAZO:
do produkcji stopów
do wyrobu rdzeni do cewek
wysokiej
częstotliwości
jako
miękkie
tworzywo
zastępujące
miedź i
mosiądz
KOBALT
(Co):
kobalt (Co)wchodzi w skład bardzo
twardych stopów
stali zawierających 35% Co używa
się
do wyrobu
trwałych
magnesów
izotop
60
Co służy jako źródło
promieniowania
(bomba
kobaltowa)
NIKIEL:
Ni jest używany jako dodatek stopowy do stali
czysty Ni i w stopach z miedzią
znajduje
zastosowanie do wyrobu monet
stopy niklu mają różnorodne zastosowanie:
— chromonikiel [60% Ni i 40% Cr] wyrób
elementów
grzejnych w piecach
— konstantyn [40% Ni i 60% Cu] do budowy
precyzyjnych
opornic
Ni służy do pokrywania przedmiotów
metalowych odporną powłoką
Ni jest katalizatorem w reakcjach
uwodornienia
związków organicznych
— ciężkie
— trudno topliwe
— ciągliwe
— o połysku metalicznym
— kobalt ma
2 odmiany alotropowe
i
— nikiel występuje w
odmianie
i
posiada
nietrwałą odmianę
— ferromagnetyki
— barwy:
żelazo – szarej,
nikiel – białej,
kobalt –
różowawej
— żelazo występuje w
3 odmianach
alotropowych , ,
Fe
C
768
0
Fe
C
910
0
2,86
2,90
Fe
Fe
C
1400
0
C
910
0
3,64
2,93
Fe:
w suchym powietrzu żelazo nie ulega
zmianom -
pasywacja
w zetknięciu z roztworami elektrolitów
oraz z wilgotnym powietrzem ulega
korozji przechodząc w mieszaninę
uwodnionych tlenków, węglanów i
innych soli tworzących rdzę
silnie rozdrobnione żelazo zapala się
samorzutnie w powietrzu
w wysokiej temperaturze utlenia się z
utworzeniem Fe
2
O
3
w
związkach
Fe
występuje
na
stopniach
utleniania
+2
i
+3,
wyjątkowo +4, +5, +6
tlenek
żelaza
(II)
ma
charakter
bardziej zasadowy niż tlenek żelaza
(III)
sole Fe (III) ulegają silniejszej hydrolizie
Fe (III) nie tworzy soli ze słabymi kwasami
w
podwyższonej
temperaturze
Fe
reaguje również z parą wodną
3Fe + H
2
O = Fe
3
O
4
+ 4H
2
3Fe + H
2
O = Fe
3
O
4
+ 4H
2
Żelazo jest pierwiastkiem o
istotnym znaczeniu biologicznym:
jest składnikiem hemoglobiny
uczestniczy w przenoszeniu tlenu
i ditlenku węgla
jest składnikiem wielu enzymów
Żelazo jest pierwiastkiem o
istotnym znaczeniu biologicznym:
jest składnikiem hemoglobiny
uczestniczy w przenoszeniu tlenu
i ditlenku węgla
jest składnikiem wielu enzymów
Zawartość w
organizmie ludzkim:
—
mięśnie: 180
ppm
—
kości: 3 – 380
ppm
—
krew: 447
mg/dm
3
Całkowita masa
pierwiastka w
organizmie ludzkim:
—
70 kg: 4,2 g
Dobowe spożycie
6 – 40 mg
Dawka toksyczna
200 mg
Dawka śmiertelna
7 – 35 g
Ni i Co:
bardziej odporne chemicznie niż Fe
nie ulegają korozji w wilgotnym
powietrzu
i
zachowują
swój
metaliczny połysk
pod
działaniem
kwasów
mineralnych
rozpuszczają
się
tworząc sole Co(II) i Ni(II)
w stężonym kwasie azotowym ulegają pasywacji
silnie rozdrobnione mogą mieć
własności
piroforyczne
w postaci litej reagują z tlenem
dopiero po ogrzaniu tworząc Co
3
O
4
i NiO
na gorąco reagują z S i chlorowcami
z wodorem, borem, węglem, azotem,
krzemem
tworzą
związki
międzywęzłowe
najtrwalszym stopniem utlenienia jest +2
Co (III) jest trwały tylko w postaci
związków kompleksowych
obydwa pierwiastki, a zwłaszcza Co
tworzą związki kompleksowe
Zawartość w organizmie ludzkim:
—
mięśnie
—
0,028 – 0,65
ppm
—
kości
—
0,01 – 0,04
ppm
—
krew
—
0,0002 – 0,04
mg/dm
3
Zawartość w organizmie ludzkim:
—
mięśnie
—
0,028 – 0,65
ppm
—
kości
—
0,01 – 0,04
ppm
—
krew
—
0,0002 – 0,04
mg/dm
3
Całkowita masa pierwiastka w organizmie
ludzkim
—
70 kg
—
1,5
mg
Całkowita masa pierwiastka w organizmie
ludzkim
—
70 kg
—
1,5
mg
Dobowe spożycie
—
0,005 – 1,8 mg
Dobowe spożycie
—
0,005 – 1,8 mg
KOBALT :
jest składnikiem witaminy B12
jest istotny w procesie wytwarzania
erytrocytów
KOBALT :
jest składnikiem witaminy B12
jest istotny w procesie wytwarzania
erytrocytów
Dawka toksyczna
—
500 mg
Dawka toksyczna
—
500 mg
Zawartość w organizmie ludzkim:
—
mięśnie
—
1 -2 ppm
—
kości
—
<0,7 ppm
—
krew
—
0,01 – 0,05 mg/dm
3
Całkowita masa pierwiastka w organizmie
ludzkim:
—
70 kg
—
1 mg
Dobowe spożycie
—
0,3 – 0,5 mg
NIKIEL :
jest składnikiem enzymu
ureaza
NIKIEL :
jest składnikiem enzymu
ureaza
Dawka toksyczna
—
50 mg
ograniczona liczba stopni utlenienia
szczególnie wyższych, ze względu na
strukturę elektronową
Fe d
6
s
2
Co d
7
s
2
Ni d
8
s
2
najwyższy stopień utlenienia
Fe: +6, Co i Ni: +4
sole żelaza w stopniu utlenienia +2
utleniają się bardzo łatwo do stopnia
utlenienia +3
związki
niklu
(II)
wymagają
stosowania
energiczniejszych
utleniaczy
związki
kobaltu
(II)
utleniają
się
szczególnie łatwo w obecności substancji
kompleksotwórczych wiążących wolne
jony Co
3+
triada żelazowców różni się od triady
platynowców
zdolnością
tworzenia
prostych jonów i soli
trwałość niższych stopni utlenienia
żelazowców
uwydatnia
zarazem
zasadowy
charakter
tlenków
tych
pierwiastków
wodorotlenki
żelaza
na
stopniu
utlenienia +6 mają wyłącznie kwasowe
własności i są nietrwałe
żelazowce w stopniach utlenienia +3 i
+2 tworzą z fluorowcami związki o
charakterze soli
żelazowce, szczególnie kobalt skłonne
są
do
tworzenia
związków
kompleksowych
sole
kobaltu
(II)
w
roztworach
wykazują
charakterystyczna
barwę
różową
pochodzącą od uwodnionego
jonu [Co(H
2
O)
6
]
2+
w czasie odwadniania sole kobaltu (II)
zmieniają swoją
barwę
najczęściej na
niebieską
uwodniony jon niklu (II) - [Ni(H
2
O)
6
]
2+
nadaje roztworowi
zabarwienie
zielone
w czasie odwadniania sole niklu (II)
zmieniają swoją
barwę
najczęściej na
żółtą
lub
brunatną
Stopień
utlenienia
+2
FeO
CoO
NiO
+3
Fe
2
O
3
Co
2
O
3
Ni
2
O ·
xH
2
O
+2 i +3
Fe
3
O
4
Co
3
O
4
+4
CoO
2
·
xH
2
O
NiO
2
(?)
Wszystkie tlenki można łatwo zredukować
wodorem do metalu
FeO
otrzymuje się
w
wyniku
rozkładu
szczawianu
żelaza (II)
czarny
proszek
w
temp. powyżej
570
0
C
w temp. niższej ulega reakcji dysproporcjonowania
4FeO = Fe
3
O
4
+ Fe
łatwo utlenia się do tlenku żelaza (III)
Fe(OH)
2
zasady wydzielają z roztworów soli
żelaza (II) biały bezpostaciowy
osad
Fe(OH)
2
, łatwo utleniający się do Fe(OH)
3
czysty, suchy Fe(OH)
2
wykazuje
właściwości piroforyczne
Fe(OH)
2
jest w pewnym stopniu amfoteryczny
ulega łatwo działaniu kwasów tworząc sole
można
go
także
częściowo
rozpuścić
w
silnie
stężonym
roztworze NaOH z powstaniem
Na
2
[Fe(OH)
4
]
Fe
2
O
3
Fe
2
O
3
jest
najtrwalszym
związkiem żelaza
występuje
w
dwóch
odmianach
i
własności preparatów
Fe
2
O
3
zależą
od
sposobu
ich
otrzymywania
słabo wyprażony -Fe
2
O
3
rozpuszcza się wolno w
rozcieńczonych kwasach w temp. pokojowej
silnie wyprażony -Fe
2
O
3
rozpuszcza się trudno
nawet w stężonych, gorących kwasach
barwa
preparatów może przybierać różne odcienie
od
jasnoczerwonej
do
czerwonofioletowej
po ogrzaniu traci częściowo tlen i przechodzi w Fe
3
O
4
2
4
3
3
2
O
O
Fe
4
O
Fe
6
Fe(OH)
3
Fe(OH)
3
wydziela
się
jako
bezpostaciowy
czerwonobrunatny
osad
w wyniku reakcji
między roztworem soli Fe(III) i roztworem
amoniaku lub NaOH, Na
2
CO
3
ma
zmienny
skład
wyrażający
się
ogólnym wzorem:
jest słabą zasadą
rozpuszcza się w rozcieńczonych kwasach
jego sole ulegają daleko posuniętej hydrolizie
wykazuje słabe własności kwasowe,
przejawiające się w jego zdolności do
reagowania z bardzo silnie stężonymi
wodorotlenkami litowców
O
yH
O
xFe
2
3
2
Fe
3
O
4
– [FeO
.
Fe
2
O
3
]
jest
produktem
spalania
żelaza w
tlenie
wykazuje
barwę czarną
odznacza się
dobrym
przewodnict
wem
elektrycznym
magnetyt znany
ze swoich
właściwości
ferromagnetyczn
ych
CoO i NiO
rozpuszczają się we wrzącym kwasie solnym
2
2
3
Ni
2
Cl
Ni
2
Cl
2
charakteryzują
się
składem
niestechiometrycznym z nadmiarem
tlenu
barwa brunatnoszara
Co(OH)
2
i Ni(OH)
2
wytrącają się pod działaniem alkaliów z
roztworów odpowiednich soli :
Ni(OH)
2
–
zielony
Co(OH)
2
– różowy
rozpuszczają się w amoniaku z utworzeniem amoniakatów
Co(OH)
2
rozpuszcza się w stężonych
zasadach
tworząc
hydroksosole-
kobaltany(II)
np.
Na
2
[Co(OH)
4
]
o
fioletowym zabarwieniu
Co(OH)
2
i Ni(OH)
2
pod wpływem działania
powietrza
i
silniejszych
środków
utleniających przechodzą w wodorotlenki
Co(OH)
3
i Ni
2
O
3
.
xH
2
O
przez ostrożne odwadnianie otrzymać można Co
2
O
3
tlenek niklu (III) znany jest jedynie w postaci uwodnionej
FeS
powstaje jako
czarny osad
podczas działania
siarczkiem amonu
na roztwory soli
żelaza (II)
jest związkiem
niestechiometryc
znym z deficytem
żelaza
wykazuje właściwości ferromagnetyczne
jest łatwo rozpuszczalny w kwasach
FeS
Fe jest na +2 stopniu utlenienia, a S na –1
występuje w postaci żółtych
kryształów
o
metalicznym
połysku
w wilgotnym powietrzu ulegają
utlenieniu do FeSO
4
podczas ogrzewania łatwo oddaje siarkę
CoS
i
NiS
wytrącają się pod
wpływem siarkowodoru z
roztworów soli
w obecności powietrza
szybko przechodzą w
siarczki bogatsze w
siarkę, nierozpuszczalne
w kwasach
chronione przed
dostępem powietrza
rozpuszczają się w
rozcieńczonych kwasach
mineralnych
są nierozpuszczalne w
rozcieńczonym kwasie
solnym
charakteryzują się barwą czarną
znane są związki wszystkich fluorowców z
żelazem na stopniu utlenienia +2 i +3 z
wyjątkiem FeI
3
w stanie bezwodnym
otrzymywany jest w
wyniku reakcji
gazowego chlorowodoru
z wiórkami żelaza
w roztworze wodnym
otrzymywany jest przez
rozpuszczenie czystego
żelaza w HCl
z roztworów wodnych
krystalizuje w postaci
zielonego hydratu -
FeCl
2
.
H
2
O
FeCl
2
FeCl
3
otrzymywany jest w
wyniku działania
gazowego chloru na
żelazo
łatwo sublimuje
łatwo rozpuszcza się
w wodzie i alkoholu
jest substancją silnie higroskopijną i w
wilgotnym powietrzu rozpływa się tworząc
ciemnobunatną ciecz
roztwór wodny FeCl
3
ulega hydrolizie
po dodaniu jonów chlorkowych tworzy kompleksy
]
FeCl
[
Cl
FeCl
4
3
nie są znane proste cyjanki żelaza
w obecności jonów cyjankowych
sole
żelaza
tworzą
jony
kompleksowe
najtrwalsze kompleksy to:
[Fe(CN)
6
]
4–
-
sześciocyjanożelazian (II)
[Fe(CN)
6
]
3–
-
sześciocyjanożelazian (III)
Fe
2+
+ 6CN
–
= [Fe(CN)
6
]
4–
Fe
3+
+ 6CN
–
= [Fe(CN)
6
]
3–
w powyższych kompleksach łatwo jest
podstawić jedną z grup CN
–
innym
ligandem np.:
CO
,
SO
,
O
H
,
NH
,
NO
,
NO
2
3
2
3
2
najbardziej znanym połączeniem tego
typu jest:
]
NO
)
CN
(
Fe
[
Na
potasu
dek
nitroprusy
5
2
proste cyjanki kobaltu i niklu
Co(CN)
2
i Ni(CN)
2
są nierozpuszczalne w
wodzie
łatwo rozpuszczają się w nadmiarze
cyjanków metali alkalicznych tworząc
cyjanokobaltany i cyjanoniklany
wprowadzenie
do
roztworu
sześciocyjanożelazian
(II)
potasu
nadmiaru soli żelaza(III) prowadzi do
powstania ciemnogranatowego osadu
nieroz-
rozpuszczalnego
błękitu
pruskiego (berlińskiego)
3
6
4
3
4
6
]
)
CN
(
Fe
[
Fe
Fe
4
]
)
CN
(
Fe
[
3
wprowadzenie
do
roztworu
sześciocyjanożelazian
(II)
potasu
nadmiaru soli żelaza(II) prowadzi do
powstania osadu nierozpuszczalnego
błękitu Turnbulla
2
6
3
2
3
6
]
)
CN
(
Fe
[
Fe
Fe
3
]
)
CN
(
Fe
[
2
1
18
1s
1
H
Wodór
2
13 14
15 16
17
2
He
Hel
2s
3
Li
Lit
4
Be
Beryl
2p
5
B
Bor
6
C
Węgiel
7
N
Azot
8
O
Tlen
9
F
Fluor
10
Ne
Neon
3s
11
Na
Sód
12
Mg
Magnez
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3p
13
Al
Glin
14
Si
Krzem
15
P
Fosfor
16
S
Siarka
17
Cl
Chlor
18
Ar
Argon
4s
19
K
Potas
20
Ca
Wapń
3d
21
Sc
Skand
22
Ti
Tytan
23
V
Wanad
24
Cr
Chrom
25
Mn
Mangan
26
Fe
Żelazo
27
Co
Kobalt
28
Ni
Nikiel
29
Cu
Miedź
30
Zn
Cynk
4p
31
Ga
Gal
32
Ge
German
33
As
Arsen
34
Se
Selen
35
Br
Brom
36
Kr
Krypton
5s
37
Rb
Rubid
38
Sr
Stront
4d
39
Y
Itr
40
Zr
Cyrkon
41
Nb
Niob
42
Mo
Molibden
43
Tc
Technet
44
Ru
Ruten
45
Rh
Rod
46
Pd
Pallad
47
Ag
Srebro
48
Cd
Kadm
5p
49
In
Ind
50
Sn
Cyna
51
Sb
Antymon
52
Te
Tellur
53
I
J od
54
Xe
Ksenon
6s
55
Cs
Cez
56
Ba
Bar
5d
*
72
Hf
Hafn
73
Ta
Tantal
74
W
Wolfram
75
Re
Ren
76
Os
Osm
77
Ir
Iryd
78
Pt
Platyna
79
Au
Złoto
80
Hg
Rtęć
6p
81
Tl
Tal
82
Pb
Ołów
83
Bi
Bizmut
84
Po
Polon
85
At
Astat
86
Rn
Radon
7s
87
Fr
Frans
88
Ra
Rad
6d
**
104
Rf
Rutherford
105
Db
Dubn
106
Sg
Seaborg
107
Bh
Bohr
108
Hs
Has
109
Mt
Meitner
110
Uun
111
Uuu
112
Uub
*
Lantanowce
4f
57
La
Lantan
58
Ce
Cer
59
Pr
Prazeodym
60
Nd
Neodym
61
Pm
Promet
62
Sm
Samar
63
Eu
Europ
64
Gd
Gadolin
65
Tb
Terb
66
Dy
Dyspoz
67
Ho
Holm
68
Er
Erb
69
Tm
Tul
70
Yb
Iterb
71
Lu
Lutet
**
Aktynowce
5f
89
Ac
Aktyn
90
Th
Tor
91
Pa
Protaktyn
92
U
Uran
93
Np
Neptun
94
Pu
Pluton
95
Am
Ameryk
96
Cm
Kiur
97
Bk
Bekerel
98
Cf
Kaliforn
99
Es
Einstein
100
Fm
Ferm
101
Md
Mendelew
102
No
Nobel
103
Lr
Lorens
PLATYNOWCE
LEKKIE
PLATYNOWCE
CIĘŻKIE
ruten (Ru)
rod (Rh)
pallad (Pd)
osm (Os)
iryd (Ir)
platyna (Pt)
Ru
Rh
Pd
Kr 4d
7
5s
1
Kr 4d
8
5s
1
Kr
4d
10
Os
Ir
Pt
Xe 4f
14
5d
6
5s
2
Xe 4f
14
5d
7
5s
2
Xe
4f
14
5d
9
5s
1
metale ciężkie, szlachetne, jakkolwiek
wobec tlenu nie zawsze wykazują
odporność (np. Os)
pierwiastki
o
małym
rozpowszechnieniu - stanowią razem
zaledwie 2
.
10
-5
% skorupy ziemskiej
w
porównaniu
z
żelazowcami
odznaczają się zdolnością tworzenia
związków w znacznie większej liczbie
stopni utlenienia
Ru Rh Pd
4
.
10
-6
% 1
.
10
-6
% 5
.
10
-6
%
Os Ir Pt
4
.
10
-6
% 2
.
10
-6
% 5
.
10
-6
%
w stanie wolnym:
platyna
rodzima
zawiera
zwykle
niewielkie ilości żelaza i miedzi oraz kilka
% pozostałych platynowców
w stopach między sobą:
osmiryd, platynoiryd,
auroosmiryd
w minerałach:
jako zanieczyszczenia siarczkowych i
arsenkowych rud Ni i Co
PtAs
2
– sperrylit
(Pt,Pd,Ni)S
2
- braggit
woda królewska
platyna
rodzima
koncentrat platynowców
Ru,Rh,Pd,Ir,Pt,Ag,Au
osmiryd (Os, Ir)
[osad]
dalsze
wyodrębnianie
poszczególnych metali jest oparte na
wykorzystaniu różnic:
w ich zdolności do utleniania się
w
rozpuszczalności
tworzonych
przez
nie
związków kompleksowych
zarówno lekkie jak i ciężkie
platynowce
mają
połysk
srebrzysty
, a Ru i Os z
odcieniem
niebieskawym
są to metale szlachetne i trudno topliwe
platynowce ciężkie są trudniej topliwe niż lekkie
Pd i Os odznaczają się duża plastycznością
Rh, Ir, Ru i Os są twarde i kruche
Pd i Pt odznaczają się zdolnością
rozpuszczania wodoru
niektóre platynowce, np. Pd, Ir nawet
w stanie litym utleniają się przy
podgrzaniu
na
powietrzu,
ale
powstające
tlenki
dysocjują
w
wyższych temp.
tylko Pd rozpuszcza się w stężonym kwasie azotowym
rozpuszczalnikiem pozostałych jest woda królewska
platynowce zaliczane są do metali szlachetnych
Ru i Os w stanie rozdrobnionym
łatwo
ulegają
utlenieniu,
w
podwyższonej temp. dając lotne
tlenki
Rh nie ulega nawet działaniu wody królewskiej
platynowce
w
podwyższonej
temperaturze ulegają działaniu F,
Cl, S, P
platynowce, szczególnie Pt, Pd
wykazują własności katalityczne
zwłaszcza
w
postaci
silnie
rozdrobnionej
charakteryzują się dużą tendencją do
tworzenia związków kompleksowych
występowanie prostych jonów tych
metali jest rzadkie
w związkach występują na różnych
stopniach utlenienia
najwyższy stopień utlenienia, równy
liczbie określającej grupę układu
okresowego przyjmują tylko Ru i Os
platynowce
różnią
się
znacznie
trwałością
związków
na
różnych
stopniach utlenienia
R
u
R
h
P
d
O
s
Ir Pt
najwyższy
przyjmowany
stopień utlenienia
8
6
4
8
6
6
najtrwalszy
stopień utlenienia
4
3
2
6,
8
3,
4
2,
4
PLATYNA (Pt)
PLATYNA (Pt)
czysty metal:
— wyrób tygli, elektrod, biżuterii
stopy:
— Pt + 10% Rh – doskonała odporność
chemiczna
i dobre właściwości mechaniczne
— w termoparach do pomiaru temperatur
— Pt + 10% Ir – olbrzymia twardość
— wzorzec metra i kilograma
rozdrobniona Pt - jako katalizator
utlenianie bezwodnika siarowego (IV)
spalanie amoniaku do tlenku azotu [metoda Ostwalda]
bezpłomieniowe spalanie wodoru
PALLAD (Pd)
PALLAD (Pd)
Stopy:
— Pd + Ag - do otrzymywania
ultraczystego
wodoru drogą dyfuzji
—Pd + Au - białe złoto - w stomatologii
powlekanie metali
[trwałe i odbijające światło]
IRYD (Ir)
IRYD (Ir)
ROD (Rh)
ROD (Rh)
wyrób tygli i elementów grzewczych
[dużą
odporność
chemiczną i topliwość]
utwardzanie platyny
wyrób końcówek do stalówek
RuF
3
RuCl
3
RuBr
3
RhF
3
[RhF
5
]
4
RhCl
3
RhBr
3
2
4
PdCl
2
PdBr
2
PdI
2
[OsF
5
]
4
OsBr
4
OsCl
4
IrF
3
IrF
4
IrF
6
IrCl
3
IrBr
3
PtBr
3
PtCl
4
PtF
4
PtF
6
[PtF
5
]
4
PtI
4
PtI
2
IrO
2
OsO
2
PdO
OsO
4
PtO
Rh
2
O
3
PtO
2
Rh
2
O
4
RuO
4
RuO
2
