Chémia D-prvky

Charakteristika d p.:-nachádzajú sa v strede dlhej tabuľky p.s.p.; atómy majú valenčné elektróny v orbitaloch ns a(n-1) d1-10, n je 4-7; spoloč. vlastnosti: -a/ všetky d p. sú kovy; ich atómové polomery sú menšie pri s prvkoch; veľké hustoty; vysoké tto a varu; väčšinou sú tvrdé, mechanicky pevné (najmä v zlúč.); b/ ich atómy majú v zlúč. Väčšinou rôzne ox. č., na tvorbe väzieb => elektróny ns aj (n-1)d; c/ ióny a zlúč. d p. = bezfarebné, len ióny s prázdnymi d orbitalmi alebo celkom zaplnenými d orb. sú bezfarebné; d/ pôsobia ako katalyzátory pri chem. r.; e/ tvorba zlúč. s koordinačnými väzbami-> koord. zlúč..Výskyt d p.: v rade od Sc po Fe; v prírode-> v zlúč. s kyslíkom od Fe k Zn ako sulfidy; ušľachtilé kovy-> v rýdzom stave alebo v zliatinách. Výroba d p.: získavajú sa z rúd redukčnými dejmi: Mn++ne–->M; -ako redukovadlo=> C, CO, Mg, Al, H, alebo sa redukcia robí elektrolyticky v roztoku alebo v tavenine; sulfidové rudy sa pražením premieňajú na príslušné oxidy, z ktorých sa redukciou napr.C získavajú kovy: 2ZnS+3O2 ->2ZnO+2SO2; ZnO+C-> Zn+CO. Zlúč. d p.: Najväčšie hodnoty ox. č. majú atómy d p. v zlúč. s F a O2. V zlúč. s p. s menšou elektroneg. majú atómy d p. nižšie hodnoty ox. č. (CuII). S rast. ox. č. atómu kovu rastie kovalentná povaha väzby. Koordinačné zlúč.: Koor. zlúč. obsahuje centrálny atóm alebo ión, na ktorý sú koor. väzbami viazané ligandy. Cen. atóm=> atóm alebo ión prech. Kovu=> je akceptorom elektrónov; donorakceptorová väzba. Ligandy= anióny alebo neutrálne molekuly, ktoré obs. atóm s voľným elek. párom= donorový atóm. Dôkaz Fe3+: Fe3++SCN® [Fe(H2O)5SCN]2+ krv. červen., Fe3++[Fe(CN)6]4-®Fe43[Fe(CN)6] berlická modrá zraz, Fe3++[Fe(CN)6]3- , Fe3+[Fe3[Fe(CN)6]3-. Výroba Fe: z kyslíkatých rúd redukciou C (koksu) pri t= 400-1700°C za prít. troskotvorných prísad (vápenec). Koks sa vo vysokých peciach spaľuje na CO, ktorý spolu s C postupne redukuje Fe2O3 cez nižšie oxidy na surové železo: Fe2O3+3C-> 2Fe+3CO; Fe2O3+3CO-> 2Fe+3CO2. Výroba ocele: spočíva v znížení obsahu C na 0,2-1,7 %. Odstraňuje sa vzdušným kyslíkom alebo pridávaním oxidov železa vo forme rudy alebo želez. šrotu. Minerály: krveľ- Fe2O3; hnedeľ=siderit- Fe2O3.n H2O; cementit- Fe3C; magnetit- Fe3O4; ocieľok- FeCO3. Korózia: žel. na vlhkom vzduchu rýchlo oxiduje na hydrat. Fe2O3 -> hrdzu. Fe2O3 neutvára pevnú súvislú vrstvu a neposkytuje ochranu pred ďaľšou koróziou. K. urýchľujú látka v H2O rozpustné: NaCl alebo CO2. K. má elektrotech. povahu, je vážny technický a ekonom.

probl. ŽELEZO: strebrobiele, lesklé,kujné, ťažné, mäkký kov, stáva sa magnetom, neušľach.kov, Fe+H2SO4 ® FeSO4 +H2. Prvky medi: Cu,Ag,Au- I.B skupina. Atómy týchto p.: majú v orbit. ns jeden valenčný elek.; vrstva (n-1) nemá oktet; (n-1)d orbitaly sú celkom obsadené 10timi elek. Tieto d elektróny sa môžu podielať na väzbách v kovoch aj ich zlúč.; vlastnosti: vyššie tto, väčšie hustoty a menšie at. polomery ako s1 prvky, výborne vedú el. prúd, sú ťažné a kujné, v porovnaní s s1 prv.; málo reak. ušlach. kovy,ktoré z kyselín nevytesňujú H2; v zlúč. môžu mať ox.č. väčšie ako I. Meď: na vlhkom vzduchu sa pokrýva zelenou vrstvičkou hydrogenuhličitanou- medenkou- 3Cu+8HNO3-> 3Cu(NO3)2+ 2NO+ 4H2O. Zlúč. mednaté- v H2O rozpustné za vzniku modrých [Cu(H2O)4]2+ ktoréexistujú aj v modrej skal.; prostriedky na ochranu rastlín. Zlato: na vzduchu stále, rozpustné len v lúč. kráľ. Striebro: na vzduchu čierne (účinkom sulfánu a vzniku Ag2S), halogenidy striebra- citlivé na svetlo, AgBr- vo fotografii, zrkadlá. Zinok: Zn, Cd, Hg- II.B skup.- majú: v ns orb. dva valenčné elektr.; zaplnené (n-1) orb.; väčší náboj jadra; menšie at. polomery, sú menej reaktívne; tto týchto striebrolesklých kovou sú nízke,- v porovnaní s prvkami II. A skup. Stále ox.č. je II v zinočnatých a ortutných zlúč. Zn a Cd= neušlachtilé kovy; Hg- ušl. kov, teplomery, výbojky, elektródy. Zn- pozinkovanie plechov a predmetou zo Fe. Zlúč. Cd a Hg= jedovaté. Zn+H2SO4® ZnSO4+ H2; Zn+ 2H2SO4® ZnSO4+ SO2+ 2H2O, 2ZnS+ 3O2® 2ZnO+ 2SO2, CdCO3® CdO+ CO2, 2Zn(NO3)2® 2ZnO+ 4NO+ HNO2+ O2, chlorid ortutnatý: HgSO4+ 2NaCl® Na2SO4+ HgCl2, amidchlorid ortutný: HgCl2+ 2NH3® Hg(NH2)Cl+ NH4Cl, nimerályZn: sfaleritZnS, smithzonit ZnCO3, zirkitZnO, miner.Hg: cinabaritHgS, min.Cd: greenockitCdS.