ŠKOLA: Gymnázium, Chomutov, Mostecká 3000, příspěvková organizace AUTOR: Mgr. Monika Šléglová NÁZEV: VY_32_INOVACE_06B_18_Železo-výskyt, vlastnosti TEMA: Kovy ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.5.00/34.0816 DATUM TVORBY: 23.2.2013

ANOTACE Materiál je určen pro studenty 2. ročníku 4letých a odpovídajících ročníků víceletých gymnázií, do předmětu Chemie, kapitola Kovy. Tento materiál slouží pro výklad učiva o výskytu, vlastnostech, reaktivitě a sloučeninách železa, se stručným rozšířením o korozi a korozní ochranu. První část prezentace je určena jako podpora výkladu učitele a je doplněna ilustračními snímky a odkazy na ně. Tato část může sloužit jako podklad zápisu do sešitu. Druhou část prezentace tvoří kontrolní otázky na prověření získaných znalostí a doplňování chemických rovnic, které je aplikací znalostí získaných při výkladu. Řešení žáci doplňují do promítaného zadání na tabuli fixem, nebo pomocí světelného pera na interaktivní tabuli nebo písemně do sešitu. Správné odpovědi se objevují postupně na kliknutí myši. Materiál je určen pro interaktivní výuku. Veškeré hypertextové odkazy jsou platné ke dni vytvoření díla.

ŽELEZO (Fe, ferrum)

Výskyt: ryzí – v meteoritech vázané - v rudách (viz dále) - v železitých minerálních vodách Fe(HCO3)2 nebo Fe(HCO3)3 - biogenní prvek - hemoglobin [1]

Rudy železa Fe3O4 – magnetit (magnetovec) http://web.natur.cuni.cz/ugmnz/mineral/mineral/magnetit.html Fe2O3 – hematit (krevel) http://web.natur.cuni.cz/ugmnz/mineral/mineral/hematit.html Fe2O3.nH2O – limonit (hnědel) http://web.natur.cuni.cz/ugmnz/mineral/mineral/limonit.html FeCO3 – siderit (ocelek) http://web.natur.cuni.cz/ugmnz/mineral/mineral/siderit.html FeS2 – pyrit http://web.natur.cuni.cz/ugmnz/mineral/mineral/pyrit.html

Fyzikální vlastnosti čistého Fe: stříbrobílý, lesklý, měkký kov kujný, tažný, slévatelný 3 alotropické modifikace α, β, γ nemá technický význam [2]

Chemické vlastnosti: ox. čísla II, III neušlechtilý kov na suchém vzduchu stálý ve vlhku – koroze Definice koroze: postupné chemické nebo fyzikálně-chemické znehodnocování materiálu za působení okolního prostředí [3]

Koroze železa Fe Fe2O3.nH2O (= Fe(OH)3) rez korozi urychluje přítomnost: SO2, CO2, NO2 koroze má chemickou nebo elektrochemickou povahu rez není souvislá vrstva – odlupuje se → nový povrch → další koroze

Ochrana proti korozi: důvod: koroze způsobuje značné ekonomické ztráty způsoby ochrany - nátěry: laky, oleje, barvy - povlaky: galvanické pokovování Zn, Sn, Cr, Ni Fe předmět je katodou, vyredukuje se na něm ušlechtilejší kov

Reaktivita železa: reaguje se zředěnými kyselinami koncentrovaná HNO3, H2SO4 a H3PO4 ho pasivují za ↑t reaguje s některými prvky přímo (S, O2, X,) je odolné vůči alkalickým hydroxidům

Sloučeniny železa FeSO4.7H2O – zelená skalice postřiky, konzervace dřeva jedovatá Fe2O3 – červenohnědý pigment nosič magnetického záznamu na magnetické pásce Komplexy (zapište i chemické názvy) K4[Fe(CN)6] – žlutá krevní sůl K3[Fe(CN)6] – červená krevní sůl

Kontrolní otázky Přiřaďte minerálům chemické vzorce: hematit siderit magnetit limonit pyrit Fe3O4 Fe2O3.nH2O Fe2O3 FeS2 FeCO3 Kde v lidském těle najdeme vázané železo? Zapište chemické složení koroze: v krvi, v hemoglobinu Fe2O3.nH2O nebo Fe(OH)3

Kontrolní otázky Které kovy se používají jako protikorozní vrstva na ochranu Fe předmětů? Doplňte chemické rovnice a vyčíslete: Fe + Cl2 → Fe + S → Fe + HNO3(konc) → Fe + O2 → Fe + H2SO4(aq) → Fe + NaOH(aq) → např. Sn, Cr, Ni, Zn, Cu, … 2 FeCl3 2 3 FeS nereaguje 2 3 Fe2O3 FeSO4 + H2 nereaguje

citace Archiv autora Slide 4, obr. 1: RAAB, H.. Wikipedia [online]. [cit. 23.2.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:SikhoteAlinMeteorite.jpg Slide 6, obr. 2: ALCHEMIST-HP. Wikipedia [online]. [cit. 23.2.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Iron_electrolytic_and_1cm3_cube.jpg Slide 7, obr. 3: MC LASSUS, Roger. Wikipedia [online]. [cit. 23.2.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Rust_and_dirt.jpg