Prvky skupiny železa 2. ročník
Triáda železa Fe, Co, Ni Feromagnetické kovy Valenčná vrstva ns2 (n-1)d6-10 železo kobalt nikel
Železo Najrozšírenejší a najdôležitejší kov Striebrolesklé, pomerne mäkké, kujné, ťažné Pomerne reaktívne – reaguje s kyselinami za vzniku vodíka, pôsobením vzdušnej vlhkosti a kyslíka vzniká hrdza(zmes oxidov a hydroxidov)
Výskyt Fe Čisté – v meteoritoch Železné rudy: magnetit (magnetovec) Fe3O4, limonit (hnedeľ) Fe2O3.nH2O, hematit (krveľ) Fe2O3, siderit (ocieľok) FeCO3, pyrit FeS2
Chemické vlastnosti Fe Za zvýšenej teploty reaguje s mnohými prvkami Fe + S FeS 2 Fe + 3Cl2 2 FeCl3 4 Fe + 3O2 2 Fe2O3 So zriedenými kyselinami reaguje za vzniku solí a vodíka Fe + 2 HCl FeCl2 + H2 S konc. HNO3 sa pasivuje Fe + 4 HNO3 Fe(NO3)2 + NO + 2H2O
Použitie Fe Surové železo sa spracúva na oceľ Z liatiny sa vyrábajú piecky, platne na sporáky, stojany
Zlúčeniny železa Hém – zložka červeného krvného farbiva hemoglobínu
FeSO4.7H2O (zelená skalica) Fe(OH)2, Fe(OH)3 FeCl3 (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O (Mohrova soľ) K4[Fe(CN)6] žltá krvná soľ K3 [Fe(CN)6] červená krvná soľ
Výroba železa
Výroba železa v 19. stor.
Surové železo sa vyrába vo vysokej peci zo železnej rudy redukciou uhlíkom (koksom) a oxidom uhoľnatým, ktorý vzniká vo vysokej peci nedokonalým spaľovaním koksu.
Vysoká pec 1 prívod predhriateho vzduchu 2 tavná zóna 3 ,4 redukčná zóna 5 zóna predhrievania 6 sadzobňa 7 šachta 8 rozpor 9 zarážka (rošt) 10 nistej
Reakcie vo vysokej peci C + O2 CO2 CO2 + C 2 CO Nepriama redukcia: 3 Fe2O3 + CO 2 Fe3O4 + CO2 Fe3O4 + CO 3 FeO + 4 CO2 FeO + CO Fe + CO2 Priama redukcia: Fe2O3 + 3 C 2 Fe + 3 CO Fe3O4 + 4 C 3 Fe + 4 CO FeO + C Fe + CO
Výroba ocele V konvertore: C + O2 2 CO Q = -220 kJ.mol-1 V Siemens-Martinovej peci: 3 C + 2 Fe2O3 3CO2 + 4 Fe Q= 4665 kJ.mol-1
Ďakujem za pozornosť