CHROM TITAN MANGAN

Mn – Manganum Z = 25 [Ar] 4s2 3d5 Oxidační číslo -III až +VII Relativní atomová hmotnost: 54,94 Elektronegativita 1,6

Fyzikální vlastnosti Křehký, tvrdý (6,1) Lze rozdrtit na prach Šedobílá barva 1 přírodní izotop Teplota tání: 1245 °C Teplota varu: 2060 °C Nízká tepelná vodivost

Chemické vlastnosti Nízká odolnost vůči korozi 4 modifikace podle teploty: α-mangan, křehká, tvrdá β-mangan, křehká, tvrdá γ-mangan, měkká, tažná δ-mangan, nad 1160 °C, nestabilní Se stoupajícím oxidačním číslem klesá zásaditost a roste kyselost Velmi elektropozitivní Málo reaktivní Snadno se rozpouští v kyselinách Rozkládá vodu

Výskyt Hojně se vyskytuje 2 nejrozšířenější těžký kov Nejčastěji u železných rud Velmi vzácně ryzí V zemské kůře až 1 g/kg Těžba až 10 mil. tun/rok Nejčastější výskyt: MnO2 – burel, pyroluzit Mn2O3 – braunit MnO(OH) - manganit

Význam Výroba oceli – více než 85% (hl. desulfurační a deoxidační přísada) Manganový bronz Sklo, keramika (glazury) Pyrotechnika – zdroj kyslíku KMnO4 – dezinfekce Barviva Baterie

Výroba Redukce uhlíkem ve vysoké peci: Mn3O4 + 4 C → 3 Mn + 4 CO ferromangan, vyroba ocelí Aluminotermicky z upraveného burelu: 3 Mn3O4 + 8 Al → 4 Al2O3 + 9 Mn Elektrolýzou síranu manganatého -> velmi čistý mangan

Sloučeniny Hl. Mn2+, Mn4+ a Mn7+ Mn2+ - často narůžovělé, rozpustné v H2O MnO – hnojiva, krmné přísady MnSO4 - galvanické pokovování, výroba čistého manganu MnCO3 – glazury Mn4+ MnO2 – burel, výroba KMnO4 a chloru, alkalické baterie Mn7+ HMnO4 – velmi silná kyselina, stálá jen ve vodním roztoku, oxidační činidlo KMnO4 – hypermangan, oxidační vlastnosti, dezinfekce, lékařství

Chrom Značka: Cr Protonové číslo: 24 Relativní atomová hmotnost: 52 Elektronegativita: 2,4 Oxidační číslo: VI Skupina: VI. A

Vlastnosti Nejtvrdší elementární kov, vysoká chemická odolnost Bílý, lesklý, křehký, tvrdý (nejtvrdší prvek) Ve sloučeninách Cr+3, Cr+6 a Cr+2 – redukční činidlo Teplota tání: 2670°C

Výskyt a výroba Velice vzácný prvek 1atom Cr = 3000 atomů H V přírodě s Fe Tvoří rubíny, smaragdy atd. Redukce chromitu uhlíku FeCr2O4 + 4 C → Fe + 2 Cr + 4 CO

Využití Výroba ocelí – metalurgický průmysl Stříhání kovů, nože Chrání prvky před korozí Chirurgické nástroje koupelny

TITAN Značka: Ti Protonové číslo: 22 El. Konfigurance: [Ar] 3d2 4s2 Relat. Atom. Hmotnost: 47,88 Elektronegativita: 1,5 Skupina: IV.B Oxid. Čísla: 2,3,4

Vlastnosti Teplota tání: 1660 °C Teplota varu: 3287 °C Tvrdost: 6 Na vzduchu je titan stálý, s fluorem reaguje při 150°C, s ostatními nekovy až za mnohem vyšších teplot. desátý nejrozšířenější prvek periodické soustavy bývá obsažen téměř v každé půdě Vyskytuje se i ryzí

Minerály s obsahem titanu Osbornit Hongquiit Ilmenit Rutil  Titanit  A mnoho dalších

Výroba Průmyslová výroba titanu se provádí složitým, značně energeticky náročně z  TiCl4 redukcí roztaveným Mg  nebo Na (Krollův proces výroby titanu) nebo aluminotermicky. Chlorid titaničitý potřebný pro Krollův proces se připravuje chlorací rutilu nebo ilmenitu. Pokud je surovinou rutil TiO2, je postup jednoduchý, ruda se smísí s uhlím v poměru 3:1, briketuje se a poté kalcinuje v redukční atmosfeře při teplotě 700°C Krollův proces probíhá při teplotách 850 - 900 °C v železných nádobách v ochranné atmosfeře helia nebo argonu. Průběh redukce chloridu titaničitého hořčíkem vyjadřuje rovnice: TiCl4 + 2Mg → Ti + 2MgCl2

Využití Piercing přísada do speciálních slitin titanu nalézají rozsáhlé využití jako konstrukční materiál zejména ve zbrojní výrobě nebo v chemickém průmyslu TiCl4 se používá v pyrotechnice jako náplň dýmovnic - při styku se vzdušnou vlhkostí snadno hydrolyzuje za vzniku bílého dýmu TiO2 a HCl Ve směsi s chloridem hlinitým se jako Ziegler-Nattův katalyzátor Velmi tvrdý nitrid titanu TiN2 se používá jako brusivo a k povrchové úpravě břitů obráběcích nástrojů

Pracovní list 1. Napište alespoň 2 minerály s obsahem Titanu 2. Napište pomocí vzávného plynu el. Konfiguraci manganu, chromu a titanu 3. kolikrát se v prezentaci vyskytla animace s motivem učitele? 4. V následujícím textu najděte 6 pojmů souvisejích s chemií: Mangankrodspdstitanbrkaselenkrupkastatcrkchromováníkosxoxidaceš 5. K čemu se využívá Titan a Chrom ?

Zdroje Google.cz Wikipedia.cz Kle.cz