MĚĎ, STŘÍBRO, ZLATO

Společné vlastnosti Přechodné kovy I.B skupina Tažné a kujné, málo reaktivní Ve valenční sféře mají elektrony ns1(n-1)d10 Ušlechtilé kovy Vodiče Vysoká hustota a teplota tání Mincovní kovy

MĚĎ

Charakteristika Běžná oxidační čísla + I, + II Výskyt: CuFeS2 chalkopyrit Cu2S chalkosin Cu2O kuprit CuCO3 ∙ Cu(OH)2 malachit 2 CuCO3 ∙ Cu(OH)2 azurit

malachit chalkopyrit azurit kuprit

Vlastnosti Vede velmi dobře elektrický proud a teplo Na vzduchu velmi nestálá – měděnka CuCO3 ∙ Cu(OH)2 => odolná proti atmosférické korozi

Vlastnosti Kovová měď je velmi měkká Dobře se mechanicky zpracovává Teplota tání: 1084 °C

Výroba 2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2 Pražení Odstranění síry z rudy a převedení sulfidů na oxidy 2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2

2 CuO + FeS + SiO2 → Cu2S + FeSiO3 + CO Výroba Tavení na měděný lech (kamínek) V šachtových nebo plamenných pecích za přidání koksu a struskových přísad Tím se odstraní sulfid železnatý FeS Sulfid měďný se spolu s dalšími sloučeninami usazuje na dně taveniny jako měděný lech neboli kamínek 2 CuO + FeS + SiO2 → Cu2S + FeSiO3 + CO

Výroba Zpracování měděného lechu na surovou měď Roztavený měděný lech se vlije do konvertoru, který obsahuje zásaditou nebo kyselou vyzdívku a to podle toho zda obsahuje ruda zásadité nebo kyselé přísady, vhání se stlačený vzduch Zbytky sulfidu železnatého přecházejí na oxid a vytváří tak strusku Oxid měďnatý energicky reaguje se sulfidem měďným na kovovou měď 2 Cu2O + Cu2S → 6 Cu + SO2

Výroba Rafinace surové mědi – elektrolyticky Anoda – surová měď Katoda – plech z čisté mědi Elektrolyt – okyselený roztok CuSO4 Čistá měď se vylučuje na katodě Nečistoty, které se hromadí v okolí anody jako anodické kaly, jsou cenným zdrojem stříbra, zlata a dalších těžkých kovů.

Příprava V laboratoři: Fe + CuSO4  Cu + FeSO4

Využití Střešní krytiny Materiál pro výrobu odolných okapů a střešních doplňků Trubic pro rozvody technických plynů Vysoká elektrická vodivost se uplatňuje při výrobě: Elektrických vodičů Elektronických součástek Vynikající tepelná vodivost se uplatní při výrobě: Kotlů a chladičů pro rychlý bezezdrátový přenos tepla Chladičů Kuchyňského nádobí

Využití Slitiny: Mosaz (Cu + Zn) Bronz (Cu + Sn) Alpaka (Cu + Ni)

Reakce Nerozpouští se v HCl a ředěné H2SO4 V koncentrované H2SO4 se rozpouští za horka: Cu + 2 H2SO4  CuSO4 + SO2 + 2 H2O Ve zředěné HNO3: 3 Cu + 8 HNO3 (zřeď.)  3 Cu(NO3)2 + 2 NO +4 H2O V koncentrované HNO3: Cu + 4 HNO3 (konc.)  Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O

Měď Sloučeniny

Sloučeniny měďné Cu2O ve vodě nerozpustný

Sloučeniny měďnaté CuO ve vodě nerozpustný

Soli měďnaté Soli měďnaté barví plamen zeleně

Rozpustné soli měďnaté CuSO4 ∙ 5 H2O – modrá skalice - bezvodý je bílý - elektrolytické pokovování - přípravky k hubení rostlinných škůdců

Nerozpustné soli měďnaté CuS – sulfid měďnatý CuCO3 ∙ Cu(OH)2 - modrozelený

Koordinační sloučeniny Koordinační čísla u mědi jsou 4, 5 a 6. Nejčastěji tvoří tetraedrické uspořádání.

STŘÍBRO

Charakteristika Běžná oxidační čísla + I Výskyt: Ag2S argentit V přírodě obvykle ve sloučeninách, vzácně však i jako ryzí kov. Téměř vždy je stříbro příměsí v ryzím přírodním zlatě.

Vlastnosti Elektrická i tepelná vodivost Velmi dobře zpracovatelné Má dobrou kujnost a dobře se odlévá Na suchém čistém vzduchu je stříbro neomezeně stálé Teplota tání: 962 °C

Vlastnosti Nerozpouští se v neoxidujících kyselinách a zředěné H2SO4 Rozpouští se v kyselině dusičné a koncentrované kyselině sírové: 2 Ag + 2 H2SO4  Ag2SO4 + SO2 + 2 H2O 3 Ag + 4 HNO3  3 AgNO3 + NO + 2 H2O

Výroba Získávání stříbra z rud olova, mědi, niklu nebo zinku Nejvíce používanou metodou pro získávání i čištění ryzího stříbra je elektrolýza

Užití Slitiny stříbra: CD a DVD medium Pamětní mince a medaile Základní prvek vysoce učinných baterií Katalyzátor některých oxidačních reakcí Výroba zrcadel Slitiny stříbra: Šperky Pájky v elektrotechnice

Sloučeniny stříbra

Soli stříbrné AgNO3 – nejdůležitější, zdroj stříbrných iontů pro další reakce Halogenidy stříbra – fotografický průmysl: AgCl AgBr AgI - citlivé na světlo – světlem se rozkládají, vylučuje se čisté Ag

ZLATO

Charakteristika Běžná oxidační čísla + III Výskyt v přírodě v ryzí formě (v horninách) nebo ve slitině se stříbrem (elektrum) tvoří plíšky a zrna uzavřená nejčastěji v křemenné výplni žil

Vlastnosti Žlutý, lesklý kov Vyniká tažností a kujností Nejušlechtilejší kov Chemicky velmi odolný kov – odolává kyselinám i zásadám Rozpouští se v lučavce královské (1 HNO3 : 3 HCl) HNO3 + 3 HCl  NOCl + 2 Cl + 2 H2O Au + NOCl + 2 Cl  AuCl3 + NO

Vlastnosti Mimořádně trvanlivý a odolný vůči povětrnostním i chemickým vlivům Vysoká tepelná a elektrická vodivost Teplota tání: 1063 °C

Izolace z hornin Po rozrušení žil se z náplavů rýžuje Metody rýžování založeny na principu gravitační separace lehčích částic písku Amalgamace rozemletá hornina kontaktována s kovovou rtutí. Vzniká tzv. amalgám zlata; z něj zlato (rtuť prostě odpařena při teplotě přes 300 °C) Přinejmenším část rtuti ovšem uniká do atmosféry, a proto se dnes tento postup příliš nepoužívá Amalgám zlata je kapalný

Izolace z hornin Kyanidové loužení: „Nasazení kyanidových roztoků v tunových až stotunových šaržích představuje obrovské riziko v případě, že dojde k nepředvídané havárii. Příkladem může být katastrofální zamoření Dunaje kyanidy a těžkými kovy z rumunského hydrometalurgického provozu Baia Mare v lednu 2000. Výsledkem byla přírodní katastrofa – stovky tun mrtvých ryb a dalších živočichů a porušení životní rovnováhy rozsáhlého území na desítky let. K haváriím podobného druhu došlo několikrát i v USA nebo jihoamerické Brazílii, kdy byla zamořena řeka Amazonka.“

Izolace z hornin Kyanidové loužení účinkem roztoku KCN za přístupu vzduchu: 4 Au + 8 KCN + O2 + 2 H2O  4 K [Au(CN)2] + 4 KOH Reakcí se zinkem dochází k vyloučení Au.

Užití Šperky a pozlacování: Používá se ve formě slitin (stříbro, měď, zinek, palladium, nikl) Bílé zlato Obsah zlata v klenotnických slitinách neboli ryzost se vyjadřuje v karátech Průmysl: Vzhledem ke své vynikající elektrické vodivosti a inertnosti je používáno v mikroelektronice a počítačovém průmyslu Zubní lékařství: Zlato je již dlouhou dobu součástí většiny dentálních slitin (zinek, paladium, stříbro, rhodium) Výplně zubů konstrukce můstků

Sloučeniny zlata

Sloučeniny zlata AuCl3 – slouží k přípravě Cassiova purpuru (barví sklo rubínově červeně)

Bonus – stříbro a zlato z mědi http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=iEKXeeOx6n8#!

Vysvětlení Zinek reaguje s koncentrovaným roztokem hydroxidu sodného za vzniku zinečnatanu sodného Na2ZnO2, případně se vytvoří trihydroxozinečnatan sodný Na[Zn(OH)3]. Iontovou rovnicí lze tento děj zaznamenat takto: Zn + 2 OH-  ZnO2 2- + H2 Jestliže umístíme do roztoku měď, začne se na jeho povrchu vylučovat elektrochemicky zinek, který se redukuje současně za vzniku volného vodíku. Tím plíšek z mědi získá stříbrnou barvu Jestliže plíšek zahřejeme v plameni, zinek pronikne do vrstvy mědi a vytvoří se slitina mosaz, která se projeví navenek zlatavým zbarvením.

KONEC