Transcript Prvky skupiny železa

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