Kovy

Kovy můžeme dělit na:

• nepřechodné (v A skupinách)
• přechodné (B skupiny)
• vnitřně přechodné (lanthanoidy a aktinoidy)

Výskyt kovů

• volné (ryzí): ušlechtilé kovy (Au, Ag, Cu)
• vázané v oxidech nebo sulfidech:
  • Fe₃O₄ – magnetit
  • FeS₂ – pyrit
  • ZnS – sfalerit
  • PbS – galenit
  • SnO₂ – cínovec
  • AgS₂ – argentit
  • CuFeS₂ – chalkopyrit
  • HgS – rumělka
• vázané v minerálech
  • CaSO₄ . 2 H₂O – sádrovec
  • CaCO₃ – vápenec (kalcit)
  • MgCO₃ – magnezit (občas i dolomit, někde je dolomit CaMgCO₃)

Výroba kovů

METALURGIE (ZÍSKÁVÁNÍ KOVŮ Z RUD)

1. zisk a úprava rudy
2. oxidační pražení a redukce
3. úprava surového kovu = rafinace

REDUKCE

Redukčními činidly, které se oxidují jsou:

• C a CO pro výrobu Fe, Mn, Sn, Pb, Zn
• H₂ a hydridy pro výrobu Mo, W, Ti

METALOTERMIE

Metalotermie je redukce za vysoké teploty, přičemž redukčním činidlem je jiný kov (např. použiji hliník, abych získal čistý chrom, přičemž hliník vytvoří sloučeninu)

• podle Beketovovy řady napětí kovů (viz níže)
• aluminotermie – použití Al, velmi časté, používá se pro výrobu Cr
• existuje také magneziotermie (hořčíkem) a kalciotermie (vápníkem)

TERMICKÝ ROZKLAD

Například pro výrobu rtuti se udělá silně exotermický rozklad.

ELEKTROLÝZA

Z taveniny daného kovu vyrobíme např. Li, Na, Ca, Mg, Al.

Vlastnosti kovů

• kationty kovu jsou pevně umístěné v krystalové struktuře, ale o valenční elektrony se dělí – elektronový plyn, proto je kov vodivý
• připadají nám studené, protože rychle odvádí teplo
• kujné (lze je vytepat do tenké vrstvičky), tažné

Slitiny jsou pevné roztoky kovů, jejichž částečky jsou tak malé, že je nelze odlišit od sebe:

• bronz = Sn + Cu
• mosaz = Zn + Cu
• alpaka = Cu + Ni + Zn
• pájka = Sn + Pb

Slitiny jsou elektropozitivní (umí tvořit kationty).

BEKETOVOVA (ELEKTROCHEMICKÁ) ŘADA NAPĚTÍ KOVŮ

hubKONTEXT

Více o Beketovově řadě z pohledu elektrochemie v kapitole Elektrochemie a články.

Reakce kovů

REDOXNÍ VLASTNOSTI KOVŮ VE VODNÉM PROSTŘEDÍ

• viz Beketovova řada

REAKCE KOVU S VODOU

• neušlechtilé kovy + voda → hydroxid kovu + vodík H₂
• čím více je kov vlevo, tím rychleji tato reakce probíhá
• 2 Na + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂ (stejně tak Li, K, Rb, Cs)
• Ca + 2 H₂O → Ca(OH)₂ + H₂
• hořčík Mg reaguje až po zahřátí
• olovo Pb s vodou prakticky nereaguje, trochu lépe za přítomnosti oxidu uhličitého CO₂

REAKCE KOVU S KYSELINOU

1. neušlechtilý kov + zředěná kyselina (neoxidující, neobsahující kyslík; např. HCl a zředěná H₂SO₄) → sůl + vodík

   • Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂
   • Mg + 2 HCl → MgCl₂ + H₂
   • Ca + H₂SO₄ (aq = zřeď.) → CaSO₄ + H₂
   • Fe + H₂SO₄ (aq = zřeď.) → FeSO₄ + H₂

2. neušlechtilý kov + koncentrovaná (oxidující) kyselina (např. koncentrovaná nebo zřeďená HNO₃, a koncentrovaná H₂SO₄) → sůl + oxid + voda

   • Mg + 4 HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O (stejně tak Pb)
   • jaký oxid vznikne, závisí na koncentraci kyseliny – lze napsat NO nebo NO₂
   • s koncentrovanou HNO₃ nereaguje Fe, Cr, Al, protože dochází k pasivaci
   • s koncentrovanou H₂SO₄ nereaguje Pb, protože vzniká vrstva nerozpustného PbSO₄

3. ušlechtilý kov + zředěná (neoxidující) kyselina → nereaguje

4. ušlechtilý kov + koncentrovaná (oxidující) kyselina → sůl + oxid + voda

   • Cu + 4 HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2 NO₂ + 2 H₂O
   • Cu + H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + H₂O
   • nereaguje takto Au a platinové kovy

REDUKCE KOVU ZE SLOUČENINY MÉNĚ UŠLECHTILÝM KOVEM

• Fe + CuSO₄ (aq) → FeSO₄ + Cu
• Mg + ZnCl₂ (aq) → MgCl₂ + Zn

Koroze

Koroze je několik chemických dějů, kvůli kterým dochází vlivem okolního prostředí k nevratnému narušení povrchu materiálu, což je nežádoucí. Korodují takto kovy (sochy), horniny, stavební materiály, plasty a další látky. Koroze probíhá rychleji:

• v teple (třeba v tropech)
• v solných roztocích (námořní lodě korodují rychleji než říční lodě)
• ve vlhku
• za přítomnosti mikroorganismů
• když vznikne galvanický článek

KOROZE ŽELEZA (REZIVĚNÍ)

add_circleDALŠÍ

Jednou ze skupin kovů jsou kovy alkalických zemin.