380 likes | 1.01k Views
Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia. Železo a jeho zlúčeniny I. Obsah. Charakteristika Výskyt Minerály Železo v biosystémoch Fyzikálne vlastnosti Chemické vlastnosti Korózia Použité zdroje. Charakteristika.
E N D
Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia Železo a jeho zlúčeniny I
Obsah • Charakteristika • Výskyt • Minerály • Železo v biosystémoch • Fyzikálne vlastnosti • Chemické vlastnosti • Korózia • Použité zdroje
Charakteristika • postavenie v PSP: prvok 4. periódy a 8. (VIII. B) skupiny – triády Fe • prechodný kovový prvok • má 8 valenčných elektrónov • jeho elektrónová konfigurácia je • patrí medzi Ar3d6 4s2 d6 - prvky
Výskyt železa • v zemskej kôre – 4. najrozšírenejší prvok (4,7%) • vyskytuje sa v zlúčeninách (oxidy, uhličitany, sulfidy) • v rýdzom stave – v meteoritoch • biogénny prvok
Výskyt železa - minerály Fe203 • hematit - krveľ • limonit - hnedeľ • magnetit - magnetovec • siderit - ocieľok pyrit Fe203 nH2O Fe304 FeC03 FeS2
Železo v biosystémoch • esenciálny prvok pre mnohé biochemické procesy • je súčasť mnohých proteínov a enzýmov • v organizme dospelého človeka je asi 4-5 g Fe • denný príjem - cca 1mg z potravy • asi také isté množstvo sa aj vylučuje rovnováha • cca 20 mg sa recykluje opäť sa využíva na syntézu Hb • až ¼ Fe môže byť uložená v zásobárňach (pečeň, makrofágy) • hemoglobín - 68% tkanivový feritín - 27% • myoglobín - 4% sérový feritín - 0,004% • enzýmy - 0,6% transferín - 0,1%
Železo v biosystémoch štruktúrny vzorec hému kvartérna štruktúra hemoglobínu porfyrín
Fyzikálne vlastnosti • je to striebristolesklý kov • ľahko sa kuje a valcuje • je feromagnetické (do 768°C) • teplota topenia čistého Fe je 1535°C • čisté Fe je príliš mäkké – na technické účely sa používajú jeho zliatiny s rôznymi prvkami
Chemické vlastnosti • je to neušľachtilý kov • s neoxidujúcimi kyselinami železnaté soli a H2 • Fe2+ sa v prítomnosti O2 rýchlo oxiduje na Fe3+ Fe(s) + 2H3O+(aq) Fe2+(aq) + H2(g) + 2H2O(l)
Chemické vlastnosti • Prečo sa môže prevážať koncentrovaná HNO3 v železných cisternách ? • v oxidujúcich kyselinách (konc. HNO3 , H2SO4) pasivácia • v stredne konc. HNO3 - • vo veľmi zried. HNO3 sa rozpúšťa Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 4Fe(s) + 10HNO3(aq) 4Fe(NO3)2(aq) + NH4(NO3)2(aq) + 3H2O(l)
Chemické vlastnosti • pri vyšších teplotách sa Fe zlučuje s viacerými prvkami (reaktivita závisí od jemnosti častíc) • s halogénmi • s kyslíkom • so sírou • reakcia rozžeraveného Fe s vodnou parou 2Fe(s) + 3X2(g) 2FeX3(g) 4Fe(s) + 3O2(g) 2Fe2O3(s) Fe(s) + S(s) FeS(s) výroba H2 3Fe(s) + 4H2O(g) Fe3O4(s) + 4H2(g)
Chemické vlastnosti - korózia • Fe na vlhkom vzduchu podlieha korózii • oxiduje sa na hydratovaný Fe2O3– hrdza • je to elektrochemický dej medzi Fe, kyslíkom, vodou a elektrolytom • ochrana proti korózii: 4Fe(s) + 3O2(g) + nH2O(l) 2Fe2O3nH2O(s) • laky, nátery • pokovovanie • fosfatácia, pasivácia
Použité zdroje • Benešová, M., Satrapová, H.: Zmaturuj z chémie. Didaktis • Ondrejkovičová, I. a kol.: Pokroky v chémii a v biológii. Bratislava: Vydavateľstvo STU, 2008. • http://www.youtube.com/watch?v=EvtyMr5EvBY • http://www.youtube.com/watch?v=zSr13KZ0APM • http://www.youtube.com/watch?v=A5H6DVe5FAI