Fémek

Card Set Information

Author:
der_murrkater
ID:
205702
Filename:
Fémek
Updated:
2013-03-07 21:02:09
Tags:
fémek
Folders:

Description:
fémek
Show Answers:

Home > Flashcards > Print Preview

The flashcards below were created by user der_murrkater on FreezingBlue Flashcards. What would you like to do?


  1. Fémes kötés jellemzője:
    A fémek legkülső héján kevés elektron, aránylag messze az atommagtól  lazán kötöttek  ezek az elektronok (vagy egy részük) delokalizálódik a fémrácsban
  2. A fémek számos hasonló tulajdonságának oka:
    hasonló atom-, kötés- és rácsszerkezet
  3. Ötvözet:
    különféle fémek és nemfémek  olvadékelegyének megszilárdult fémes kötésű, összetett, makroszkóposan homogén anyagai
  4. Ötvözetek főbb csoportjai:
    • helyettesítéses ötvözet
    • rácsközi ötvözet
    • eutektikus ötvözet
    • vegyülettípusú ötvözet
  5. Helyettesítéses ötvözetek tulajdonságai:
    az ötvözetet alkotó fémek hasonló tulajdonságú és méretű fématomokból áll + tisztán ugyanolyan típusú rácsot alkotnak

    • Ag-Au
    • Cu-Ni
    • Fe-Ni
  6. Rácsközi ötvözetek tulajdonságai:
    • atomok mérete között jelentős különbség van
    • kisebb atomok a nagyobb atomok közötti hézagban helyezkednek el

    • Pt, Pd + H
    • acél (= vasban oldott szén)
  7. Eutektikus ötvözetek tulajdonságai:
    • az ötvözetet alkotó fémek kölcsönös oldékonysága a lehűlés után csökken, VAGY
    • szilárd fémek kristályrácstípusa között eltérés van
    • megszilárdulás: külön-külön egymás mellett kialakult kristálykákban
    • az ötvözet olvadáspontja a komponensek olvadáspontja alatt van
    • komponensek meghatározott összetételben alkotnak elegykristályt
    • Sn-Pb: 75-25 tömeg%, eutektikum megszilárdulási hőmérséklete 181 °C, tiszta óné 232 °C, ólomé 327°C
  8. Vegyülettípusú ötvözetek tulajdonságai:
    • nem sztöchiometrikus, de jellemző, állandó anyagmennyiség-aránnyal leírható anyagok
    • pl. nyersvasban előforduló Fe3 rideggé teszi a fémet
  9. Az ötvözetek fizikai tulajdonságai általánosan:
    • jelentős mértékben eltérnek általában az őket alkotó fémek tulajdonságaitól
    • többnyire keményebbek, nem nyújthatók, nem kalapálhatók
    • a tiszta fémek kristályrácsára jellemző elsiklatási lehetőségeket az idegen atomok megakadályozzák
  10. Az ötvözetek kémiai tulajdonságai általánosan:
    • egyes ötvözetek meghatározott fémarányok mellett az ellenállóbb fém tulajdonságait veszik fel
    • pl. Au-Cu esetén, ha a Cu aránya 8 tömeg% alatt van, az ötvözet az Au tulajdonságait mutatja

    • sav-, lúg-, korrózióálló ötvözetek
    • pl. Cr-Fe, ha a Cr-tartalom min. 12 tömeg%  az ötvözet a Cr tulajdonságait veszi fel
  11. Bronz:
    • Cu és Sn ötvözete
    • eszközök, művészeti alkotások, berendezések készítése
  12. Amalgám:
    • Hg ötvözetei
    • a Hg számos fémmel képez amalgámot
    • Na-amalgám folyékony
    • Ag-amalgám: megkeményedő
  13. Emlékező ötvözet:
    • egyes ötvözetek kétféle alakra képesek emlékezni
    • megfelelő körülmények között egymásba alakíthatók

    • pl. ötvözet  spirál  felmelegítés  lehűtés  kiegyenesítés  ha felmelgítik, újra spirállá alakul
    • neve: nitinol
    • alkalmazás: pl. szerkezetek összeerősítésénél, ahol csak egy oldalról lehet hozzáférni
  14. Korrózió:
    • a környezet hatására a fémek felületéről kiinduló kémiai átalakulások
    • redoxifolyamat
    • a fém a levegő alkotórészeinek, talajban oldott vegyületeknek, vagy egy másik, szennyező fémion hatására oxidálódik
  15. Mikor indulhat meg korrózió?
    a fématom elektronokat adhat le
  16. A fémek korrózióra való hajlama függ:
    • standardpotenciál-értéktől
    • a kisebb -ú fémek jelentős része könnyen korrodeálódik  alkálifémeket petróleum alatt kell tárolni

    • a fém felületén kialakult réteg szerkezetétől
    • ha a felületi oxidréteg tömör  passzív védőréteg, pl. Al, Zn, Sn, Pb, Mg felületén
  17. A laza szerkezetű korróziós réteget képező fémek:
    • a korrózió szempontjából aktív fémek
    • pl. Ca
  18. A vas korróziója:
    • laza oxidréteg  a levegő és a nedvesség áthatol rajta
    • a vas oxidálódik: 
    • az elektronokat a vízben oldott oxigén veszi fel: 
    • a vas(II)-ionok tovább oxidálódnak vas(III)-ionná
    • az oldatban lévő hidroxidionokkal vas(III)-oxid-hidroxid képződik: vörös színű rozsda, FeO(OH)
  19. Helyi elem:
    • két, egymással érintkező fém közös elektrolitoldatba, pl. savas oldatba merül
    • a helyi elem katódja (nagyobb -ú fém) felveszi az elektronokat a vízben oldott anyagokból
    • a folyamat addig tart, míg a nagyobb redukálóképességű fém teljesen fel nem oldódik
  20. Korrózióvédelem:
    a korróziós hatások csökkentésével foglalkozik
  21. Korrózióvédelmi eljárások csoportjai:
    • fémek felületének védelme (aktív/passzív)
    • korrózióálló ötvözetek
  22. Passzív felületvédelem:
    • a felületet elzárják a környezettől
    • a bevonat sérülésével megszűnik a védőhatás

    pl. mázolás, lakkozás, zománcozás, teflonbevonat

    • passzív réteg kialakítása
    • eloxálás: a megvédendő fémet elektrolizáló berendezés anódjának kapcsolják, a vizes oldatból a pozitív póluson oxigéngáz fejlődik

    • fémbevonat készítése nagyobb standardpotenciálú fémből
    • pl. Fe felületvédelménél gyakran Sn, Ni
    • fehérbádog: pl. konzervdobozok belső falán Sn-bevonat, ha sérül, a Fe gyorsan korrodeálódik
  23. Aktív felületvédelem:
    a védőhatás nem szűnik meg a bevonat megsérülésével

    • fémbevonat készítése olyan fémmel, amely a megvédendő fémnél negatívabb 
    • pl. Fe-lemez bevonása Zn-kel: horganyzott bádog
    • ha a bevonat megsérül, a vas mindaddig nem változik, míg Zn van a felületén

    • katódos fémvédelem:
    • a megvédendő szerkezethez nála negatívabb -ú fémtömböt kapcsolnak fémes vezetővel
    • talajban, vízben elhelyezett csövek, fém alkatrészek
  24. Fémvédelmi eljárások általános alapja:
    • helyi elem képződése
    • a negatívabb -ú fém a helyi elem anódjaként oxidálódik
    • a megvédett fém a helyi elem katódja
    • a fémekkel érintkező elektrolitoldat valamelyik komponense redukálódik
  25. Alkálifémek:
    • periódusos rendszer IA csoportja, kivéve a hidrogén
    • Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
  26. Alkálifémek általános jellemzői:
    • EN a periódusos rendszerben a legkisebb (<1)
    • vegyértékelektronok a legkönnyebben gerjeszthetők  lángfestés: Li-vörös, Na-sárga, K-ibolyaszínű
    • az oszlopban lefelé haladva az EN csökken
  27. Alkálifémek fizikai tulajdonságai:
    • Na: ezüstfehér, kékesen fénylő
    • K: világosszürke, fémfényű

    • alkálifémek sűrűsége az összes fém között a legkisebb
    • az oszlop első három alkáliféme kisebb sűrűségű a víznél

    • atomméret és viszonylagos távolság miatt az összes szilárd elem közül a legkisebb szilárdság
    • viaszlágyságú, késsel vágható fémek

    • alacsony olvadás- és forráspont
    • jó elektromos vezetés
  28. Fémek sűrűsége függ:
    • a fémrácsot felépítő atomtörzsek méretétől
    • a fémrács szerkezetétől
  29. A fémek csoportjai sűrűségük alapján:
    • 5 kg/dm3 alatt: könnyűfém
    • felett: nehézfém
  30. Alkálifémek reakciókészsége:
    • igen nagy
    • erélyes redukálószerek
    • már a levegő alkotórészeivel is reakcióba lépnek  tárolás petróleum alatt
  31. Nátrium levegőn állva/égetve:
    • levegőn: N2O
    • égetve: Na2O(Na-peroxid)
  32. K égetése:
    KO2 keletkezik (szuperoxid)
  33. Alkálifémek reakciója vízzel:
    • Li nem reagál
    • Na- redoxireakció, felszabaduló hő megolvasztja a fémet, érintkező felszínen a fejlődő hidrogén (sistergés) tovább mozdítja a fémet, NaOH keletkezik
    • K reakciója olyan heves, hogy a fejlődő hidrogén meggyullad, KOH keletkezik

    reakciók feltétele: a fém felületén kialakuló hidroxidréteg vízben oldható legyen + 
  34. Alkálifémek előfordulása:
    • csak vegyületek formájában
    • a vegyületek gyakoriak: kősó, szóda (Na-karbonát)
    • sók közül jelentős: kálisalétrom, chilei salétrom
  35. Alkálifémek előállítása:
    alkélifém-kloridok olvadékelektrolízisével
  36. Alkálifémek élettani hatása:
    • K-ionok: sejtek belsejében nagy koncentrációban, oxigént juttat az agy szöveteihez, közreműködik a vérnyomás csökkentésében, szerepe van a test salakanyagainak ürítésében
    • Na-ionok: sejtek közötti térben nagy koncentrációban, akadályozza a hő okozta kimerültséget, idegek és izmok megfelelő működése
    • szabályozzák a szervezet vízegyensúlyát
    • normalizálják a szív ritmusát
  37. Alkálifémek polarizáló hatása:
    igen kicsi (kis EN, kis töltésszám, nagy ionátmérő)
  38. Alkálifémek vegyületeinek színe:
    akkor színesek, ha az anion maga színes (K2Cr2O7), vagy ha az anion gerjeszthető (Na2O2)
  39. Alkálifém-vegyületek oldódása:
    • vízben jól oldódnak
    • oldataik semleges (kloridok, nitrátok, szulfátok), vagy lúgos kémhatásúak (karbonát-, foszfátion hidrolízise miatt)
  40. A nátrium-hidroxid tulajdonságai:
    • marónátron, lúgkő
    • fehér, ionkristályos anyag
    • pasztilla alakban hozzák forgalomba
    • erősen higroszkópos
    • levegőn elkarbonátosodik
    • vízben nagyon jól oldódik
    • vizes oldata erősen lúgos kémhatású
    • fehérjeoldó hatása miatt erős méreg
  41. Az állati eredetű szálak ... moshatók.
    • a lúgoldatban roncsolódnak, lúgos kémhatású mosószerekben nem moshatók
    • pl. gyapjú, selyem
  42. A NaOH a zsírokat ...
    hidrolizálja, miközben glicerin és a zsírsavak nátriumsói keletkeznek
  43. A NaOH már hidegen is lassan reagál:
    üveggel, zománccal
  44. A NaOH előállítása:
    kősó vizes oldatának olvadékelektrolízisével
  45. A NaOH felhasználása:
    • Al-gyártás, műszál-, színezék-, papírgyártás
    • mosószerek előállítása
  46. Fedősó:
    • KCl
    • káliműtrágya-gyártásra használják
  47. Hamuzsír:
    • K2CO3
    • lúgosan hidrolizál
    • kenőszappan készítése
    • üveggyártás
  48. Alkáliföldfémek:
    • A periódusos rendszer IIA csoportja
    • Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
  49. Alkáliföldfémek EN-a:
    valamivel nagyobb, mint az alkálifémeké
  50. Alkáliföldfémek redukálóképessége:
    • erős redukálószerek
    • alkálifémekhez viszonyítva gyengébb redukáló hatás
  51. Alkáliföldfémek lángfestése:
    • Be, Mg - nem ad lángfestést
    • Ca - téglavörös
    • Sr - kárminvörös
    • Ba - zöld
  52. A Be tulajdonságai ...
    • eltérnek az oszlop további elemeinek tulajdonságaitól (mint a Li)
    • Be kevésbé reakcióképes, kitűnő ötvözőanyag, fokozza az ötvözetben a fém keménységét
  53. Alkáliföldfémek fizikai tulajdonságai:
    • fehér és szürkés színű, fémfényű, puha, jól alakítható, könny fémek
    • sűrűségük az alkálifémekénél nagyobb
    • oszlopon belül változó keménység, a magasabb rendszámúak lágyabbak
    • magasabb olvadás- és forráspont, mint az alkálifémeké
  54. Alkáliföldfémek rácstípusa:
    • Be, Mg - hatszöges rács, szoros illeszkedés
    • Ca, Sr - laponcentrált kockarács
    • Ba - tércentrált kockarács
  55. Alkáliföldfémek elektromos vezetése:
    rosszabb, mint az alkálifémeké
  56. Alkáliföldfémek reakciókészsége:
    • jóval gyengébb, mint az alkálifémeké
    • oszlopon belül rohamosan növekszik
    • Ba - legreakcióképesebb  tárolás petróleum alatt
    • Sr, Ca - zárt üvegben
    • Mg, Be - védőréteg védi meg a korróziótól
  57. Mg, Ca égése:
    • vakító fénnyel fehér porrá égnek el
    • az égő Mg-szalag szén-dioxidban is folytatja az égését:



    a Mg a szén-dioxidot magas hőmérsékleten redukálja
  58. Ba égése:
    peroxid keletkezik (BaO2)
  59. Alkáliföldfémek reakciója vízzel:
    • a Be nem bontja
    • Mg csak a forrás hőmérsékletén bont
    • Ca és a többi tag: hidegen is, hidrogénfejlődés, hidroxid képződése

    • a kalcium a víz alá süllyed, a képződő kalcium-hidroxid egy része fehér csapadék formájában kiválik
  60. Alkáliföldfémek reakciója híg savakkal:
    valamennyi alkáliföldfém reakcióba lép, gázfejlődés
  61. Alkáliföldfémek előfordulása:
    • csak vegyületeikben
    • Ca, Mg a földkéreg gyakori elemei

    • Mg-vegyületek: magnezit (Mg-karbonát), dolomit
    • Ca-vegyületek: mészkő, márvány, dolomit, anhidrit, gipsz
  62. Alkáliföldfémek előállítása:
    kloridjaik olvadékának elektrolízise, levegőtől elzárt térben
  63. Alkáliföldfémek élettani jelentősége:
    • ionok, vegyületek formáiban nélkülözhetetlenek
    • véralvadás, csontképzés, ingerületvezetés, izomműködés, normális szívműködés
    • Ca jelenléte megelőzi az álmatlanságot, közreműködik a vas felszívódásában

    Be és Ba vízben  oldódó vegyületei mérgezőek
  64. Alkáliföldfémek vegyületeinek általános jellemzői:
    • általában az ionos kötés a jellemző
    • alacsony rendszámú tagok: Be vegyületei (és részben a Mg-é is) kovalens kötés felé átmenet
  65. Alkáliföldfémek vegyületeinek vízoldhatósága:
    • az aniontól függ
    • jól: kloridok, nitrátok
    • rosszul, vagy nem: karbonátok, szulfátok

    a vízben oldódó Ca- és Mg-vegyületek karbonát- és foszfátionok hatására vízben oldhatatlan csapadék formájában kiválnak, pl:

  66. Égetett magnézia:
    • MgO
    • tapadós, fehér, vízben NEM oldódó por
    • tűzálló edények, téglák készítése, tornászok  hintőpor
  67. Folypát:
    • CaF2
    • melegítve vagy UV-besugárzásra fluoreszkál
    • HF előállítása, zománcok készítése, kohászatban ömlesztőszer
  68. Klórmész:
    • kalcium-klorid-hipoklorit, CaCl(OCl)
    • oxidáló hatású
    • színtelenítés, fertőtlenítés
  69. Magnezit:
    • magnézium-karbonát
    • vízben oldhatatlan
    • tűzoltóanyag-ipar használja
  70. IIIA csoport elemei:
    földfémek
  71. Al ox. száma vegyületeiben:
    +3
  72. Al fizikai tulajdonságai:
    • ezüstfehér
    • jól nyújtható, hengerelhető  vékony lemezek, fóliák készítése
    • könnyűfém
    • rácsa: laponcentrált kockarács  a fémrétegek viszonylag kis erő hatására is könnyen elcsúsznak egymáson
    • áramvezető tulajdonsága elmarad a legjobb vezetőköz képest, de könnyűfém volta miatt szívesen használják elektromos vezetékek készítéséhez
  73. Al reakciókészsége:
    viszonylag kis EN, viszonylag kis standardpotenciál jellemzi
  74. Al reakciói:
    • magas hőmérsékleten meggyújtható, vakító fénnyel ég el
    • levegő oxigénjével: szobahőmérsékleten reagál  védő oxidréteg  a levegőn nem korrodeálódik
    • ha a védőréteget eltávolítjuk (HgCl2-oldattal), reakcióba lép a vízzel  Al(OH)(fehér pelyhes csapadék), H2
    • amfoter: híg savakban, lúgoldatban is oldódik, hidrogéngáz fejlődik

    • hajlamos a vízmolekulákkal komplexképzésre: [Al(OH)4]- - színtelen hidrokomplex, [Al(H2O)6]3+ - színtelen akvakomplex
    • tömény oxidáló savak passziválják
    • halogénelemekkel melegítve hevesen egyesül (Al és jódpor + 1 csepp víz katalizátor  heves reakció)
    • termitreakció: fém-oxidból fémion redukciója, pl.:

     (2000-2500 °C, vasúti sínek összehegesztése)
  75. Al előfordulása:
    • elemi állapotban nem
    • vegyületei gyakoriak
    • fontosabb szilikátoknak lényeges alkotóeleme, ezek mállásterméke az agyag

    bauxit: sárgásvörös színezetű, földes külsejű kőzet, szennyező anyagi: víztartalmú vas-oxidok, kvarc, titán- és vanádium-oxidok, kémiailag kötött víz

    kriolit: színtelen, üvegfényű, tört felülete a jéghez hasonló ( jégkő), Al-gyártás fontos segédanyaga

    korund: tiszta Al2O3, színtelen, nála csak a gyémánt a keményebb ásvány
  76. Az Al ipari előállításának két fő szakasza:
    • timföldgyártás, lényege: a tiszta Al-oxid előállítása
    • a timföld elektrolízise, lényege: a timföld redukciója olvadékelektrolízissel fémalumíniummá
  77. A timföldgyártás menete:
    • nyersanyag: bauxit
    • bauxit porrá őrlése
    • feltárás: NaOH-oldatban magas hőmérsékleten és nyomáson kioldják az Al vegyületeit  nem oldódó anyag a szennyező vasvegyületek miatt vörös színű (vörösiszap)
    • ülepítés, szűrés, Al-tartalmú vegyületek hígítása vízzel  rosszul oldódó Al(OH)3 válik le
    • szűrés, izzítás (kalcinálás)  timföld

  78. A timföld elektrolízisének menete:
    • a timföld olvadáspontja magas (2000 °C felett)  1000 °C körül olvadó kriolitban oldják  oldott timföldet elektrolizálják
    • elektrolízis grafitelektródok között
    • elektrolizáló berendezés: alumíniumkohó
    • 5-7 V, 13 ezer - 35ezer A egyenáram



    • a képződő olvadt Al a kád alján, a grafitbélésen gyűlik össze
    • a kriolit védi meg az újraoxidálódástól
    • az anódon fejlődő oxigén reakcióba lép az anód anyagával  CO, CO2 keletkezik, pótolni kell az anódszenet
  79. Al felhasználása:
    • a fémet és ötvözeteit nagy mennyiségben, sokféle területen használják
    • fém Al: elektromos vezetékek, fóliák, lemezek
    • ötvözetek: háztartási eszközök, ablakkeretek, gépalkatrészek, csomagolóanyagok, szerkezeti elemek, csövek, közlekedési eszközök gyártása
  80. Az Al környezeti hatásai:
    • az oldható Al-vegyületek a szervezetet károsítják
    • mivel az Al amfoter, ezért Al-edények, ételhordók használatakor ezt figyelembe kell venni
    • savak esők  megnövekszik az élővizek Al-ion-tartalma
    • halak eltűnése: Al-mérgezés + lecsökkent pH, lecsökkent pH  a savasodás miatt más fémek is oldódhatnak (Cd, Zn, Pb)
  81. IV. főcsoport fémei:
    Sn, Pb
  82. Ón, ólom ox. számai:
    • ón(II) kevésbé stabilis, mint az ón(IV)-vegyületek
    • ólomnál fordítva
  83. Az ón fizikai tulajdonságai:
    • ezüstfehér színű, jól nyújtható, kalapálható, hengerelhető nehézfém
    • 13 °C alatt szürke ónná alakul (allotrop módosulat)
    • szürke ón: gyémánthoz hasonló rácsszerkezet, szürke por
    • fehérón  szürke ón átalakulás lassú folyamat, melynek eredményeként az óntárgy porrá hullik szét
  84. Az ón kémiai tulajdonságai:
    • levegőn vékony SnO hártya (passzív réteg)
    • égetve: SnO2
    • amfoter elem
  85. Az ón felhasználása:
    • régen sok használati tárgy készült belőle (edények, ivókupák, pénztárgyak)
    • napjainkban: vaslemezek bevonása  fehér bádog
    • réz + ón = bronz
    • lágyforrasz/forrasztóón: ón + ólom
  86. Az ólom fizikai tulajdonságai:
    • friss vágási felületén élénk ezüstfényű, de az oxidáció miatt hamar sötétszürkévé alakul
    • hajlékony, jól hegeszthető, korrózióálló nehézfém
    • lágy, papírra lehet vele írni
    • olvadáspontja alacsony (kb. 330 °C), könnyen önthető
  87. Az ólom reakciókészsége:
    • nagyobb, mint az óné
    • negatív 
    • oldódása híg savban: megindul, de a felszínen keletkező ólom(II)-klorid ill. szulfát megakadályozza a további oldódást:



    • híg salétromsav: alig oldódik
    • szénsav: jól oldódik
    • tömény oxidáló sav: oxidálja, de nem oldja:

  88. Az ólom felhasználása:
    • vízvezetékek nyomócsövei
    • föld és víz alatti kábelek burkolatai
    • akkumulátorok lemezei
    • nehezék (mélytengeri halászok hálója, vitorlás hajók tőkesúlya)
    • ivóvíz: ha a hidrogén-karbonátok oldatban tartásához képest több szabad szénsavat tartalmaz  ólomcső falán lévő, egyébként oldhatatlan vegyületek feloldódnak (PbO2) mérgező hatás
    • ólomötvözet: sörét, forrasztóón, csapágyfém
    • sugárvédelem: röntgenvizsgálatok, atomreaktorok kelléke
    • színes ólomvegyületek: festékek (pl. a rozsda ellen használt mínium)
  89. Az ólomvegyületek élettani hatásai:
    • mérgezőek
    • táplálék, ivóvíz útján kerülnek a szervezetbe
    • nehezen ürülnek ki az emberi és állati szervezetből, felhalmozódnak
    • mérgezhetnek a tetszetős, színes edények
    • ólomvegyületek okoznak: vérszegénység, érszűkület, magas vérnyomás, keringési zavarok, vérrögképződés, károsítják az idegrendszert
  90. Átmeneti fémek:
    • a d-mező elemei
    • átmeneti tulajdonságok az s- és p-mező fémjei között
  91. A mintegy 30 átmeneti fém legkülső elektronhéja:
    • ns2, kivétel: Cu, Cr - ns1
    • ezeknek a legkülső héj alatt lévő elektronhéj szerkezetében van eltérés
  92. A d-mező fémjeinek közös általános tulajdonságai:
    • nagy sűrűségű, kemény, magas olvadáspontú fémek
    • egymással és más fémekkel ötvözetet képeznek
    • egyesek nem oxidáló ásványi savakban is oldódnak, mások csak oxidálás után oldódnak savakban
    • kevés kivétellel különböző ox. számmal is szerepelhetnek
  93. A vascsoport elemei:
    • Fe, Co, Ni
    • itt az egymás mellett lévő elemek tulajdonságaik jobban hasonlítanak egymásra, mint az egymás alattiak
    • mindhárom fém sűrűsége nagy, olvadáspont a Co kivételével magas
    • mágneses mező hatására erősen mágneseződnek, a külső mágneses hatás után is mágnesesek maradnak
  94. A vas vegyértékelektron-szerkezete, kristályrácsa:
    • 4s23d6
    • kristályrács hőmérséklettől függ: vörösen izzó - laponcentrált kockarács  jó megmunkálhatóság, szobahőmérséklet - tércentrált kockarács 
  95. A vas fizikai tulajdonságai:
    • tiszta állapotban szürkésfehér, fémes fényű, viszonylag lágy nehézfém
    • tiszta állapotban, különösen magas hőmérsékleten jól megmunkálható
    • ferromágneses tulajdonságú
    • elektromosságot, hőt jól vezeti
    • negatív standardpotenciál
  96. A vas nedves levegőn ...
    korrodeálódik, laza szerkezetű rozsda, az egész fém átalakulhat
  97. A Co és a Ni tulajdonságai ...
    • nagyon hasonlítanak a vasra
    • nem korrodeálódnak, felületükön összefüggő védő oxidréteg
  98. Vas égése:
    • a vaspor csillagszóró-szerűen elég
    • vas(III)-oxid keletkezik
  99. Vas- és kénpor reakciója:
    izzásig hevítve a keveréket vas(II)-szulfid keletkezik
  100. Vas és klór reakciója:
    a klór vas(III)-ig oxidálja a vasat
  101. Co és Ni nemfémes elemekkel alkotott vegyületeinek ox. száma:
    +2
  102. Vas és víz reakciója:
    vas a vörös izzás hőmérsékletén redukálja a vizet

  103. Fe, Co, Ni oldódása savakban:
    • a Fe híg savakban hidrogénfejlődés közben oldódik (sósavval vas(II)-klorid képződik)
    • a vas(II)-ionok a keletkező oldatot zöld színűre festik
    • érintkezés a levegő oxigénjével  sárga szín, vas(III)-ionok
    • tömény, oxidáló hatású savak a Fe felületét passziválják
    • Co, Ni híg savakból hidrogént fejleszt, 2+ töltésű fém-kationok keletkeznek
    • tömény oxidáló savak a Co-ot és Ni-t is passziválják
  104. Vas(II)-hidroxid csapadék színe:
    szürkészöld
  105. Vas(III)-hidroxid csapadék színe:
    vörösbarna 
  106. A Fe előfordulása:
    • az egyik legelterjedtebb elem a Földön
    • elemi állapotban ritkán (pl. vasmeteoritok)
    • vasat kisebb-nagyobb mennyiségben minden kőzet tartalmaz
  107. A vas ércei:
    • mágnesvasérc/magnetit: Fe3O4
    • vörösvasérc/hematit: Fe2O3
    • barnavasérc/limonit: FeO(OH)
    • vaspát/sziderit: FeCO3
  108. A vasgyártás lényege:
    az ércek redukálószerrel történő redukciója
  109. Hol történik a nyersvas előállítása?
    nagykohó/nagyolvasztó
  110. A vasgyártás anyagai:
    • vasérc
    • koksz
    • salakképző anyagok, pl. mészkő
    • segédanyag: levegő
  111. A vasgyártás menete:
    • aprított vasérc + salakképző anyag
    • a kohóba váltakozva adagolják ezt a keveréket és kokszot
    • fentről lefelé haladva az anyagok hőmérséklete emelkedik, magas hőmérsékleten reagálnak az alulról befúvott forró levegővel
    • koksz egy része elég  megfelelő hőmérséklet biztosítása, CO2 keletkezik  ezt az izzó szénréteg redukálja CO-dá
    • a vasérc redukálását végzi: koksz (közvetlen redukció) + CO (közvetett redukció)
    • a salakképző a vasérc szennyeződéseivel reagál, jól olvadó szilikát-olvadékot képez

    • salak: kémiailag tisztítja a vasat + megvédi az oxidációtól
    • a kohó alján csapolják le az olvadt vasat és a salakot
    • torokgázok: kohó felső részén hagyják el a kohót - CO- és hidrogéntartalom  éghetőek  levegő előmelegítése
    • a keletkezett nyersvas a kokszból, egyéb anyagokból szennyezéseket old fel, 3-4 tömeg% szenet tartalmaz  kemény, rideg, nem hegeszthető
    • egy része: öntöttvas - gépek, szerkezeti elemek készítése
    • nagy része: acélgyártás
  112. Az acélgyártás lényege:
    • a nyersvas széntartalmának csökkentése
    • nyersanyag: nyersvas, termék: acél - C-tartalma 1,7 tömeg% alatt van
  113. Acélgyártás folyamata:
    • olvadt nyersvason magas hőmérsékletű oxigént fúvatnak át
    • az oxigén a felesleges széntartalmat szén-dioxiddá alakítja + egyéb szennyezéseket is oxidálja, amelyekből salak keletkezik
    • a salak az acél felszínéről eltávolítható
    • acélt a konverter megdöntésével ürítik ki
  114. Edzett acél:
    • magas hőmérsékletre hevített és hirtelen lehűtött acél
    • kemény, rideg, törékeny

    ha az edzett acélt utólag néhány száz fokra melegítik, és lassan hűtik le: megeresztés  rugalmas, szívós acél
  115. Rozsdamentes acél:
    Cr- és Ni-tartalom
  116. A Fe élettani jelentősége:
    • minden élőlénycsoportnak fontos
    • növényeknél vashiány: klorózis
    • hemoglobin, mioglobin, enzimek működése
    • immunrendszer
  117. Ni, Co élettani hatása:
    • Ni allergén
    • Co vegyületei rákkeltőek
  118. Másodfajú fémek:
    • a d-mező azon elemei, amelyekben a d-alhéj telített
    • Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg
  119. Rézcsoport:
    Cu, Ag, Au
  120. A rézcsoport tulajdonságai (vegyértékelektron-szerkezet, ox. szám):
    • vegyértékhéj elektronszerkezete: ns1(n-1)d10
    • mindhárom elem képes +1-es ox. számú vegyületet képezni
    • Cu: +2-es vegyületek a legállandóbbak
    • Au: +3-as vegyületek a legállandóbbak
    • a rézcsoport ionjainak elektronszerkezete nem nemesgázszerkezetű
    • Cu2+-ionok vízmentes állapotban: színtelen, vizes állapotban: halványkék
  121. A rézcsoport elemeinek fizikai tulajdonságai:
    • Cu, Au színes
    • Ag fehér 
    • jól megmunkálható nehézfémek
    • jó hő- és elektromos vezetés
    • viszonylag nehezen reagáltathatók
    • nagy EN-ú fémek
    • standardpotenciál pozitív
  122. A Cu fizikai tulajdonságai:
    • vöröses színű nehézfém
    • félkemény, más fémmel ötvözve keménysége megnő
    • jól nyújtható, szívós fém
    • hőt, áramot kitűnően vezeti
  123. A Cu kémiai tulajdonságai:
    • száraz levegőn hosszú idő után megsötétedik (CuO)
    • nedves levegőn: patina ("nemes rozsda")  megóvja a további átalakulástól
    • oxigénnel reagál, CuO keletkezik
    • rézdrót + kéngőzök = barnásfekete CuS
  124. A Cu oldódása, komplex ionok képződése:
    • vízzel, híg savakkal, lúgoldatokkal nem reagál
    • sósavban nem oldódik
    • csak oxidáló hatású savakban oldódik
    • tömény, meleg kénsav oldja



    salétromsavban hidegen is oldódik

    • a hidratált réz(II)-ion akvakomplex: [Cu(H2O)4]2+
    • lúgos közegben: a réz(II)-ionok kék színű réz(II)-hidroxid csapadék formájában kiválnak

    • a csapadék hevítés hatására megfeketedik (CuO)
    • a réz(II)-hidroxid csapadék ammóniaoldat feleslegében stabilis komplex ion keletkezése közben oldódik:



    a nem oxidáló savak levegő jelenlétében elősegítik a réz oxidációját:

  125. A Cu jól ötvözhető:
    • Zn, Sn, Ag, Fe, Al
    • ötvözéssel keménysége nő, előnyösen változik önthetősége és megmunkálhatósága
  126. Cu ötvözetei:
    • Cu + Zn - sárgaréz
    • Cu + Sn - bronz
    • Cu + Ni - újezüst, alpakka
  127. Cu előfordulása:
    • elemi állapotban is
    • fontos érce a kuprit (Cu2O)
    • malachit zöld, azurit kék színű rézásvány
  128. Cu előállítása:
    redukcióval
  129. A Cu élettani hatásai:
    • fémréz nem mérgező, ionjai mérgezőek
    • alacsonyabb rendű élőlények érzékenyek a réz-ionokra: permetszer, gabonacsávázás
    • emberre a 0,1 g feletti rézmennyiség ártalmas
  130. Ag fizikai tulajdonságai:
    • fehér színű, élénk fényű fém, finom pora fekete
    • réznél puhább, aranynál keményebb 
    • az arany után a legjobban alakítható fém
    • a legjobb hő- és elektromos vezető
  131. Ag kémiai tulajdonságai:
    • reakciókészsége kicsi
    • nedves levegő hatására szobahőmérsékleten is fekete réteg
  132. Ag oldódása:
    • tömény salétromsav: Ag-t először oxidálja, aztán oldja (választóvíz)
    • oldódik forró, tömény kénsavban
    • híg ásványi savakban, lúgokban nem oldódik

    ezüstionokból lúg hatására: barnásfekete AgOH-csapadék  vizet veszít, Ag2O

    ammóniaoldat feleslegében hatására: a csapadék feloldódik, diamin-ezüstion keletkezik

  133. Az ezüst-nitrát-oldatból ammóniaoldat hatására ...
    • csapadék válik le, amely az ammónia feleslegében feloldódik
    • az oldathoz formalint adva és melegítve, a színtelen oldat megfeketedik, és a kémcső falán ezüsttükör válik ki
  134. Az Ag környezeti hatásai:
    • az Ag-vegyületek mérgezőek
    • néhány vegyületet a gyógyászat alkalmaz
    • a fémezüst erős gomba- és baktériumölő hatással rendelkezik
  135. A fekete-fehér fényképezés alapjai:
    • ezüst-halogenid alapú fényképészeti alapanyagok
    • exponálás után a bomlatlan ezüst-halogenidek eltávolítása, a kép fixálása
    • pozitív kép: a sötétkamrában a film képét fotópapírra vetítik
    • fotópapír: fényérzékeny réteg, mint a filmtekercsen  előhívás, rögzítés
  136. Az Au fizikai tulajdonságai:
    • sárga, csillogó fény
    • keménysége nem nagy
    • az összes fém között a legjobban nyújtható és hengerelhető
    • elektromosságot, hőt kitűnően vezeti
  137. Az Au kémiai tulajdonságai:
    • a levegőn nem változik
    • a legtöbb kémiai anyaggal szemben ellenálló
    • a tömény salétromsav sem támadja meg
    • a királyvíz oldja (tömény sósav és salétromsav 3:1 V-arányú elegye)
    • elemi állapotban fordul elő
  138. Au felhasználása:
    • elektronikai ipar: Au + nemesfémek ötvözetei
    • irányítástechnikai berendezések, elektromos mérőkészülékek, számítógépek egyes részei
    • ékszerek
    • karát: viszonyszám, mekkora az ötvözetben az arany tömegaránya, a színarany 24 karátos
  139. A cinkcsoport elemei, jellemzők:
    • Zn, Cd, Hg
    • vegyértékelektron-szerkezet: ns2(n-1)d10
    • vegyületeikben az ox. szám +2
  140. Zn fizikai tulajdonságai:
    kékesfehér színű, könnyen megolvasztható nehézfém
  141. Zn kémiai tulajdonságai, reakciói:
    • közepes EN
    • negatív standardpotenciál
    • levegőn állva felületén vékony, összefüggő oxidréteg
    • hevítve elég, ZnO keletkezik
    • Zn-por és S-por keveréke hevítve hirtelen fellobban, ZnS keletkezik
  142. Zn oldódása:
    • savakban, lúgokban hidrogénfejlődés közben oldódik
    • lúgoldattal 4 hidroxidionnal alkot komplexet:

     , dinátrium-tetrahidroxo-cinkát
  143. Zn előfordulása:
    • elemi állapotban nem fordul elő
    • ércei: szfalerit (ZnS), cinkit (ZnO)
  144. Zn felhasználása:
    • korrózióvédő bevonat a vas felületén (horganyzott bádog - tetőfedő lemez, esőcsatorna, kanna, stb.)
    • fontos ötvözete a sárgaréz
    • ZnO: lakkok, festékek, púderek, gyógyászatban szárító szer
    • ZnS: erős megvilágítás után sötétben világít, röntgenbesugárzás hatására fluoreszkál, ZnS-hoz kis mennyiségű radioaktív anyag: megvilágítás nélkül is világító festék, pl órák számlapja
  145. Zn élettani hatása:
    • nagyobb mennyiségben mérgező
    • kis mennyiségben sok élőlény és az ember számára is nélkülözhetetlen
  146. Cd tulajdonságai:
    • Zn-hez hasonló fém
    • korrózióvédelemben bevonatként jobb, mint a Zn
    • magas ára akadályozza széles körű alkalmazását
    • lúgos akkumulátorok, elemek készítése
    • vegyületei nagyon mérgezőek
  147. A Hg tulajdonságai:
    • az egyetlen szobahőmérsékleten cseppfolyós fém
    • felületi feszültsége nagy, ezért nem nedvesít
    • erősen párolog
    • EN nagy
    • pozitív standardpotenciál
    • levegőn nem változik
    • kénnel szobahőmérsékleten egyesül (HgS nem mérgező)
    • a Hg oxigénnel közvetlenél nem reagáltatható, mert oxidja hő hatására bomlik
  148. Hg oldódása:
    • sav- vagy lúgoldatokból nem fejleszt hidrogént
    • tömény oxidáló hatású savakban oldódik

  149. A Hg ötvözetei:
    • amalgámok
    • Ag, Cu-amalgám: fogtömésre
  150. Hg előfordulása:
    elemi állapotban, HgS formájában
  151. Hg felhasználása:
    • régen hőmérők töltése
    • napjainkban: laboratóriumi eszközök, kvarclámpák, műszerek
  152. Hg élettani hatása:
    • gőze tartósan belélegezve mérgező
    • oldódó vegyületei mérgezőek
  153. Mn oxidációs számai:
    • +2, +4
    • nemfémekre jellemző magas +6, +7 
  154. Mn fizikai tulajdonságai:
    • ezüstszürke fém
    • felületén vékony rétegben oxidálódik
    • állandó módosulata a vasra emlékeztet
    • különböző ötvözeteiben a korrózióállóságot növeli
  155. Mn +2-es ox. számú vegyületei:
    • mangán(II-klorid), mangán(II)-szulfát
    • rózsaszínűek, vízben jól oldódnak
  156. Barnakő (tulajdonságai):
    • mangán(IV)-dioxid
    • vízben rosszul oldódó, barna csapadék
    • kitűnő oxidálószer, klórgázt lehet vele fejleszteni



    katalizáló hatás: a hidrogén-peroxid bomlását gyorsítja
  157. A kálium-permanganát tulajdonságai:
    • Mn-atom +7-es ox. számú
    • köznapi neve hipermangán
    • lilásfekete, fémfényű, csillogó kristályok
    • vízben kitűnően oldódik, az oldat színe lila
    • erős oxidálószer  köznapi életben: fertőtlenítés
    • a redoxititrálások egyik oxidálószere
    • klór előállítására laboratóriumban használható
    • hevítés hatására oxigén szabadul fel belőle, és mangán(IV)-dioxid keletkezik

What would you like to do?

Home > Flashcards > Print Preview