7. SKUPINA

Mn Tc Re Bd n s2 (n-1) d5 (bohrij)

ManganMnO2 piroluzitMn3O4 hasmanit

Mn3O4 + Fe2O3 + 7 C → (2 Fe + 3 Mn) + 7 CO

w (Mn)80% feromangan65 - 70 % silikomangan (15-20 % Si)5 - 20 % zrcalno željezo

Legure:manganski čelik: w (Mn) = 13%,w(C)=1.25%nemagnetičan

Manganin: w ( Cu) = 84 %, w(Mn) =12 %,w(Ni) = 4 %

3 Mn3O4 + 8 Al → 9 Mn + 4 Al2O3

IIMn + 2 H+ ⇔ Mn2+ + H2 E0(Mn2+/Mn) = - 1.05 V

↓[ Mn(H2O)6]2+

2 Mn2+ + 5 PbO2 + 4 H+ → 2 MnO4- + 5 Pb2+ + 2 H2O

Mn2+ + 2 OH- → Mn(OH)2

2+ +4 +4Mn(OH)2 + ½ O2 → MnO(OH)2 → MnO2 + H2O

IV

MnO2 + 2 KOH → K2MnO3 + H2O

+4 +2

MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + Cl2 + 2 H2O

VIMnO2 + 2 KOH → K2MnO3 + H2O

+4 +6

MnO2 + 2 KOH + ½ O2 → K2MnO4

VII

+6 +7

3 MnO42- + 4 H+ → 2 MnO4

- + MnO2 + 2 H2OA: MnO4

2- → MnO4- + e-

+7 hν +4

4 MnO4- + 4 H+ → 4 MnO2 + 3 O2 + 2 H2O

MnO4- + 8 H+ + 5 e- → Mn2+ + 4 H2O, E0 = 1.51 V

TRIJADA ŽELJEZAFe Co NiVI V IV max.moguć oks.

broj4s2 3 d6 3 d7 3 d8

Fe, Co NiII III II

Najvažniji Spojevi

Željezo:Fe2O3 hematitFe3O4 magnetitFeCO3 sideritFeOOH limonit

Dob:Fe2O3 + 3 C → 2 Fe + 3 COFe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2CO2 + C ⇔ 2 CO3 Fe + C → Fe3C

ili 3 Fe + 2 CO → Fe3C + CO2CaCO3 → CaO + CO2

↓+ SiO2, Al2O3

↓Troska

Sirovo željezo do 4.5 % CČelik < 1.7 % CThomasov postupak Ca3(PO4)2Bessemerov postupakC+ O2 → CO2Si + O2 → SiO2 SiO2 + CaO → CaSiO3

Mn + ½ O2→ MnO MnO + SiO2 → MnSiO3

2 P + ½ O2 → P2O5 P2O5 + 3 CaO → Ca3(PO4)2

troskaDEZOKSIDACIJA: FeO + Mn → Fe + MnO

KOROZIJA Fe

A: 2 Fe → 2 Fe 2+ + 4 e- E0 = - 0.44 V

K: 2H2O + O2 + 4 e- → 4 OH- E0 = 1.23 VFe2+ + 2 OH- → Fe(OH)24 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O → 4 Fe(OH)3

↓Fe2O3 ⋅ n H2O

Spojevi II III↓ ↓

pretežno ionski kovalentni karakterFeCl2 ⋅ 4 H2O FeCl3 ⋅ 6 H2OFeSO4 ⋅ 7 H2O Fe2(SO4)3(NH4)2 FeSO4 ⋅ 6 H2O (NH4)2Fe(SO4)2 ⋅12 H2O

Fe3+ + H2O → Fe(OH) 2+ + H+

Kompleksni spojeviFe3+ + 6 Cl- → [ FeCl6]3-

Fe2+ + 6 CN- → [ Fe(CN)6]4-

II III IIK+ + [ Fe(CN)6]4- + Fe3+ → K Fe [Fe(CN)6]

berlinat ion[ Fe(CN)6]4- + X- ⇔ [ Fe(CN)5 X]3- + CN-

prusiatiH2ONH3CONO+ [ Fe(CN)5 NO]2- nitroprusid ion

Kobalt CoAs2 ⋅ CoS2

kobaltitDobivanje uz CuSpojevi: II IIICoO + SiO2 → CaSiO3

stakloCoO + Al2O3 → Co(AlO2)2

keramikaThĕnardovo modrilo

Nikal(Ni, Fe)9 S8 pentlandit

oksid(Ni, Fe)9S8 →Ni3S2 + FeS + Fe2O3

prženje ↓ ↓O2 C

SiO2 SiO2FeSiO3

Ni3S2 + 7/2 O2→ 3 NiO + 2 SO2

400°C2 NiO + (CO+H2) → 2 Ni + CO2 + H2O

80° CNi + 4 CO ⇔ Ni(CO)4

180°

Mondov postupak

Spojevi : II IIIEdisonov akumulator+ 2 NiOOH + 2 e- + 2 H2O ⇔ 2 Ni(OH)2 + 2 OH-

- Fe + 2 OH- ⇔ Fe(OH)2 + 2 e-

→ pražnjenje

Kompleksni spojevi nikla (II) oktaedarski sp3d2 [ Ni(H2O)6 ]2+

[ Ni(NH3)6 ]2+

tetraedarski sp3 [ Ni(Cl)4 ]2-

kvadratni dsp2 [ Ni(CN)4 ]2-

Ni 2+ + 2 CN- ⇔ Ni(CN)2Ni (CN)2 + 2 CN- ⇔ [ Ni(CN)4 ]2-

Platinski metaliRu Rh Pd

4d7 5 s1 4 d8 5 s1 4 d10

Os Ir Pt5 d6 4 s2 5 d7 6 s2 5 d9 6 s1

Dob:3 Pd + 16 H+ + 4 NO3

- + 18 Cl-→ 3 PdCl6 2- + 4 NO + 8 H2O3 Pt + 16 H+ + 4 NO3

- + 18 Cl- → 3 Pt Cl62- + 4 NO + 8 H2OAu Cl4 - + 3 Fe2+ ⇔ Au + 3 Fe3+ + 4 Cl-PdCl62- + 2 Fe2+ ⇔ PdCl42- + 2 Fe3+ + 2 Cl-

PtCl62- + 2 NH4+ → (NH4)2 [ PtCl6]

(NH4)2 [ PtCl6] → Pt + 2 NH3 + 2 HCl + 2 Cl2Legure Pt s : B, Si, Pb, P, As,Sb,BiPdH 0.5Pd (II)

Pd + Cl2 → PdCl22 Pd + O2 → 2 PdO

PdCl2 + 2 Cl-→ PdCl42-

Wackerov processPdCl2CuCl2

C2H4 + ½ O2 → CH3CHOO2

C2H4 + PdCl2 + H2O → CH3CHO + Pd + 2 HClPd + CuCl2 → PdCl2 + CuCl2 CuCl + 2 HCl + ½ O2 → 2 CuCl2 + H2O

Cu Ag Au IIIUuu(n-1) d10 n s1

χ 1.9 1,9 2.4E0(M+/M)/V + 0.52 + 0.8 + 1.69Ei II /eV 20.3 21.5 20.5

Cu+ + e- → Cu E0 = 0.52 VCu2+ + 2 e- → Cu E0 = 0.34VAu + + e- → Au E0 = 1.69 VAu 3+ + 3 e- → Au E0 = 1.5 V

2 Cu+ ⇔ Cu 2+ + Cu3 Au+ ⇔ Au (III) + 2 Au

kompleksiCu2+ + e- ⇔ Cu+ E0 = 0.16 V

Dob: CuCuFeS2 halkopiritCu2S halkozinCuS kovelin

4 CuFeS2 + 11/2 O2 → 2 (Cu2S + FeS) + Fe2O3 + 4 SO2Fe2O3 + C + SiO2 → 2 FeSiO3 + CO2 FeS + 3 O2 + 2 SiO2 → 2 FeSiO3 + 2 SO2

bakreni kamen2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2

Cu2S + 2 Cu2O→ 6 Cu + SO2

Ag4 Ag + O2 + 8 CN- + 2 H2O→ 4 Ag (CN)2

- + 4 OH-

Ag + + e- → Ag E0 = 0.8 VAg(CN)2

- + e- → Ag + 2 CN- E0 = -0.31 V

2 Ag (CN)2- + Zn + 3 OH- → 2 Ag + 4 CN- + Zn(OH)3

–

(Zn(CN)42-)

Au kao i Ag

SpojeviCuStabilni u vodenim otopinamaCu2O , CuClCuCN Cu 2+ + 2 CN- → CuCN (s) + ½ (CN)2

CuCN + 3 CN- → Cu(CN)43-

neobično stabilan kompleks[Cu (H2O)6]2+

CuSO4 ⋅5 H2OCu + 3 H+ + HSO4

- + ½ O2 → Cu2+ + SO4 2- + H2O

AgAg Hal → Ag + HalAg+ + 2 CN- → Ag (CN)2-

k ≈ 10 20 dm6 mol-2

AgNO3

Zn Cd Hg IIIUub

(n-1) d10 n sχ 1.6 1.7 1.9E0 (M2+/M) /V- 0.76 - 0.4 + 0.854Ei (I+II) / eV 27.3 25.8 29.1

Dob: ZnZnS sfaleritZnCO3 smitsonit2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2 (g)ZnO + C → Zn(g) + CO (g)ElektrolitskiZnO + H+ + HSO4

- → Zn2+ + SO42- + H2O

E0 (Zn2+ / Zn) = - 0.76 VE0 (Fe2+ / Fe) = - 0.44 VE0 (Sn2+ / Sn) = - 0.14 VK: Zn2+ + 2 e- → ZnA: H2O→ ½ O2 + 2 H+ + 2 e-

Upotreba: Zaštita od korozije (Fe)

Cink i spojevi vrlo otrovniCd dobivanje uz ZnCd i spojevi vrlo otrovni (CdO) (g)

Hg HgS cinobarit 0.1 mg/ m3 dozvoljeno

HgS + O2 → Hg(g) + SO2 (g)Živine pare i topljivi spojevi vrlo otrovni

SPOJEVIZnO 2 Zn (g) + O2 → 2 ZnOSvojstva : amfoteranUpotreba: pigment , puniloZnCl2 + ZnO + H2O→ 2 ZnOHCl(s)

zubarstvoZnSZnCl2 ⋅ 2 H2OZnSO4 ⋅ 7 H2OCdO bazičan karakterCdS kadmijevo žutiloCdSO4 ⋅ 8/3 H2O

2 Hg2++ 2 e-→ 2 Hg E0 = 0.79 VHg 2+ + 2 e- → Hg E0 = 0.852 HgCl2 + SnCl4 2- → Hg2Cl2 + SnCl62-

Hg2Cl2 + SnCl42- → 2 Hg + SnCl62-

Hg2+ + S2- → HgS Ks = 6⋅ 10 –52 mol2 L-2

KiseloHgS (s) + H2S ⇔ [ Hg(SH2)] pk =6.2Lužnato: HgS (s) + S2- ⇔ [HgS2]2- (ag) pk = 1.5

THE ENDTHE END