Zinek, kadmium, rtuť

1. Zinek, kadmium, rtuť

2. Zinek - Zn • ll.B skupina • Ox.číslo +ll • Elektronová konfigurace :[Ar] 3d104s2 • Měkký a lehce tavitelný kov • Skupenství pevné • Patří mezi přechodné prvky

3. Fyzikální vlastnosti: • Zinek je modrobílý kovový prvek se silným leskem, který však na vlhkém vzduchu ztrácí. • Za normální teploty je křehký, v rozmezí teplot 100–150 °C je tažný a dá se válcovat na plech a vytahovat na dráty, nad 200 °C je opět křehký a dá se rozetřít na prach. Zinek je velmi snadno tavitelný a patří k nejsnáze těkajícím kovům. Tepelná vodivost zinku je 61–64 % a elektrická vodivost 27 % vodivosti stříbra.

4. Chemické vlastnosti: • V silných minerálních kyselinách se zinek velmi ochotně rozpouští za vývoje plynného vodíku. • Na vzduchu je zinek stálý, protože se rychle pokryje tenkou vrstvičkou oxidu, která jej účinně chrání proti korozi vzdušným kyslíkem i vlhkostí – tzv. pasivace. • Zinek se také rozpouští v roztocích hydroxidů, vodném amoniaku a za tepla také v chloridu amonném, což je projevem jeho amfoterity. • Zinek ve velmi čistém stavu, tak rozpouštění v kyselinách ani hydroxidech neprobíhá nebo probíhá velmi pomalu.

5. Zinek na vzduchu při zahřátí hoří jasně svítivým modrozeleným plamenem, přičemž vzniká bílý oxid zinečnatý. • Za červeného žáru se zinek oxiduje také vodní parou a oxidem uhličitým, který se redukuje na oxid uhelnatý. • S halogeny reaguje zinek velmi neochotně a pouze za přítomnosti vlhkosti. • Sirovodík působí na zinek za normální teploty a vzniká tak sulfid zinečnatý. • Za tepla se zinek slučuje také se sírou a fosforem. • S dusíkem, vodíkem a uhlíkem se neslučuje vůbec, ale s amoniakem tvoří za vysokých teplot nitrid zinečnatý. • S velkým množstvím kovů je zinek neomezeně mísitelný a tvoří slitiny a s některými tvoří dokonce sloučeniny.

6. Výskyt: • V zemské kůře • Hlavním minerálem a rudou pro průmyslovou výrobu zinku je sfaleritneboli blejno zinkové ZnS, v přírodě se v malém množství vyskytuje také další minerál se složením ZnS, avšak v jiné krystalové modifikaci známý jako wurtzit. • Dalšími minerály zinku jsou smithsonit neboli kalamín uhličitý ZnCO3, kalamín křemičitý Zn2SiO4.H2O, willemit Zn2SiO4, troosit (Zn, Mn)2SiO4, zinkit neboli červená ruda zinková ZnO, franklinit (Zn, Mn)O.Fe2O3, zinečnatý spinel ZnO.Al2O3 a hemimorfit Zn4Si2O7(OH)2. Vzácně se v přírodě můžeme setkat i s elementárním, kovovým zinkem.

8. Výroba: • Zinek se z 90 % vyrábí ze svých sulfidických rud. Proces výroby začíná koncentrací rudy sedimentačními nebo flotačními technikami a následným pražením rudy za přístupu kyslíku. 2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2

9. Využití: • Některé části motorových karburátorů, kovové ozdoby, okenní kliky, konve, vědra, vany, střešní okapy, střechy, obkládání nádrží, skříní, ledniček apod. • Ze slitin zinku je nejvýznamnější slitina s mědí – bílá a červená mosaz. • Zinek se v menší míře používá i při výrobě klenotnických slitin se zlatem, stříbrem, mědí a niklem. Využívá se ho také k srážení zlata vyluhovaného kyanidem a v hutnictví k odstříbřování olova – tzv. parkesování. • Ze zinku se také razily mince

10. Kadmium - Cd • Ox.číslo :+ll • Měkký, lehce tavitelný, toxický kovový prvek • Elektronová konfigurace : [Kr] 4d105s2

11. Základní fyzikálně-chemické vlastnosti: • prvek bíle stříbrné barvy • Patří mezi přechodné prvky, které mají valenční elektrony v d-sféře. • V silných minerálních kyselinách je kadmium dobře rozpustné za vývoje plynného vodíku. Na vzduchu je kovové kadmium stálé, ale v atmosféře kyslíku je možné jej zapálit za vzniku oxidu kademnatého CdO.

12. Výskyt a výroba: • V přírodě se kadmium vyskytuje jako příměs rud zinku a někdy i olova, z nichž se také společně získává. K oddělení kovů se vzhledem k poměrně nízkému bodu varu požívá destilace. • Pokrytí povrchu jiného kovu kadmiem bylo dříve velmi často používáno jako antikorozní ochrana především pro železo a jeho slitiny. • Galvanické kadmiování různých pracovních nástrojů a železných součástek sloužilo jako vysoce účinná ochrana před atmosférickou korozí. • Kadmium je nezbytné pro výrobu nikl-kadmiových akumulátorů, kde slouží jako materiál pro zápornou elektrodu.

13. Rtuť - Hg • Těžký, toxický kovový prvek. • za normálních podmínek kapalný • Ox.čísla: +l , +ll

14. Základní fyzikálně - chemické vlastnosti. • kapalný kovový prvek stříbřitě bílé barvy • Je nápadně těžká a dobře vede elektrický proud • Patří mezi přechodné prvky, které mají valenční elektrony v d-sféře. • Z minerálních kyselin je rtuť dobře rozpustná v kyselině dusičné za vývoje oxidů dusíku. Na vzduchu je rtuť neomezeně stálá, velmi ochotně však reaguje s elementární sírou a halogeny. • S některými kovy tvoří kapalné i pevné slitiny – amalgámy. Zvláště snadno vzniká amalgám zlata a rtuť proto vzbuzovala již odedávna zájem alchymistů, kteří věřili, že s její pomocí vytvoří zlato i z jiných prvků pomocí tzv. transmutace.

15. Výskyt a výroba: • V přírodě se rtuť vyskytuje poměrně vzácně i jako elementární prvek. • Hlavním minerálem a zdrojem pro výrobu je však sulfid rtuťnatý, HgS, česky rumělka neboli cinabarit. • Výroba rtuti z rumělky spočívá v její pražení za přístupu vzduchu podle rovnice: HgS + O2 → Hg + SO2 • Další možností získání elementární rtuti ze sulfidických rud je její redukce kovovým železem nebo pražení rudy s přídavky oxidu vápenatého 4 HgS + 4 CaO → 4 Hg + 3 CaS + CaSO4

17. Využití: • Nejvýznamnější uplatnění v praxi má rtuť ve formě svých slitin s jinými kovy – amalgámy. • V běžném životě se nejčastěji setkáme s amalgámy dentálním, používanými v zubním lékařství jako velmi odolná výplň zubu po odstranění zubního kazu. • Elementární rtuť se používá jako náplň různých jednoduchých fyzikálních přístrojů – teploměrů a tlakoměrů na měření atmosférického tlaku. • Výbojky a zářivky