Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
Gvožđe pripada prelaznim metalima
Nalazi u osmoj grupi i četvrtoj periodi PSE
Elektronska konfiguracija gvožđa: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
! Prikazati raspored elektrona u podnivoima (u "kućicama")
U elementarnom stanju gvožđe postoji kao meteorsko gvožđe, koje potiče od meteora koji su pali na Zemlju
Najveći komad elementarnog gvožđa težak je 60 tona. U pitanju je najveći meteorit Hoba
https://en.wikipedia.org/wiki/Hoba_meteorite
hematit
Navažnije rude gvožđa su oksidne rude hematit (Fe2O3) i magnetit (Fe3O4)
Značajna je i sulfidna ruda pirit FeS2
magnetit
pirit
Hem
Gvožđe je biogeni element
Ulazi u sastav krvi, kao deo hema.
Hem je kompleksno jedinjenje koje ulazi u sastav proteina hemoglobina i mioglobina
Uloga hema je da prenosi kiseonik kroz organizam
Nedostatak gvožđa dovodi do pojave anemije
Zeleno lisnato povrće je bogat izvor gvožđa
Hemoglobin
Gvožđe se kao i drugi metali dobija iz rude.
Zajednički opšti princip dobijanja metala jeste da se vrši redukcija jona metala iz rude. Redukcija može da se vrši na više načina pa postoje pirometalurški, elektrometalurški i hidrometalurški postupci dobijanja metala.
Gvožđe se dobija pirometalurškim postupkom, iz oksidnih ruda magnetita i hematita i karbonatne rude siderita.
Reakcija se odvija u postrojenju koje se zove visoka peć.
Redukcija gvožđa se vrši na visokoj temperaturi ugljem- koksom(C). Koks ima trostruku ulogu: gorivo, redukciono sredstvo i supstanca koja vezuje gvožđe.
U procesu učestvuju i topitelji koji služe za uklanjanje primesa iz ruda.
Glavni produkt procesa je sirovo gvožđe koje se dalje prerađuje. Sporedni produkti su šljaka, zgura i smeša gasova
1. Pri dnu peći gde je najviša temperatura koks sagoreva sa kiseonikom iz vazduha koji se uduvava:
C(s) + O2(g) --> CO2(g)
2. Dobijeni ugljenik(IV)-oksid se zatim kreće naviše i redukuje užarenik koksom:
CO2(g) + C(s) --> CO(g)
3. Dobijeni ugljenik (II)-oksid redukuje okside gvožđa do elementarnog gvožđa:
3Fe2O3(l) + CO(g) --> 2Fe3O4(l) + CO2(g)
* Fe +3 se redukuje do mešovitog oksida u kom Fe ima oksidacione brojeve +2, +3
4. Zatim se mešoviti oksid redukuje:
Fe3O4(l) + CO(g) --> 3FeO(l) + CO2(g)
*Fe se redukuje do oksidacionog stanja +2
5. I na kraju procesa se gvožđe(II)-oksid redukuje do sirovog-elementarnog gvožđa:
FeO(l) + CO(g) --> Fe(l) + CO2(g)
gvožđe je meko, krto, žilavo
srebrnastobele boje
provodi elektricitet i toplotu zbog delokalizovanih elektrona
- metalni karakter gvožđa uslovljavaju dva 4s elektrona
- formiraju se metalne kristalne rešetke građenjem veze u kojoj učestvuju ns2 elektroni
i građenjem kovalentne veze u kojoj učestvuju nespareni (n-1)d elektroni
ima veliku gustinu i visoke temperature topljenja i ključanja
ima magnetna svojstva
- ima oksidacione brojeve +2 i +3
- na vlažnom vazduhu korodira- rđa
- Gvožđe se u naponskom nizu nalazi ispred vodonika što znači da reaguje sa kiselinama:
Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2
gvožđe(II)-hlorid
- Koncentrovana azotna i sumporna kiselina pasiviziraju gvožđe i zbog toga se cisterne za transport i čuvanje ovih kiselina izrađuju od gvožđa.
gvožđe(II)-oksid FeO
gvožđe (III)-oksid Fe2O3
- bazan
- crni prah
- Fe(2+) joni žutozeleni, ali brzo oksiduju do tamne boje
- dobija se redukcijom gvožđe(III)-oksida u prisustvu vodonika ili ugljen-monoksida
Fe2O3 + H2 → 2FeO + H2O
-bazan
-braon boje
- dobija se prevođenjem vlažnog vazduha ili vodene pare preko užarenog gvožđa
3Fe + 2O2 → 2Fe3O4
ili
(FeO ∙ Fe2O3)
gvožđe(II)-hidroksid Fe(OH)2
gvožđe(III)-hidroksid Fe(OH)3
FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4
-dobija se dejstvom alkalija na gvožđe(II) soli i izdvaja se kao beli, pihtijast talog
- stajanjem na vazduhu oksiduje i dobija tamnozelenu boju, dok se na kraju pretvara u crvenomrki gvožđe(III)-hidroksid
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)3
-dobija se dejstvom alkalija na gvožđe(III) soli, izdvaja se kao talog crvenomrke boje
-njegovim zagrevanjem dobija se oksid
FeCl3 + 3KOH → 2Fe(OH)3 + 3KCl
3Fe(OH)3 → 2Fe2O3 + H2O
Zelena galica
Zelena galica FeSO4 * 7H2O
- koristi se u tekstilnoj industriji i u poljoprivredi za borbu protiv štetočina
Kompleksne soli:
kalijum-heksacijanoferat(II) K4[Fe(CN)6]
- koristi se za dokazivanje gvožđe(III) jona
(berlinsko plavo)
kalijum-heksacijanoferat(III) K3[Fe(CN)6]
- koristi se za dokazivanje gvožđe(III) jona
(boja krvi)
Gvožđe(III)-hlorid
-koristi se u industriji boja
- dobija se reakcijom gvožđa sa hlorom
2Fe + 3Cl2 --> 2FeCl3
Kompleksi
Gvožđe(III)-hlorid
-gvožđe je najjeftiniji i najvažniji tehnički metal, ali se retko koristi čisto zbog svoje krtosti
-najveću primenu ima legura gvožđa ČELIK
-primenu ostalih važnijih jedinjenja smo spominjali na prethodnim slajdovima
Čelik je legura gvožđa i manje od 1.7% ugljenika
Čelik je opšti izraz za stotine Fe-legura koje pored ugljenika sadrže još neki element poput mangana, nikla, hroma i sl.
Koristi se u građevinarstvu za izradu konstrukcija mostova i zgrada, cevi, armature i sl. zbog svoje čvrstoće
Sadrži najviše hroma, a zatim gvožđa i molibdena
Karakteristika mu je otpornost ka koroziji
Koristi se za izradu pribora za jelo i raznih ukrasnih predmeta
Sadrži ugljenik i nikal
Odlikuje se čvrstoćom i otpornošću ka koroziji
Koristi se za izradu zupčanika i topovskih cevi
Sadrži ugljenik i mangan
Odlikuje se velikom tvrdoćom
Koristi se za izradu drobilica i mlinova
Kućna laboratorija
- Zbog korozije gvozdeni predmeti rđaju i vremenom propadaju. Da bi se sprečilo propadanje gvozdenih predmeta može pomoći tretman kiselinom, npr. sirćetom koje reaguje sa rđom-oksidom gvožđa i uklanja ga sa gvozdenog predmeta.
- Nakon tretmana predmet sija i izgleda kao nov, a da bi se zadržao takav izgled i sprečilo ponovno rđanje potrebno je prelakirati ga bezbojnim lakom.
- Postoje podaci da su u starom Egiptu faraoni zlato otkupljivali gvožđem, a da je u starom Rimu vereničko prstenje pravljeno od gvožđa.
- Gvožđe je neophodno za rast, razvoj i normalno funkcionisanje ćelija. Višak gvožđa u organizmu se skladišti najviše u jetri u proteinima, feritinu i hemosiderinu. Feritin može da sadrži do 4500 jona trovalentnog gvožđa.
- Gvožđe se u organizmu nadoknađuje konzumiranjem namirnica bogatih gvožđem- džigerice, govedina, crveno vino, pasulj, suvo grožđe, hleb i belance jajeta. Gvožđe se najlakše apsorbuje iz crvenog mesa, pa vegeterijanci i vegani treba da vode računa o namirnicama koje konzumiraju i njihovim količinama kako bi unosili dnevne potrebe organizma za gvožđem. Muške osobe starosti 15-18 godina treba da unose oko 11mg Fe na dan, a ženske osobe 14mg.
1. Rajić Snežana: Hemija 2 za drugi razred gimnazije prirodno-matematičkog, Zavod za udžbenike, Beograd
2. Korolija Jasminka i Mandić Ljuba: Hladna vatra, Laguna, Beograd