A fémek általános jellemzése, a fémek korróziója

A vas gyártása: A vasérceket magas hőmérsékleten szénnel redukálják így nyerik ki ércből a vasat. Gyártásához segédanyagokat is használnak:

• szén, ami biztosítja a magas hőmérsékletet, redukálja a vas oxidokat, ötvözi a vasat
• salakképző anyag, ami megköti a szennyező anyagokat
• a levegő szolgáltatja az oxigént a szén égéséhez. A folyamat lényege: 2Fe₂O₃+3C = 4Fe+3CO₂. A vasolvasztó terméke a nyersvas, melyből kis mennyiségben öntvényt, nagyobb részéből acélt gyártanak.

 

Rézcsoport elemei és vegyületei

Réz (Cu), ezüst (Ag), arany (Au). Az ezüst és az arany nemesfém. A rézcsoport elemei magas olvadáspontú, nagy sűrűségű, jól megmunkálható nehéz fémek. Jól vezetik az elektromos áramot és a hőt. Reakciókészségük csekély, levegőn nem korrodálódnak. A réz felületén összefüggő oxid réteg alakul ki. Nedves és szén-dioxid tartalmú levegőn zöld bevonat, úgynevezett patina vonja be a réztárgyak felületét, amely a korróziótól megvédi. Az ezüst a levegőn megfeketedik. Az arany a levegőn nem változik. A természetben tisztán elemi állapotban is előfordulnak.

Réz (Cu): Biológiai és gyakorlati szempontból legnagyobb jelentősége a réznek van. Vörös színű, közepes keménységű, nagy sűrűségű fém, jól megmunkálható, magas hőmérsékleten az oxigénnel reakcióba lép. Jól vezeti a hőt és az elektromosságot. A rézvegyületek mérgezőek. A rezet az elektronikai ipar használja nagy mennyiségben (huzalok, elektródák készítésére). Ötvözetei is jelentősek. Természetben előfordulhat elemi állapotban, de vegyületeiben gyakoribb. Vegyületeiből állítják elő redukcióval.

Ezüst (Ag): előfordul színállapotban és vegyületeiben. Az ezüstöt főként ólom, cink, rézércek ezüstszennyeződéseiből vonják ki. Fémesen csillogó, kis keménységű, jól munkálható fém. Az elektromosságot jól vezeti. Tömény oxidáló hatású savakban oldódik. Vegyületei közül az ezüst-halogenideknek van jelentőségük.

Arany (Au): nagy sűrűségű, igen puha, sárga színű fém. Jól vezeti az elektromos áramot. A színarany 24 karátos, az ennél kisebb karátos tárgyak arany-réz vagy arany-ezüst ötvözetek. Az elektronikai iparban és dísztárgyak készítésére használják.

Rézszulfát (CuSO₄): kék színű, 5 mól vízzel kristályosodó vegyület. Hevítve fehér színű, vízmentes rézszulfáttá alakul, mely víz hatására ismét visszanyeri kék színét. Vizes oldata savas kémhatású, mezőgazdaságban alkalmazzák, vizek tisztítására. Vigyázni kell vele, mert mérgező hatású vegyület.

 

A cinkcsoport elemei és vegyületei

Cink (Zn), kadmium (Cd), higany (Hg). A cinkcsoport elemei a környezeti hatásoknak ellenállnak, de korrodálódnak. A cink és kadmium felületén védő oxidréteg alakul ki, a higany a levegőn nem változik. A cink és kadmium savakban oldódnak. A cink lúgokban is oldódik.

A higany (Hg): Csak oxidálósavakkal lép reakcióba. Higannyal a legtöbb fém ötvöződik, amalgámot képez. A higany térfogata hőmérsékletváltozás hatására alakul. A higany természetben elemi állapotban is előfordul.

A kadmium (Cd): Jelentősége megnőtt, mivel neutron befogásra, atomreakciók szabályozására alkalmazzák.

Cink (Zn): A cinkcsoport legjelentősebb eleme. Kékesszürke rideg fém. 1500 ^oC-on jól nyújtható. Felületi oxidrétege megvédi korróziótól, ezért a levegő hatásának kitett vastárgyakat cinkkel vonják be. Savakban, lúgokban jól oldódik. Széleskörű felhasználása: tetőfedő anyag, vas és acéltárgyak bevonására alkalmazzák. ötvözőanyagként is jelentős. Természetben csak vegyületeiben fordul elő, redukcióval nyerik ki a tiszta fémet. Mérgező hatása miatt, a cinkkel bevont vagy cinkből készült edényeket háztartásban nem szabad használni.