Szervetlen k

1
Szervetlen kémia
2
Szervetlen kémiaNevezéktan
A kémiai vegyületek szisztematikus elnevezése,
lehetové téve a rendszerezést.
IUPAC (International Union of Pure and Applied
Chemistry Tiszta és Alkalmazott Kémia
Nemzetközi Uniója) nemzetközi elnevezési
szabályai alapján
http//www.chem.qmul.ac.uk/iupac/
Az elnevezés szabályai az alkotórészek
elektronegativitásának és oxidációs számainak
figyelembevételével, azok alkalmazásán alapulnak.

• Kivétel a triviális (hétköznapi) nevek néhány
  anyagra, pl.
• H2O víz (hidrogén-oxid)
• NH3 ammónia (trihidrogén-mononitrid)
• HNO3 salétromsav (nitrogénsav)
• CuSO45H2O rézgálic (réz(II)-szulfát
  kristályvizes)
• Na3PO4 trisó (nátrium-foszfát)

3
Szervetlen kémiaNevezéktan

• 1. Vegyület két elembol áll
• fém-nemfém (általában ionosak) a fémion
  alkotórész az elem teljes nevével, elso
• helyen szerepel, a nemfém szótöve -id
  toldalékot kap és nem jelöljük a kapcsolódó
• komponensek számát

• fém-oxidációs száma állandó
• MgBr2 - magnézium-bromid
• Al2O3 - alumínium-oxid
• Na2S - nátrium-szulfid (latin)
• CaC2 - kalcium-karbid (latin)
• NH4Br - ammónium-bromid (NH4
  alkálifémekhez soroljuk)
• KOH - kálium-hidroxid (nem bomló
  összetett anionok elnevezése analóg)
• NaCN - nátrium-cianid
• Ca(SCN)2 - kalcium-rodanid
• fémnek több oxidációs számú formája létezik a
  fém neve után római számmal jelezzük
• az ion töltését
• FeCl2 - vas(II)-klorid
• Fe2O3 - vas(III)-oxid
• HgO - higany(II)-oxid
• Hg2Cl2 - higany(I)-klorid (nem ionos,
  hanem molekula, ezért nem HgCl)

4
Szervetlen kémiaNevezéktan

• 1. Vegyület két elembol áll
• nemfém-nemfém vagy metalloid (általában
  kovalens kötésu molekulák) úgy
• mint a fém-nemfém esetben, csak itt a névben
  görög számnevekkel jelezzük mind a két
• összetevo számát (bár a mono- sokszor
  elmarad).
• 1 mono 2 di, 3 tri 4 tetra, 5
  penta 6 hexa 7 hepta 8 okta 9 nona
  10 deka
• A két atom közül melyik legyen az elso ill.
  második helyen az alábbi, periódusos rendszeren
  
• alapuló, sorrend alapján
• B Si C Sb As P N H
  Te Se S I Br Cl O F
• A balra elhelyezkedo megnevezése kationnal
  analóg módon történik, míg a jobbra található
• az anion mintájára -id toldalékot kap.
• CO - szén-monoxid
• CS2 - szén-diszulfid
• N2O - dinitrogén-oxid
• N2O3 - dinitrogén-trioxid
• HBr - hidrogén-bromid
• HCN - hidrogén-cianid
• H2O2 - hidrogén-peroxid
  (dihidrogén-dioxid)
• PH3 - foszfor-hidrogén (trihidrogén-foszfi
  d)

5
Szervetlen kémiaNevezéktan
2. Összetett aniont tartalmazó vegyületek és
oxosavak A többatomos anionokban egy nemfém,
annak oxidációs állapotától függoen, különbözo
számú oxigénhez kapcsolódik kovalens kötéssel
(pl. SO42-, SO32-, NO3-, ClO-, ClO3-, ClO4-).
Ilyen ún. oxoaniont a magas oxidációs számú fémek
is képezhetnek (pl. CrO42-, MnO4-).
Oxoanionhoz hidrogénion kapcsolódik oxosavak
(pl. H2SO4, HClO, H3PO4, H2CO3).
Oxidációs számok
sav neve anion neve B C, Si N, P, As, Sb S, Se, Te Cl, Br, I
per..sav per.át - - - - 7
..sav át 3 4 5 6 5
.essav ..it - - 3 4 3
hipoossav hipo.it - - (1) (2) 1
A halogének és a nitrogén oxoanionjai mindig -1
töltésoek (pl. BrO3-, NO3-, ClO-), a páros
oxidációs számú központi atomok oxoanionjai
mindig -2 töltésoek (pl. CO32-, SO42-, SO32-)
kivétel SiO44- a páratlan oxidációs számú
központi atomból képzett ionok töltése pedig
mindig -3 (pl. PO43-, PO33-).
6
Szervetlen kémiaNevezéktan
2. Összetett aniont tartalmazó vegyületek és
oxosavak. Példák
HClO4 perklórsav HBrO3 - brómsav H2SeO4 -
szelénsav HClO2 - klórossav HClO - hipoklórossav
NaClO4 - nátrium-perklorát KBrO3 -
kálium-bromát K2SeO4 - ammónium-szelenát KClO2 -
kálium-klorit Ca(ClO)2 - kalcium-hipoklorit
Kivételek A nitrogén és a szilícium oxosavjának
nevét egy-egy ásványuk alapján képezzük
(salétrom, kova), a szén és a kén oxoanionját
pedig latin nevükbol (karbon, szulf(ur))
származtatjuk.
H2SO4 kénsav HNO3 - salétromsav H4SiO4 -
orto-kovasav H2CO3 - szénsav H2SO3 -
kénessav HNO2 - salétromossav
CuSO4 - réz(II)-szulfát Bi(NO3)3 -
bizmut(III)-nitrát Mg2SiO4 - magnézium-ortosziliká
t CaCO3 - kalcium-karbonát MgSO3 -
magnézium-szulfit NH4NO2 - ammónium-nitrit
7
Szervetlen kémiaNevezéktan
2. Összetett aniont tartalmazó vegyületek és
oxosavak. Savanyúsók többértéku savak azon
sói, melyekben nincs minden hidrogén
fémionra cserélve. Nevüket a sóalak nevébol
származtatjuk, a maradék hidrogének számának
jelölésével
Na2CO3 - nátrium-karbonát K3PO4 -
kálium-foszfát (NH4)3SbO4 - ammónium-antimonát
NaHCO3 - nátrium-hidrogén-karbonát K2HPO4 -
kálium-hidrogén-foszfát (NH4)H2SbO4 -
ammónium-dihidrogén-antimonát
Vegyes sók egyértéku sav sója
NaHF2 - nátrium-hidrogén-fluorid (NaF
HF) KH(IO3)2 kálium-hidrogén-jodát (KIO3
HIO3)
Fémeket tartalmazó összetett anionok
HMnO4 permangánsav H2CrO4 krómsav H2Cr2O7 -
dikrómsav
MnO4- - permanganát ion CrO42- - kromát
ion Cr2O72- - dikromát ion
8
Szervetlen kémiaHidrogén

• 1. oszlop (alkálifémek), 1. sor nem minden
  tulajdonsága illik az alkálifémekhez
• Elektronszerkezet 1s1 rendszám 1 atomtömeg
  1
• Elofordulás 93 a világegyetemben 61 az
  emberi testben
• Vegyérték 1 oxidációs szám 1, -1
• Elektronegativitás 2.1
• Természetes körülmények között kétatomos
  molekulákat alkot, kötési energia -436 kJ/mol
• Természetes körülmények között gáz, legkönnyebb,
  14,4-szer könnyebb a levegonél
• Könnyen ad le elektront (oxidációs szám 1), de
  szabad proton természetes körülmények
• között nem marad meg önállóan (H3O, NH4). Ez
  a gyakoribb ionos formája.
• ENlt1 fémekkel sószeru hidrideket képez
  (oxidációs szám -1). H--ion csak kristályban
• létezik, vízben oldva H- H3O H2
  H2O
• Hasonló elektronegativitású elemekkel (nemfémes
  elemek) kovalens kötésu molekulákat
• képez (elsosorban a C szerves vegyületek)
• Redukálószer oxidokat, halidokat
• Eloállítás labor Zn HCl ipari méretben
  földgáz vízgoz reakciójával
• Felhasználás ammóniagyártás, hidrogénezés (pl.
  folyékony olajokat szilárd zsírokká),
• redukálószer (pl. ásványokból nyert oxidokat
  fémmé)
• Hidrogén alapú gazdaság energiatermelés
  (gépjármumotor, fúziós reaktor)
• !!!drága eloállítás, oxigén jelenlétében
  robbanékony!!!

9
Szervetlen kémiaHidrogén
Nemzetközi Kísérleti Termonukleáris Reaktor (ITER)

• Cadarache (Franciaország)
• Építés 2009 - 2018
• Kísérleti üzemeltetés 20 év
• Homérséklet 150 millió ºC
• Elektromos futésmágneses térrel való
• összenyomás ? plazma állapot
• Teljesítmény 500 MW 400 s-on keresztül
• Ezalatt fél gramm deutérium/trícium keverék
• fúzionál a 840 m3-es reaktorban.

10
Szervetlen kémiaAlkálifémek

• I. oszlop
• Elektronszerkezet ns1
• Vegyérték 1 oxidációs szám 1
• Elektronegativitás 0.7-1 (ionvegyületeket
  képeznek, 1 töltésu ionjaik
• elektronszerkezete nemesgázszeru, nagyon
  stabil, ionizációs energia kicsi)
• Természetes körülmények között szilárd
  halmazállapotúak, térközepes
• kockarácsot alkotnak
• Oxigénnel, vízzel azonnal reagálnak,
  védofolyadék (pl. petróleum) alatt tartják
• Suruségük, keménységük kicsi

• Nátrium
• Nagyon reaktív 2Na 2H2O 2NaOH H2
• Természetben fo elofordulási formája NaCl,
  Na2CO3
• Eloállítás NaCl olvadék elektrolízisével
• Felhasználás redukálószer, nátriumgozlámpa

• Nátrium-hidroxid (NaOH)
• Fehér kristály (vizes oldata színtelen), nagyon
  eros bázis
• Kristályos állapotban rendkívül higroszkópos,
  levegobol H2O-t, CO2-t megköti
• Eloállítás NaCl-oldat elektrolízisével
• Felhasználás textil- és papíriparban, szappan
  és mosószergyártás

11
Szervetlen kémiaNa fontosabb vegyületei

• Nátrium-klorid (NaCl)
• Színtelen kristály
• Elofordulás tengervízben (2.7),
  kosótelepeken, állati szervezetben (emberi
• vérben 0.85)
• Eloállítás sóbányákból
• Felhasználás fémnátrium, nátriumvegyületek,
  klór, klórvegyületek eloállítására
• Olvadékelektrolízis 2NaCl 2Na Cl2
  (Tlt700 ºC)
• Oldatelektrolízis 2NaCl 2H2O 2NaOH
  Cl2 H2

• Nátrium-hipoklorit (NaOCl, Hypo)
• Fertotleníto- tisztító-, illetve mosószer
• Eloállítás NaCl-oldat elektrolízisével 2NaOH
  Cl2 NaOCl NaCl H2O

Diszproporcionálódás olyan redoxireakció,
melyben egy elem adott oxidációs számú formája
két különbözo oxidációs számú formává alakul.
0
1 -1 A fenti
reakcióban Cl2 OCl- Cl-
Szinproporcionálódás két különbözo oxidációs
formából lesz egy.
5 -1 0
IO3- 5I-
3I2 3O2-
12
Szervetlen kémiaNa fontosabb vegyületei

• Nátrium-karbonát (Na2CO3.10H2O)
• Színtelen kristály ? 100ºC-on hevítve fehér por
  (kristályvíz elvesztés)
• Elofordulás talajban (sziksó) ha túl sok,
  terméketlenné teszi a talajt
• Felhasználás szappan-, mosószer-, üveggyártás,
  vízlágyítás
• Oldata lúgos kémhatású Na2CO3 2H2O
  2NaOH H2CO3 (hidrolízis)

• Nátrium-hidrogén-karbonát (NaHCO3,
  szódabikarbóna)
• Fehér kristály
• Felhasználás gyógyászatban fölös gyomorsav
  lekötésére
• Oldata enyhén lúgos kémhatású NaHCO3 H2O
  NaOH H2CO3 (hidrolízis)

• Nátrium-foszfát (Na3PO4, trisó)
• Fehér kristály
• Vizes oldata lúgos Na3PO4 3H2O 3 NaOH
  H3PO4 (hidrolízis)
• Felhasználás mosószerek, vízlágyítás

• Nátrium-tioszulfát (Na2S2O3.5H2O, fixírsó)
• Színtelen kristály
• Felhasználás analitikában jodometriában
  2Na2S2O3 I2 Na2S4O6 2NaI
• ill. kép rögzítésére fényképészetben AgBr
  Na2S2O3 Na3Ag(S2O3)2 NaBr

13
Szervetlen kémiaK és fontosabb vegyületei

• Kálium
• Nátriumhoz hasonló, de nála reakcióképesebb
  (kisebb EN miatt)
• Természetben fo elofordulási formája KCl
  kosótelepeken NaCl kísérojeként
• Eloállítás KCl, KOH vagy K2CO3 olvadék
  elektrolízisével
• Felhasználás mutrágyagyártás, pirotechnika,
  robbanóanyag-gyártás

• Kálium-klorid (KCl)
• Jelentoség növényi szervezetben
• Felhasználás mutrágyagyártás, K és KOH
  eloállítás, méreginjekció,
• gyógyászatmániákus depresszió kezelése

• Kálium-hidroxid (KOH)
• Fehér kristály (vizes oldata színtelen),
  NaOH-nál is eros bázis
• Kristályos állapotban rendkívül higroszkópos,
  levegobol H2O-t, CO2-t megköti
• Oldja az üveget.
• Eloállítás KCl-oldat elektrolízisével
• Felhasználás textil- és papíriparban, szappan
  és mosószergyártás, élelmiszer-
• iparban gyümölcs héjának eltávolítása

• Kálium-nitrát (KNO3)
• Felhasználás mutrágya, feketelopor, füstbomba,
  élelmiszer tartósítószer (E252)

14
Szervetlen kémiaAlkáliföldfémek

• II/A. oszlop
• Elektronszerkezet ns2
• Vegyérték 2 oxidációs szám 2
• Elektronegativitás 0.9-1.5 (Mg-tól lefelé
  ionvegyületeket képeznek, 2 töltésu
• ionjaiknak nemesgáz elektronszerkezete van,
  ionizációs energia kicsi)
• Berillium nagyobb elektronegativitása (1.5)
  miatt inkább kovalens vegyületet
• képez, bizonyos esetekben a Mg is
• Természetes körülmények között szilárd
  halmazállapotúak
• Oxigénnel, vízzel reagálnak (kevésbé intenzíven
  mint az alkálifémek),
• aktivitásuk a rendszámmal no (ahogy EN
  csökken)
• Suruségük, keménységük kicsi (nagyobb mint az
  alkálifémeké)
• Redukálószerek (gyengébbek mint az alkálifémek)

15
Szervetlen kémiaMg és fontosabb vegyületei

• Magnézium
• Ezüstfehér, könnyu fém.
• Természetben csak vegyületben fordul elo
• magnezit (MgCO3), a dolomit (CaCO3.MgCO3),
• Felületén védo oxidréteg (MgO) képzodik
• Jellegzetes az égése, vakító fehér fényt bocsát
  ki
• (égésho -603 kJ/mol)

16
Szervetlen kémiaMg és fontosabb vegyületei

• Magnézium
• Ezüstfehér, könnyu fém.
• Természetben csak vegyületben fordul elo
• magnezit (MgCO3), a dolomit (CaCO3.MgCO3),
• Felületén védo oxidréteg (MgO) képzodik
• Jellegzetes az égése, vakító fehér fényt bocsát
  ki
• (égésho -603 kJ/mol)
• Eloállítás MgCl2 olvadék elektrolízisével,
  karbonát
• hevítésével kapott oxid redukciójával
• Felhasználás villanófény, víz alatti fáklya,
  ötvözetek
• eloállítása repülogépekhez

• Magnézium ötvözetek kis suruségu, de nagy
  szilárdságúak
• Magnálium Al 5-50 Mg nyomokban egyéb
  elemek
• kevés Mg szilárd repülogép és autó
  alkatrészek
• sok Mg törékeny, a por gyúlékony
  pirotechnikában csillagszóró
• Duralumínium repülogépek szerkezeti anyagának
  nagy része

17
Szervetlen kémiaMg és fontosabb vegyületei

• Magnézium-hidroxid (Mg(OH)2)
• Gyenge lúg, vízben rosszul oldódik (Mg-O kötés
  erosen kovalens jellegu)
• Eloállítás természetben ásvány formájában
  elofordul
• Felhasználás gyomorsav megköto, konzerv
  gyümölcsök, zöldségek színének
• tartósítása (E528)

• Magnézium-klorid (MgCl2)
• Gyenge sav (savasan hidrolizál) Mg2 2H2O
  Mg(OH)2 2H (2H3O)
• Elofordulás természetben ásvány formájában
• Felhasználás Mg illetve Mg vegyületek
  eloállítására, cementgyártás, USA-ban
• utak jégtelenítésére
• Hidrogéntárolás egy formája Mg(NH3)6Cl2
  formájában sok ammóniát köt
• meg, mely hevítés hatására könnyen távozik

• Magnézium-szulfát (MgSO4) keserusó, Epson-só
• Eloállítás természetben heptahidrát formájában
  (MgSO4.7H2O) elofordul
• Felhasználás nagy magnézium-igényu növények
  (burgonya, bors, rózsa)
• trágyázása, gyógyászatban bélmozgás elosegíto,
  hashajtó

18
Szervetlen kémiaCa és fontosabb vegyületei

• Kalcium
• Ezüstfehér színu, könnyu fém.
• Lángfestés téglavörös
• Természetben csak vegyületben fordul elo
  mészko, kalcit, márvány
• (CaCO3), dolomit (CaCO3.MgCO3), fluorit
  (CaF2)
• Eloállítás CaCl2 ill. CaCl2CaF2 olvadék
  elektrolízisével
• Felhasználás redukálószer, ötvözetek
  (csapágyfémben 0.7 )

fluorit kalcit kristályon
19
Szervetlen kémiaCa és fontosabb vegyületei

• Állandó keménységet okozó sók CaCl2, Ca(NO3)2,
  CaSO4, MgCl2, Mg(NO3)2,
• 
  MgSO4
• Megszüntetés (vízlágyítás) Ca2 és Mg2 ionokat
  csapadék formájában leválasztani, majd szuréssel
  eltávolítani
• Ca2 Na2CO3
  CaCO3 2Na
• 3Ca2 2Na3PO4
  Ca3(PO4)2 6Na
• Ioncserélovel
• lágyvíz lecserélni a Ca2 és Mg2-ionokat
  Na-ionokra
• ionmentes víz a víz összes idegen ionját
  lecserélni H3O illetve OHionokra.

20
Szervetlen kémiaCa és fontosabb vegyületei

• Kalcium-szulfát (CaSO4.2H2O) gipsz
• Természetben gipsz1 ill. evaporit2 ásványok
• formájában
• Felhasználás építoipar (cement), iskolai
  kréta, gyógyászat (gipszelés),
• tuzálló fal
• 100-150 ºC-ra hevítve a kristályvíz 75-a
  távozik (cement, orvosi gipsz)
• CaSO4.2H2O ? CaSO4.½H2O 1½H2O
  
• (tuzálló falban lassan melegszik, mert elobb a
  kristályvíz távozására fordítódik a ho)
• teljesen kiégetett gipsz már nem tud vizet
  felvenni

• Kalcium-hidroxid Ca(OH)2
• CaCO3 ? CO2 CaO (égetett mész)
• Égetett mészbol vízzel (mészoltás) CaO H2O
  ? Ca(OH)2 (oltott mész)
• Felhasználás építoiparban habarcs készítésre
• Ca(OH)2 CO2 ? CaCO3 H2O
• (megkötés a csapadékként kiváló CaCO3 miatt)

21
Szervetlen kémiaBa és Ra

• Bárium (Ba) és fontosabb vegyületei
• Természetben BaSO4 (barit) ill. BaCO3
  formájában
• Lángfestés sárgászöld
• Eloállítás BaCl2 elektrolízisével
• Felhasználás kontrasztanyagként BaSO4
  formájában (jól elnyeli a Röntgen
• sugarakat) és tuzijátékban.

• Rádium (Ra) és fontosabb vegyületei
• Ritka elem, urán és tóriumásványok mellett,
  mint azok radioaktív bomlásának
• terméke
• 28 izotópja van, mind radioaktív
• A szervezetbe került rádium a csontokba beépül
• Felhasználás régebben sugárterápiára, ma már
  vannak olcsóbb sugárforrások
• neutronforrás Be a-sugárzás(Ra-ból) ?
  neutronok

22
Szervetlen kémiaFöldfémek, bór

• III/A. oszlop
• Elektronszerkezet ns2np1
• Vegyérték általában 3 ill. 1 (Ga, In, Tl)
  oxidációs szám 3, 1 (Ga, In, Tl)
• B félfém, a többi fém.
• Elektronegativitás 1.5-2.0 (B és Al gyakran
  képez kovalens kötéseket, a
• többiek viszont elsosorban ionosat)
• Természetes körülmények között szilárd
  halmazállapotúak

• Bór (B) és fontosabb vegyületei
• Atomrácsos kristályszerkezet, gyémánt után
  legkeményebb
• Természetben vegyületei formájában található,
  leggyakoribb a
• bórax, a bórsav Na sója Na2B4O710H2O
• Elektromos szigetelo, de jól vezeti a hot.
• Felhasználás 1) acélötvözo szerként növeli
  annak keménységét, kopásállóságát,
• korrózióval szembeni ellenállását
• 2) bórszálakat urrepülogépek gyártásánál, kis
  súlyuk és nagy szakítószilárdságuk
• miatt.
• Bórax felhasználása acélgyártásban csökkenti
  a vas-oxid olvadáspontját,
• így az könnyebben eltávolítható az acélból.

23
Szervetlen kémiaAl és vegyületei
nátriumtetrahidroxo-aluminát
24
Szervetlen kémiaAl és vegyületei

• Al ötvözetek
• Magnálium, duralumínium (lásd magnéziumnál)
• Csoportosítás
• - Alakítható (sajtolható) ötvözetek nagy
  szilárdság a cél. A keverékek
• jellege (koncentrációk!) szilárd oldat. Fo
  ötvözok Cu, Mn, Mg
• Duralumínium (4,5 Cu 0,5 Mg 0,6 Mn).
  Cu-ra túltelített, ezért CuAl2
• halmazok keletkeznek. Megfelelo kezeléssel
  ezek finoman eloszolt kis szemcsék
• formájában válnak ki, ? nagy
  szakítószilárdság.
• Al-Cu-Ni ötvözetek magasabb homérsékleten
  nagy szakítószilárdság.
• A fenti ötvözetek a Cu miatt nem
  korrózióállóak.
• Al-Mg-Si ötvözetek (1 Si, 1 Mg, 0.7Mn)
  nagy szilárdságúak, korrózióállóak
• Al-Mn ötvözetek kituno korrózióállóság,
  képlékenység, hegeszthetoség.
• - Öntheto ötvözetek Al öntészeti
  tulajdonságai nem jók.
• Eutektikus összetételhez közel álló
  keverékek, alacsony op.
• Al-Si ötvözetek (sziluminok, 9-14 Si) jól
  önthetok, gyenge szakítószilárdságúak.
• Al-Si-Cu ötvözetek (4 Cu, 2.5 Si)
  önthetoség mellett nagy szilárdságúak.
• Al-Cu-Mg ötvözetek (4 Cu, 1.5 Mg)
  önthetok, nagy szilárdságúak, kis Ni-t,
• hozzáadva magas homérsékleten igénybevett
  alkatrészek (dugattyú).

25
Szervetlen kémiaAl és vegyületei

• Alumínium-oxid (Al2O3)
• Természetben korund, rubin (Cr2O3),
  zafír (FeO,Ti2O3)
• Al por hevítve 4Al 3O2 2Al2O3
  (DH-1687 kJ/mol)
• Az oxid nagy képzodési entalpiájának
  köszönhetoen az Al gyakran alkalmazott
• redukálószer (aktivási energiagátat a fejlodo
  ho leküzdi).
• Fémek (Cr, Mn) eloállítása oxidból
• 1. fém-oxid Al por gyújtókeverék (AlBaO2)
• 2. begyújtva Mg szalaggal 800 ºC
• 3. 3BaO2 4Al 3Ba 2Al2O3 reakcióból
  2000 ºC
• 4. pl. Cr2O3 2Al Al2O3 2Cr
• Felhasználás csiszolópapír - vas-oxiddal
  szennyezett korund

Alkáli-alumínium-szilikátok (Al2Si2O7.2H2O)
kaolinit vagy porcelánföld Agyag CaCO3, Fe2O3
szennyezodésekkel. Mészkovel keverve ?
portlandcement.
26
Szervetlen kémiaSzéncsoport

• IV/A. oszlop
• Elektronszerkezet ns2np2
• Vegyérték C, Si, Ge - 4 Sn, Pb 2
  (ritkábban 4)
• C nemfém Si, Ge félfém Sn, Pb fém.
• Elektronegativitás 2.5-1.8 (C, Si, Ge kovalens
  kötések, Sn, Pb inkább ionos)

• Szén (C) módosulatai
• Kristályos gyémánt, grafit, fullerének
• Ásványokban (70-10, amorf) antracit, koszén,
  barnaszén,
• lignit, tozeg
• Mesterséges faszén, vérszén, csontszén, korom,
  koksz
• (szénégetés, száraz lepárlás500 ºC-on, O2
  kizárásával hevítve)

Felhasználás - gyémánt (legkeményebb ásvány)
ékszeripar, üvegvágás, fúrófejek, vágóélek -
grafit elektródok, olvasztótégelyek (jó
vezetoképesség), kenoanyagokban - ásványi
szenek, koksz tüzelés - faszén, vérszén,
csontszén sok apró pórus nagy fajlagos
felület ? adszorbens - korom töltoanyag (pl.
gumiban)
27
Szervetlen kémiaSzéncsoport

• Fullerének mesterséges szén módosulatok (XX. sz.
  vége)
• páros számú (60, 72, 84 stb.) szénatomból álló
  molekulák
• Felfedezés 1985-ben Harold Kroto, Robert Curl,
  Richard Smalley
• 1996-ban kémiai Nobel-díj.
• A molekulákat kizárólag öt- és hattagú gyuruk
  építik fel.
• C atom három másik C atomhoz kapcsolódik (1
  kettos, 2 egyes kötés).
• Az ötszögek száma mindig 12.
• A C60 (backminsterfullerén) molekula
  futball-labda alakú.
• Felhasználás
• - molekulák könnyu elmozdulása jó kenési
  tulajdonságok
• - 160 atm, 25 ºC-on gyémánttá alakítható
  gyémántbevonat
• - fénnyel besugározva vezetik az
  elektromosságot optikai áramkörben
• - intersticiális C60 Rb-só 30 K alatt
  ellenállás nélkül vezeti az áramot (szupravezeto)

C60
szén nanocso hengeres fullerén
C540
28
Szervetlen kémiaSzén vegyületei

• Szerves vegyületek 5 millió
• Fontosabb szervetlen vegyületek
• Szén-monoxid (CO) színtelen, szagtalan gáz,
  szén tökéletlen égésekor
• Vér hemoglobinja megköti fejfájás, szédülés,
  fulladás
• Szintézisgáz (CO 3 H2) metanol, mubenzin
  eloállítása
• Szén-dioxid (CO2) színtelen szagtalan gáz,
  égést elfojtja (0.035)
• Folyadék csak 5 barnál nagyobb nyomás alatt
• Szárazjég szilárd CO2 (folyékony CO2
  párolgása
• nagy hoelvonásal jár ? megfagy)
• hutésre használják
• Szénsav (H2CO3) instabil, vizes oldata
  kétbázisú gyenge sav
• 
  
• H2CO3
  HCO3- H (H3O) K1 4.3.10-7 mol/dm3
  
• HCO3-
  CO32- H (H3O) K2 5.6.10-11 mol/dm3
• Szénsav sói, a karbonátok stabilak
• Karbonátion (CO32-) 6 delokalizált elektron

29
Szervetlen kémiaSzéncsoport többi eleme

• Szilícium (Si)
• Föld szilárd kérgének 30 -a. Kvarc és
  szilikátok a vulkáni kozetek 98-a.
• Kvarc (SiO2) hegyikristály, ametiszt,
  füstkvarc, rózsakvarc
• Si vízzel, savval nem, lúggal reagál Si
  4OH- SiO44- 2H2
• Eloállítás kálium-szilikofluoridból 3K2SiF6
  4Al 3Si KAlF4 K3AlF6
• Félvezeto vegyértéksáv és vezetési sáv közötti
  tiltott sáv 1.1 eV széles. Csak
• magasabb homérsékleten vezet. Adalékok
  segítségével alacsonyabb T-n is.
• N-típus adaléknak több elektronja van
  vezetési sávban vannak a fölös elektronok
• P-típus adaléknak kevesebb elektronja van
  vegyértéksávban pozitív lyukak
• Alkalmazás az elektronikában,
  számítástechnikában.
• SiO2 üvegyártás
• Germánium (Ge) ritka elem, félvezeto
• Ón (Sn) fehérbádog (ónbevonatú vas), bronz
  ötvözet (CuSn)
• Ólom (Pb) csovezetékek (védo PbO2 oxidréteg, híg
  sav nem oldja), akkumulátor,
• radioaktív sugárvédelem,
  ötvözetek (betufém Pb Sb Sn)

30
Szervetlen kémiaNitrogéncsoport

• V/A. oszlop
• Elektronszerkezet ns2np3
• N, P nemfém, As, Sb félfém, Bi fém
• Elektronegativitás 1.9-3.0 (többnyire kovalens
  kötést képeznek)
• Vegyérték, oxidációs szám sokféle
• -3 ammónia (NH3)
• -2 hidrazin (H2N-NH2)
• -1 hidroxilamin (H2N-OH)
• -0 nitrogén molekula (N2)
• 1 dinitrogén-oxid (N2O)
• 2 nitrogén-monoxid (NO)
• 3 dinitrogén-trioxid (N2O3)
• 4 nitrogén-dioxid (NO2)
• 5 nitrogén-pentaoxid (N2O5)

31
Szervetlen kémiaNitrogéncsoport

• Nitrogén (N)
• Gáz, levego 78-a. N2 nagyon stabil.
• 3 p elektronnal kötés, negyediket datív módon
  (NH4)

• N fontosabb vegyületei
• Ammónia (NH3) színtelen, szúrós szagú, nagy
  párolgásho, vízben jól oldódik.
• Felhasználás salétromsav és mutrágyagyártás,
  hutogép (helyette ma HCFC, HFC)

• Ammónium-klorid (NH4Cl)
• Kristályos, vízben jól oldódik, oldata kissé
  savas
• Hevítés hatására bomlik NH4Cl ? NH3
  HCl
• Felhasználás lágyforrasztáskor fémfelület
  tisztítására, HCl és NH3 oldja a
• fém-oxidokat

• Ammónium-nitrát (NH4NO3)
• Kristályos, higroszkópos, könnyen bomlik
  (robbanásveszély)
• Felhasználás mészkoporral keverve mutrágya

32
Szervetlen kémiaNitrogéncsoport

• Dinitrogén-tetroxid (N2O4) könnyen
  cseppfolyósítható gáz.
• Felhasználás kovalens vegyületek jó aprotonos
  oldószere.

• Salétromsav (HNO3) színtelen, szúrós szagú,
  eros sav
• Állás közben bomlik 2HNO3 ? 2NO2 H2O
  O
• Oxidálószer N5 ? N4-re redukálódik, ill.
  naszcensz oxigén képzodik
• Fémeket oldja (választóvíz ezüst) 2Ag
  2HNO3 Ag2O 2NO2 H2O
• 
  Ag2O 2HNO3 2AgNO3 H2O
• Királyvíz cc. HNO3 és cc. HCl 13 arányú
  keveréke (aranyat is oldja)
• HNO3 3HCl 2H2O NO 3Cl
  (atomos klór oxidál)
• HCl 3Cl Au HAuCl4
  (hidrogén-tetrakloro-aurát)
• cc. HNO3 a vasat és alumíniumot nem oldja,
  mert passzív oxidréteget csinál (de
• a híg HNO3 oldja oket!!

33
Szervetlen kémiaNitrogéncsoport

• Foszfor (P)
• Szilárd. 3 allotróp módosulat elemek más
  (kristály)szerkezetuek
• (polimorfia általános fogalom
  anyagok más kristályszerkezetuek)
• egyszeres (s) kötések, 5 kötés a 3d pályára
  gerjesztett egyik 3s elektron révén
• Felhasználás vörösfoszfort gyufagyártásra
  (doboz oldalán)

• P fontosabb vegyületei
• Foszforsav (H3PO4) színtelen, kristályos (42
  ºC-on olvad), hárombázisú
• középeros sav. Sói a foszfátok (PO43-
  tetraéder, 8 delokalizált e-).
• Szerves foszfátvegyületek sejtek
  energiaátalakítása
• (adenozin foszfátok AMP,
  ADP, AMP)
• Mutrágya Ca(H2PO4)2.H2O (szuperfoszfát)
• Csontok Ca3(PO4)2 vízlágyítás Na3PO4

34
Szervetlen kémiaOxigéncsoport

• VI/A. oszlop
• Elektronszerkezet ns2np4
• O, S, Se nemfém, Te, Po félfém
• Elektronegativitás 2.0-3.5 (többnyire kovalens
  kötést képeznek)
• Vegyérték 2, 4, 6

• Oxigén (O)
• 3. leggyakoribb elem a világegyetemben
• Leggyakoribb elem a Földön, a földkéreg (30-40
  km) súlyának fele oxigén.
• Gáz, levego 20.9 -a.
• Cseppfolyós és szilárd halmazállapotban kék.
• Kétatomos molekula (O2), kevésbé stabilabb mint
  N2.
• Egy s kötés, és két azonos spinu magános
• p elektron (két fél p kötés)
• Eloállítás cseppfolyós levego frakcionált
• desztillációjával, ill. vízbol
  elektrolízissel
• Legjelentosebb allotróp módosulata az ózon
  (O3)
• Fertotleníto hatású, légkörben UV védelem

35
Szervetlen kémiaOxigéncsoport

• Oxigén vegyületei
• Víz (H2O)
• Eros hidrogénkötés, vízben legstabilabbak a
  négyes asszociátumok (H8O4)
• Jég folyadéknál lazább szerkezete miatt
  surusége kisebb mint a vízé (térfogata
• nagyobb 9-al). Víz surusége is 4 ºC-on a
  legnagyobb.
• Hidrogén-peroxid (H2O2)
• Színtelen, szagtalan, nem égheto folyadék
• Eros hidrogénkötést képez, vízzel korlátlanul
  elegyedik
• Peroxokötés gyenge, erosen bomlékony H2O2
  H2O O
• A felszabaduló naszcensz (atomos) oxigén miatt
  eros oxidálószer.
• 2HCl H2O2 Cl2 H2O
• Eloállítása BaO2 H2SO4 BaSO4 H2O2
• (BaO O2 BaO2
  500 ºC-on)
• Fontosabb alkalmazásai fertotlenítoszer,
  színtelenítoszer, rakéták üzemanyaga
• Bomlását nehézfémek és sóik katalizálják

36
Szervetlen kémiaOxigéncsoport

• Kén (S)
• Sárga, szilárd, 8-atomos molekulák (s-kötés)
• Természetben elemi állapotban vulkángozökben.
• Koolajfinomítás mellékterméke
• Felhasználás borászat (baktériumölo), kénsav
  eloállítás

Antal István A kén Egy sárga úr vagyok,
Megismerhetsz nyomban, Megtalálsz a hatodik
focsoportban. Távol áll tolem bohém élet, pia,
Jellemzom az allotrópia. Egy lóugrás a szén, ki
mindig ,,kormos'', Iker vagyok, monoklin és
rombos. Nem vagyok túl kemény, De mégis sármos,
Egész testem molekularácsos. Testem látszik, nem
poláros, Nyolc atomos gyuru, apoláros.
Ha oldani akarsz, vízzel ne próbálkozz, Erre
inkább, szén-diszulfid, te ajánlkozz! Hevítgetnek
gyakran, megolvadok, folyok, Suru, sötét gyuru
leszek, majd folyékony vagyok. Ha ilykor
lehutenek orvul, Nem érzem jól magam, csak
amorful. Egyéb elemekkel reagálok sorba', Ekképp
stabilizálódom három rácstípusba. Atom,
molekula, s ionrács e három, Soulfour vagyok,
magamat ajánlom.
37
Szervetlen kémiaOxigéncsoport

• Kén vegyületei
• Hidrogén-szulfid (H2S, kén-hidrogén)
• Elofordulás vulkáni gázok, kénes ásványvizek,
  záptojás (fehérjék bomlásterméke)
• Savas jellege miatt fémekkel reagál (pl. ezüst
  fekete Ag2S)
• Kén-dioxid (SO2)
• Vulkáni tevékenységbol, szén és
  koolajszármazékok elégetésekor ? savas esok
• Redukálható (oxidáló tulajdonság) SO2
  2H2S 3S 2H2O
• Oxidálható (redukáló tulajdonság) 2SO2
  O2 2SO3
• Ezen reakció vanádium-pentoxid (V2O5)
  katalizátorral a kénsavgyártás fo lépése.
• Borászatban hasznos tulajdonságok antioxidáns,
  antiszeptikus (mikroorganizmus
• ölo), íz, zamat és színalakító hatás
• Kén-trioxid (SO3)
• S elektronszerkezete 3s2 3p4 csak 2
  párosítatlan, kovalens
• kötést képzo elektron
• Promóció a párosított elektronokból 1-1 a 3d
  pályára
• gerjesztodik (energia fedezodik az utána
  kialakuló kovalens
• kötés során felszabaduló energiából)
• Hibridizáció pályák energiája kiegyenlítodik,
  hogy ekvivalens kötéseket
• alkothassanak SO3-ban 3 ekvivalens s-kötés
  delokalizált p pályák

38
Szervetlen kémiaKén vegyületei

• Kénsav (H2SO4)
• Egyik legnagyobb mennyiségben eloállított
  vegyszer (szinte
• minden vegyiipari ágazatban használt
  alapanyag)
• Max. 98 -os vizes oldatát használják (efölött
  SO3 párolog
• ki belole). Akkumulátorban 33.5 -os van.
• Kétértéku nagyon eros sav. Tömény H2SO4 erosen
  vízelvonó, még szerves
• vegyületekbol is elvonja a H és O-t ?
  elszenesíti oket.

39
Szervetlen kémiaKén vegyületei
40
Szervetlen kémiaHalogéncsoport

• VII/A. oszlop
• Elektronszerkezet ns2np5
• F, Cl, Br, I nemfém, At (mesterséges elem)
  félfém
• Elektronegativitás 4.0-2.2
• Kis EN-ú elemekkel ionos, nagy EN-ú elemekkel
  kovalens kötésu vegyületeket
• alkotnak.
• Vegyérték 1, 3, 5, 7 (oxidációs szám -1, 1,
  3, 5, 7)
• kivéve a F, aminek oxidációs száma csak -1
  lehet.
• Eros oxidálószerek (anionná redukálódnak)
• Kétatomos molekulákat képeznek.
• Színesek molekuláik a látható fény hatására
  gerjesztodnek.
• Szobahomérsékleten F, Cl gáz, Br folyékony, I
  szilárd.
• Elofordulás tengervízben, ásványvizekben,
  többnyire Na-só
• formájában.

• Fluor (F)
• Legerosebb oxidáló elem, nemesgázokkal is (Kr,
  Xe, Rn) reagál.
• Megtámadja a legtöbb elemet esetenként a
  fejlodo ho mellett fényeffektus.

41
Szervetlen kémiaHalogéncsoport

• Hidrogén-klorid (HCl)
• Szúrós szagú gáz, vizes oldata a sósav (eros
  sav), kis koncentrációban gyomorban
• Eloállítás NaCl H2SO4 NaHSO4 HCl
• Felhasználás PVC gyártás, gyógyszeripar sok
  egyéb iparágban

42
Szervetlen kémiaHalogéncsoport

• Bróm (Br)
• Vörösbarna, rossz szagú folyadék (büzeny)
• Klóréhoz hasonló jellegu reaktivitás (de
  gyengébb)
• Felhasználás KBr, NaBr-t nyugtatóként a
  gyógyászatban
• AgBr-t a
  fényképészetben

• Jód (I)
• Szürke kristály, sárgásbarna vizes oldat, lila
  goz

43
Szervetlen kémiaHalogéncsoport

• Jód (I)
• Vízben rosszul oldódik, de KI-os oldatban már
  jól I2 I- I3- komplex ion
• Oxidálószer (leggyengébb a halogének közül)
• Fontos élettani szerep pajzsmirigy által
  termelt tiroxin növekedési hormon
• Hiánya pajzsmirigy megnagyobbodás (golyva),
  törpeség, szellemi visszamaradottság
• Napi szükséglet felnottkorban 0.15 mg
  (jódozott só)
• De 2-3 g már halálos méreg
• Elofordulás tengervíz, édesvíz (század
  mg/dm3), NaIO3 salétrombányákban
• Radioaktív jód 131I (urán maghasadásakor),
  felezési ideje 8 nap
• Illékony, levegoben relatíve nagy koncentráció
  katasztrófa esetén. Pajzsmirigyben
• összegyulik ? daganatos betegség.
• Védekezés napi 130 mg KI tabletta
• Eloállítás NaIO3 3 NaHSO3 NaI
  3NaHSO4
• NaIO3 5NaI 3H2O
  3I2 6NaOH
• Felhasználás halogén izzólámpákban W szál
  párolgásának csökkentésére
• AgI felhokbe porlasztása
  eso indítás
• 3 -os alkoholosvizes
  oldatát fertotlenítésre (oxidáló hatása miatt)
• analitikai laborokban
  reagens

44
Szervetlen kémiaNemesgázok

• Általános tulajdonságok
• Elektronszerkezet ns2 np6
• Egyedüli elemek, amelyek atomos állapotban
  természetben elofordulnak
• A zárt elektronhéj miatt meglehetosen inertek,
  a magasabb rendszámúak
• laboratóriumi körülmények között reakcióba
  vihetok XePtF6, XeF2, KrF4, BaKrO4
• Szilárd halmazállapot molekularács
  diszperziós kölcsönhatásokkal
• Legelterjedtebb felhasználás fénycsövek,
  izzólámpák töltése
• - kisnyomású nemesgáz (általában keverék)
  többnyire kevés Hg vagy fémsó
• - feszültség hatására elektromos kisülés ?
  ionizálja a gázt
• - szabaddá váló elektronok gyorsulnak a
  feszültség hatására, ütköznek a
• gázfázisban levo atomokkal, ionokkal, ezzel
  gerjesztik elektronjaikat. A gerjesztett
• elektronok visszakerülve az alapállapotba UV
  és látható fotonokat sugároznak ki.

• Hélium (He)
• H után a leggyakoribb a világegyetemben, s
  legkönnyebb ? léghajók, léggömbök
• Eloállítás földgáz cseppfolyósításakor
  gázfázisban marad, uránkozetek hevítése
• Hutoanyag szupravezeto mágnesekben,
  kriogenikában (lt -150 ºC)
• He-Ne lézer különbözo muszerekben

45
Szervetlen kémiaNemesgázok

• Argon (Ar)
• Föld légkörének 0.93 -át alkotja
• Eloállítás cseppfolyós levego frakcionált
  lepárlásával
• Védogáz fémkohászatban, ívhegesztésnél
• Hoszigetelt üvegben az üveglapok között
• Élelmiszeriparban csomagológáz

• Kripton (Kr)
• Eloállítás cseppfolyós levego frakcionált
  lepárlásával
• Izzólámpa töltogáza (Bródy Imre, TUNGSRAM)

• Xenon (Xe)
• Elsoként eloállított nemesgáz vegyület
  XePtF6.
• Eloállítás cseppfolyós levego frakcionált
  lepárlásával
• Xeonlámpa töltogáza (vakuk)
• Ureszközök ionhajtómuvének hajtóanyaga
  (ionizációs kamrában ionizálják,
• majd az ionokat elektromos térben
  felgyorsítva kilövik. Kis, de hosszú ideig
• egyenletes tolóóero bolygóközi utazásra
  optimális.

• Radon (Rn)
• Radioaktív háttérsugárzás 40 -a, forrása a
  kozetekben levo rádium.
• Összegyulik a lakóhelyiségek légterében.
  Tüdorák 2. leggyakoribb okozója.

46
Szervetlen kémiaÁtmeneti fémek

• Általános tulajdonságok
• Elektronszerkezet (n-1)s2 (n-1)p6 (n-1)d1-10
  ns1-2 np0
• Szilárd halmazállapotúak, kivéve Hg
• Fémes tulajdonságok fémrács, áram- és
  hovezetés, szürkés szín (kivéve Cu, Au)
• A nyílt vegyértékhéj miatt (kivétel Zn, Cd)
  több oxidációs számmal képezhetnek
• vegyületeket. Vegyületeik általában színesek.
  Az részben betöltött d-pályák miatt szervetlen
• ill. szerves ligandumokkal datív kötéssel
  komplexeket képeznek.

vascsoport

• Vascsoport (triád Fe, Co, Ni)
• Nagyon hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek
  nagy suruség, magas op, mágnesezhetok,
• legszorosabb illeszkedésu fémrács, könnyen
  alakíthatók (kis keménység), ötvözhetok,
• oxidációs szám 2 és 3.

47
Szervetlen kémiaVas (Fe)

• Elofordulás
• Föld magját alkotja (Ni-el együtt) szilárd
  belso mag, folyékony külso mag
• Vegyületei formájában fordul elo a földkéregben
  (4.8 , 4. leggyakoribb a földkéregben),
• ill. tiszta állapotban a Földre került
  meteoritokban.

Sziderit (FeCO3)
Kalkopirit (CuFeS2)
Pirit (FeS2)
Hematit (Fe2O3)
Magnetit (Fe3O4)
Limonit (Fe2O3.1.5H2O)
48
Szervetlen kémia

• Fizikai tulajdonságok
• Olvadáspont 1538 ºC. Lehutve térben
  középpontos kockarács d-vas (0.293 nm élhossz.)
• 1394-912 ºC g-vas lapon középpontos
  kockarács
• (0.368 nm élhossz) kisebb
  suruség
• 912 ºC alatt a-vas térben középpontos
  kockarács
• (0.290 nm élhossz)
• 770 ºC mágnesezhetoség határa

• Kémiai tulajdonságok
• Elektronegativitása 1.8, általában ionos
  vegyületeke képez 2 és 3 oxidációs számmal
• Fe2 vegyületek zöld szín, többségük nem
  stabil, levegon lassan oxidálódnak Fe3 formává
• emiatt redukáló tulajdonságú
• Fe3 vegyületek sárga-vörös, természetben ez
  fordul elo
• Oxigénnel reagál 4Fe 3O2 2Fe2O3
• Halogénekkel FeF3, FeCl3, FeBr3, FeI2 (jód
  oxidáló hatása a legkisebb, FeI3 instabil)
• Kénnel FeS (kén is gyenge oxidálószer)
• Vízzel nem reagál, csak ha van benne oldott O2
  ? rozsda FeO(OH) ill. Fe(OH)3.Fe2O3
• Híg savak H2 fejlodés közben oldják
• Tömény savak (HNO3, H2SO4, H3PO4) passzív
  védoréteget képeznek a felületen.

49
Szervetlen kémia

• Nyersvasgyártás
• Fe2O3/Fe3O4 Fe
• vasérc megfelelo méretre aprítása
• tüzelo/redukáló anyag koksz v. szénhidrogén
• - reakcióhoz, olvadáshoz szükséges ho
• - redukálószer, ill. redukáló CO képzodik
• - adja a vasak széntartalmát
• - kb. 1 kén el kell távolítani
• salakképzo (mészko, dolomit) hozzákeverése
• kén eltávolítása CaS-ként (minoséget ront)
• levego (égéshez) fúvószél forrószél
• égéstermékekkel 1100-1300 ºC-ra felmelegítik

redukció
A nagyolvasztó részei1 meleg levego befúvás
2 olvasztó zóna 3 redukáló zóna 1 4
redukáló zóna 2 5 elomelegíto zóna 6 elegy
adagoló 7 torokgáz 8 elegyoszlop 9
salak és salakcsapoló nyílás 10 medence és a
nyersvas csapolónyílása 11 távozó kohógáz.

• Direkt redukció
• Fe2O3 3C 2Fe 3CO
• Fe3O4 4C 3Fe 4CO
• FeO C Fe CO
• endoterm, hot fogyaszt, több tüzeloanyag kell

50
Szervetlen kémia

• Nyersvasgyártás
• Indirekt redukció
• 3Fe2O3 CO 2Fe3O4 CO2
• Fe3O4 CO 3FeO CO2
• Fe3O4 4CO 3Fe 4CO2
• FeO CO Fe CO2
• exoterm reakciók, kevesebb tüzeloanyag
• kell. CO keletkezése
• C O2 CO2
• CO2 C 2CO
• C H2O CO H2
• (CO H2O CO2 H2)

• H2 is képes redukálni
• 3Fe2O3 H2 2Fe3O4 H2O
• Fe2O3 3H2 2Fe 3H2O
• Fe3O4 H2 3FeO H2O
• Fe3O4 4H2 3Fe 4H2O
• FeO H2 Fe H2O
• magasabb homérsékleten redukál mint
• a CO, de gyorsabban

• Nyersvas tulajdonságai
• 3-5 szén kisebb mennyiségben egyéb elemek
  (1.5-4 Mn, 0.5-1 Si, kevés P, S
• képlékenyen nem alakítható a magas széntartalom
  miatt

• Öntöttvas tulajdonságai
• 2-3.6 szén Si, Mn, P, S
• nyersvasból ócskavas hozzáadásával,
  olvasztással gyártják
• könnyen megmunkálható, korrózióálló,
  rezgéscsill. (szerszámgépállvány)
• rideg, könnyen törik, acélnál kisebb szilárdságú

51
Szervetlen kémia

• Acél
• Széntartalom max. 2.11
• Könnyen megmunkálható (kovácsolás, hengerlés)
• Acélgyártás oxidációval a széntartalom
  lecsökkentése, ötvözetkészítés keménység,
• rugalmasság, hajlékonyság, szilárdság,
  hoállóság, savállóság, korróziómentesség
• - olvadt nyersvasba nagy nyomással oxigént
  fúvatnak (30 perc)
• régebben Siemens-Martin eljárás rozsdás
  ócskavassal olvasztották (O rozsdából 6-8 óra)
• - ötvözo anyag oldása az olvadékban lehulve
  szilárd oldat
• Ezután hokezeléssel mechanikai tulajdonságok
  módosíthatók
• - lágyítás belso feszültség megszüntetése
  pár fokkal 727 ºC alá melegítik, lassan lehutik
• - edzés keménység növelése hevítés kb. 1300
  ºC-ra, egy ideig ott tartják, majd gyorsan
• lehutik. Ezzel befagyasztják az 1300 ºC-on
  levo kristályszerkezetet de belso feszültségek
• keletkeznek. Megeresztés ugyanez kb.
  100-700 ºC-on feszültség csökken, keménység is.
• - kérgesítés kemény kopásálló külso réteg
  felületi edzéssel vagy ötvözéssel

• Ötvözetek
• Helyettesítés (szubsztitúció) atomok hasonló
  méretuek, azonos
• rácsban kristályosodnak.
• Beékelodéses (interszticiós) ötvözofém atomjai
  kisebbek

helyettesítés beékelodés
52
Szervetlen kémia
Vas nem ötvözodik nemesgázokkal, halogénekkel,
s-mezo elemeivel, higannyal, kadmiummal,
ezüsttel. Nehezen elegyítheto bizmuttal, ólommal,
cinkkel.

• Fontosabb ötvözok
• C 0.6 alatt szerkezeti acélok szilárdság,
  szívósság, ellenállás lökésszeru igénybevétellel
• 
  szemben
• C 0.6 felett szerszámacélok keménység,
  kopásállóság
• Ni, Mn szilárdságot növelik, magas
  homérsékleten is (hoálló acél)
• Vanádium (V) keménységet, kifáradással
  szembeni ellenállást növeli
• Cr, Ni rozsdamentessé, savállóvá teszi
• Cr, Al, Si magas homérsékleten is korrózióálló
  (FeCr2O4 réteg van a felületen)
• W nagyon kemény un. gyorsacélok
  (forgácsolószerszámokhoz)
• Bór (B, ezred ) acél edzhetoségét növeli
• Nióbium (Nb, század ) acél rugalmasságát
  növeli
• N, S, P káros ötvözoanyagok, acélt törékennyé
  teszik

53
Szervetlen kémia

• Réz(Cu)
• színesfém, vörös színu (vörösréz)
• vegyértékhéj 4s1 3d10
• vegyületeiben többnyire 2, esetenként 1
  oxidációs számú
• Kémiai aktivitása kicsi híg savakban nem,
  oxidáló savakban oldódik
• Nedves levegon bázisos réz-karbonát (CuCO3)
  patina képzodik,
• mely védi a további korróziótól
• Ötvözetek
• - sárgaréz (Cu Zn). Hamis arany 80 réz.
• - bronz (Cu Sn) disztárgyak, szobrok,
  harang
• - újezüstalpakka (Cu Ni) pénz, evokészlet
• Felhasználás (fentieken felül)
• - elektromos vezeték
• - CuSO4.5H2O (rézgálic) permetezoszer

• Cink (Zn)
• Vegyértékhéj 4s2 3d10 ? 2 oxidációs szám
  vegyületeiben
• Felhasználás korrózióvédelem (horganyzott
  bádog), galvánelem, ötvözetek

54
Szervetlen kémia

• Ezüst
• Természetben elemi állapotban (ritka) és
  ércásványokban (többnyire szulfidok)
• Vegyértékhéj 5s1 4d10 ? oxidációs száma 1
• Klasszikus eloállítás Ag2S 2NaCl
  2AgCl Na2S
• 2AgCl 2Hg
  2(AgHg)Cl 2Ag Hg2Cl2
• Oxidáló savak (salétromsav, tömény kénsav)
  oldják
• Levegon oxigénnel nem reagál, csak H2S-el ?
  fekete AgS a felületen
• Hovezeto és fényvisszavero képessége a fémek
  között a legjobb ? tükör
• Felhasználás ékszerek, étkészletek,
  egészségügyi muszerek, fertotleníto hatás
  gyógyászat
• elektronikai ipar
  nyomtatott áramkörök, kapcsolók, Ag-Zn, Ag-Cd
  gombelemek

hevítés
55
Szervetlen kémia

• Arany
• Természetben elemi állapotban és ércásvány
  formájában is elofordul
• Vegyértékhéj 6s1 5d10 ? oxidációs száma 1
  és 3
• Híg/tömény savak nem oldják. Oldja királyvíz,
  folyékony Br, Cl, Hg, alkáli-cianid olvadék
• Eloállítás meddo kozetekbol cianidokkal való
  kioldással lúgos közegben
• 4Au 8NaCN O2 2H2O 4NaAu(CN)2
  4NaOH
• 2NaAu(CN)2 Zn Na2Zn(CN)4
  2Au
• Nem korrodeálódik ékszer alapanyag és
  fizetoeszköz (volt)
• Ipari felhasználás elektromos kontaktus,
  aranyfüsttel bevont egyirányban átlátszó ablakok

• Higany
• Cseppfolyós, könnyen párolog (mérgezo gozök)
• Természetben ércásvány formájában fordul elo
  (HgS, vulkáni tevékenység helyein)
• Vegyértékhéj 6s2 5d10 ? oxidációs száma 1
  és 2
• Fémeket hidegen oldja amalgám ötvözetek
• Felhasználás homéro, barométer, higanygozlámpa
• Ag-, Zn-amalgámok
  fogtömés
• Hg2Cl2 lineáris molekula Cl-Hg-Hg-Cl
• elektrokémiában referenciaelektród