RAUD-(Üldine keemia.H.Karik) 1.Leidumine looduses. Ehedalt leidub rauda Maale langenud meteoriitides.Maakoores leidub rauda ainult ühudnditena.Rauaühendeid,mida kasutatakse raua tootmiseks,nimetatakse rauamaakideks.Tähtsamad neist on järgmised. Magnetiit ehk magnetrauamaak(Fe3O4) on must kristalane magnetiline ühend.Rikkalikud magnetiitilademed esinevad Kurski oblastis.Punased ja pruunid rauamaagi põhikomponendiks on raud(III)-oksiid ehk sideriit(FeCo3) on hallia värvusega maak.Rauamaakide töötlemisel saadakse malmi,see on rauasulam milles on üle 2% süsiniku ning lisandina väävlit,räni,fosforit jt. elemente. 2.Füüsikalised omadused. Raud on läikiv hallikasvalge metall,tihedusega 7,86*10 3 kg/m3 ja sulamistemperatuuriga 1540 C
2 Al + Fe2O3 2 Fe + Al2O3 Termiitreaktsioone kasutatakse ka relvade ja väikese ulatusega malmist skulptuuride ja riistade valmistamisel. 3) Raud (III) oksiidi kuumutamisel teise metalli oksiididega või karbonaatidega saame materjale, mida nimetatakse ferraatideks. ZnO + Fe2O3 Zn(FeO2)2 4) Osaline vähendamine vesinikuga 400 °C juures kasutatakse, et saada magnetiidi (nii Fe(III) kui ka Fe(II) sisaldav musta värvusega magnetiline materjal). 3 Fe2O3 + H2 2 Fe3O4 + H2O Raud (III) oksiid on vees küll lahustumatu, kuid tugevas happes lahustub see kergesti (näiteks vesinikkloriid või väävelhappe). See lahustub hästi ka kelaadimoodustajate lahustes (näiteks etüleendiamiintetraäädikhape või oblikhape). 2. Fe3O4 - Raud (II,III) oksiid Nimetused igapäevaelus - rooste Nimetused tööstuses - magnetiit, must raua oksiid, lodestone (ing.k) Leidumine looduses - on maakmineraal magnetiit, leidub inimese veres
Raud-maakoores 4.kohal.metallidest 2.kohal.pruun/punane rauamaak Fe2O3,must rm Fe3O4.kõva,raske, Läikiv,hall.siirdemetall.VIIIBrühm,4perioodis.rauatagi:fe+o2=fe3o4.reageerimine1.veeaur- fe+h2o=fe3o4+h2 Hape-fe+hcl=fecl2+h2 o-a alati 2.sooladega-fe+sncl2=fecl2+sn.mittemettallidega- 2fe+3cl2=2fecl3o-a 3 Raudoksiid okdüdeeruja.süsi-koks.fe2o3+3co=2fe+3co2.sulamid- malm,rabe,radiator,pott.teras,nuga,puur Tööriistad,korrosioon-roostetamine.aluminium-maakoores3.koht.tähtsaim mineral bokiit- al2o3.läikiv,kerge, Plastiline,pehme.reaksioonid-hapnik-4al+3o2=2al2o3happega-2al+6hcl=2alcl3+3h2,sool- 2al+3zncl2=2alcl3 +3zn.alumiiniumoksiid-al2o3.saadakse 2al(oh)3=al2o3+3h2o
Kustutatud lubi Ca(OH) 2 Lubjavesi Ca(OH)2 Lubjapiim Ca(OH)2 Fosforiit Ca3(PO4)2 Kriit, lubjakivi CaCO3 Dolomiit CaCO3 Kustutamata lubi CaO Kips CaSO4 Vingukaas CO Vasevitriool CuSO4 Rauarooste Fe2O3 Rauamennik Fe2O3 Ooker Fe2O3 Muumia Fe2O3 Ferriit Fe3O4 Rauatagi Fe3O4 Magnetiit Fe3O4 Rauavatt FeCl3 Rauavitriool FeSO4 Tsemenditolm K2SO4 Kaalisool KCl Bertholletsool KClO3 Kaaliumpermanganaat KMnO4 India salpeeter KNO3 Pesusooda Na2CO3 Keedusool NaCl Söögisooda NaHCO3 Tsiili salpeeter NaNO3 Seebikivi NaOH Glaubrisool Na2SO4
o Levikult maakoores on raud üldjärjestuses neljas element. o Tuuma koostises on kõige rohkem rauda. o Looduses esineb raud pealmiselt ühenditena, kuid vähesel määral võib teda leida ka ehedana. o Lisandina on rauda kõikjal liiva koostises, savides, kivimites, looduslikus vees ja mujal. o Tähtsamad rauamaagid sisaldavad rauda oksiididena. o Pruuni ja punase rauamaagi põhikoostisaineks on raud(III) oksiid Fe2O3. o Mustas rauamaagis ehk magnetiidis aga Fe3O4. o Magnetiidi nimetus tuleb tema magnetilistest omadustest. o Varem oodeti Eesti rauda soorauamaagist (sisaldab rauda pealmiselt hüdroksiidina). o Rauda leidub ka vere punalibledes. o Raud kuulub siirdemetallide hulka. o Raud kuulub keskmise aktiivsusega metallide hulka. o Väga puhas raud on vee ning õhuhapniku suhtes küllaltki vastupidav. Raua füüsikalised omadused: · Hõbehall läikiv metall · Suhteliselt raske (tihedus 7,9 g/cm3)
· PbS - pliiläik (peamine plii esinemise vorm maakoores) · Pb3O4-korrosioonivastaste kruntvärvide koostises · PbO2- väga tugevate oksüdeerivate omadustega , elektroodimaterjalina pliiakudes d-elemendid Aatomiehitus · Eelviimane kiht täitub elektronidega · Fe: +26 | 2)8)14)2) o 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 o Püsivam Fe3+ · Cu: +29 | 2)8)18)1) o 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 o Püsivam Cu+ Saamine · Fe2O3 - pruun/punane rauamaak · Fe3O4 - must rauamaak, magnetiid · Toodetakse karbotermiaga o Fe3O4 + 4C -> 3Fe + 4CO (tegelikult saadakse malm-raua sulam süsinikuga, C-d >2%. Terase saamiseks põletatakse C välja, teras C-d <2%) o Fe3O4 + 4CO -> 3Fe + 4CO2 · Fe-l on magnetilised sidemed Keemilised omadused · Fe o Reageerimine mittemetallidega 3Fe + 2O2 -t-> Fe3O4 (rauatagi) 4Fe + 3O2 -niiske-> 2Fe2O3 (rauarooste) o Reageerimine veeauruga o 3Fe + 4H2O -t-> Fe3O4 + 4H2
· Olulist rakendust on leidnud ka hübriidid. · Kasutatakse redutseerijana keemilistes vooluallikates ja orgaanilises sünteesis. VESINIKU ÜHENDID · Puhta volframi saamiseks kasutatakse vesinikku. WO3 + 3H2 = W + 3H2O METALLIOKSIIDI JA VESINIKU REAKTSIOON · saadusteks alati metall (metalli valemis pole kunagi mingeid indekseid) ja vesi (ka vee valem on alati sama). Võrrandi koostamine taandub puhtalt tasakaalustamisele. Jälgige näidet! 1. Fe3O4 + H2 = 2. Fe3O4 + H2 = Fe + H2O 3. Fe3O4 + H2 = 3Fe + H2O 4. Fe3O4 + H2 = 3Fe + 4H2O 5. Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O MÕISTED · Allotroop - nähtus, mis seisneb selles, et sama keemiline element võib esineda mitme erineva lihtainena · Isotoop - elemendi teisendid, mis erinevad aatommassi poolest. Aatommassi erinevuse põhjus on neutronite erinev arv tuumas. · Kovalentne side - ühiste elektronpaaride vahendusel aatomite vahele
CO Metallide pingerida on metallide rida, mis algab aktiivsete ja lõppeb vähe aktiivsetega. 1 Lahjendatud sool happega ja väävel hapega reageerivad need metallid, mis asuvad pingereast vesinikust vasakul. H2So4 + Mg=MgSO4+H2 H2SO4+Cu ei toimi 2 Iga eelnev metall tõrjub talle järgneva metalli soola lahusest välja Fe + CuSo4 = FeSo4 + Cu Cu+FeSo4 ei toimi Raud Raua leidmine looduses: Ehedalt meteoriitides Ühenditena kõikjal (muld, liiv, looduslik vesi) Fe3O4 magnetsit Fe2o# punane ja pruun rauamaak Raua füüsilised omadused Hõbedane plastiline hea soojus ja elektri juht Puhas raud on pehme, lisandid muudavad kõvemaks. Tõmbub hästi magneti külge. Keemilised omadused: Puhas raud on õhu ja vee suhtes püsiv, lisanditega raud roostetab: 4Fe+3O2=2Fe2O3 Reaktsioon veeauruga: 3Fe+4H2O=Fe3O4 +4H2 Raua tähtsus inim organismis Põhiosa rauast asub hemoglobiinis - Annab verele punase värvuse - Soodustab hapniku sidumist ja kandumist org
Raua aatomi väliskihil on kaks elektroni ja eelmise kihi välisel alakihil kuus elektroni. Selle alakihi stabiilne olek on viis või kümme elektroni. Stabiilse oleku saavutamiseks loovutab raua aatom väliskihi kaks ja eelmise kihi ühe elektroni seega kokku kolm elektroni ja muutub raud (III) iooniks (Fe3+). Raud (III) ühendid on kõige püsivamad. (Miksike, 2007) Ohu käes kattub raud oksiidide kihiga, mis koosneb põhiliselt raud(I I I) oksiidist Fe2O3 , kuid võib sisaldada ka Fe3O4 . Raua pinnale tekkiv rooste sisaldab peale nende oksiidide veel ka hüdroksiidi Fe(OH)3. Raua rooste ei ole tihe ega kaitse teda edasise roostetamise eest. Raua kuumutamisel kuivas õhus tekib tema pinnale musta värvi Fe3O4. Seda nimetatakse rauatagiks. Fe3O4 kiht on küllalt tihe ja kaitseb rauda roostetamise eest palju paremini kui Fe2O3 kiht. Raud kui keskmiselt aktiivne metall reageerib hästi lahjendatud hapetega. (Miksike, 2007) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
loovutamise kergus Iooni poolt t u g e v n e b liitmine Keemilised omadused õhu O2 Kiiresti ja kergesti Tavalisel temperatuuril Bi Cu Hg LIHTAINED (säilta õlis) kuumuta N: 4Na + O2= 2Na2O 3Fe + 2O2= Fe3O4 I -1/2 K + O2= KO2 S Reageerivad kõik va. Kuld ja annavad sulfiide 2Na + S= Na2S Fe + S= FeS Au Halo- Reageerivad kõik geeni- (Cl2, I2, F2, Br2) halogeenid VIIA rühma metallid dega 2K + Cl2= 2KCl 2Fe + 3Cl2= 2FeCl3 H2O Säilita õlis Kõrgemal temperatuuril LIITAINED
kordamine 1. 1. metall + O2 > metallioksiid 2. metall + hape > sool + H2 3. metall + sool > uus metall + uus sool 4. aktiivne metall + vesi > hüdroksiid + H2 5. keskmise akt. metall + vesi to > oksiid + H2 1. 4Al + 3O2 > 2Al2O3 3Fe + 2O2 > Fe3O4 tri raud tetra oksiid / (Fe2+OFe3+2O3) / raud (II, III) oksiid 2. 3. 4. 2Al + 6H2O > 2Al3+(OH)-3 + 3H2 NB! Reaktsioon toimub juhul, kui Al on puhastatud oksiidikihist
raual II või III, vasel eelistatult II (aga ka I). II -II III -II 2Ca + O2 2CaO 4Al + 3O2 2Al2O3 Raud roostetab niiskes õhus: III -II 4Fe + 3O2 2Fe2O3 Raua reaktsioonil hapnikuga kõrgemal temperatuuril kuivas õhus tekib aga rauatagi Fe3O4, mida võib vaadelda kui FeOFe2O3. 3Fe + 2O2 Fe3O4 Aktiivsed metallid (leelis- ja leelismuldmetallid ehk IA ja IIA alates Ca-st) reageerivad hapnikuga väga aktiivselt, mistõttu tuleb neid säilitada suletud anumas õli- või petrooleumkihi all. 3.2 Reageerimine happega: metall + hape sool + vesinik Happega reageerivad kõik metallid, mis asuvad pingereas vesinikust vasakul. Mida
püsivad, vaid oksüdeeruvad kergesti raud(III)ühenditeks Looduslik vesi võib sisaldada raud(II)vesinikkarbonaati Raua füüsikalised ja keemilised omadused Hõbevalge keskmise kõvadusega metall Raua tihedus 7874 kg/m3 Sulamistemperatuur 1538°C Plastiline Hea soojus ja elektrijuht Magnetiseeritav Kristallvõre muutub erinevatel temperatuuridel Looduses leiduvad rauamaagid Hematiit ehk punane rauamaak Fe2O3 Magnetiit ehk must rauamaak Fe3O4 Püriit FeS2 Pruun rauamaak Fe2O3 * m H2O raudpagu ehk sideriit FeCO2 tähtsaimad rauasulamid Teras süsinikku (kuni 2%) Malm süsinikku (2%5%) Malm Eristatakse valu ja töötlusmalmi. Valumalm on hästi valatav, temast valetakse näiteks hoorattaid, seadmete aluseid, pliidiraudu Tööstusmalm sisaldab süsinikku raudkarbiidi Fe3C kujul, mida nimetatakse ka valgeks malmiks. Teras
Magneesiumoksiid dikloorpentaoksiid Kroom(III)oksiid süsinikmonooksiid Triraudtetraoksiid !! difosforpentaoksiid Kaltsiumoksiid lämmastikdioksiid Alumiiniumoksiid dilämmastikoksiid Tsinkoksiid difosfortrioksiid Tina(IV)oksiid vääveltrioksiid Plii(IV)oksiid süsinikdioksiid Kontrolli oksiidide valemid: Tseesiumoksiid Cs2O Plii(II)oksiid PbO Magneesiumoksiid MgO Kroom(III)oksiid Cr2O3 Triraudtetraoksiid Fe3O4 Kaltsiumoksiid CaO Alumiiniumoksiid Al2O3 Tsinkoksiid ZnO Tina(IV)oksiid SnO2 Plii(IV)oksiid PbO2 vääveldioksiid SO2 seleentrioksiid SeO3 dikloorpentaoksiid Cl2O5 süsinikmonooksiid CO difosforpentaoksiid P2O5 lämmastikdioksiid NO2 dilämmastikoksiid N 2O difosfortrioksiid P2O3 vääveltrioksiid SO3 süsinikdioksiid CO2 Kontrolli oksiidide valemid: Metallioksiidid Mittemetallioksiidid
1. HAPNIKUGA Reageerivad väga energiliselt, Pinnale tekib tihe oksiidikiht Reageerivad O2-ga ja annavad oksiide Ei reageeri peroksiidid hoitakse petrooleumi all Fe + O2 = Fe2O3 hüperoksiidid K + O2 = KO2 (O2-1 - hüperoksiid) Al + O2 = Al2O3 Zn + O2 = ZnO Fe + O2 =Fe3O4 (tagi) Cu + O2 = CuO oksiidid Na + O2 = Na2O2 (O2-2 - peroksiid) Ca + O2 = CaO 2. VÄÄVLIGA Leelismetallid juba Kuumutamisel sulfiidid hõõrdumisel (v.a Ca, Ba) Ei (kõik metallid v
10. Raua üldiseloomustus (omadused), leidumine looduses. Omadused: Leidumine: *on keskmise aktiivsusega metall *rauamaakidena: punane rauamaak Fe2O3 *reageerib hapete lahustega. (Hcl). pruun rauamaak Fe2O3 *ei reageeri konts. hapetega magnet rauamaak (magnetiit) Fe3O4 *reageerib halogeenidega (F2; Cl2;Br2; J2) *meteoriidid *organismides (punases veres) on Fe2+; Fe3+ ioonid, *reageerib soolalahustega.( teamast paremale toimuvad) hemoglobiini koostises. 11. Tähtsamad rauaühendid, nende omadused ja kasutamine. * Fe2O3-raud(III)oksiid-värvus tumekollasest- kasut
2Al+3Cl2>(t) 2AlCl3 Väärismetallid (kuld, plaatina jne) ei oksüdeeru. 2. reageerimine vee ja veeauruga a) aktiivsed metallid (I ja IIA al Ca) > hüdroksiid (midasuurem aatomiraadius, I, IIA allpool, seda plahvatuslikum on reageerimine). 2Li+2H20>LiOH+H2 b) keskmise aktiivsusega metallid (rauast vähem aktiivsed metallid ei reageeri veega ega ka kuumutamisel veeauruga). 3Fe+4H20>(t) Fe3O4 (rauatagi)+4H2 Mg+H20>(t) MgO+H2 (leelis vees lahustuv hüdroksiid, mitteleelis ei lahustu) c) passiivsed metallid ei reageeri vee ega veeaurudega. 3. reageerimine happega a) lahjendatud hape (pingereas vesinikust eespool reageerivad, tagapool ei reageeri) Zn+2HCl>ZnCl2+H2 b) kontsentreeritud hape (pingerida ei kehti) Cu+2kH2SO4>CuSO4+SO2+2H20 Cu+4kHNO3>Cu(NO3)2+2NO2+2H2O lahjendatud lämmastikhape
Kohal, metallidest aga 2. Kohal Puhast (ehedat) rauda leidub looduses väga harva. Fe-aatom kuulub hemoglobiini koostisse. Hemoglobiin on valk, mis transpordib vere punalibledes hapnikku ja süsihappegaasi. Raua ühendid Fe2O3 raud(III)oksiid, pruun või punane rauamaak e. Hematiit. Hematiiti kasutatakse raua tootmiseks. Punase värvusega raud(III)oksiidi rauamennikut kasutataksekeedu- ehk rootsi värvides pigmendina (värvimullana). Fe3O4 magnetiit, segaoksiid (FeIII oksiid), magnetiliste omadustega. Magnetiiti kasutatakse raua tootmiseks Hüdroksiidid Fe(OH)3 raud(III)hüdroksiid, nn ,,sooraud", mida leidub ka mitme pool Eestis Ooker, mida leidub ka Eestis sh(seal hulkas) Hiiumaal. Ookrit on kasutatud peamiselt ,,värvimullana" keeduvärvides, näitkes majada vävimiseks. Fe(OH)2-raud(II)hüdroksiid. Rauarikkas vees leiduvad FeII ühendid oksüdeeruvad õhuga kokku puutudes FeIII
Maagis sisalduvate ainete üksteisest eraldamine kasutatakse enamasti ära nende ainete füüsikaliste omaduste erinevust, näiteks, erinevat tihedust, märgavust või magnetilisi omadusi KEEMILINE KORROSIOON: reageerimine kuivade gaasideg(O2;Cl) või vedelikega(bensiin;õlid). Intensiivsemalt kulgeb kõrgemal temperatuuril(nt.kuumtöötlemisel, keemiatööstusaparatuuris, automootoris, ahjudes jne). Kuivasõhus tekib põhisaadusena nn. rauatagi Fe3O4, kuumutamisel kloori atmosfääristekiv 2FeCl3 NT: 3Fe+O2->Fe3O4 2Fe+3Cl2->2FeCl3 ELEKTROKEEMILINE KORROSIOON: võib tavatingimustes intensiivselt toimuda.Ka raud on vähese vastupidavusega. Toimumise tingimuseks on nende metallide kokkupuude elektrolüüdilahusega. Elektrokeemiline reaktsioon kulgeb kahe omavahel seotud (osa)reaktsioonina, mis võivad toimuda ka metalli erinevatel pindadel. Üheks on metalli oksüdeerumine, teiseks on keskkonnas leiduvate oksüdeerijate redutseerumine.
3.Metallide tootmine Kivim- enamasti mitmest mineraalist koosnev looduslik materjal Maak- kivim või mineraal, mis on mingi lihtaine saamisel tooraineks/ mineraalne maavara, millest on otstarbekas toota metalle Mineraal- maakoores kulgevate protsesside ning elusorganismide elutegevuse tagajärjel tekkinud kindla koostisega keemiline ühend või lihtaine Saamise protsess on endotermiline 1. Redutseerimine süsinikuga ja vingugaasiga - odavaim, kuid ei teki puhtaid metalle Fe3O4 + 4C ->t 3Fe + 4CO Fe3O4 + 4CO -> 3Fe + 4CO2 2. Redutseerimine vesinikuga - kallis, kuid saadakse väga puhtaid metalle WO3 + 3H2 ->t W +3H2o 3. Redutseerimine aktiivse metalliga, nt Al 3MnO2 + 4Al ->t 3Mn + 2Al2O3 4. Elektrolüüs-meetod, milles elektrienergia muudetakse keemiliseks energiaks. Redutseerija on elekter a) Sula elektrolüüdi elektrolüüs-saadakse puhtad metallid NaCl -> Na + Cl K-katood(-): Na+ + e- -> Na0 - redutseerimine
Elektronvalem: 1s2s2s22p63s23p63d64s2. Kui raua aatomid loovutavad väliskihi eletktronid tekivad +2 ühendid, kui aga loovutavad ka dalakihilt saame +3 ühendid. Ühtaselt täidetud kihi tõttu saab püsivad ühendid. Levikult maakoores neljas element. Maakera tuuma koostises põhielement. Omadused. Kõrge sulamistemperatuuriga, pehme metall. Püsiv õhu ja vee toime suhtes. Kuivas õhus kuumutades tekib õhuke kiht Fe3O4, mis kaitseb metalli korrosiooni eest. Kõrgemal temperatuuril põleb raud kergesti hapnikus, pildudes laiali sädemeid. Kuumutamisel regeerib klooriga moodustades raud(III)kloriidi. Aktiivse metallina reageerib hapete lahustena tõrjudes välja vesiniku ja moodustades soola oxa +2ga. Fe + 2HCl = FeCl 2 + H2. Passiveerub analoogselt alumiiniumiga. Leeliste suhtes vastupidav. Ühendid.
2) metallid reageerivad hapetega, tekib vastava metalli sool ja eraldub vesinik Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 3) aktiivsed metallid reageerivad veega (aktiivsuse tabeli punane ja roheline ei reageeri) 4) aktiivsed metallid( IA rühm + Ca, Sr, Ba) reageerivad veega moodustades tavatingimustel leelise ja vesiniku 5) keskmise aktivsusega metallid reageerivad kõrgel temperatuuril veeaurudega, saadusteks on vastava metalli oksiid ja vesinik 3Fe + 4H20 t Fe3O4 + 4H2 Zn + H2O t ZnO + H2 Metallidele iseoomuikud tunnused : Läige, sepistatavus, hea elektrijuhtivud, tihedus tavaiselt üle 1g/cm3, hallikas värvus 6) näide elektroonskeemist Al+13|2)8)3) 7) metallilised omdused rühmas ülevalt alla kasvavad sest et kihtide arv kasvab ja aatomi raadius kasvab 8) perioodis metallilised omadused vasakut paremale nüõrgenevad, sest et kasvab tummalaeng 9) A)kuidas reageerivad Na, Zn, Cu hapnikuga 2Na + 02 Na2O 2Zn + O2 2ZnO
majanduslik kahju. Soodustavaks teguriks on veel ka mere lähedus ja tänavate soolatamine (Cl- ioonid). · Metallide korrosioon loomulik protsess, sest metallidest tekkivad jälle püsivad ühendid (metallid - redutseerijad). · Metallide korrosioon redoksreaktsioon (4Fe + 3O2 2Fe2O3). · Keemiline korrosioon toimub kuivade gaasiliste ainete reageerimisel metalliga. Mida kõrgem on to, seda kiiremini kulgeb (3Fe + 2O2 + to Fe3O4). · Elektrokeemiline korrosioon redoksreaktsioonid toimuvad metalli pinnal olevad elektrolüüdi (näiteks õhuke veekiht) lahuses. Metalli aatomid oksü- deeruvad (Fe0 2e- Fe2+) ja hapnik redutseerub (O2 + 2H2O + 4e- 4OH-). · Raua roostetamine 4Fe + 3O2 + nH2O 2Fe2O3 nH2O. O2 happeline elektrolüüdi lahus + 2+ H Fe
fotograafias. 2. Raud · Väga levinud element maakoores (4. kohal). Kogu planeedil levikult 1. kohal. · Oksüdatsiooniaste võib olla nii III(püsivam) kui II. · Puhtana pehme, plastiline vastupidav vee ja õhu suhtes. Sulamid aga korrodeeruvad kiiresti. · Suhteliselt kõrge sulamistemperatuur. Hea elektri- ja soojusjuhtivus. · Looduses palju erinevaid maake hematiit (Fe2O3), magnetiit (Fe3O4), püriit (FeS2) jt. Eestis on toodetud rauda soorauamaagist. · Keemiliselt küllaltki aktiivne (reageerib kiiresti lahj. hapetega). · Ei reageeri kontsentreeritud väävelhappega ja lämmastikhappega (passiveerub). · Raua keemilised omadused: Tähtsamad ühendid: · Fe(HCO)3 - vees (katlakivi pruun värvus). · Oksiidid Fe3O4 magnetilised omadused. Püsivaim on Fe2O3. · Soolad FeSO47H2O - raudvitriol (taimekaitse vahend), FeCl3.
majanduslik kahju. Soodustavaks teguriks on veel ka mere lähedus ja tänavate soolatamine (Cl- ioonid). · Metallide korrosioon loomulik protsess, sest metallidest tekkivad jälle püsivad ühendid (metallid - redutseerijad). · Metallide korrosioon redoksreaktsioon (4Fe + 3O2 2Fe2O3). · Keemiline korrosioon toimub kuivade gaasiliste ainete reageerimisel metalliga. Mida kõrgem on to, seda kiiremini kulgeb (3Fe + 2O2 + to Fe3O4). · Elektrokeemiline korrosioon redoksreaktsioonid toimuvad metalli pinnal olevad elektrolüüdi (näiteks õhuke veekiht) lahuses. Metalli aatomid oksü- deeruvad (Fe0 2e- Fe2+) ja hapnik redutseerub (O2 + 2H2O + 4e- 4OH-). · Raua roostetamine 4Fe + 3O2 + nH2O 2Fe2O3 nH2O. O2 happeline elektrolüüdi lahus + 2+ H Fe
meditsiinis), hõbehalogeniidid (AgCl) on valgustundlikud ja kasutatakse fotograafias. 2. Raud Väga levinud element maakoores (4. kohal). Kogu planeedil levikult 1. kohal. Oksüdatsiooniaste võib olla nii III(püsivam) kui II. Puhtana pehme, plastiline vastupidav vee ja õhu suhtes. Sulamid aga korrodeeruvad kiiresti. Suhteliselt kõrge sulamistemperatuur. Hea elektri- ja soojusjuhtivus. Looduses palju erinevaid maake hematiit (Fe2O3), magnetiit (Fe3O4), püriit (FeS2) jt. Eestis on toodetud rauda soorauamaagist. Keemiliselt küllaltki aktiivne (reageerib kiiresti lahj. hapetega). Ei reageeri kontsentreeritud väävelhappega ja lämmastikhappega (passiveerub). Raua keemilised omadused: Tähtsamad ühendid: Fe(HCO)3 - vees (katlakivi pruun värvus). Oksiidid Fe3O4 magnetilised omadused. Püsivaim on Fe2O3. Soolad FeSO47H2O - raudvitriol (taimekaitse vahend), FeCl3.
hoida hapusid toiduaineid. Raua pinnale tekib järgmise koostisega oksiidikiht: Al2O3 polümeerse strukt. aine. Inertne aine, mis on väga vastupidav vee toimele ja · seismisel niiskes õhus kohev punakaspruun roostekihtFe2O3 x nH2O prakt. ei reageeri ka hapete ning leeliste lahjendatud lahustega. · kuumutamisel tihe rauatagi kiht (sisaldab Fe3O4, FeO, Fe2O3 Al(OH)3 on võimalik saada vaid kaudselt. Tuleb lisada Al soola lahusele vähehaaval Raudtsisternides on võimalik hoida kont. väävelhapet hoolimata aktiivsest hapete leelise lahust ning lahusest sadeneb välja Al(OH)3. lahustega reageerimisest sellepärast, et raud passiveerub. Ohtlikke aineid sisaldavaid Tina ja plii on madala sulamis. temp. Õhu ja vee toime suhtes vastupidavad. Zn reag
Raua aatomi väliskihil on kaks elektroni ja eelmise kihi välisel alakihil kuus elektroni. Selle alakihi stabiilne olek on viis või kümme elektroni. Stabiilse oleku saavutamiseks loovutab raua aatom väliskihi kaks ja eelmise kihi ühe elektroni seega kokku kolm elektroni ja muutub raud(I I I) iooniks (Fe3+). Raud (I I I) ühendid ongi kõige püsivamad. Ohu käes kattub raud oksiidide kihiga, mis koosneb põhiliselt raud(I I I) oksiidist Fe2O3 , kuid võib sisaldada ka Fe3O4 . Raua pinnale tekkiv rooste sisaldab peale nende oksiidide veel ka hüdroksiidi Fe(OH)3. Raua rooste ei ole tihe ega kaitse teda edasise roostetamise eest. Raua kuumutamisel kuivas õhus tekib tema pinnale musta värvi Fe3O4. Seda nimetatakse rauatagiks. Fe3O4 kiht on küllalt tihe ja kaitseb rauda roostetamise eest palju paremini kui Fe2O3 kiht. Raud kui keskmiselt aktiivne metall reageerib hästi lahjendatud hapetega. Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
Sest sulamid on keemiliselt vastupidavamad ja enamasti paremate mehaaniliste omadustega (kõvemad, tugevamad, kulumiskindlamad) 6. Raua levik looduses. Peamised looduslikud ühendid? Kas Eestis leidub rauamaaki? Puhast rauda leidub looduses väga vähe, peamiselt leiab seda ühenditena. Kõige rohkem on rauda maakera sisemise osa koostises(tuumas). Peamised looduslikud ühendid: Raud(III)oksiid Fe2O3 Rauatagi Fe3O4 Eestis leidub pruuni rauamaaki Põltsamaa lähedal. 7. Raua füüsikalisi omadusi. ● Hõbehall läikiv metall ● Suhteliselt raske (tihedus 7,9 g/cm³) ● Kõrge sulamistemperatuuriga (~1540 ºC) ● Mehhaaniliselt hästi töödeldav ● Suhteliselt kõva ● Magnetiliste omadustega 8. Miks raud ei ole nii vastupidav vee ja õhuhapniku toimele kui alumiinium? Sest niiskes õhus (või vees) tekib raua pinnale kohev roostekiht. 9
ladina keeles leeki). Siin sulatatakse metall maagist välja kõrge temperatuuriga. See kõrge temperatuuriga leek saadakse kütuste põletamisel. Nii toodetakse rauda ja tema sulameid, vaske jne. Nagu me eelnevast teame, esineb raud rauamaakides oksiidina. Sellest tuleb raud välja redutseerida. Selleks kasutatakse enamasti koksi - seega sütt või süsinikoksiidi: Fe3O4+ 4C = 3Fe + 4CO Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 Täiesti puhast rauda pole võimalik nii toota, ikka sisaldab ta mõningal määral süsinikku. Kuna selline sulam on korrosioonile vastupidavam, siis tööstuslikult toodetaksegi mitte puhast rauda, vaid malmi ja terast. Vaatame üht võimalikku tootmisprotsessi lähemalt. Malmi toodetakse spetsiaalsetes
Tähtsamate keemiliste ainete valemid NaCl keedusool Na2CO3 pesusooda NaHCO3 söögisooda CaO kustutamata lubi Ca(OH) 2 kustutatud lubi CaCO3 lubjakivi kriit katlakivi CaCO3 * MgCO3 dolomiit CaSO4 * 2H2O kips CuSO4 * 5H2O vaskvitriol Fe3O4 Magnetiit Fe2O3 punane rauamaak NaOH seebikivi KOH vedelseep NH4OH nuuskpiiritus K2CO3 potas n(C6H10O5) tärklis, tselluloos C6H12O6 glükoos, fruktoos C12H22O11 toidusuhkur C2H5OH viinpiiritus CH3OH puupiiritus CH3COOH äädikhape HCOOH sipelghape CH3CH2OCH2CH3 eeter meditsiinis (R-O-R)
tuumas põhielemendiks. Rauatriaadi (4. perioodi VIIIB rühm) kuuluvad raud, koobalt ja nikkel. Saavad loovutada s-alakihi elektrone ning osa d-alakihi elektronidest. Raud(II)ühendid oksüdeeruvad kergesti raud(III)ühenditeks, vastupidiseks toimeks on vaja tugevaid redutseerijaid. Eestis on rauda toodetud nn. soorauast, ehedal kujul esineb teda looduses meteoriitrauana, looduslik vesi võib sisaldada raud(II)vesinikkarbonaati. Looduses leidub punakas-pruuni rauamaagina (Fe2O3), magnetiidina (Fe3O4), raudoksiidina (FeO), püriidina (FeS2), rauapaguna (FeCO3). Füüsikalised omadused: värvuselt hõbevalge, plastne, keskmise kõvadusega, magnetiline, hea soojus- ja elektrijuht, raskmetall, kõrge sulamistemperatuuriga. Keemilised omadused: vastupidav vee ja õhu suhtes, keskmiselt aktiivne. Tehniline raud (teras) on suurema kõvadusega ja korrodeerub niiskes õhus kiiresti (rooste). Kuivas õhus kuumutamisel tekib raua pinnale õhuke tihe rauatagikiht, mis kaitseb korrosiooni eest
9) Kips – CaSO4 * 2H2O ; meditsiinis, ehituses 10) Lubjakivi – CaCO3 ; ehituses 11) Katlakivi – CaCO3↓ ; 12) Boksiit – Al2o3 ; alumiiniumi tootmine 13) Korund ehk smirgel - Al2O3 ; lihvimispuru 14) Teemant – C ; ehetes 15) Pliiläik – PbS ; plii saamine 16) Tinakivi – SnO2 ; tina saamine 17) Sooraud – Fe(OH)3 ; raua saamine 18) Punane-pruun-must rauamaak – Fe2O3, Fe3O4(must) ; raua saamine 19) Rauatagi – Fe3O4 ; raua kaitseks rooste eest 20) Rauarooste – Fe2O3 * nH2O ; tekib rauale niiskes ja soojas õhus 21) Raudvitriol – FeSO4 * 7H2O ; taimekaitsevahend 22) Vaskvitriol – CuSO4 * 5H2O ; taimekaitsevahend 23) Malahiit – (CuOH)2CO3 ; poolvääriskivi 24) Paatina - 3. S-metallid – I ja II A-rühmas, väga aktiived, pehmed, levinumad Ca, Mg, Na, K,
tuumas põhielemendiks. Rauatriaadi (4. perioodi VIIIB rühm) kuuluvad raud, koobalt ja nikkel. Saavad loovutada s-alakihi elektrone ning osa d-alakihi elektronidest. Raud(II)ühendid oksüdeeruvad kergesti raud(III)ühenditeks, vastupidiseks toimeks on vaja tugevaid redutseerijaid. Eestis on rauda toodetud nn. soorauast, ehedal kujul esineb teda looduses meteoriitrauana, looduslik vesi võib sisaldada raud(II)vesinikkarbonaati. Looduses leidub punakas-pruuni rauamaagina (Fe2O3), magnetiidina (Fe3O4), raudoksiidina (FeO), püriidina (FeS2), rauapaguna (FeCO3). Füüsikalised omadused: värvuselt hõbevalge, plastne, keskmise kõvadusega, magnetiline, hea soojus- ja elektrijuht, raskmetall, kõrge sulamistemperatuuriga. Keemilised omadused: vastupidav vee ja õhu suhtes, keskmiselt aktiivne. Tehniline raud (teras) on suurema kõvadusega ja korrodeerub niiskes õhus kiiresti (rooste). Kuivas õhus kuumutamisel tekib raua pinnale õhuke tihe rauatagikiht, mis kaitseb korrosiooni eest
tuumas põhielemendiks. Rauatriaadi (4. perioodi VIIIB rühm) kuuluvad raud, koobalt ja nikkel. Saavad loovutada s-alakihi elektrone ning osa d-alakihi elektronidest. Raud(II)ühendid oksüdeeruvad kergesti raud(III)ühenditeks, vastupidiseks toimeks on vaja tugevaid redutseerijaid. Eestis on rauda toodetud nn. soorauast, ehedal kujul esineb teda looduses meteoriitrauana, looduslik vesi võib sisaldada raud(II)vesinikkarbonaati. Looduses leidub punakas-pruuni rauamaagina (Fe2O3), magnetiidina (Fe3O4), raudoksiidina (FeO), püriidina (FeS2), rauapaguna (FeCO3). Füüsikalised omadused: värvuselt hõbevalge, plastne, keskmise kõvadusega, magnetiline, hea soojus- ja elektrijuht, raskmetall, kõrge sulamistemperatuuriga. Keemilised omadused: vastupidav vee ja õhu suhtes, keskmiselt aktiivne. Tehniline raud (teras) on suurema kõvadusega ja korrodeerub niiskes õhus kiiresti (rooste). Kuivas õhus kuumutamisel tekib raua pinnale õhuke tihe rauatagikiht, mis kaitseb korrosiooni eest
Tähtsamad ained Oksiidid: CaO- pöletatud lubi, kustutamata lubi: valge tsement, pahtlis Fe2O3- punane või pruun rauamaak: rootsi punane värv, rooste Fe3O4- rauatagi, magnetiit; Al2O3- boksiit, korund, rubiin, safiir, smirgel, savi põhikoostis SiO2- kvarts: liiva põhikoostis, kasutatakse ehitusel ja klaasi tegemisel CO2- süsihappegaas, CO- vingugaas; N2O- naerugaas: narkoosid Happed: H2SO4- akuhape HNO3- HCL- soolhape, maohape H2CO3- süsihape Soolad: NaCl- keedusool CaCO3- kriit, katlakivi, pärl, paekivi, lubjakivi Na2CO3- pesusooda NaHCO3- söögisooda K, N, P- taimedele vajalikud mikroelemendid CaSO4- kips
Raud on plastiline ning võimaldab sepistamist ja valtsimist. Raud tõmbub magneti külge. keemilised omadused: Raud on keskmise keemilise aktiivsusega metall. Tavalised rauasulamid teras ja malm hakkavad niiskes õhus kergesti roostetama. Puhas raud on korrosioonikindlam. 1. reageerimine hapnikuga Tavatingimustel reageerib raud aeglaselt õhuhapnikuga kattudes pruunika kihiga: 4Fe+3O2=2Fe2O3 raud(III)oksiid Kõrgemal temperatuuril oksüdeerub raud õhus või hapnikus: 3Fe+2O2=Fe3O4 triraudtetraoksiid Selle ühendi koostist võime avaldada kaksikoksiidina: Fe3O4=FeO*Fe2O3 , sel juhul võiksime Fe3O4 nimetada raud(II,III)oksiidiks. 2. reageerimine veeauruga kõrgtemperatuuril 3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2 2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2 3. reageerimine hapetega reaktsioonil eraldub gaasiline vesinik ja lahusesse moodustub vastava happe sool Fe+2HCl=FeCl2+H2 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 4. reageerimine soolaga Fe3++3KCl=FeCl3+3K Fe2++3KCl=FeCl2+2K 5. reageerimine mittemetalliga
leelisega. Reaktsioonid Raua oksüdatsiooniaste III tekib, kui aatomid loovutavad ka eelviimaselt kihilt ühe eletroni Fe – 3e- → Fe3+ Fe3+: +26 | 2)8)13) Roostetamisel raud oksüdeerub, moodustub põhisaadusena raud(III)oksiid Fe2O3 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 Õhtus kuumutamisel tekib raua pinnale tihe rauatagi kiht, mis kaitseb rauda edasise oksüdeerumise eest üsna hästi. Rauatagi koosneb pealmiselt segaoksiidist Fe3O4. Rauatagi tekib ka hõõgumiseni (üle 600º C) kuumutatud raua reageerimisel veeauruga. 3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 ↑ Hapete lahustega reageerib raud märgatavalt aeglasemalt kui aluminium. Seejuures tekivad raud(II)soolad ning eraldub vesinik: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 ↑ Raud tõrjub vähemaktiivseid metalle nende soolade lahustest välja: Fe + SnCl2 → FeCl2 + Sn Kuumutamisel oksüdeerub raud ka teiste aktiivsemate mittemetallide, näiteks kloori või väävli toimel:
Oksiidid Õpime Oksiide Koosnevad • Koosnevad 2 elemendist millest üks on hapnik • Nt: FeO • Kasutatakse Eesliitmeid 6 heksa 2 di 7 hepta 3 tri 8 okta 4 tetra 9 nona 5 penta 10 deka Oksiidid • vääveltrioksiid SO3 • difosforpentaoksiid P2O5 • süsinikmonooksiid CO • Magneesiumoksiid MgO • Triraudtetraoksiid Fe3O4 Mittemetallid • Indeksid Risti Ette Indeksi Nimi (Di, Tri) lk 2 • dikloorpentaoksiid Cl2O5 • seleentrioksiid SeO3 • vääveltrioksiid SO3 • vääveldioksiid SO2 A-Rühma Metallid • Risti Alla Indeks, Lõppu Oksiid (di, tri) Ei kirjuta • Magneesiumoksiid MgO • Kaltsiumoksiid CaO • Alumiiniumoksiid Al2O3 B-Rühma Metallid • Indeks risti alla keskele kesmine indeks rooma numbriga • Plii(II)oksiid PbO
MAAKIDEST Maak→rikastatud maak→metallioksiid→metall Kogu protsess on väga energiamahukas. Ühendis sidemete lõhkumiseks tuleb kulutada Energiat. 1. Maagi rikastamine: maak vabastatakse kõrvalainetest kasutades füüsikaliste omaduste erinevust. 2. Särdamine: mitteoksiidsete maakide kuumutamine õhu juuresolekul, et saada oksiidne maak. 2PbS+3O2=2PbO+2SO2 3. Metalli redutseerimine metallioksiidist: Redutseerijana kasutatakse: a) koksi (C) (kõige odavam) Fe3O4+4C=3Fe+4CO b) süsinikmonooksiidi (CO), mis tekib ka koksi kasutamisel Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 c) vesinikku (väga puhaste metallide saamiseks) CuO+H2=Cu+H2O d) alumiiniumi (aluminotermia), kui on metalli vaja toota rasksulavast maagist Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3 Aktiivseid metalle saadakse sulandite elektrolüüsil: Sulatatud keedusoolast elektrivoolu läbijuhtimisel saadakse Na: 2NaCl=2Na+Cl2 Sulatatud boksiidist saadakse elektrivoolu abil alumiiniumi:
Ainete triviaalnimetused. CO2 süsinikdioksiid ehk süsihappegaas CO- süsinikmonooksiid ehk vingugaas NH3 ammoniaak, mille vesilahus NH3•H2O (ammoniaakhüdraat- ammooniumhüdroksiid) – nuuskpiiritus. Fe2O3 – raud(III)oksiid – rooste, punane ja pruun rauamaak, rauamennik, ooker, muumia. Fe3O4 – magnetiit, must rauamaak CaO – kaltsiumoksiid, kustutamata lubi. Veega reageerimine lubja kustutamine. Ca(OH)2 – kustutatud lubi /lubimört/ lubjavesi Al2O3 – alumiiniumoksiid – Boksiit, korund, safiir, rubiin CaCO3 – kaltsiumkarbonaat – lubjakivi, kriit, paekivi, marmor, munakoore koostises CaSO4• 2H2O – kaltsiumhüdraat ehk/ kaltsiumsulfaat korda 2 vett – kips, ilma veeta põletatud kips NaCl – naatriumkloriid – keedusool
Ainete triviaalnimetused. CO2 süsinikdioksiid ehk süsihappegaas CO- süsinikmonooksiid ehk vingugaas NH3 ammoniaak, mille vesilahus NH3·H2O (ammoniaakhüdraat- ammooniumhüdroksiid) nuuskpiiritus. Fe2O3 raud(III)oksiid rooste, punane ja pruun rauamaak, rauamennik, ooker, muumia. Fe3O4 magnetiit, must rauamaak CaO kaltsiumoksiid, kustutamata lubi. Veega reageerimine lubja kustutamine. Ca(OH)2 kustutatud lubi /lubimört/ lubjavesi Al2O3 alumiiniumoksiid Boksiit, korund, safiir, rubiin CaCO3 kaltsiumkarbonaat lubjakivi, kriit, paekivi, marmor, munakoore koostises CaSO4· 2H2O kaltsiumhüdraat ehk/ kaltsiumsulfaat korda 2 vett kips, ilma veeta põletatud kips NaCl naatriumkloriid keedusool NaOH naatriumhüdroksiid seebikivi
ainete redutseerimist on vaja maaki sageli eelnevalt töödelda. Seda tehakse kahel moel: : Rikastamine- rikastamisel eraldatakse maagist suurem osa kõrvalainetest : Särdamine- metallioksiid üleviimine oksiidiks sest oksiidide redutseerimisel saadakse puhtam ja paremate omadustega metall. Seda tehakse särdamisel ehk kuumutamisel õhuhapniku juuresolekul ETAPID Metalli redutseerimine metallioksiidist: Redutseerijana kasutatakse: a) koksi (C) (kõige odavam) Fe3O4+4C=3Fe+4CO b) süsinikmonooksiidi (CO), mis tekib ka koksi kasutamisel Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
KORROSIOON Korrosioon on metallide hävinemine ümbritseva keskkonna mõjul. Metall oksüdeerub keskkonnas oleva oksüdeerija toimel metalliühendiks. See on energeetiliselt soodne protsess. Korrosiooni liigid: Keemiline korrosioon toimub kuivas gaasis kõrgel temperatuuril või mitteelektrolüüdi lahuses. Toimub metalli otsene reageerimine ümbritsevas keskkonnas oleva ainega. 3Fe + 2O2=Fe3O4 või 2Fe+3Cl2=2FeCl3 Elektrokeemiline korrosioon toimub elektrolüüdi lahuses ( niiske pinnas, niiske õhk, sooli sisaldavad veekogud) ja kahe erineva kontaktse metalli olemasolul (ka see tingimus enamasti täidetud). Aktiivsem metall oksüdeerub (loovutab elektrone): Me0-ne-=Me+n Vähemaktiivse metalli pinnal toimub redutseerumine. Neutraalses või aluselises keskkonnas redutseerub veekiles lahustunud hapnik, happelises keskkonnas H+ . Vigastatud tsingitud raudpleki korrosioonil on
26 prootonit ja elektroni ning 30 neutronit Fe : +26/2)8)14)2) Tihedusega 7,87 g/cm3 Sulamistemperatuur on 1539 °C Toodangult esikohal Kõige kättesaadavam metall Leidumine Üks levinumaid metalle Maal Sisalduselt maakoores neljandal kohal Rauarikkad planeedid on Merkuur ja Marss Meteotiidid, magmakivimid Savides, liivades ja kivimites Vere koostises Must rauamaak Magnetiit ehk magnetrauamaak Fe3O4 Raudmusta värvi Tugeva magnetilise omadusega Kõige puhtam ja rauarikkam rauamaak Kasutusel magnetravis Eestis leidub Jõhvi lähedal Korrosioon Raua puuduseks on intensiivne roostetamine Korrosioon ehk metalli hävimine ümbritseva keskkona toimel Eemaldada saab fosforhappega Ennetada saab pinda värviga või tsingiga kattes -kaetakse korrosioonikindlama metalliga Isoleeritakse ümbritsevast keskkonnast õli-,
Laialt kasutatav metall alumiinium kattub õhuhapnikuga reageerimisel õhukese oksiidikihiga. See kiht on nii tihe, et kaitseb , metalli edasise oksüdeerumise eest. Seepärast on alumiinium tavatingimustes õhu ja vee suhtes hea vastupidavusega.Ka raua pinnal tekkiv rooste koosneb põhiliselt oksiidist. Raud(III)oksiid on aga kohev ega kaitse rauda edasise roostetamise eest. · Näiteks: H2O ehk vesi laialdaselt levinud lahusti, elusolendite peamine komponent. · Fe2O3/FeO/Fe3O4 ehk raua rooste · Al2O3 ehk alumiiniumoksiid, millest saadakse alumiiniumi. · CaO ehk kustutamata lubi, tähtis ehituses.
elutegevuseks).
Tuntumad ühendid
Elemendi o. a. Valem Nimetus o. a. abil Nimetus eesliite
abil
V N2O3 Lämmastik(V)oksiid Dilämmastiktrioksi
id
I Cu2O Vask(I)oksiid Divaskoksiid
IV TiO2 Titaan(IV)oksiid Titaandioksiid
V Cl2O5 Kloor(V)oksiid Dikloorpentoksiid
2
elektroni ja eelmise kihi välisel alakihil kuus elektroni. Selle alakihi stabiilne olek on viis või kümme elektroni. Stabiilse oleku saavutamiseks loovutab raua aatom väliskihi kaks ja eelmise kihi ühe elektroni seega kokku kolm elektroni ja muutub raud(III) iooniks (Fe3+). · Õhu käes kattub raud oksiidide kihiga, mis koosneb põhiliselt raud(III) oksiidist Fe2O3, raua kuumutamisel kuivas õhus tekib tema pinnale musta värvi Fe3O4. Seda nimetatakse rauatagiks. Fe3O4 kiht on küllalt tihe ja kaitseb rauda roostetamise eest palju paremini kui Fe2O3 kiht.
põlemisest. Pürometallurgia alla kuulub ka elektrometallurgia, kus metallide tootmiseks kasutatakse elektrienergiat. *Pürometallurgilistel protsessidel redutseeritakse metall oksiidimaagist söe või süsinikoksiidiga. Nii toodetakse rauamaagist rauda, vasemaagist vaske: Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2 Cu2O + C = 2Cu + CO *Kui metallimaak on sulfiid, siis särratatakse ("põletatakse") see esmalt oksiidiks ja redutseeritakse siis söega metalliks. Nii toimub plii tootmine: 2PbS + 3O2 = 2PpO + 2SO2 PbO + H2 = Cu + H2O *Maak→rikastatud
vitriolimenetlus. Selle avastasid ja seda rakendasid 13. sajandil alkeemikud. Apteeker ja keemik Johann Rudolf Glauber konstrueeris maailma esimese väävelhappe-manufaktuuri, mis umbes 1650.a. Nordhausenis väävelhapet tootis. Tema teeneks on naatriumsulfaadi glaubrisoola (lahtisti) meditsiinilise toime avastamine ja tootmahakkamine. Tootmine Esimeses etapis toimub väävli või tema ühendi põletamine (särdamine) 3FeS2 + 8O2 Fe3O4 + 6SO2. Teises etapis oksüdeeritakse tekkinud vääveldioksiid kõrgemal temperatuuril ja katalüsaatorite osavõtul vääveltrioksiidiks 2SO2 + O2 2SO3 Kolmandas etapis saadakse kontsentreeritud väävelhape vääveltrioksiidi lahustamisel vees või lahjendatud väävelhappes. SO3 + H2O H2SO4 Kontsentreeritud väävelhape on väga niiskust imav, mistõttu võib ta lahtiselt seistes enda sisse siduda väga tugevasti vett. Niiskust neelava omaduse tõttu kasutatakse
annaabi.ee 
