z3 skupina - skupina skandija z - lantanoidi z - aktinidi
TRANSCRIPT
3 SKUPINA - skupina skandija- Lantanoidi- Aktinidi
Ei ≈ 20 eVχ 1,3 1,1 ≈ 1,1E0 (M3+/M) = - 2 V
- 2,5 Vpretežno ionski spojevi : M3+
Minerali : Sc2Si2O7 TortvertitY s teškim lantanidimaLa s lakim lantanidima
Dobivanje. Elektroliza taline kloridaLantanoidiParni redni broj 6s2 5d14f…..
6s2 5d0 4f7 ili 4f14
HARKINS-OVO praviloNiže talište → Eu YbVeći atomski volumen
PERIODIČNOST PROMJENE BOJE IONA
La3+ Ce 3+ Pr 3+ Nd 3+ Eu 2+
bezbojni žutozelen crvenoljubičast bezbojan
Dy3+ Er3+ Tm3+ Lužutozelen bezbojan
tamnoružičast svjetlozelen
Oksidacijski broj: IIIvećina
IIEu i Yb
IVCe i Tb
OdvajanjeMonacitni pijesak ( Ce, La, Nd, Pr) PO4
( Gd…..Ln) PO4+ SiO2, ThO2, TiO2
↓H2SO4
otopinaH2C2O4 ↓
→ Th (C2O4)44-
↓M2(C2O4)3 (s)
grijanje↓M2O3↓
H2SO4 Na2SO4otopina kristaliLakše topljivi Teže topljiviY i teški lantanidi Sc, La i Laki antanidi
Na3M(SO4)3
FRAKCIJSKA KRISTALIZACIJA
CER piroforne legure 70 % C30 % Fe
AktinidiTh, Pa, U ………….Th Monacitni pijesak 15 % ThO2
Th(C2O4)2 + 2 C2O42- ⇔ Th(C2O4)4
4-
H+
grijanje↓ThO2 + 2 CO2 + 2 CO
U URANOV SMOLINAC U3O8
+4 +6U (UO4)2
23592U 0.72%
23892U 99.3%
Dobivanje iz siromašnih ruda:
U (UO4)2 + MnO2 + 5 H+ + 15 HSO4- → 3 [U ( SO4)5] 4- + Mn2+
+ 10 H2O↓
anionski izmjenjivačeluacija s HNO3UO2(NO3)2
(NH4)2CO3 ↓(NH4) UO2 (CO3)3
↓žarenje↓
U(UO4)2↓ H2, 900 °CUO2
HF (g)UF4
MgU
Spojevi Spojevi +4, +6+4, +6UFUF66
4 SKUPINAns2 (n-1) d2
Ti Zr Hf Rf (rutherfortij)E0/ V - 0.95 -1.53 -1.68MO2+/ M
Ar(Zr) = 0.51 ρ(Zr) = 0.5Ar(Hf) ρ ( Hf)
TitanDobivanje: FeTiO3 + 3 C → (Fe + Ti) + 3 CO
ilmenit
TiO2 + 3 C + 4 Cl2 → 2 TiCl4 + 2 CO + CO2tv = 136 °C
800°CTiCl4 (g) + 2 Mg(l) → Ti + 2 MgCl2 (l)
Ar
Spojevi: II, III, IVTi3+ + e- ⇔ Ti 2+ E0 = - 0.37 V
Ti2+ + H2O → TiOH+ + H+
2 Ti 2+ + 2 H+ → 2 Ti3+ + H2
TiO2+ + 2 H+ + e- →Ti3+ + H2O E0 = + 0.05V
TiO2, rutil
a
a
c
c/2
Ti
O
CaTiO3, perovskit
TiO2 - amfoternog karakteraTiO2 + 2 H2SO4 → Ti(SO4)2 + 2 H2O¯ + H2O
H2O
TiO2+ → TiO2 TiO2 + BaCO3 → BaTiO3 + CO2
5 SKUPINAEi, 4 ≈ 48 eV ns2(n-1)d3
V Nb Ta Db (dubnij)Oksidac. IIBroj III III
IVV V V
E0 (V2+/ V) -1,2 -0.7 -0.8
+5 0M2O5 / M
Vanadij V2S3, V2S5
V2O5 + Fe2O3 + 8 C → 2 (Fe + 2V) + 8 COV2O5 + 5 Ca → 2 V + 5 CaO
Al
Spojevi:V2O5 amfoteran
V2O5 + 6 OH- → 2 VO43- + 3 H2O
↓pH >12
VO43- + 3 H+ →H3VO4
n H3VO4 → Hn+2 Vn O 3n+1 + (n-1)H2OH+
(HVO3)n ⋅H2O →VO2+
(NH4VO3) ⋅H2Ožarenjem
(NH4VO3) ⋅H2O → 2 V2O5 + 4 NH3 + 3 H2O
Nb, TaFe(NbO3)2Fe(TaO3)2
6 SKUPINACr Mo W Sg (seaborgij)
ns1(n-1) d5 ns2(n-1) d4
KromFeCr2O4 kromit(FeO ⋅ Cr2O3)
FeO ⋅Cr2O3 + 4 C → (Fe + 2 Cr) + 4 CO4 FeO⋅Cr2O3 + 8 K2CO3 + 7 O2→ 8 K2CrO4
+ 2 Fe2O3 + 8 CO2
2 CrO42- + 2 H+ ⇔ 2 HCrO4
- ⇔ Cr2O72- + H2O
K2Cr2O7 + 2 NH4Cl →Cr2O3 + 2 KCl + N2 + 4 H2OCr2O3 + 2 Al → 2 Cr + Al2 O3
MolibdenMoS2 + 7 / 2 O2 → MoO3 + 2 SO2MoO3 + 3 H2 → Mo + 3 H2OFeromolibden
VolframFeWO4 ferberitCaWO4 šelit
3 FeWO4 + 8 Al → (3 Fe + W) + 4 Al2O34 FeWO4 + 4 Na2CO3 + O2 → 4 Na2WO4 + 2
Fe2O3 + 4 CO2CaWO4 + Na2CO3 → Na2WO4 + CaCO3Na2WO4 + 2 HCl → H2WO4 + 2 NaCl
↓WO3 + H2O
WO3 + 3 H2 → W + 3 H2O
Spojevi:Cr2+ Cr3+ + e- → Cr2+ E0 = - 0.41 V2 Cr2+ + 2 H+ → 2 Cr3+ + H2
sporo
6 Cr2+ + 3/2 O2 + 3 H2O → 2 Cr(OH)3 + 4 Cr3+
Cr2++ 2 Na+ + 2 C2H3O2- → Cr (C2H3O2)2 + 2 Na+
IIIgrij.
2 Cr + 3 Cl2 → 2 CrCl3Cr3+ + H2O → Cr(OH)2+ + H+
Cr3+ + 3 OH- ⇔ Cr(OH)3 (s)Cr(OH)3 + 3 H+ → Cr3+ + 3 H2OCr(OH)3 + OH- → Cr(OH)4
-
grij.
2 Cr(OH)3 → Cr2O3 + 3 H2O
(NH4)2 Cr2O7 → Cr2O3 + N2 + 4 H2O
Cr2O3 (s) + 2 NaOH (l) → Na2Cr2O4 (l) + H2O (g)
Cr Cr 3+3+
paramagnetični d2sp3 – hibridiobojeni[ Cr(H2O) 6 ] 3+ ljubičast[ Cr(NH3) 6 ] 3+ najstabilniji kompleksiNH4[Cr(SCN)4 (NH3)2] ⋅ H2O Reineckeova
sol
+6CrO4
2- Cr2O72-
4 FeCr2O4 + 8 Na2CO3 + 7 O2 → 2 Fe2O3+ 8 Na2CrO4 + 8 CO2
III VI
2 Cr(OH)4- + 3 HO2
- → 2 CrO42- + OH- + 5H2O
2 CrO42- + 2 H+ ⇔ 2 HCrO4
- ⇔ Cr2O72- + 4H2O
Cr2O72- + 14 H+ + 6 e- → 2 Cr3+ + 7 H2O
KCr(SO4)2 ⋅ 12 H2ONa2Cr2O7 ⋅ 2 H2O
H2SO4
n H2CrO4 → (CrO3)n + n H2OCr2O7
2- + 5 H2O2 + 8 H + →( Cr2O122-) →
2 Cr3+ + 3 O2 + 7 H2O
MolibdenMoO3 + 2 OH - → MoO4
2- + H2O
7 H2MoO4 → H6 Mo7O24 + 4 H2O neutralne otopine
12 H2MoO4→ H8 Mo12 O24 + 8 H2O kisele otopine
H3PO4 + H8Mo12O40 → H3[ P Mo12O40 ] + 4 H2O
H6TeO6 + H12Mo6 O 24 → H6[ Te Mo 6O24 ] + 6 H2O
WO3 + 2 OH- → WO42- + H2O
12 H2WO4 → H10W12O41 + 7 H2Oparavolframati → H2WO4 (s)
↓WO3
12 H2WO4→ H8 W12O40 + 8 H2Ometavolframati
Volframove bronce: MxWO3Metalni izgled M = Li, Na, ili KObojeni x < 1Vode strujuBojax ≈ 0.9 zlatnožutax ≈ 0.6 crvenax ≈ 0.3 ljubičasta
THE END