Metālu īpašības, savienojumi un izmantošana Konspekts

Cilvēcē šo metālu pazīst jau 9000 gadu. Pazīstamākie vara minerāli ir halkopirīts CuFeS2, vara spīde Cu2S, pusdārgakmens malahīts [Cu(OH)]2CO3. Sastopami arī vara tīrradņi.

Jēlvara (satur ~ 1% piemaisījumu) iegūšanai rūpniecībā lieto savdabīgu pirmometalurģijas metodi, poti, bagātinātu vara sulfīdrūdu apdedzina nepietiekamā gaisa daudzumā. Iegūstot Cu2O un Cu2S maisījumu, kuru karsē 1000 oC temperatūrā. Noris šāda reakcija:

Ar gaisa skābekli varš sāk reaģēt 185 oC temperatūrā, veidojot vara (II) oksīdu, bet augstākā temperatūrā rodas vara (I) oksīds Cu2O. Taču bāziskā vara (II) karbonāta [Cu(OH)] 2CO3 zaļais apsūbējums uz vara vai tā sakausējumu virsmas ilgstošā saskarē ar gaisu veidojas pat parastajos apstākļos.

CuOH un Cu2O iegūst, reducējot vara (II) hidroksīdu ar aldehīdiem vai ar glikozes šķīdumu. Viegli sildot tikko iegūta vara(II) hidroksīda nogulšņu un glikozes šķīduma maisījumu, vara(II) hidroksīda zilās nogulsnēs sāk pārvērsties dzeltenā vara (I) hidroksīda nogulsnes, kas, stiprāk karsējot, sadalās un veido sarkanas vara(I) oksīda nogulsnes.

Vara(II) hidroksīdu iegūst no vara(II) sāļu ūdens šķīdumiem zilu nogulšņu veidā. Vara(II) hidroksīds ir nestabils savienojums, kas pēc ilgāka laika arī parastajos apstākļos sadalās, veidojot vara (II) oksīdu.

Vara(II) hidroksīds reaģē ar skābēm, taču uz to iedarbojas arī stipri sārmju šķīdumi, veidojot kuprātus. Cu(OH) 2 šķīst arī amonjaka ūdenī –rodas tetraamīnvara(II) hidroksīds, kas šķīdumu krāso intensīvi zilā krāsā.

Cu2+ jonu pazīšanai izmanto bezkrāsainu liesmu –tā krāsojas zaļa vai zilganzaļa.

Savienojumos zeltam visvairāk raksturīgā oksidēšanās pakāpe ir +3.

Vislabāk zelts reaģē ar nātrija vai kālija cianīdu, uz to iedarbojas “karaļūdens” koncentrētas slāpekļskābes un sālsskābes maisījums:

Rodas tetrahlorzeltskābe, kas veido gaišdzeltenus kristālus. To izmanto par zelta preperātu apzeltīšanas procesos, jo karsējot H(AuCl4) pakāpeniski sadalās:

Tīru zeltu lieto galvaniskajos pārklājumos, stikla, porcelāna un citu izstrādājumu apzeltīšanai, taču visbiežāk izmanto zeltu saturošus sakausējumus, no kuriem gatavo juvelierizstrādājumus, medaļas, monētas, zobu protēzes, speciālas detaļas radiotehnikā un elektrotehnikā. Zelta sakausējumu svarīgākie kompomenti ir varš, sudrabs, niķelis, platīns. Izplatītākie ir zelta sakausējumi ar raudzi 333, 583, 750.

Ja cinka un sēra pulvera maisījumu ar kvēlojošu skaliņu sakarsē vienā vietā, tad maisījums spoži uzliesmo un gaisā uzšaujas baltas cinka sulfīda dūmu mākonis.

Cinka hidroksīdu Zn(OH) 2 baltu nogulšņu veidā iegūst no šķīstošajiem cinka sāļiem. Tas ir amfotērs hidroksīds un, līdzīgi vara(II) hidroksīdam, šķīst amonjaka ūdenī, veidojot tetraamīnicinka hidroksīdu [Zn(NH3) 4](OH) 2.

Titānu lieto vieglu, termiski, mehāniski un ķīmiski izturīgu sakausējumu ražošanā. Ferotitāns ir dzelzs un titāna sakausējums, to izmanto par konstrukciju materiāliem aviācijas un raķešu rūpniecībā, kuģu būvē un citur.

Pazīstami ir titāna (II, III, IV) savienojumi. Stabilākie no tiem ir titāna (IV) savienojumi.

Titāna (IV) oksīds TiO2 ir balta, kristāliska viela. Tas ir amfotērs oksīds, jo paaugstinātā temperatūrā reaģē ar koncentrētiem skābju šķīdumiem un sārmu kausējumiem, piemēram: