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