Meď, striebro, zlato a zinok

Meď, striebro a zlato tvoria 11. skupinu periodickej tabuľky. Pre ich použitie v minciach sa im hovorí mincové kovy. Zinok stojí hneď vedľa, v 12. skupine. Všetky štyri patria medzi d-prvky, prechodné kovy.

kov	značka	vzhľad	teplota topenia	zaujímavosť
meď	Cu	červenohnedý	1 085 °C	po striebre najlepší vodič prúdu
striebro	Ag	biely, lesklý	962 °C	najlepší vodič prúdu a tepla, odráža svetlo
zlato	Au	žltý, lesklý	1 064 °C	takmer nereaguje, z 1 g sa dá vytiahnuť drôt dlhý vyše 2 km
zinok	Zn	modrastobiely	420 °C	chráni železo pred hrdzou

Na Slovensku majú tieto kovy dlhú históriu. Meď z bane v Španej Doline pri Banskej Bystrici sa v 15. a 16. storočí vyvážala do celej Európy. Striebro a zlato sa ťažili v Banskej Štiavnici, ktorá bola v 18. storočí jedným z najdôležitejších banských miest Európy a je zapísaná v Zozname svetového dedičstva UNESCO. V Kremnici sa zo zlata razia mince od roku 1328, tamojšia mincovňa patrí medzi najstaršie nepretržite fungujúce podniky na svete.

Kovy sa líšia tým, ako ochotne odovzdávajú elektróny a reagujú. Ušľachtilé kovy, napríklad meď, striebro, zlato a platina, sú málo reaktívne. Nekorodujú alebo len pomaly a nevytesnia vodík z kyselín. Neušľachtilé kovy, napríklad zinok, železo, hliník a horčík, reagujú ochotnejšie a so zriedenými kyselinami uvoľňujú vodík (lekcia Vodík).

Kovy sa dajú zoradiť podľa reaktivity do radu kovov. Kov, ktorý je v rade viac vľavo, vytesní z roztoku soli každý kov, ktorý je vpravo od neho:

$$\text{K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, (H), Cu, Ag, Hg, Au}$$

Železný klinec sa v roztoku modrej skalice pokryje červenou meďou, zinok vytesní meď aj železo a medený drôt v roztoku dusičnanu strieborného obrastie trblietavými kryštálikmi striebra, pozri pokus Strieborný strom.

$$\text{Zn} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{Cu} \qquad \text{Cu} + 2\,\text{AgNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\,\text{Ag}$$

vyskúšaj si

Vytesní kov iný kov?

reaktívne ←KNaCaMgAlZnFeSnPbHCuAgHgAu→ ušľachtilé

Ponor kov do roztoku: zreaguje? Klikni na políčko a tipni si.

0 / 0

	CuSO₄	AgNO₃	ZnSO₄	FeSO₄	HCl
Mg horčík	?	?	?	?	?
Zn zinok	?	?	·	?	?
Fe železo	?	?	?	·	?
Cu meď	·	?	?	?	?
Ag striebro	?	·	?	?	?

Pravidlo: kov vytesní z roztoku soli každý kov, ktorý je v rade vpravo od neho. Kovy vľavo od vodíka vytesňujú vodík z kyselín.

Vyber kov a roztok a tipni, či sa kov z roztoku vylúči. Pomôže ti rad kovov pod cvičením.

Meď je červenohnedý, mäkký a kujný kov. Po striebre je najlepším vodičom elektrického prúdu a tepla, preto sú z nej elektrické drôty, káble, vinutia motorov a chladiče. Z medi sú aj vodovodné rúry a strechy.

Na vzduchu meď pomaly tmavne a na strechách a sochách sa pokryje zelenou patinou, zásaditými soľami medi. Patina meď chráni pred ďalšou koróziou. Zlúčeniny medi farbia plameň na modrozeleno, pozri pokus Tancujúce plamene.

vyskúšaj si

Plameňová skúška

Preskúmaj soliUrči neznámu vzorku

Vyber soľ, nanes ju na drôtik a vlož ho do plameňa.

lítium Lisodík Nadraslík Kvápnik Cabárium Bameď Cu

Bez vzorky horí plyn v kahane bledomodrým plameňom.

Teplo plameňa dodá atómom kovu energiu. Atómy ju hneď vyžiaria ako svetlo a každý kov svieti vlastnou farbou.

Porovnaj modrozelenú farbu medi s farbami iných kovov a potom urči kov v neznámej vzorke.

Najznámejšou zlúčeninou medi je modrá skalica CuSO₄ · 5 H₂O. Vinohradníci ňou spolu s haseným vápnom striekajú vinič proti plesniam. Bezvodý síran meďnatý je biely a po pridaní vody zmodrie, preto sa ním dokazuje voda. Meď potrebuje aj naše telo v malých množstvách, chobotnice a kraby majú v krvi namiesto železa meď, a preto majú krv modrú.

Striebro je biely, lesklý a kujný kov. Je najlepším vodičom elektrického prúdu a tepla zo všetkých látok a najlepšie odráža svetlo, preto sa ním pokrývajú zrkadlá, pozri pokus Strieborné zrkadlo. Používa sa v šperkoch, príboroch, kontaktoch a spájkach.

Striebro na vzduchu černie. Vzduch obsahuje stopy sulfánu a striebro sa pokryje čiernym sulfidom strieborným Ag₂S (lekcia Síra). Ióny striebra ničia baktérie, preto sa striebro pridáva do obväzov a filtrov na vodu. Bromid strieborný na svetle tmavne, na tom stála klasická fotografia, pozri pokus Chémia čiernobielej fotografie.

Zlato je jediný žltý kov. Je veľmi stály, nereaguje s kyslíkom ani s bežnými kyselinami, a preto sa zlaté predmety zachovajú tisíce rokov bez zmeny. V prírode sa nachádza rýdze, v žilách v horninách alebo ako zrnká v riečnom piesku. Zlato je najkujnejší kov: dá sa rozklepať na plátky tenšie ako tisícina milimetra, ktorými sa zlátia rámy obrazov a kupoly.

Zlato sa používa v šperkoch, minciach a zlatých tehlách, v ktorých uchovávajú bohatstvo banky. Pre stálosť a vodivosť pokrýva kontakty v elektronike, v každom mobile je asi 0,03 g zlata. Čisté zlato je však príliš mäkké, preto sa v šperkoch zlieva so striebrom a meďou.

Zinok je modrastobiely kov. Za izbovej teploty je krehký, pri 100 až 150 °C sa dá valcovať na plech. Je neušľachtilý, na vzduchu sa pokryje ochrannou vrstvou a s kyselinami uvoľňuje vodík.

• Najviac zinku sa spotrebuje na pozinkovanie oceľových plechov, drôtov a súčiastok. Zinok chráni železo aj po poškriabaní, lebo sa oxiduje prednostne on (lekcia Železo).
• Zinok je zápornou elektródou v batériách.
• Oxid zinočnatý je biely prášok v zinkovej masti na odreniny a v opaľovacích krémoch, kde odráža UV žiarenie.
• Zinok potrebuje náš imunitný systém a mnohé enzýmy, veľa ho je v mäse, orechoch a semenách.

Meď a zlato sa najčastejšie používajú v zliatinách. Bronz je zliatina medi s cínom, podľa ktorej dostala meno celá doba bronzová. Je tvrdší ako čistá meď, dobre sa odlieva a nekoroduje, preto sa z neho robia sochy, zvony a medaily. Mosadz je zlatistá zliatina medi so zinkom. Dobre sa obrába, a tak sú z nej kľučky, kohútiky, šróby a dychové hudobné nástroje. Pozri pokus Zliatiny mince, v ktorom sa medená minca zmení na mosadznú.

vyskúšaj si

Miešač zliatin

ZliatinyKaráty zlata

mosadzbronzoceľnehrdzavejúca oceľduralumíniumspájka (cínová)zlato 14 karátovamalgám

Cu 65 %

Zn 35 %

• Cu meď: 65 %
• Zn zinok: 35 %

mosadz

Vlastnosti: zlatistá, tvrdšia ako meď, dobre sa obrába, nekoroduje.

Použitie: kľučky, vodovodné batérie, hudobné nástroje (trúbka), náboje.

Topenie: asi 900 až 940 °C (meď 1 085 °C).

Zloženie je typické, v praxi sa mení podľa účelu.

Porovnaj zloženie a vlastnosti bronzu, mosadze a zlata v šperkoch a v režime karátov zisti, koľko zlata je v prsteni.

rozšírenie Karáty zlata

Čistota zlata sa udáva v karátoch. Čisté zlato má 24 karátov a každý karát je jedna dvadsaťštvrtina. Prsteň zo 14-karátového zlata obsahuje 14 dielov zlata a 10 dielov iných kovov, teda 58,5 % zlata, 18-karátové zlato má 75 %. Slovo karát pochádza zo semien rohovníka, ktoré sa kedysi používali ako závažia, lebo mali vraj pozoruhodne rovnakú hmotnosť. Karát drahokamov je iná jednotka, hmotnosť 0,2 gramu.

Farbu zlata menia prímesi. Červené a ružové zlato obsahuje viac medi, biele zlato paládium alebo nikel a zelenkavé zlato viac striebra. Na Slovensku musí každý predaný šperk z drahého kovu niesť puncovú značku, ktorú udeľuje Puncový úrad po overení rýdzosti.

Všetko zlato, ktoré ľudia za celú históriu vyťažili, je asi 210 000 ton. Keby sme ho zliali do jednej kocky, mala by hranu len asi 22 metrov, bola by vysoká ako sedemposchodový dom. Zlato sa pritom nestráca, takmer všetko vyťažené zlato stále existuje v šperkoch, minciach, tehlách a elektronike.

• „Meď sa rozpúšťa v kyseline chlorovodíkovej.“ Meď je ušľachtilý kov za vodíkom v rade kovov a so zriedenou kyselinou chlorovodíkovou nereaguje. Rozpúšťa ju kyselina dusičná.
• „Mosadz a bronz sú to isté.“ Mosadz je zliatina medi so zinkom, bronz zliatina medi s cínom.
• „Striebro černie, lebo hrdzavie.“ Striebro reaguje so stopami sulfánu vo vzduchu a pokryje sa čiernym sulfidom strieborným, nie oxidom.
• „Zlatý prsteň je z čistého zlata.“ Šperky sú väčšinou zo zliatiny zlata so striebrom a meďou, čisté zlato je príliš mäkké.
• „Zinok chráni železo len dovtedy, kým je vrstva celá.“ Zinok je menej ušľachtilý ako železo a chráni ho aj po poškriabaní, lebo sa oxiduje prednostne.

Spoločné vlastnosti d-prvkov opisuje lekcia Prechodné kovy a najpoužívanejší z nich lekcia Železo. Viac o zliatinách je v lekcii Zliatiny a o reaktivite kovov v lekcii Oxidy a reaktivita kovov.