Početna / 9. razred / Metali i nemetali
9. razred · 14–15 godina

Željezo, aluminij i bakar

Pokreni prezentaciju → Istraži modele ↓

Cilj lekcije
  • Izaberi metal prema njegovim osobinama.
  • Objasni koroziju željeza i zaštitni sloj na aluminiju.
  • Izračunaj masu metala u uzorku zadanog sastava.

Zašto kablovi sadrže bakar?

Pogledaj crtež električnog kabla: njegova unutrašnjost često sadrži bakar. Bakar dobro provodi električnu struju i može se izvlačiti u žice. Metal biramo prema namjeni, cijeni i uticaju njegove proizvodnje na okoliš.

Tri metala, različite osobine

Željezo se najčešće koristi u čeliku, leguri čiji je glavni sastojak željezo. Aluminij ima malu gustinu i na zraku dobiva tanak zaštitni sloj oksida. Željezo i aluminij dobivaju se iz ruda; važna ruda aluminija je boksit. Bakar se dobiva iz ruda, ali i recikliranjem.

Hrđa i zaštita

Na nezaštićenoj željeznoj ogradi vremenom se pojavljuje hrđa. Za uobičajeno hrđanje potrebni su voda i kisik, a so može ubrzati proces. Boja ili odgovarajući zaštitni premaz sprečavaju dodir metala s okolinom. Hrđa nije samo čisti Fe₂O₃ nego smjesa spojeva željeza koja obično sadrži i vodu.

Izaberi metal

Poveži osobinu s primjerom upotrebe.

Fe

Čelik daje čvrstoću konstrukcijama; zaštita od korozije produžava upotrebu.

Istraži interaktivne modele

Predvidi promjenu, isprobaj kontrole i objasni šta primjećuješ. Za sitne oznake izaberi „Uvećaj model“.

Osobina, površina i primjena metala

Izaberi slučaj. Slojevi i strelice su shematski, bez prikaza stvarnog razmjera. Hrđa je smjesa spojeva željeza, a ne samo čisti Fe₂O₃.

voda i kisik mogu doći do željezaželjezoH₂OO₂premaz ograničava dodir s okolinomželjezozaštitni premaztanak oksidni sloj usporava daljnju korozijualuminijoksidni slojbakar provodi struju i može se izvlačiti u žicuizolacija je prikazana svijetlom bojom

Željezo može korodirati kada su prisutni voda i kisik. Odgovarajući premaz ograničava njihov dodir s metalom.

Korak po korak

1.Uzorak legure ima masu 200 g i sadrži 90 % željeza.
2.Procenat pretvori u udio: w(Fe) = 90/100 = 0,90.
3.Primijeni m(Fe) = w(Fe) · m(uzorka).
4.Izračunaj: m(Fe) = 0,90 · 200 g = 180 g.

Tri riješena primjera

Odabir materijala za žicu

1.Potrebna je dobra električna provodljivost i mogućnost izvlačenja u žicu.
2.Bakar zadovoljava obje osobine.
3.Za izolaciju se bira drugi materijal jer metal provodi struju.

Masa aluminija u leguri

1.Legura mase 50 g sadrži 80 % Al.
2.Udio je 0,80, pa računamo 0,80 · 50 g.
3.Masa aluminija iznosi 40 g; ostali sastojci zajedno imaju 10 g.

Šta provjerava pokus o hrđanju?

1.Poredi se nezaštićen i obojen željezni uzorak u istim uslovima vlage.
2.Vrsta metala, veličina i vrijeme ostaju jednaki.
3.Razlika u hrđanju može pokazati uticaj premaza, uz ponovljena mjerenja i nastavnički nadzor.
Česte greške
  • Aluminij reaguje s kisikom iako njegov zaštitni sloj često zaustavlja daljnju koroziju.
  • Čelik nije hemijski element nego legura.

Provjeri sebe

Izaberi jedan odgovor. Nakon provjere pročitaj objašnjenje.

1. Koja osobina opravdava bakar u električnom kablu?

2. Šta je čelik?

3. Koliko Fe sadrži 100 g legure s 95 % Fe?

4. Šta usporava koroziju aluminija?

Pokušaj samostalno

Legura od 300 g sadrži 60 % bakra. Izračunaj masu bakra i ostalih sastojaka.

Uporedi s rješenjem

m(Cu) = 0,60 · 300 g = 180 g. Ostali sastojci imaju 300 g − 180 g = 120 g.

Veza s kurikulumom KS

Tehnički važni metali Fe, Al i Cu: izvori, primjena, korozija i maseni udio. Ishodi: B.9.1, B.9.2, B.9.3. Stranice dokumenta: 14–15.

Službeni predmetni kurikulum Hemija (PDF) · Pregled veze lekcija i kurikuluma

Digitalna vježba pomaže razumijevanju. Praktične vještine mjerenja i izvođenja ogleda provjeravaju se s nastavnikom u školi.