Davriy sistemaning V a gruppasidagi elementlari (Fe temir, Co-Kobalt, Ni-nikel) xossalari va ishlatilishi

Xossalari. Toza temir – oq tusli yaltiroq metall: uning Moos shkalasidagi qattiqligi uncha yuqori emas (atigi 4,5 ga teng) zichligi 7,87 g/sm³, suyuqlanish harorati 1539⁰C. Temir to’rtta allotropik shakl o’zgarishiga ega. (α-, β-, γ- va δ- temir), α-temir 769⁰C ga qadar mavjud ferromagnit xossaga ega. Moddalarning ferromagnit xossasini yo’qotish harorati Kyuri nuqta deb ataladi; binobarin, temirning Kyuri nuqtasi 769 ⁰C ga teng. 769⁰C dan 906⁰C gacha mavjud bo’lgan temir modifikasiyasi β-temir deb ataladi. α-temir β- temirga o’tganda uning kristall strukturasi deyarli o’zgarmaydi: u hajmi markazlashgan kub shaklida qolaveradi. 906⁰C da β-temir γ-temir aylanib, hajmiy markazlashgan kub yoqlari markazlashgan kub strukturaga o’tadi. Lekin metall paramagnitligicha qoladi. 1401⁰C polimorf o’zgarish sodir bo’lib, 1539⁰C da suyuqlanadi. Termoelektr tokini yaxshi o’tkazadi. Temir o’rtacha kimyoviy faollik namoyon qiladi. Quruqda havo (odatdagi haroratda) temir passiv element, lekin nam havoda tez oksidlanib, zanglaydi. Qizdirganda (ayniqsa kukun holatda) deyarli barcha metalmaslar bilan reaksiyaga kirishadi. Bunday reaksiyalar natijasida tuzlar (masalan, FeS, FeCI₃), metallsimon moddalar (masalan, Fe₃C, Fe₃Si, Fe₃P, Fe₄N, Fe₂N) va qattiq eritmalar (masalan, Fe bilan S, Fe bilan Si, Fe bilan N, Fe bilan P, Fe bilan V larning o’zaro qattiq eritmalari) hosil bo’ladi. Temirning normal elektrod potensial manfiy qiymatli (E⁰ = - 0,44 V) bo’lgani uchun u suyultirilgan kislotalar bilan reaksiyalarga kirishib, vodorodni siqib chiqarib, Fe (II)-tuzlarini hosil qiladi, konsentrlangan HNO₃ da Fe passivlanadi. Temir ishqor bilan odatdagi sharoitda reaksiyaga kirishmaydi.

Kobalt Co. Z=27. Kobaltning tabiatda uchraydigan eng muhim minerallari smaltin CoAs₂. Kobalt minerallari mis, nikel, temir, marganes minerallarida va polimetall rudalarda qo’shimcha tarzida uchraydi. Kobalt birikmalari inson, hayvon va o’simliklar organizmida ham bo’ladi. Kobalt texnikada polimetall rudalarni qayta ishlash natijasida olinadi. Bir qator piro- va gidrometallurgiya jarayonlari bajarilganidan keyin, avval, Co₃O₄ hosil qilinadi; u so’ngra ko’mir yoki vodorod bilan qaytariladi:
Co₃O₄ + 4H₂ →3Co + 4H₂O
Kobalt olishda ba’zan alyumotermiya usulidan foydaniladi. Kobalt erkin holatda yaltiroq oqish-kul rang metall. U temirga qaraganda ancha qattiq va mo’rt. Kobaltning ikkita allotropik shakl o’zgarishi ma’lum. Odatdagi sharoitda 417⁰C gacha α- kobalt β-kobaltga aylanadi; β-kobalt yoqlari markazlashgan kub strukturaga ega. Β-kobalt 1495⁰C gacha barqaror bo’lib, 1495⁰C da suyuqlanadi. Kobalt ferromagnit modda. Kobaltning kimyoviy faolligi temirnikidan bir oz kam. U odatdagi sharoitda barqaror, faqat 300⁰C dan yuqorida kislorod bilan reaksiyaga kirishib oksidlanadi. Kobalt qizdirilganda deyarli barcha metalmaslar bilan birikadi. Xuddi temir singari metalmaslar bilan qattiq eritmalar (masalan, Co bilan V, Co bilan S, orasida), metallsimon moddalar (masalan, Co₃S, Co_2­V, CoV, Co₂N) tuzlar (masalan, CoF₂, CoS) va oksidlar (masalan, CoO) hosil qiladi.
Kobalt kislotalar bilan temirdan ko’ra sustroq reaksiyaga kirishadi: ishqorlarda erimaydi. Kobalt boshqa metallar bilan qattiq eritmalar, intermetall birikmalar, turli qotishmalar hosil qiladi. Kobaltning bir qancha qotishmalari (masalan, tarkibida 5% Co, 28% Cr, 3% Ni, 4% Mo bo’lgan vitallium) o’tga chidamli bo’lib, reaktiv dvigatellar va gaz turbinalar ishlab chiqarishda qo’llaniladi. Bunday qotishmalar 800-900⁰C larda ham korroziyaga uchramaydi. Kobaltning kislotaga chidamli qotishmalari ham bor. Uning alniko nomli qotishmasi (50% Fe, 24% Co, 14% Ni, 9% 1,3% Cu) magnitlar tayyorlashda ishlatiladi.