Spojevi željeza. Hardver: fizikalna i kemijska svojstva

Prvi proizvodi od željeza i njegovih legura su pronađeni tijekom iskapanja i datum od oko 4. tisućljeća prije Krista. To je, po drevni Egipćani i Sumerani koriste meteorski naslage materijala za izradu nakita i kućanskih predmeta, kao i oružje.

Danas su razne vrste željeznih spojeva i čistog metala - to je najčešći i koristiti materijal. Nije ni čudo XX željeza stoljeća smatralo. Doista, sve do pojave i rasprostranjenog plastike i srodnih materijala, ovaj spoj je od presudne važnosti za ljude. Što je aktivni element i koji čini tvar, smatramo da u ovom radu.

Kemijski element željeza

Ako uzmemo u obzir strukturu atoma, to prvo treba odrediti njegov položaj u periodnom sustavu.

1. Serijski broj - 26.
2. Period - četvrti po veličini.
3. Grupa od osam, podgrupa sporedno.
4. Atomska težina - 55,847.
5. Struktura vanjske ljuske elektroničkih označen formulom 3d ⁶ 4s ^2.
6. Kemijski simbol elementa - Fe.
7. Ime - željezo, čitanje u formuli - „Ferrum”.
8. U prirodi, postoje četiri stabilni izotopi elementa s masovnim brojevima 54, 56, 57, 58.

Kemijski element željeza također ima oko 20 različitih izotopa koji nisu stabilni. Moguće oksidaciju koji mogu pokazivati aktivni atom:

• 0;
• +2;
• 3;
• 6.

Važno je ne samo sam element, ali i njegovi razni spojevi i legure.

fizikalna svojstva

Kao jednostavan tvari, željezo fizikalna svojstva ima izraženu metallism. To je, srebrno-bijela sa sivo boja metala imaju visoku podatljivost i duktilnost i visoko talište i vrelište. Ako uzmemo u obzir karakteristike detaljnije, tada je:

• Talište - 539 1 ⁰ ° C;
• Vrenja - 2862 ⁰ ° C;
• Aktivnost - prosječna;
• refraktornosti - visok;
• eksponati izgovara magnetska svojstva.

Ovisno o uvjetima i temperaturama, postoji nekoliko modifikacija koja formira željezo. Fizikalna svojstva njih razlikuju od činjenice da različiti kristalne rešetke.

1. Alfa oblik, ili ferit postoji na temperaturu od 769 ° C ⁰
2. Od 769 do 917 ° C ⁰ - beta obliku.
3. 917-1394 ⁰ ° C - gama-oblik, ili austenit.
4. Iznad 1394. ⁰ ° C - sigma željeza.

Sve promjene imaju različite vrste kristalnu strukturu, kao i različite magnetska svojstva.

kemijska svojstva

Kao što je gore spomenuto, jednostavno željezni spoj pokazuje visoku reaktivnost. Međutim, fino usitnjeni sposoban spontano zapaljenje na zraku i u čistim kisikom opekline sama metal.

Korozija sposobnost je visoka, pa su legure koje se odnosi ova tvar legirajućih spojeva. Željezo je u stanju komunicirati s:

• kiseline;
• kisik (čak i zrak);
• sumpor;
• halogena;
• kada grije - dušik, fosfor, silicij i ugljik;
• soli s manje reaktivnih metala, obnavljanje jednostavne supstance;
• akutni para;
• sa soli željeza u oksidacijskom stanju +3.

Jasno prikazuje takvu aktivnost, što je u stanju da se formiraju različite metalne spojeve i polarnog raznolika u svojstvima. I tako se dogodi. Željezo i njegovi spojevi su vrlo različiti i koriste se u različitim područjima znanosti, tehnologije, ljudske djelatnosti.

Distribucija u prirodi

Prirodni spojevi željeza su prilično uobičajene, jer je drugi najzastupljeniji element na zemlji nakon aluminija. U čistom obliku metala to je vrlo rijetko u meteoritima, što pokazuje svoje velike klastere je u prostoru. Glavnina sastava nalazi se u rudama, stijena i minerala.

Ako govorimo o postotku elementa u prirodi, moguće je navesti slijedeće figure.

1. Jezgre ovih planetima - 90%.
2. Zemljina kora - 5%.
3. U plaštu - 12%.
4. Zemljina jezgra - 86%.
5. Rijeka voda - 2 mg / L
6. U moru i oceana - 0,02 mg / l.

Najčešći oblik željeza spojeva slijedeće minerale:

• magnetit;
• limonite i limonite;
• Vivianit;
• pirotita;
• pirit;
• siderit;
• marcasite;
• loellingite;
• mispikel;
• milanterit i drugi.

To je daleko nije potpun popis, jer su zaista jako puno. Osim toga, široko različitih legura koje su stvorili čovjeka. To je, također, takvi spojevi željeza, bez kojih je teško zamisliti suvremenog života ljudi. To su dvije glavne vrste:

• lijevanog željeza;
• čelik.

Također, to je vrijedan dodatak željeza u sastavu mnogih legura nikla.

spojevi željeza (II)

Oni uključuju one u kojima je oksidacijsko stanje je +2 elementa za formiranje. Oni su dovoljno brojni, jer oni uključuju:

• oksid;
• hidroksid;
• binarni spoj;
• složene soli;
• kompleksni spojevi.

Formule kemijskih spojeva koji pokazuju navedene željezo oksidacijsko stanje za svaki razred pojedinca. Uzmite u obzir najvažnije i češče.

1. Željezni oksid (II). Crni prah, netopljivi u vodi. Priroda veze - osnovne. Može se brzo oksidiraju, međutim, i svesti na jednostavne tvari također mogu lako. Otapa u kiselini da se dobije odgovarajuća sol. Formula - FeO.
2. Željezo hidroksid (II). Je bijeli amorfni talog. Soli nastale reakcijom s bazama (lužinom). Pokazuje slabe bazična svojstva, mogu brzo oksidira na zraku željeza spojeva +3. Formula - Fe (OH) _2.
3. Soli elementa u spomenutom oksidacijom. Oni su obično svijetlo-zelene rješenje je dobro oksidira ni u zraku, sve tamno smeđu boju i prolazi na 3. željezne soli otopljene u vodi. Primjeri spojeva: FeCL _2, FeSO _4, Fe (NO _{3) 2.}

Praktični značaj među obilježenim tvarima imaju više spojeva. Prvo, željezo-klorid (II). To je glavni dobavljač iona u ljudskom tijelu, anemija pacijenta. Kada se ta bolest dijagnosticira u pacijenta, on je propisao složene pripreme, koje se temelje na spoju u pitanju. Dakle, postoji nadopunjavanje nedostatka željeza u tijelu.

Drugo, željezo sulfat, tj željeznog sulfata (II), s bakar se koristi za ubijanje štetočina na usjevima. Metoda dokazuje da se učinkovita nije prvi desetak godina, tako da je vrlo cijenjen od strane vrtlara.

Mohr je sol

Taj spoj, koji je hidratiziran željezo sulfata i amonij. Formula njegova zabilježen kao FeSO ₄ * _{(NH4) 2} SO ₄ x 6H ₂ O. Jedan od spojeva željeza (II), koji se široko koriste u praksi. Glavna područja upotrebe treba biti čovjek.

1. Farmacije.
2. Znanstvena istraživanja i laboratorijske titrimetrijska analiza (za određivanje sadržaja krom, vanadij, kalijevog permanganata).
3. Lijek - kao aditiva u hrani prema nedostatka željeza u tijelu pacijenta.
4. Za impregnaciju drvenih proizvoda, kao Mohr-a sol štiti od propadanja procesa.

Postoji druga područja u kojima se koristi tvar. Njegovo ime je dobio po njemačkom kemičaru, prvi otkrio svojstva izložene.

Tvari s stupnjem oksidacije željezo (III)

Svojstva spojeva željeza u kojoj pokazuje stupanj oksidacije +3, nešto se razlikuje od prethodno obzir. Tako, priroda odgovarajućeg oksida i hidroksida nisu osnovni i amfoterni izražena. Neka nam opisati osnovne tvari.

1. Željezni oksid (III). Prašak sitnozrnatog, crvenkasto-smeđe boje. Su netopljive u vodi, slabo kisela pokazuje svojstva amfoterni. Formula: Fe ₂ O _3.
2. Željezo hidroksid (III). Tvar koja se istaloži tijekom akcije alkalija u odgovarajuće željeznih soli. Priroda mu je izrekao amfoternih, boja smeđe-smeđe. Formula: Fe (OH) _3.
3. Soli koje sadrže kationske Fe3 ^+. Kao više dodijeljen, osim karbonat, kao i proizvodi hidrolize provodi ugljičnog dioksida. Primjeri nekih soli formule: Fe (NO _{3) 3,} Fe ₂ (SO _{4) 3, FeCl3,} FeBr _3, i dr.

Među primjere u praktičnom smislu važna kao što kristalni _{FeCl3 *} 6H ₂ O, ili željezni klorid heksahidrat (III). To se koristi u medicini za zaustavljanje krvarenja i nadopunjavanje iona željeza u tijelu kod nekih slučajeva anemije.

Nonahydrate željezo sulfat (III) koristi se za pročišćavanje vode za piće, kao ponaša kao koagulanta.

spojevi željeza (VI)

Formule kemijski spojevi željeza, pri čemu se očituje određenog stupnja oksidacije +6, može zapisati kao što slijedi:

• K ₂ FeO _4;
• Na ₂ FeO _4;
• MgFeO ₄ i drugi.

Oni svi imaju zajednički naziv - ferrates - i imaju slična svojstva (jak smanjuje sredstva). oni su također u mogućnosti za dezinfekciju i imaju baktericidni učinak. To omogućuje njihovu uporabu u liječenju pitke vode u industrijskim razmjerima.

kompleksni spojevi

Vrlo je važno u analitičkoj kemiji, a ne samo da su posebne tvari. Tako da se oblik u vodenim otopinama soli. Ovaj kompleks spoj željeza. Najpopularnija i dobro studirao od njih su sljedeće.

1. Hexacyanoferrate (II) kalij K ₄ [Fe (CN) _6]. Drugi naziv za vezu - žuta krv sol. Da se koristi za kvalitativnog određivanja iona željeza u otopini Fe3 ^+. Kao rezultat otopine postane svijetlo plava boja lijepe je formiran drugi kompleksa - prusko plave KFe ³⁺ [Fe2 ⁺ (CN) _6]. Od davnina se koristi kao boja za tkanine.
2. Hexacyanoferrate (III) kalijev _K3 [Fe (CN) _6]. Još jedno ime - crvenih krvnih sol. Koristi kao reagens kvalitativnog određivanja Fe2 ⁺ iona željeza. Rezultat je plavi talog ima ime turnbuleva plava. To je također bio korišten kao boja za tkanine.

Željezo je dio organskih tvari

Željezo i njegovi spojevi su, kao što smo vidjeli, od velike praktične važnosti u gospodarskom životu te osobe. No, osim toga, njegova biološka uloga u tijelu nije manje velika, upravo suprotno.

Je vrlo važna organski spoj, protein, koji sadrži aktivni element. To hemoglobina. To je zahvaljujući njemu ide na transport kisika i napravio uniformi i pravovremeno razmjene plinova. Dakle, uloga željeza u vitalnim procesima - disanje - je ogroman.

Samo u ljudsko tijelo sadrži oko 4 grama željeza, koje se mora stalno puniti putem hrane konzumira.