Atomska masa Fe. Željezo. Svojstva željeza. Primjena željeza. Interakcija s halogenima i sivom na visokoj temperaturi

- kompozitni hemoglobin. Ovaj složeni protein uključen je u crvene krvne stanice, poznate kao crvene krvi priče. Bez njih, u stvari, krv ne bi bila grimična, i ne bi bilo života.

Eritrociti transportni ugljični dioksid i kisik u tijelu. Oni su potrebni za život. I za ono što je još potrebno željezoKoja su njegova svojstva i cijena u izravnom i figurativnom smislu?

Kemijska i fizička svojstva željeza

Jeste li dotaknuli željezo u hladnoj sobi? Prehlada od dodira metala rezultat je visoke toplinske vodljivosti. Materijal odmah uzima energiju tijela, prijenos svoje okoline. Kao rezultat toga, čovjek postaje hladan.

Električna vodljivost željeza Također na vrhu. Metal s lakoćom prenosi struju zbog slobodnih elektrona u atomu. Ima 7 slojeva. Na posljednje 2 su 8 elektrona. Kada su uzbuđeni, svi mogu biti valentnost, to jest, sposoban je formirati nove veze.

Vanjski metalni željezo Srebrno sivo. Pronađeni su nezaboravni oblici. Čisto željezo Plastika i tepih. U izraženom metalnom sjaju i prosječnoj tvrdoći - 4 boda. 10 bodova - lik krutine na tlu kamena Almaz i 1. točka označenog talka.

Željezo - elementsrednje rukovanje. Metal čire s 2860 stupnjeva i omekšano na 1539. U tom stanju, materijal gubi feromagnetska svojstva. Oni su svojstveni samo u čvrstom stanju željeza. Element postaje magnet, padajući u polje.

Ali, zanimljivije je da nakon njegovog nestanka, metal ostaje magnet za dugo vremena. Takva značajka je posljedica svih istih besplatnih elektrona u strukturi atoma. Kretanje, čestice mijenjaju svoju strukturu i svojstva.

Željezo - kemijski element, Lako ulazi u reakcije s bromom, fluor, klorom i drugim halogenima. To su elementi 17. Mendeleev stolne skupine. Pod normalnim uvjetima, interakcija s kisikom.

Sada, o reakcijama grijanja. Prilikom spaljivanja metala se formiraju oksidi. Postoji nekoliko vrsta njih: - 2FEO, 2FE 2 O 3, FE 3 O 4. Što se točno ispostavilo ovisi o proporcijama početnih elemenata i uvjetima kombinacije. Svojstva oksida se rađaju.

Grijanje počinje i reakcija s. Za to, trebate 6 mola željeza i jedan mol plina. Izlaz - 2 moleći nitrid 26. elementa. Njegov fosfid je već formiran u kombinaciji s fosforom. Još jedna jednostavna tvar koja ujedinjuje s Ferrum -. Ispada prirodno sulfid. Reakcija je vezana.

Od složenih tvari, koje se sastoje od molekula, interakcija željeza s kiselinama. Metal za pomicanje vodika iz njih. Ispada zamjenu. Dakle, i interakcije sa sumporne kiseline izlazi iz ferrum sulfata i čisti vodik.

Reakcije s. Njihovo željezo obnavlja. Drugim riječima, 26. element dodjeljuje manje aktivnog metala iz tvari. Povezivanjem Ferrum, na primjer, s bakrenim sulfatom, dobije se željezo sulfat. Ostaje prvenstveno.

Primjena željeza

Gdje željezonanosi se, slijedi iz svojih svojstava. Ferromagniteness je impresionirana u proizvodnji suvenira i industrijskih instalacija. Drugim riječima, metalni napraviti magnete, kako za hladnjake i za veliku proizvodnju. Snaga materijala, tvrdoće - razlog da ga koristi za proizvodnju oružja, oklop.

Posebni šik je modeli iz meteorsko željezo, Kod kozmičkih tijela pojačavaju se ferrum. Stoga su noževi i oklop dobiveni posebno oštri, izdržljivi. Znakovi željezameteorit je primijetio u drevnom Rimu.

Poznat I. Željezne legure, posebno, lijevano željezo i čelik. Od njih, postoje stvari domaćeg, svakodnevnog karaktera, na primjer, ograde, arbore, spojnice. Ferrum koristi za industrijske svrhe. Zanimljivo je da je sastav čelika i lijevanog željeza jedan, proporcije su različiti. I tamo i spoji tamo Željezo s ugljikom, Plinski čelik je manji od 1,7%. Ugljik od lijevanog željeza od 1,7 do 4,5%.

Ugljik u mokraćnim legura igra ulogu stvrdnjavanja elementa. Smanjuje osjetljivost mješavine korozije i čini materijalnu toplinu otpornu na toplinu. Drugi dodaci se miješaju do čelika. Nije ni čudo da postoje različite marke legure. C, na primjer, proizvode otporne na šokove i, s plastičnim čelikom.

U obliku klorida, 26. element se koristi za pročišćavanje vode. Metal i lijek je cijenjen. Liječenje željezompotrebu za anemijom. To je nedostatak crvenih krvnih stanica i metala u njihovom sastavu. Dobrotvorni pripravciprikazuje se, kao i bolesna tuberkuloza, radikulitis koji pati od napadaja i krvarenje iz nosa.

26. element je potreban za normalno funkcioniranje štitne žlijezde. Obično je njegova disfunkcija povezana s deficitom. Međutim, ne on samo osigurava zdravlje žlijezde.

Mnogi ferrum iu stanicama jetre. Tamo metal doprinosi neutralizaciji štetnih tvari, toksina. Da bi održali osobu u tijelu, mora doći manje od 20 miligrama željeza dnevno.

Proizvodnja željeza

Željezo - uobičajeni metal. U prirodi, mnogi minerali, koji se temelje na 26. elementu. Većina ferruma u i. Od njih i skinuti željezo.

Provedena je reakcija redukcije metala. Potrebno je za koks, to jest, ugljična veza. Interakcija se javlja na temperaturi od 2000 stupnjeva Celzija, u domeni.

Bez visokih peći, moguće je obnoviti ferrum s čistim vodikom. Potrebna će se minske peći. Takozvani modeli izduženi okomito.

Radni prostor uređaja sličan je cilindru ili konusu. Stavili su zgnječeni Željezo željezo.pomiješana s posebnim. Zatim dodajte vodik. Rezultat je isti - čisti Ferrum.

Cijena željeza

Trošak metala ovisi o vrsti proizvoda. Većina stvari je izrađena od legura Ferruma, na primjer, krovne materijale. Premazi za krovove obično su lisnate. Cijena po kvadratnom metru varira od 300 do 600 od viška rublja, ovisno o debljini željeza.

Krovni listovi valovitog, složenog geometrije i posebnog sastava. Jednostavni slojevi su jeftiniji. Postoje ponuda za kupnju 30 listova 2,5 1,3 metra na 1000 rubalja. Debljina - 1,5 milimetara.

Čisti element u tabletama košta oko 1600 rubalja za 180-200 komada. Ako je gotov proizvod stečen u kojem je ugrađen ručni rad, teško je upoznati se u desetinama, stotinama tisuća ljudi. Svijetli primjer - krivotvoreni proizvodi za pojedinačne narudžbe.

Za neobična vrata, namještaj, vaze, kovači "razbiti" znatan kush. Većina cijene nije materijal, već ljudski rad, inkarnacija ideja.

Što se tiče vrijednosti rude koja sadrži željezo, za tonsku u Rusiji se traži oko 40 američkih dolara. Ovo je cijena za sirovine s 60 posto sadržaja Ferruma. Kada se izolira čisti prah 26. elementa, za 1000 kilograma se pitaju ne manje od 560-600-američkih dolara.

Većina poduzeća trgovina u rasutom stanju. Prijedlozi za kupnju samo jedan kilometar, rijetki. 1000 grama košta oko 1-1,5 dolara. Neke tvrtke se suočavaju s ferrum u prahu u vrećama od 5, 10, 25 kilograma. Oglasi za prodaju su objavljeni na internetu.

17. d. - elementi. Zelezo, opće karakteristike, svojstva. Oksidi i hidroksidi, KO i OB karakteristike, Biorol, sposobnost kompleksiranja.

1. Opća karakteristika.

Željezo - D-element bočne podskupine osmog grupe četvrtog razdoblja Pshe s atomskim brojem 26.

Jedan od najčešćih metala u Zemljinoj kori (drugo mjesto nakon aluminija).

Jednostavna supstanca željeza - dowy metalna srebrno-bijela boja s visokom kemijskom reaktivnošću: željezo brzo korodirati Na visokim temperaturama ili s visokom vlagom u zraku.

4FE + 3O2 + 6H20 \u003d 4FE (OH) 3

U čistom kisiku, željezo je osvijetljeno, au finom stanju samo-okretanja i zraka.

3FE + 2O2 \u003d FEO + FE2O3

3FE + 4H2O \u003d FEO * FE2O3

FEO * Fe2O3 \u003d Fe3O4 (željezo Okalina)

Zapravo, željezo se obično naziva svoje legure s malim sadržajem nečistoća (do 0,8%), koji zadržavaju mekoću i plastičnost čistog metala. No, u praksi se češće koriste legure od željeza s ugljikom: čelik (do 2,14 mas.% Ugljik) i lijevanog željeza (više od 2,14 mas.% Ugljik), kao i nehrđajući (legirani) čelik s aditivima legurskih metala ( Chromium, Mangan, Nickel i sur.) Kombinacija specifičnih svojstava željeza i njegovih legura čine ga "metal br. 1" kao važan za ljude.

U prirodi, željezo se rijetko nalazi u čistom obliku, najčešće se javlja kao dio meteori na željeza. Prevalencija željeza u Zemljinoj kore je 4,65% (4. mjesto nakon o, Si, al). Također se smatra da je željezo većina Zemljine jezgre.

2. Uspješno

1.Fiz.sv-va.Željezo - tipični metal, u slobodnoj državi - srebrno-bijeloj boji sa sivkastom nijansom. Čista metalna plastika, razne nečistoće (posebno - ugljik) povećavaju njegovu tvrdoću i krhkost. Izrazila je magnetska svojstva. Takozvana "željezna triad" često je izolirana - skupina od tri metala (Iron Fe, Cobalt Co, Nickel N), koji imaju slična fizikalna svojstva, atomski radijus i vrijednosti elektronegabilnosti.

2.Him.sv-va.

Stupanj oksidacije	Oksid	Hidroksid	Lik	Bilješke
			Nisko doma
			Vrlo slaba baza, ponekad amforozna
	Nije primljeno	*	Kiselina	Snažan oksidans

Za željezo, stupanj oksidacije željeza je +2 i +3.

Stupanj oksidacije je +2 odgovara crnom oksidu FEO i zelenom hidroksid FE (OH) 2. Oni su osnovne prirode. U potplatima Fe (+2) je prisutan kao kation. FE (+2) - Slabo sredstvo za smanjenje.

Stupanj oksidacije je +3 odgovara crveno-smeđim oksida FE2O3 i smeđe hidroksid Fe (OH) 3. Oni su amfommut, iako su kiseli i njihova osnovna svojstva slabo izražena. Dakle, FE 3+ iona usmjerenih hidroliziran Čak iu kiselom okruženju. Fe (OH) 3 otapa (i ne potpuno), samo u koncentriranom alkaliju. Fe 2 o 3 reagira s alkalijama samo pri spajanju, davanje ferite (Formalne kiseline ne postoje u slobodnom obliku kiseline HFEO 2):

Željezo (+3) najčešće manifestira slabe oksidativna svojstva.

Stupanj oksidacije je +2 i +3 jedni s drugima kada se redoks uvjeti promijene.

Osim toga, postoji oksid Fe 3 o 4, formalni stupanj oksidacije željeza u kojoj +8/3. Međutim, ovaj oksid se također može smatrati feritnim željezom (II) FE +2 (FE +3 O2) 2.

Postoji i stupanj oksidacije +6. Odgovarajući oksid i hidroksid u slobodnom obliku ne postoji, ali se dobiju soli - ferats (na primjer, K 2 FEO 4). Željezo (+6) je u njima u obliku aniona. Ferrati su jaki oksidirajući agensi.

Čisti metalni željezo je stabilno u vodi i razrijeđenim otopinama alhacija, Željezo se ne otopi u hladnim koncentriranim sumpornim i dušičnim kiselinama zbog pasivacije metalne površine s krutim oksidnim filmom. Vruća koncentrirana sumporna kiselina, što je jači oksidirajući agens, u interakciji s željezom.

IZ salo i razrijediti (približno 20%) sirny kiseline Željezo reagira s formiranjem željeznih soli (ii):

Kada je željezo u interakciji s približno 70% sumpornom kiselinom kada se zagrijava, reakcija se odvija Željezo sulfat (iii):

3. Oside i hidroksidi, KO i Har-Ka ...

Željezni spojevi (ii)

Feo željezo (ii) oksid ima glavna svojstva, odgovara bazi FE (OH) 2. Soli željeza (ii) imaju svijetlozelenu boju. Kada se pohranjuju, osobito u vlažnom zraku, oni su smeđi zbog oksidacije do željeza (iii). Isti proces prilikom pohranjivanja vodenih otopina željeznih soli (ii):

Od željeznih (ii) soli u vodenim otopinama je stabilna sol mora - dvostruki amonijev i željezni sulfat (II) (NH4) 2 Fe (SO 4) 2 · 6N 2 O.

Reagens na 2+ iona u otopini može poslužiti heksacianoperrat (iii) kalij K 3 (crvena krvaka). U interakciji FE2+ iona i 3 - taloženja turnibol plava:

Za kvantitativno određivanje željeza (II) u upotrebi otopine fenantrolin Formiranje crvenog složenog fefa 3 s željezom (ii) u širokom rasponu pH (4-9)

Željezni spojevi (III)

Željezo oksid (iii) Fe 2 o 3 Slabo amfitemenskiOdgovoreno je čak i slabijim od FE (OH) 2, baza FE (OH) 3, koja reagira s kiselinama:

Fe 3+ soli su sklone formiranju kristalohidrata. U njima, Fe 3+ je obično okružen šest molekula vode. Takve soli imaju ružičastu ili ljubičastu boju. Ion Fe 3+ je potpuno hidroliziran čak iu kiseloj okolini. Na ph\u003e 4, ovaj se ion u Prachiyskom potpuno istaloži Fe (oh) 3:

S djelomičnom hidrolizom FE3+ iona Fe, se formiraju višesezne okside i hidroksiokahecije, zbog kojih se otopine dobivaju smeđu boju. Izvori željeza (III) hidroksid (OH) 3 hidroksid izraženi su vrlo slabo. Sposoban je reagirati samo s koncentriranim alkalijskim otopinama:

Hidroklompleksi željeza (III) su otporni samo u visoko alkalne otopine. Pri razrjeđivanju s vodenim otopinama, oni su uništeni, a talog pada FE (OH) 3.

Kada spajanje s alkalisom i oksidima drugih metala FE2O3 čini razne ferite:

Spojevi željeza (III) u otopinama su smanjeni metalnim željezom:

Željezo (iii) može tvoriti dvostruke sulfate s jednom napunjenim kationi Tip kwasatsov, na primjer, KFE (SO 4) 2 - željezo Alum, (NH4) Fe (SO 4) 2 - Ironiromonij alum, itd.

Za visokokvalitetnu detekciju u otopini spojeva željeza (III) (iii) koriste kvalitativnu reakciju FE3+ iona s tiocianatnim ionima Scn. − , U interakciji FE 3+ iona sa SCN anions, formira se mješavina jarko crvenih ranodičnih kompleksa željeza 2+, +, Fe (SCN) 3. Sastav smjese (što znači intenzitet njegove boje) ovisi o različitim čimbenicima, dakle, za točnu kvalitativnu odlučnost željeza, ova metoda nije primjenjiva.

Poslužuje se još jedan kvalitativni reagens na 1 ionima FE 3+ heksaciariorrati (ii) kalij K 4 (žuta sol krvi). S interakcijom FE 3+ iona i 4 - svijetli plavi sediment pada berlin Lazuri:

Željezni spojevi (VI)

Ferat - Soli koje ne postoje u slobodnom obliku željezne kiseline H 2 FEO 4. To su spojevi ljubičaste boje, oksidativnim svojstvima koji nalikuju permenganama i topljivošću - sulfati. Ferranti se dobivaju pod djelovanjem plinovitih klor ili ozon na suspenziji FE (OH) 3 u alkalijama , na primjer, Ferrat (vi) kalijev K 2 FEO 4. Ferranti su obojani u ljubičastoj boji.

Može se dobiti i menadžeri elektroliza 30% otopina alkalija na željeznoj anodi:

Ferrati - jaki oksidizatori. U kiselom mediju razgrađenom s otpuštanjem kisika:

Koristi se oksidativna svojstva ferata dezinfekcija vode.

4. Biorol

1) U živim organizmima, željezo je važan element u tragovima koji kataliziraju procese razmjene kisika (disanje).

2) Obično željezo ulazi u enzime u obliku kompleksa. Konkretno, ovaj kompleks je prisutan u hemoglobinu - bitan protein koji osigurava transport kisika krvlju svim ljudskim i životinjskim organima. I on slika krv u karakterističnoj crvenoj boji.

4) Višak doze željeza (200 mg i više) može imati toksični učinak. Predoziranje željeza inhibira antioksidativni sustav tijela, tako da se ne preporučuje uporaba željeznih pripravaka za zdrave ljude.

Prvi proizvodi od željeza i njegovih legura pronađeni su tijekom iskopavanja i datum do oko 4 tisuće godina prije Krista. To jest, drevni Egipćani i sumerani koristili su depozite meteorita ove tvari za sklapanje ukrasa i kućanskih predmeta, kao i oružje.

Danas, željezni spojevi različitih vrsta, kao i čisti metal su najčešće i korištene tvari. Nije ni čudo da se XX stoljeća smatralo željezom. Uostalom, prije pojavljivanja i široke raspodjele plastičnih i srodnih materijala, ovaj je spoj imao ključnu vrijednost za osobu. Ono što predstavlja taj element i koji tvari obliči, razmotriti u ovom članku.

Željezo kemijskim elementom

Ako uzmemo u obzir strukturu atoma, onda na prvom mjestu treba navesti svoju lokaciju u periodnom sustavu.

1. Serijski broj - 26.
2. Razdoblje je četvrta velika.
3. Grupa je osminska, podskupina.
4. Atomska težina - 55,847.
5. Struktura vanjske elektroničke ljuske označena je 3D 6S 2 formulom.
6. - Fe.
7. Ime je željezo, čitanje u formuli - "Ferrum".
8. U prirodi, postoje četiri stabilna izotop razmatranog elementa s masovnim brojevima 54, 56, 57, 58.

Kemijski element željeza također ima oko 20 različitih izotopa koji se ne razlikuju u stabilnosti. Moguće oksidacijske stupnjeve koje ovaj atom može prikazati:

Ne samo da je sam element važan, već i razni spojevi i legure.

Fizička svojstva

Kao jednostavna tvar, željezo ima izražen metal. To jest, to je srebro-bijela sa sivim metalom s visokim stupnjem strpljenja i plastičnosti i visokom točkom tališta i ključanja. Ako razmotrite značajke detaljnije, onda:

• talište - 1539 0 c;
• ključanje - 2862 0 s;
• aktivnost - prosjek;
• tugaling - visoko;
• pokazuje izgovaraju magnetska svojstva.

Ovisno o uvjetima i različitim temperaturama, postoji nekoliko modifikacija koje oblikuju željezo. Fizička svojstva razlikuju se od onoga što se kristalne rešetke razlikuju.

Sve izmjene imaju različite vrste kristalnih rešetaka, a također se razlikuju u magnetskim svojstvima.

Kemijska svojstva

Kao što je gore spomenuto, jednostavnost željeza pokazuje prosječnu kemijsku aktivnost. Međutim, u finom stanju, to je sposobno samo-propagiranje u zraku, a metal gori u čistom kisiku.

Sposobnost korozije je visoka, stoga su legure ove tvari pokrivene legirajućim spojevima. Željezo može komunicirati s:

• kiseline;
• kisik (uključujući zrak);
• sive;
• halogeni;
• kada se zagrijava - s dušikom, fosfornom, ugljikom i silicij;
• s solima manje aktivnih metala, obnavljajući ih na jednostavne tvari;
• s akutnom parom;
• s željeznim solima u stupnju oksidacije +3.

Očito je da, pokazujući takvu aktivnost, metal je sposoban formiranje različitih spojeva, raznovrsnih i polarnih svojstava. Tako se događa. Željezo i njegovi spojevi su izuzetno raznoliki i koriste se u različitim industrijama znanosti, tehničarima, industrijskim aktivnostima osobe.

Distribucija u prirodi

Prirodni željezni spojevi su prilično uobičajeni, jer je to drugi element prevalencije na našem planetu nakon aluminija. U isto vrijeme, u čistom obliku, metal je iznimno rijedak, kao dio meteorita, koji govori o svojim velikim klasterima u prostoru. Glavna masa je sadržana u sastavu ruda, stijena i minerala.

Ako govorimo o postotku razmatranog elementa u prirodi, mogu se dati sljedeći brojevi.

1. Osnovni planeti Zemljine skupine iznosi 90%.
2. U Zemljinoj kori - 5%.
3. U zemljištem - 12%.
4. U Zemljinoj jezgri - 86%.
5. U riječnoj vodi - 2 mg / l.
6. U moru i oceanu - 0,02 mg / l.

Najčešći spojevi željeza tvore sljedeće minerale:

• magnetit;
• limonita ili smeđi Zheleznyak;
• vivianitis;
• pirotina;
• pirit;
• siderit;
• marcasit;
• lellingit;
• msipcel;
• milandister i drugi.

Još je daleko popis, jer ih je jako puno. Osim toga, razne legure su rasprostranjene, koje stvaraju osoba. To su također takvi željezni spojevi, bez kojih je teško predstaviti moderan život ljudi. To uključuje dvije glavne vrste:

• lijevano željezo;
• postati.

Također, željezo je vrijedan dodatak kao dio mnogih legura nikla.

Željezni spojevi (ii)

Oni uključuju one u kojima je stupanj oksidacije elementa za oblikovanje +2. Oni su prilično brojni, jer im se mogu pripisati:

• oksid;
• hidroksid;
• binarni spojevi;
• složene soli;
• sveobuhvatne spojeve.

Formule kemijskih spojeva u kojima je željezo prikazan navedeni stupanj oksidacije, za svaki pojedinac klase. Razmotrite najvažnije i zajedničke od njih.

1. Željezo (ii) oksid. Crni prah, u vodi se ne otapa. Lik spoja je glavni. Međutim, može se brzo oksidirati, može se vratiti i na jednostavnu stvar. Otapa se u kiselinama, formirajući odgovarajuće soli. Formula - FEO.
2. Željezni hidroksid (II). To je bijeli amorfni talog. Formira se u reakciji soli s bazama (alkalija). Prikazuje slaba osnovna svojstva, može se brzo oksid u zraku u spojevima željeza +3. Formula (OH) 2.
3. Soli elementa u navedenom stupnju oksidacije. Oni, u pravilu, blijedozelena boja otopine, dobro se oksidiraju čak iu zraku, kupuju i pretvaraju se u soli željeza 3. Rastvaraju se u vodi. Primjeri spojeva: FECL 2, FESO 4, FE (NO 3) 2.

   

   Praktična važnost među određenim tvarima imaju nekoliko spojeva. Prvo, (ii). Ovo je glavni dobavljač iona u ljudskom tijelu, pacijenta anemija. Kada se takav usjek dijagnosticira kod pacijenta, propiše se složenim lijekovima, koji se temelje na spoju koji se razmatra. To je nadopunjavanje nedostatka željeza u tijelu.

   Drugo, to jest, željezo sulfat (II), zajedno s bakar se koristi za uništavanje poljoprivrednih štetočina na usjevima. Metoda dokazuje svoju učinkovitost više nije prva desetljeća, tako vrlo cijenjena od vrtlara i vrtlara.

   Sol mora

   To je spoj koji je željezo i amonijev sulfat kristal. Formula je napisana kao FESO 4X (NH4) 2 SO 4 x 6H2O. Jedan od spojeva željeza (II), koji se široko koristi u praksi. Glavna područja korištenja od strane čovjeka su sljedeća.

   1. Farmaceuth.
   2. Znanstvena istraživanja i laboratorijske titrimerne analize (odrediti sadržaj kroma, kalijev permanganat, vanadium).
   3. Medicina - kao aditiv u hrani s nedostatkom željeza u tijelu pacijenta.
   4. Za impregnaciju drvenih proizvoda, budući da sol Mora štiti od procesa truljenja.

   Postoje i druga područja u kojima se koristi ova tvar. Ime je dobio u čast njemačkog kemičara, prvi put otkrio manifestirane svojstva.

   Tvari s oksidacijom željeza (III)

   Svojstva željeznih spojeva u kojima se prikazuje stupanj oksidacije +3, donekle se razlikuju od onih koji su gore opisani. Dakle, priroda odgovarajućeg oksida i hidroksida više nije glavna, ali eksprimirana amfotero. Dajmo opis glavnih tvari.

   
   

   Među gore navedenim primjerima iz praktične točke gledišta, takav kristalohidrat kao FeCl 3 x 6H20 ili scenski klorid željeza (III) je važan. Koristi se u medicini za zaustavljanje krvarenja i nadopunjavanja iona željeza u tijelu s anemijom.

   Deveti sulfat od željeza (III) koristi se za čišćenje pitke vode, jer se ponaša kao koagulant.

   Željezni spojevi (VI)

   Formule kemijskih spojeva željeza, gdje pokazuje poseban stupanj oksidacije +6, može se napisati kako slijedi:

   • K 2 FEO 4;
   • Na 2 FEO 4;
   • MGFEO 4 i drugi.

   Svi oni imaju zajedničko ime - ferats - i imaju slična svojstva (snažna sredstva za smanjenje). Također se mogu dezinficirati i imati baktericidno djelovanje. To im omogućuje da ih koriste za obradu pitke vode u industrijskoj ljestvici.

   Složeni spojevi

   Vrlo je važno u analitičkoj kemiji, a ne samo su posebne tvari. Takvi, koji se formiraju u vodenim otopinama soli. To su složeni željezni spojevi. Najpopularniji i dobro proučavani su sljedeći.

   1. Heksaciariorrati (ii) kalijev K 4. Drugo ime spoja je žuta sol krvi. Koristi se za kvalitativno određivanje u otopini željeza FE 3+. Kao rezultat utjecaja, otopina dobiva prekrasnu svijetloplavu boju, kao što je formiran drugi kompleks - Berlin Azure Kfe 3+. Od davnina je korišten
   2. Heksaciariorrati (iii) kalijev K3. Drugo ime je crvena sol krvi. Koristi se kao visokokvalitetan reagens na određivanju iona Iron Fe 2+. Kao rezultat toga, formira se plavi sediment, koji se zove Tournabuleva Xin. Također se koristi kao boja za tkaninu.

   

   Željezo kao dio organskih tvari

   Željezo i njegovi spojevi, kao što smo već vidjeli, od velike su praktične važnosti u ljudskom gospodarskom životu. Međutim, osim toga, njegova biološka uloga u tijelu nije manje velika, čak i naprotiv.

   Postoji jedan vrlo važan protein koji uključuje ovaj element. Ovo je hemoglobin. Zahvaljujući mu je da postoji transport i ujednačenost kisika i pravovremene izmjene plina. Stoga je uloga željeza u vitalnom procesu - disanje samo ogromna.

   

   Ukupno, unutar ljudskog tijela, postoji oko 4 grama željeza, koje se stalno nadopunjuje konzumiranom hranom.

Definicija

Željezo - element četvrtog razdoblja VIII grupe bočnih (b) podskupina periodnog sustava. Oznaka - Fe. U obliku jednostavne tvari željeza - srebrno-bijeli metal.

Gustoća je 7,87 g / cm3. Točka taljenja 1539 o C, vrenje 3200 o C. Željezo ima nekoliko modifikacija. Do 769 o sa stabilnim α-željezom s velikim centriranim kubičnim rešetkom i feromagnetskim svojstvima. Na 769 ° C provodi se prijelaz na β-željezo (kristalna struktura istog, paramatnognet). Na 910 ° C, γ-željezo se formira s kristalnom rešetkom za granetom. Paramagnetička svojstva. Na 1400 ° C i točku taljenja - željezo s volumenom centrirane kubične rešetke.

Stupanj oksidacije željeza u spojevima

Željezo može postojati kao jednostavna tvar - metal, a stupanj oksidacije metala u elementarnom stanju je jednaka nulaBudući da je raspodjela gustoće elektrona u njima ravnomjerno.

Za željezo karakteriziraju oksidacijske stupnjeve (+2) i (+3) : Fe +2 o, FE +3 2 O 3, FE +2 (OH) 2, FE +3 (OH) 3, FE +2 CL 2, Fe +3 Cl 3, FE +2 SO 4, FE +3 2 (SO 4) 3.

Poznati željezni spojevi s oksidacijom (+6) Zove se ferats (k 2 Fe +6 o 4).

Primjeri rješavanja problema

Primjer 1.

Primjer 2.

Željezo jedan od najčešćih kemijskih elemenata na Zemlji. Od davnina ljudi su ga naučili koristiti kako bi se olakšao njihov rad. Uz razvoj tehnologija, njegov opseg se značajno proširio. Ako je prije nekoliko tisuća godina, željezo je korišten samo za proizvodnju ne-tvrdih alata za rad koji se koristi za kultiviranje Zemlje, sada se ovaj kemijski element koristi u gotovo svim sferama visokotehnoloških industrija.

Kao što pišeći kameniji. "Željezne mine pružaju osobu koja je izvrsna i fascinantna alat. Za SIM SIMER-u, sletimo, obrađujemo plodan vrtove i, odsiječe divlje vinove loze s grožđem, vidimo ih svake godine na Yunet. Sim Weaire graditi kuće, razbiti kamenje i koristiti željezo na sve takve potrebe. Ali isto željezo proizvodi hrabre, bitke i pljačku, a mi ga koristimo ne samo blizu, ali mi smo odabrali u daljini od Boysnitez, a zatim iz moćnih ruku, zatim u obliku strelica pećnice. Najsnažnije, prema mom mišljenju, naslonivši um čovjeka. Jer, tako da je smrt brzo pretrpjela osobu, predstavljena joj je na najnižoj i žlijezda dala perje. Radi da će biti vino dodijeljeno osobi, a ne prirodi. " Vrlo se često koristi za proizvodnju raznih legura, čiji pripravak u različitim omjerima uključuje željezo. Najpoznatija od ovih legura je čelik i lijevano željezo.

Struja Smonks željeza

Svojstva čelika su raznovrsna. Postoje čelici namijenjeni dugim boravkom u morskoj vodi, čeliku, iznimku visoke temperature i agresivnog učinka vrućih plinova, čelika, od kojih čine mekanu žicu za povezivanje, i čelik za proizvodnju elastičnih i tvrdih izvora ...

Takva razna svojstva slijedi iz raznih kompozicija stolice. Dakle, od čelika, koji sadrži 1% ugljik i 1,5% krom, čine kuglice visoke trajnosti; Čelik koji sadrži 18% krom i 89% nikal je dobro poznati "nehrđajući čelik", i od čelika, koji sadrži 18% volfram, 4% kroma i 1% vanadij, proizvodi okretanje rezača.

Ova raznolikost skladbi stolice je vrlo teška za njihovo mrljenje. Doista, u Martin peći i atmosferu pretvarača oksidativna, i takve elemente, kao što su Chrome, lako se oksidiraju i prebacuju u šljaku, tj. Izgubljeni. To znači dobiti čelik sa sadržajem kroma od 18%, potrebno je dati mnogo više krom u peć od 180 kg po toni od čelika. I Chrome - Metal Dragi. Kako pronaći izlaz iz ovog položaja?

Izlaz je pronađen na početku XX stoljeća. Za taljenje metala, predloženo je da koristi toplinski električni luk. U pećnici kružnog dijela napunjena je metalom s otpadom, od lijevanog željeza poplavljena i spuštena ugljena ili grafitne elektrode. Između njih i metala u peći ("kupka") bio je električni luk s temperaturom od oko 4000 ° C. Lako i brzo se rastopili. I u tako zatvorenoj električnoj peći, možete stvoriti bilo koju atmosferu - oksidativni, smanjenje ili potpuno neutralne. Drugim riječima, možete spriječiti vrijedne elemente. Tako je stvorena metalurgija visokokvalitetnih čelika.

Kasnije je predložena još jedna elektrolplavna metoda - indukcija. Od fizike je poznato da ako se metalni vodič stavi u zavojnicu, koji prolazi visoku struju frekvencije, tada se struja inducira i vodič se zagrijava. Ova toplina je dovoljno da se tavi metal na određeno vrijeme. Indukcijska peć sastoji se od lonca, u oblozi koja se vrši spiralom. Spirale prolaze visoku struju frekvencije, a metal se rastopi u loncu. U takvoj peći možete stvoriti i bilo koju atmosferu.

U električnim arc pećima, proces taljenja je obično među nekoliko faza. Prvo, nepotrebne nečistoće izgorjeti od metala, oksidirajući ih (oksidacijski period). Tada se uklanja iz peći (preuzete) troske koja sadrži okside tih elemenata i punjenje legure poput glačanja s elementima koje treba unijeti u metal. Peć je zatvorena i nastavila mirisati bez zračnog pristupa (razdoblje oporavka). Kao rezultat toga, čelik je zasićen potrebnim elementima u danoj količini. Gotovi metal se oslobađa u kantu i izlijevanje.

Čelik, osobito visoke kvalitete, pokazalo se vrlo osjetljivim na sadržaj nečistoća. Čak i male količine kisika, dušika, vodika, sumpora, fosfora pogoršavaju se pogoršavaju svoja svojstva - snagu, viskoznost, otpornost na koroziju. Te su nečistoće oblikovane željezom i drugim elementima sadržanim u čeličnim elementima, koji su skloni između metalnih žitarica, pogoršali njegovu homogenost i smanjuju kvalitetu. Dakle, s povišenim sadržajem kisika i dušikom u čelikama, njihova se čvrstoća smanjuje, vodik uzrokuje pojavu jata - mikročitovi u metalu, što dovodi do neočekivanog uništavanja čeličnih dijelova pod opterećenjem, fosfor povećava krhkosti čelika u hladnoći, Sumpor uzrokuje razvodnik - razaranje čelika pod temperaturama opterećenja.

Metalurgili su odavno tražili načine za uklanjanje tih nečistoća. Nakon taljenja u robama, pretvaračima i električnim šarkama, metal je deoksidiran - dodajte aluminij, ferrozilicu na njega (željezna legura) ili feromargana. Ovi elementi su aktivno povezani s kisikom, plutaju u trosku i smanjuju sadržaj kisika u čeliku. No, kisik i dalje ostaje u čeliku, a za visokokvalitetne čelike i preostale količine su prevelike. Bilo je potrebno pronaći druge, učinkovitije načine.

U 50-ima metalurgili su počeli vakuumski čelik u industrijskoj ljestvici. Tekuća metalna kanta smještena je u komoru iz koje je zrak ispumpavan. Metal počinje hraniti nasilno i plinovi su označeni iz nje. Međutim, zamislite kantu s 300 tona i hvatanje koliko vremena će proći dok se ne ubrzava u potpunosti i koliko se metal ohladi tijekom tog vremena.

Odmah ćete postati jasno da je ova metoda prikladna samo za male količine čelika. Stoga su razvijeni drugi, brži i učinkovitiji načini evakuacije. Sada se koriste u svim razvijenim zemljama, a to je omogućilo poboljšanje kvalitete čelika. Ali sve je odraslo i odrastao.

U ranim 60-ih godina u Kijevu, u All-Union Institute za električno zavarivanje. E. O. Paton, metoda je razvijena metoda električnog udarca čelika, koji se vrlo brzo počeo primjenjivati \u200b\u200bu mnogim zemljama. Ova metoda je vrlo jednostavna. U metalnom posudu za hlađenom vodom - kristalizator - postavljen ingot metala, koji treba očistiti i zaspati s posebnom kompozicijom. Tada je ingot spojen na strujni izvor. Na kraju ingota nalazi se električni luk, a metal se počinje rastopiti. Tekući čelik reagira s troskom i očišćena ne samo iz oksida, već i iz nisida, fosfida i sulfida. Kristalizator je zamrznut novi, pročišćeni ingot od štetnih nečistoća. Godine 1963., skupina zaposlenika Instituta za električnu znanost, na čelu s B. I. Medovarom i Yu.

Metalurgija znanstvenici iz Središnjeg istraživačkog instituta crne metalurgije otišli su na nešto drugačije. I. P. BARDINA. U Commonwealthu s zaposlenicima metalurških biljaka razvili su još lakši način. Šljade posebnog pripravka za čišćenje metala se rastopile i izlivene u kantu, a zatim u ovoj tekućini proizvedeni metal iz peći. Šljaka se miješa s metalom i apsorbira nečistoće. Ova metoda je brza, učinkovita i ne zahtijeva visoke troškove energije. Njegovi autori S. G. Warriorsa, A. I. Osipov, A. G. Shalimov i drugi 1966. također su dobili nagradu Lenjin.

Međutim, čitatelj je već, vjerojatno, bilo je pitanje: što su sve te poteškoće? Uostalom, već smo rekli da u konvencionalnoj električnoj pećnici možete stvoriti bilo koju atmosferu. Tako možete jednostavno ispumpati zrak iz peći i zadržati se u vakuumu. Ali ne žurite u patentni ured! Ova metoda se odavno koristi u malim indukcijskim pećima, a krajem 60-ih i ranih 70-ih počela se koristiti u prilično velikoj lučnoj osobi i indukcijskim električnim osobinama. Sada su metode vakuumskog luka i vakuum indukcijskog nadvožnjaka bile prilično rasprostranjene u industrijaliziranim zemljama.

Ovdje smo opisali samo osnovne metode čišćenja čelika od štetnih nečistoća. Postoje deseci njihovih sorti. Oni pomažu metalurgistima da uklone zloglasnu žlicu letenja od barela meda i dobiti kvalitetan metal.

Kako dobiti željezo bez peći

Već je rečeno da je željeznička metalurgija u smislu kemičara lekcija, da je blago, nelogično. Prvo, željezo je zasićeno ugljikom i drugim elementima, a zatim provedite puno posla i energije da spali te elemente. Nije lakše odmah vratiti željezo iz rude. Uostalom, bilo je upravo to drevni metalurzi koji su primili omekšali vrući spužviji željezo u manjim planinama. U posljednjih nekoliko godina, ova stajalište već je izašla iz stupnja retoričkih pitanja i oslanja se na potpuno stvarne i čak provedene projekte. Dobivanje željeza izravno iz rude, zaobilazeći proces domene, bili su angažirani u prošlom stoljeću. Tada se taj proces naziva izravnim oporavkom. Međutim, do nedavno nije pronašao mnogo širenja. Prvo, sve predložene metode izravnog oporavka bile su niske performanse, a drugo, dobiveni proizvod je spužvasto željezo - niskokvalitetna i kontaminirana nečistoća. Ipak, entuzijasti su nastavili raditi u tom smjeru.

Položaj se radikalno promijenio jer je prirodni plin počeo široko u industriji. Pokazalo se da je idealna sredstva za obnavljanje željezne rude. Glavna komponenta prirodnog plina - metana CH4 razgrađuje se oksidacijom u prisutnosti katalizatora u posebnim uređajima - reformama za reakciju 2CH4 + O2 → 2 + 2N 2.

Dobivena je smjesa rehabilitacijskih plinova - ugljični monoksid i vodik. Ova smjesa ulazi u reaktor u kojem se poslužuje željezna ruda. Odmah suradnici - oblici i dizajn reaktora su vrlo raznoliki. Ponekad reaktor služi rotirajućoj cjevastoj peći cementa, ponekad i peć vratila, ponekad zatvorena retorta. To objašnjava raznolikost imena izravnih metoda oporavka: MidRex, kratak, OHL-lamina, SL-PH, itd. Broj načina je već premašio dva desetak. Ali njihova suština je obično ista. Bogata sirovina željezne rude obnovljena je smjesom ugljika i vodikovog oksida.

Ali što učiniti s primljenim proizvodima? Od spužvičasta željeza nije samo dobra sjekirana - dobar nokti ne može se ponovno otvoriti. Bez obzira koliko bogati u originalnoj rudi, čistim željezom neće raditi iz nje. Prema zakonima kemijske termodinamike, to neće biti čak moguće vratiti sve u rudi u rudi; Dio će i dalje ostati u proizvodu u obliku oksida. I ovdje da nam pomogne dolazi testirani prijatelj - električna peć. Pokazalo se da je spužvasto željezo gotovo savršene sirovine za električnu hladnoću. Sadrži malo štetnih nečistoća i dobro se topi.

Dakle, opet dvostupanjski proces! Ali ovo je još jedan način. Korist sheme je izravan oporavak - električna industrija je u jeftinošću. Instalacije izravnih obnavljanja su mnogo jeftinije i konzumiraju manje energije od visokih peći. Takva tehnologija beskućnika čelične proizvodnje je položena u projektu Elektrometalurških kombinacija ostkogo.

U našoj zemlji, u blizini starog Oskola, izgrađena je velika metalurška biljka koja će raditi upravo na takvoj shemi. Njezin je prvi red već naručen. Imajte na umu da stoka nije jedini način da se koristi spužvasto željezo u željeznoj metalurgiji. Također se može koristiti umjesto otpadnog metala u Martensu, pretvaračima i elektrostal-taljenje peći.

Kalup iznad zupčanog željeza u električnim šupljinama je nasilno i u inozemstvu, posebno u zemljama s velikim rezervama nafte i prirodnog plina, tj. U zemljama Latinske Amerike i na Bliskom istoku. Međutim, na temelju tih razmatranja (prisutnost prirodnog plina), još uvijek nema razloga vjerovati da će novi način potpuno premjestiti tradicionalnu dvostupanjsku peć domene - jedinicu za taljenje čelika.

Buduće željezo

Željezno doba se nastavlja. Oko 90% svih metala i legura koje koristi čovječanstvo su legure na bazi željeza. Željezo je smrdljivo u svijetu oko 50 puta više od aluminija, a da ne spominjemo druge metale. Plastika? No, u našem se vremenu najčešće izvodi u raznim dizajnu u neovisnoj ulozi, a ako ih pokušavaju upoznati s rangom "neophodnih nadomjestaka" u skladu s tradicijom, onda češće zamjenjuju obojene metale, a ne crne. Samo nekoliko posto plastike konzumira nas počelo zamijeniti.

Legure na bazi željeza su univerzalne, tehnološki dostupne i masovne - jeftine. Osnova sirovine ovog metala također ne uzrokuje probleme: već dokazane rezerve željeznih ruda imale bi dovoljno barem dva stoljeća ispred. Žlijezda je još uvijek dugo biti temelj civilizacije.