Железни съединения. Хардуер: физични и химични свойства

Първите продукти от желязо и неговите сплави са били открити по време на разкопки и датират от около 4-ти хилядолетие преди Христа. Това означава, че от древните египтяни и шумери, използвани атмосферните отлагания на веществото за производство на бижута и предмети от бита, както и оръжия.

Днес, различни видове железни съединения и чист метал - това е най-честата и използвания материал. Не е чудно, желязо XX век се считаше. Всъщност, до появата и широко пластмаса и свързани материали, това съединение е от решаващо значение за хората. Какво е най-активен елемент и от който се образува вещество, ние считаме, в тази книга.

Химическа елемент желязо

Ако говорим за строежа на атома, то първо трябва да определите разположението му в периодичната система.

1. Сериен номер - 26.
2. Период - четвъртият по големина.
3. Групата на осемте, подгрупа страничната линия на.
4. Атомно тегло - 55.847.
5. Структурата на външни електронни черупки обозначен с формула 3d ⁶ 4s ^2.
6. Химическа елемент символ - Fe.
7. Име - желязо, четене във формулата - "Ferrum".
8. В природата съществуват четири стабилни изотопи на елемента с масови числа 54, 56, 57, 58.

Химическа елемент желязо и има около 20 различни изотопи, които не са стабилни. Възможна окисление, които могат да проявяват активен атом:

• 0;
• 2;
• 3;
• 6.

Важно е не само самия елемент, но също така и различните съединения и сплави.

физични свойства

Като прост вещество, желязо физични свойства има ясно изразен metallism. Това означава, сребро бяло със сив оттенък метал с висока ковкост и пластичност и висока температура на топене и точки на кипене. Ако разгледаме характеристиките по-подробно, а след това:

• Точка на топене - 1 539 ⁰ ° С;
• Кипене - 2862 ⁰ ° С;
• Дейност - средно;
• неповлияване - високо;
• проявява изразени магнитни свойства.

В зависимост от условията и температури, има няколко модификации, които образуват желязо. Физични свойства на тях се различават от факта, че различни кристална решетка.

1. форма алфа, или ферит съществува до температура от 769 ⁰ С
2. От 769-917 ⁰ ° С - бета форма.
3. 917-1394 ⁰ ° С - гама-форма, или аустенит.
4. Над 1394 ⁰ ° С - сигма желязо.

Всички модификации имат различни видове кристална решетка структура, както и различни магнитни свойства.

химични свойства

Както бе споменато по-горе, обикновено желязо съединение проявява висока реактивност. Въпреки това, във фино раздробена форма е в състояние да възпламени спонтанно във въздух и в чист кислород изгаряния самия метал.

Корозия способност е висока, така че сплавите, обхванати от това вещество легиращи съединения. Желязото е в състояние да си взаимодействат с:

• киселини;
• кислород (включително въздух);
• сяра;
• халогени;
• при нагряване - азот, фосфор, въглерод и силиций;
• соли с по-малко реактивни метали, възстановяването им да прости вещества;
• остра пара;
• соли на желязо в окисляване състояние +3.

Ясно е, че показва такава активност, тя е в състояние да образуват различни метални съединения и полярен варира в свойства. И така, това се случва. Желязо и неговите съединения са изключително разнообразни и се използват в различни области на науката, технологиите, човешки промишлена дейност.

Разпространение в природата

Природни съединения на желязо са често срещано явление, тъй като тя е вторият най-често срещан елемент на земята след алуминий. В чист вид на метала е изключително рядко в метеорити, което показва големите си клъстери е в пространството. По-голямата част от състава се съдържа в руди, скали и минерали.

Ако говорим за процента на елемента в природата, е възможно да се цитират следните цифри.

1. Ядрата на планетите от земен тип - 90%.
2. В земната кора - 5%.
3. В земната мантия - 12%.
4. На земната сърцевина - 86%.
5. вода река - 2 мг / L.
6. В морски и океански - 0,02 мг / л.

Най-честата форма на железни съединения следните минерали:

• магнетит;
• лимонит и лимонит;
• вивианит;
• пиротит;
• пирит;
• сидерит;
• марказит;
• loellingite;
• mispikel;
• milanterit и др.

Тя досега е не пълен списък, защото те са наистина много. Освен това, най-различни сплави, които са създадени от човека. Това също такива железни съединения, без които е трудно да си представим съвременния живот на хората. Сред тях са два основни вида:

• чугун;
• стомана.

Също така, той е ценен добавяне на желязо в състава на много никелови сплави.

железни съединения (II)

Те включват тези, в които степента на окисление е 2 образуващ елемент. Те са достатъчно многобройни, тъй като те включват:

• оксид;
• хидроксид;
• двоичен съединение;
• комплексни соли;
• комплексни съединения.

Формулите на химични съединения, които проявяват споменатите желязо окисление за всеки клас на индивида. Помислете за най-важните и често срещаните.

1. Железен оксид (II). Черен прах, неразтворим във вода. Естеството на връзката - основно. Може бързо да се окисляват, обаче, и свежда до обикновено вещество може също така лесно. Разтваря се в киселина, за да се образува съответната сол. Формула - FeO.
2. Желязо хидроксид (II). Тя е бяла аморфна утайка. Соли, образувани чрез взаимодействие с основи (алкален). Проявява слаби основни свойства, способен бързо се окислява на въздуха да железни съединения е три. Формула - Fe (ОН) _2.
3. Соли елемент в споменатата окисление. Те обикновено са светло зелен разтвор се окислява и дори във въздуха, получаване на тъмно кафяв цвят и преминаване до 3. желязо сол се разтваря във вода. Примери за съединения: FeCl _2, FeSO _4, Fe (NO _{3) 2.}

Практическото значение сред белязани вещества имат повече съединения. Първо, железен хлорид (II). Това е основният доставчик на йони в човешкото тяло, анемия на пациента. Когато това заболяване се диагностицира при пациент, той е предписано комплексни препарати, които се основават на въпросното съединение. Така че има попълване на недостиг на желязо в организма.

Второ, железен сулфат, т.е. железен сулфат (II), с мед се използва, за да убие вредители по култури. Методът се окаже ефективен, не е на първите десетина години, така че е много ценена от градинари.

Морова сол

Това съединение, което е хидратиран железен сулфат и амониев. Формула му записва като FeSO ₄ * (NH _{4) 2SO 4} * 6Н _2О Един от железни съединения (II), който е широко използвани в практиката. Основните области на приложение трябва да бъде мъжът.

1. Фармацевтика.
2. Научните изследвания и анализ лаборатория титриметрични (за определяне на съдържанието на хром, калиев перманганат, ванадий).
3. Медицина - като добавка в храната при недостиг на желязо в организма на пациента.
4. За импрегниране на дървени изделия, както Морова сол предпазва от разпада на процеси.

Има и други области, в които се използва веществото. Името му е кръстен на името на германския химик, открита за първи път свойствата изложени.

Вещества, със степен на окисление на желязо (III)

Свойствата на железни съединения, в които проявява степен на окисление на 3, са малко по-различни от тези, разгледаните по-горе. Така, естеството на съответния оксид и хидроксид не са основни и амфотерни експресира. Нека да опишат основните вещества.

1. Железен оксид (III). Прах фина, червеникаво-кафяв цвят. неразтворими във вода, слабо кисели показва свойства повече амфотерни. Формула: Fe _{2O 3.}
2. Желязо хидроксид (III). Вещество, което се утаява по време на действието на основи на съответните железни соли. Естеството на произнася му аморфно, цвят кафяв-кафяво. Формула: Fe (ОН) _3.
3. Соли, които включват катион Fe ^3+. Такова множество разпределени, освен карбонат, както се случва хидролиза и произвежда въглероден диоксид. Примери на някои соли с формула: Fe (NO _{3) 3,} Fe ₂ (SO _{4) 3,} FeCl _3, FeBr _3, и др.

Сред примерите на практика е важно като кристален като FeCl _{3 *} 6Н _2О, или железен хлорид хексахидрат (III). Той се използва в медицината за спиране на кървенето и попълване на железни йони в тялото в случаи на анемия.

Нонахидрат железен сулфат (III) се използва за пречистване на питейна вода, като се държи като коагулант.

железни съединения (VI)

Формула химични съединения на желязо, където се проявява определена окисление 6, могат да бъдат записани, както следва:

• К ₂ FeO _4;
• Na ₂ FeO _4;
• MgFeO ₄ и др.

Те всички имат едно общо име - ferrates - и имат сходни свойства (силни редуциращи агенти). те също са в състояние да се дезинфекцират и да има бактерициден ефект. Това позволява използването им за лечение на питейна вода в промишлен мащаб.

комплексни съединения

Много важно в аналитичната химия, а не само са специални вещества. Такова тази форма във водни солеви разтвори. Това комплексно съединение на желязо. Най-популярните и добре проучени от тях са следните.

1. Хексацианоферат (II) калиев K ₄ [Fe (CN) _6]. Друго име за връзката - жълт кръв сол. Той се използва за качествено определяне на железен йон в разтвор Fe ^3+. В резултат на разтвора става красив светло синьо цвят е образувана от друг комплекс - пруско синьо KFE ³⁺ [Fe ²⁺ (CN) _6]. От древни времена се използва като оцветител за кърпа.
2. Хексацианоферат (III) калиев К ₃ [Fe (CN) _6]. Друго име - червени кръвни сол. Използва се като качествено определяне реагент Fe ²⁺ железни йони. Резултатът е синьо утайка като име turnbuleva синьо. Той също се използва като оцветител за плат.

Желязото е част от органични субстанции

Желязо и неговите съединения са, както видяхме, са от голямо практическо значение в икономическия живот на лицето. Въпреки това, в допълнение, биологичната му роля в тялото е не по-малко велик, напротив.

Налице е много важно органично съединение, протеин, който включва активен елемент. Този хемоглобин. Това е благодарение на него става транспортирането на кислород и уеднаквена и своевременен обмен на газове. Следователно, ролята на желязо в жизнените процеси - дишане - е огромен.

Просто вътре в човешкото тяло съдържа около 4 грама желязо, което трябва да бъде постоянно попълват чрез консумираната храна.