Iron a opta element al celei de-a patra perioade în tabelul Mendeleev. Numărul său în tabel (numit și atomic) 26, care corespunde numărului de protoni din kernel și electroni din carcasa electronică. Este indicat de primele două litere ale echivalentului său lat - Fe (Ferrum - Citiți ca "Ferrum"). Fier - cel de-al doilea element de prevalență din pământ Kore., procent - 4,65% (cel mai comun - aluminiu, al). În forma nativă, acest metal este rar destul de rar, mai des este extras dintr-un minereu amestecat cu nichel.

În contact cu

Care este natura acestei conexiuni? Fierul ca atom constă dintr-o zăbrească de cristal metalic, datorită căreia este asigurată soliditatea compușilor care conțin acest element și rezistența moleculară. În această privință, acest metal este tipic solid În contrast, de exemplu, Mercur.

Fier ca o substanță simplă - Metal metalic de argint tipic pentru acest grup de elemente Proprietăți: purpuri, strălucire metalică și plasticitate. În plus, fierul are o activitate ridicată de reacție. Ultima proprietate este indicată de faptul că fierul este foarte rapid supus coroziunii în prezența temperaturii ridicate și a umidității adecvate. În oxigenul pur, acest metal este bine luminat și, dacă vă uitați la particule foarte mici, ei nu vor fi ușor să ardă, ci să se auto-turn.

Noi numim fierul fără metal pur, dar aliajele sale care conțin carbon ©, de exemplu, oțel (<2,14% C) и чугун (>2,14% c). De asemenea, semnificația industrială importantă au aliaje în care se adaugă metale de aliere (nichel, mangan, crom și altele), datorită lor, oțel devine inox, adică dopat. Astfel, pe baza acestui fapt, devine clar care utilizări industriale extinse are acest metal.

Caracteristică Fe.

Proprietățile chimice ale fierului

Luați în considerare în detaliu caracteristicile acestui element.

Proprietățile unei substanțe simple

• Oxidarea în aer la umiditate ridicată (proces de coroziune):

4FE + 3O2 + 6H2O \u003d 4FE (OH) 3 - hidroxid (hidroxid) (III)

• Arderea firului de fier în oxigen cu formarea oxidului mixt (este în el un element și cu un grad de oxidare +2 și cu un grad de oxidare +3):

3FE + 2O2 \u003d Fe3O4 (scară de fier). Reacția este posibilă atunci când este încălzită la 160 ⁰C.

• Interacțiuni cu apă la temperaturi ridicate (600-700 ⁰C):

3FE + 4H2O \u003d Fe3O4 + 4H2

• Reacții cu nemetale:

a) Reacția cu halogeni (importantă! Cu această interacțiune, gradul de oxidare a elementului este achiziționat cu +3)

2FE + 3CIL2 \u003d 2FEC3 - Clorură de fier troulant

b) Reacția cu gri (importantă! Cu această interacțiune, elementul are un grad de oxidare +2)

Sulfura de fier (III) - Fe2S3 poate fi obținută în timpul unei alte reacții:

Fe2O3 + 3H2S \u003d Fe2S3 + 3H2O

c) Formarea de pirită

FE + 2S \u003d FES2 - Pirită. Acordați atenție gradului de oxidare a elementelor care constituie acest compus: Fe (+2), S (-1).

• Interacțiunea cu sărurile metalelor care stau într-un rând electrochimic de activitate metalică în partea dreaptă a Fe:

Fe + CUCL2 \u003d FECL2 + CU - Clorură de fier (II)

• Interacțiuni cu acizi diluați (de exemplu, clorhidric și sulf):

FE + HBR \u003d FebR2 + H2

FE + HCI \u003d FECL2 + H2

Rețineți că în această reacție se dovedește fier cu un grad de oxidare +2.

• În acizi nediluați, care sunt cei mai puternici oxidanți, reacția este posibilă numai atunci când este încălzită, metalul este pasivat în acizi rece:

FE + H2SO4 (concentrat) \u003d Fe2 (SO4) 3 + 3S02 + 6H2O

Fe + 6HNO3 \u003d FE (NO3) 3 + 3NO2 + 3H2O

• Proprietățile amfoterice ale fierului se manifestă numai atunci când interacționează cu alcalii concentrate:

FE + 2KOH + 2H2O \u003d K2 + H2-tetrahidroxiferrat (II) Potasiu cade într-un sediment.

Procesul de producție a fontei într-un cuptor de blană

• Arderea și descompunerea ulterioară a minereurilor de sulfură și carbonat (eliberare de oxid de metal):

FES2 -\u003e Fe2O3 (O2, 850 ⁰C, -SO2). Această reacție este, de asemenea, prima etapă a sintezei industriale a acidului sulfuric.

Fecoa3 -\u003e Fe2O3 (O2, 550-600 ⁰C, -CO2).

• Arderea cocsului (în exces):

C (cocs) + O2 (wit.) -\u003e CO2 (600-700 ⁰C)

CO2 + C (cocs) -\u003e 2CO (750-1000 ⁰C)

• RUD RESTORARE care conține monoxid de carbon de oxid:

Fe2O3 -\u003e Fe3O4 (CO, -CO2)

Fe3O4 -\u003e Feo (CO, -CO2)

Feo -\u003e Fe (CO, -CO2)

• Carburizarea fierului (până la 6,7%) și topirea fontei (T⁰loves - 1145 ⁰C)

FE (HARD) + S (COCKE) -\u003e Frontă. Temperatura de reacție - 900-1200 ⁰C.

Fierul turnat este întotdeauna prezent sub formă de cementită de cereale (Fe2C) și grafit.

Compușii care conțin Fe

Să studiem separat caracteristicile fiecărei conexiuni.

Fe3O4.

Oxid de fier amestecat sau dublu, având în compoziția sa un element cu un grad de oxidare atât +2 cât și +3. De asemenea, Fe3O4 este numit scala de fier.. Această conexiune este constantă de tolerare a temperaturilor ridicate. Nu reacționează cu apa, vaporii de apă. Supuse unei descompuneri cu acizi minerali. Poate fi restabilită prin hidrogen sau fier la temperaturi ridicate. După cum ați putea înțelege informațiile de mai sus, este un produs intermediar în lanțul reacției producției industriale de fontă.

În mod direct, abalina de fier este utilizată în producția de vopsele pe bază minerală, produse de ciment color și ceramică. Fe3O4 este ceea ce se obține în oțel negru și legat. Un oxid mixt este obținut prin arderea fierului în aer (reacția este dată mai sus). Oxizi care conțin oxizi este magnetit.

Fe2O3.

Oxid de fier (III), nume trivial - hematite, Conexiune maro roșie. Rezistent la temperaturi ridicate. În forma sa pură, nu se formează când oxidarea fierului oxidare. Nu reacționează cu apa, formează hidrații care se încadrează într-un precipitat. Săraci reacționează cu alcalii diluați și acizii. Poate fi topită cu oxizi de alte metale, formând spinelii - oxizi dublu.

Red Zheleznyak este utilizat ca materie primă cu o producție industrială de fontă cu un mod domeniu. De asemenea, accelerează reacția, adică este un catalizator în industria amoniacului. Acesta este utilizat în aceleași zone ca și scala de fier. În plus, a fost folosit ca purtător de sunet și imagini pe panglici magnetice.

Feoh2.

Hidroxid de fier (II)Compusul cu proprietăți acide și de bază prevalează că acesta din urmă, adică este amfoteric. Substanța albă care este rapid oxidată în aer, "burghiu" la hidroxidul de fier (III). Suntem susceptibili să se degradeze când sunt expuși la temperatură. Ea ajunge la reacție și cu soluții slabe de acizi și cu alcalii. În apă nu va fi solubilă. Reacția acționează ca agent reducător. Este un produs intermediar în reacția de coroziune.

Detectarea ionilor Fe2 + și FE3 + (reacții "de înaltă calitate")

FE2 + și FE3 + Recunoașterea ionului în soluții apoase Acestea sunt produse folosind compuși complexi complexi - K3, sare roșie de sânge și, respectiv, K4, sare de sânge galbenă. În ambele reacții, un precipitat albastru saturat este scăzut cu aceeași compoziție cantitativă, dar cu o poziție diferită de fier cu valența +2 și +3. Acest precipitat este, de asemenea, numit de multe ori Berlin Azure sau Blue Turnbull.

Reacția înregistrată în formă de ioni

Fe2 ++ K ++ 3-  K + 1FE + 2

FE3 ++ K ++ 4-  K + 1FE + 3

Reactiv bun pentru detectarea Ionului Fe3 + - Toyocianat (NCS-)

Fe3 ++ NCS-  3- - Acești compuși au culoare roșie roșie ("sângeroasă").

Acest reactiv, de exemplu, tiocianat de potasiu (Formula - KNCS), face posibilă determinarea chiar și a unei concentrații neglijabile de fier în soluții. Deci, este capabil să studieze apa de la robinet pentru a determina dacă țevile nu au rugat.

Lungime Convertor Lungime Convertor de masă Convertor de masă Produse și convertizor de convertizor pătrat Volum și unitate Măsurare în rețete culinare Convertor de temperatură Convertor presiune, tensiune mecanică, modulul Jung Convertor energie și operație Convertor de putere Convertor de putere Convertor de timp Convertor liniar Viteză plat unghiul de convertizor Eficiență și inginerie de combustibil Numere convertizoare în diferite sisteme Sisteme Convertor Unități de măsurare Cantitate Moneda dimensiuni pentru femei Îmbrăcăminte pentru bărbați Îmbrăcăminte pentru bărbați și pantofi Convertor de viteză și rotație Convertor de viteză Convertizor Corner Accelerare Convertizor densitate Convertizor Specificații Convertor Momentul Ineria Momentul Momentului Convertizor Rotary Convertor Convertor Convertizor specific de căldură (în greutate) Convertor de densitate energetică și combustie termică specifică (după volum) Convertor de convertizor de temperatură Coeficient de conversie Convertor de extensie termică Convertor de rezistență termică Convertizor specific Convertizor specific Convertor de oțel Expunere la energie și energie radiația de căldură Convertizor de densitate de căldură Convertor de căldură Convertor de căldură Convertor voluminos Convertor de flux de masă Convertizor convertizor de masă Convertor de masă Convertor de masă Convertor de masă concentrație în soluție Dynamic Viscozitate Convertor convertor convertor convertor tensiune de suprafata Parry permanență convertizor de apă convertor de densitate de apă convertor de sunet microfoane convertor de presiune sonoră (SPL) Convertor de nivel de presiune sonoră cu convertor de presiune de referință Convertor de lumină Convertor Convertor Converter în clasa de calcul Convertizor de frecvență și frecvența valurilor Convertizor optic în dioptere și putere optică În dioptrii și lentile de zoom (×) Convertor de încărcare electrică Linear Convertor de încărcare de încărcare Convertizor de încărcare încărcare încărcare încărcare electrică Convertor de curent Linie Convertor curent Convertor curent Convertor electrostatic Convertizor Convertizor electric Convertizor Convertor electric Convertizor Convertor electric Convertizor Convertizor de convertizor de capacitate electrică Convertizor de calibru american Niveluri de calibru în DBM (DBM sau DBMWT), DBV (DBV), wați etc. Unități Convertor Magnetotive Force Converter Tensiune camp magnetic Convertor. flux magnetic Radiație de convertizor de inducție magnetică. Convertor de putere a absorbit doza de radioactivitate de radiație ionizantă. Radiația de convertizor de decădere radioactivă. Radiația dozei de expunere a convertorului. Convertor de convertizor absorbit Converter Decimal Console Transmitere de date Unități de conversie de tipografie și prelucrare a imaginilor Unități de conversie Măsurarea volumului de lemn Calcularea sistemului periodic mormar molar elemente chimice D. I. Mendeleev.

Formula chimica

Fe 2 masa molară (SO 4) 3, sulfat de fier (III) 399.8778 g / mol.

55,845 · 2 + (32.065 + 15.9994 · 4) · 3

Acțiuni de masă ale elementelor în legătură

Folosind calculatorul de masă molară

• Formulele chimice trebuie administrate cu registrul
• Indicii sunt introduși ca numere obișnuite
• Punctul de pe linia mediană (semnul de multiplicare), utilizat, de exemplu, în formulele cristaline, este înlocuit cu un punct normal.
• Exemplu: În loc de Cuso₄ · 5h₂o în convertor pentru ușurința de intrare, scrieți CUSO4.5H2O.

Calculator de masă molară

Cârtiță

Toate substanțele constau din atomi și molecule. În chimie, este important să măsurați cu precizie masa de substanțe care intră în reacție și care rezultă din ea. Prin definiție, MOL este o unitate a cantității de substanță din C. Un MOL conține exact 6.02214076 × 10 ² 3 particule elementare. Această valoare este numerică egală cu constanta Avogadro N A, dacă este exprimată în unități de mol⁻⁻ și se numește numărul Nogadro. Numărul de substanță (simbol n.) Sistemele reprezintă o măsură a numărului de elemente structurale. Element structural. Este posibil să existe un atom, o moleculă, ion, electron sau orice grup de particule sau particule.

Permanent avogadro n a \u003d 6.02214076 × 10²³ mol⁻⁻. Numărul de avogadro - 6.02214076 × 10²3.

Cu alte cuvinte, MOL este cantitatea de substanță egală cu masa sumei maselor atomice de atomi și moleculele de substanță înmulțit cu avogadroul. Unitatea cantității de substanțe molare este una dintre cele șapte unități majore ale sistemului SI și este indicată de MOL. Deoarece numele unității și desemnarea condiționată coincid, trebuie remarcat faptul că desemnarea condițională nu este înclinată, spre deosebire de numele unității care poate fi înclinată de către reguli regulate Limba rusă. Un mol de carbon pur este exact 12 g.

Masă molară

Masă molară - proprietate fizică Substanțele definite ca raport al masei acestei substanțe la cantitatea de substanță în moli. Vorbind altfel, aceasta este masa unei chestiuni de rugăciune. În sistemul de sistem al masei molare este kilogram / mol (kg / mol). Cu toate acestea, chimiștii sunt obișnuiți să se bucure de o unitate mai convenabilă de G / Mol.

masa molară \u003d g / mol

Masa molară de elemente și conexiuni

Compușii - substanțe constând din diverși atomi care sunt legați chimic unul față de celălalt. De exemplu, următoarele substanțe care pot fi găsite în bucătărie din orice hostess sunt compuși chimici:

• sare (clorură de sodiu) NaCI
• zahăr (zaharoză) c₁₂h₂₂o₁₁
• oțet (soluție de acid acetic) ch₃cooh

Masa molară a elementelor chimice în grame pe molează numeric coincide cu masa atomilor elementului, exprimată în unități atomice de masă (sau Dalton). Masa molară a compușilor este egală cu suma maselor molare a elementelor, dintre care compusul constă, ținând cont de numărul de atomi din compus. De exemplu, masa molară a apei (H₂o) este aproximativ egală cu 1 × 2 + 16 \u003d 18 g / mol.

Masa moleculara

Greutatea moleculară (numele vechi este greutatea moleculară) este masa moleculei, calculată ca suma maselor fiecărui atom, care face parte din moleculă înmulțită cu numărul de atomi din această moleculă. Greutatea moleculară este dimensiune cantitate fizica, masa molară egală numerică. Aceasta este, greutatea moleculară diferă de dimensiunea de masă molară. În ciuda faptului că greutatea moleculară este o valoare fără dimensiuni, ea are încă o valoare numită unitate atomică de masă (A.E.M.) sau Dalton (da) și aproximativ o masă egală de un proton sau neutron. Unitatea atomică de masă este, de asemenea, numerică egală cu 1 g / mol.

Calculul masei molare

Masa molară este calculată astfel:

• sunt determinate masele atomice ale elementelor de pe masa Mendeleev;
• determinați numărul de atomi ai fiecărui element din formula compusului;
• determinați masa molară, plierea maselor atomice ale elementelor incluse în conexiunea înmulțită cu numărul acestora.

De exemplu, calculează masa molară a acidului acetic

Se compune din:

• doi atomi de carbon
• patru atomi de hidrogen
• două atomi de oxigen

• carbon C \u003d 2 × 12,0107 g / mol \u003d 24,0214 g / mol
• hidrogen H \u003d 4 × 1,00794 g / mol \u003d 4,03176 g / mol
• oxigen O \u003d 2 × 15,9994 g / mol \u003d 31,9988 g / mol
• masa molară \u003d 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 \u003d 60,05196 g / mol

Calculatorul nostru efectuează un astfel de calcul. Puteți introduce formula acidului acetic în acesta și puteți verifica ce se întâmplă.

Îți pare greu să traduci unitățile de măsură de la o limbă la alta? Colegii sunt gata să vă ajute. Publicați o întrebare în TCTerms Și în câteva minute veți primi un răspuns.

Corpul uman conține aproximativ 5 g de fier, majoritatea (70%) face parte din hemoglobina sângelui.

Proprietăți fizice

În starea liberă de fier - metal alb argintiu cu o nuanță gri. Puțin din plastic de fier, are proprietăți feromagnetice. În practică, aliajele de fier sunt de obicei utilizate și oțel.

FE - cel mai important și cel mai frecvent element al nouă metale D de subgrupul lateral Grupul VIII.. Împreună cu forme de cobalt și nichel "familie de fier".

La formarea compușilor cu alte elemente, 2 sau 3 electroni (B \u003d II, III) utilizează 2 sau 3.

Fier, ca aproape toate elementele D ale grupului VIII, nu arată cea mai mare valență egală cu numărul grupului. Valența sa maximă ajunge la VI și se manifestă extrem de rară.

Cea mai caracteristică a compușilor în care atomii FE sunt în grade de oxidare +2 și +3.

Metode de obținere a fierului

1. Fierul tehnic (în aliaj cu carbon și alte impurități) sunt obținute prin recuperarea carboermică conexiuni naturale Potrivit schemei:

Recuperarea are loc treptat, în 3 etape:

1) 3FE 2 O 3 + CO \u003d 2FE 3O4 + CO 2

2) Fe 3 O 4 + CO \u003d 3FEO + CO 2

3) Feo + CO \u003d Fe + CO 2

Frontul turnat format ca rezultat al acestui proces conține mai mult de 2% carbon. În viitor, oțelul sunt obținute din fontă, aliaje de fier conținând mai puțin de 1,5% carbon.

2. Fier foarte curat obține o modalitate:

a) descompunere Fe pentarbonil

Fe (CO) 5 \u003d Fe + 5CO

b) recuperarea hidrogenului Pure Feo

Feo + H 2 \u003d Fe + H20

c) electroliza soluțiilor apoase ale sărurilor FE +2

Fec 2 o 4 \u003d Fe + 2S02

fier de oxalat (II)

Proprietăți chimice

Fe este un metal de activitate medie, prezintă proprietăți comune caracteristice metalelor.

O caracteristică unică este abilitatea de a "ruina" în aerul umed:

În absența umidității cu aer uscat, fierul începe să reacționeze vizibil numai la t\u003e 150 ° C; Când se calculează, se formează "fier Okalina" Fe 3 O4:

3FE + 2O 2 \u003d Fe 3 O 4

În apă în absența oxigenului, fierul nu este dizolvat. La temperaturi foarte ridicate, FE reacționează cu vapori de apă, agățat hidrogen din moleculele de apă:

3 Fe + 4N 2 o (g) \u003d 4h 2

Procesul de rugină în mecanismul său este coroziunea electrochimică. Produsul de rugină este prezentat într-o formă simplificată. De fapt, se formează un strat liber de amestecuri de oxizi și hidroxizi de compoziție variabilă. Spre deosebire de filmul Al 2 O 3, acest strat nu protejează fierul de distrugere ulterioară.

Tipuri de coroziune

Protecția fierului de coroziune

1. Interacțiuni cu halogeni și gri la temperaturi ridicate.

2FE + 3CIL 2 \u003d 2FEC 3

2FE + 3F 2 \u003d 2fef 3

Fe + I 2 \u003d Fei 2

Compușii sunt formați în care predomină tipul de ioni de comunicare.

2. Interacțiunea cu fosfor, carbon, siliciu (CN2 și H2 Fier nu este conectat direct, ci le dizolvă).

Fe + P \u003d Fe x P Y

Fe + C \u003d Fe x C Y

FE + SI \u003d FE X SI Y

Substanțele compoziției variabile sunt formate, t la. Bertoldes (în compușii care predomină natura covalentă a comunicării)

3. Interacțiuni cu acizii "neoxidanți" (HCI, H2S04 de probă.)

FE 0 + 2N + → Fe 2+ + H 2

Deoarece Fe este situat într-o serie de activități din partea stângă a hidrogenului (E ° Fe / Fe 2+ \u003d -0,44b), acesta poate fi capabil să prezinte H2 de acizi obișnuiți.

FE + 2HCI \u003d FEL 2 + H 2

FE + H2S04 \u003d FESO 4 + H 2

4. Interacțiunea cu acizii "oxidanți" (HNO3, H 2 S04 Conc.)

FE 0 - 3E - → Fe 3+

Concentratul HNO 3 și H2S04 "Passivate" Fierul, așa că la temperatura normală, metalul nu se dizolvă în ele. Cu încălzire puternică, apare o dizolvare lentă (fără a evidenția H2).

În RSC. HNO3 se dizolvă fier, intră în soluția sub formă de FE 3+ cationi și un anion acid este restabilit la nu *:

FE + 4HNO 3 \u003d FE (NO 3) 3 + NR + 2N 2 o

Foarte bine dizolvat într-un amestec de NSL și HNO 3

5. Atitudinea față de alcalină

În soluții apoase, FE Alkalis nu se dizolvă. Cu alcalii topite, reacționează numai la temperaturi foarte ridicate.

6. Interacțiunea cu sărurile de metale mai puțin active

FE + CUSO 4 \u003d FESO 4 + CU

Fe 0 + Cu 2+ \u003d Fe 2+ + Cu 0

7. Interacțiunea cu monoxidul de carbon gazos (T \u003d 200 ° C, P)

Fe (pulbere) + 5CO (D) \u003d Fe 0 (CO) 5 Fier Pentarbonil

FE (III) Compuși

FE 2 O 3 - Oxid de fier (III).

Praf roșu-maro, n. R. În H 2 O. în natură - "roșu Zheleznyak".

Metode de obținere:

1) Descompunerea hidroxidului de fier (III)

2FE (OH) 3 \u003d Fe 2 O 3 + 3H20 o

2) arderea pirite

4FES 2 + 11O 2 \u003d 8SO 2 + 2FE 2O3

3) descompunerea nitraților

Proprietăți chimice

FE 2O3 este oxidul principal cu semne de amfoteritate.

I. Proprietățile principale se manifestă în capacitatea de a reacționa cu acizi:

Fe 2 O 3 + 6N + \u003d 2FE 3+ + ZN2O

FE 2 O 3 + 6HCI \u003d 2FECI 3 + 3H20 o

Fe 2 O 3 + 6HNO 3 \u003d 2FE (NO 3) 3 + 3H20 o

II. Proprietăți de slăbiciune. În soluții apoase, FE203 Alkalis nu este dizolvat, dar când se fube cu oxizi solizi, alcalii și carbonați, apare formarea ferită:

FE 2 O 3 + SAO \u003d CA (FEO 2) 2

FE 2 O 3 + 2NAOH \u003d 2Nafeo 2 + H20

FE 2 O 3 + MGCO 3 \u003d mg (FEO 2) 2 + CO 2

III. FE 2 O 3 - Materii prime fine pentru fier în metalurgie:

Fe 2 O 3 + ZS \u003d 2FE + SSO sau FE 2 O 3 + SSO \u003d 2FE + ZO 2

FE (OH) 3 - Hidroxid de fier (III)

Metode de obținere:

Obținută sub acțiunea alcalinurilor pentru sărurile solubile Fe 3+:

FEL 3 + 3NAOH \u003d FE (OH) 3 + 3NACL

La momentul primirii precipitatului amorfic mucoasei de FE (OH) 3 - roșu-maroniu.

FE (III) Hidroxidul este, de asemenea, format când oxidarea pe aer umed Fe și Fe (OH) 2:

4FE + 6N2O + 3O 2 \u003d 4FE (OH) 3

4FE (OH) 2 + 2N2O + O 2 \u003d 4FE (OH) 3

FE (III) Hidroxidul este un produs final al hidrolizei de săruri Fe 3+.

Proprietăți chimice

Fe (OH) 3 este o bază foarte slabă (mult mai slabă decât Fe (OH) 2). Afișează proprietăți de acid vizibil. Astfel, Fe (OH) 3 are caracter amfoteric:

1) Reacțiile cu acizi continuă cu ușurință:

2) Precipitatul proaspăt Fe (OH) 3 se dizolvă în concordanță la cald. Con sau NaOH Soluții pentru a forma hidroxamplexuri:

Fe (OH) 3 + 3CON \u003d K 3

Într-o soluție alcalină Fe (OH) 3 poate fi oxidată la ferme (săruri care nu sunt selectate în starea liberă a acidului de fier H 2 FEO 4):

2FE (OH) 3 + 10CONE + 3BR2 \u003d 2K2 Feo 4 + 6KVR + 8H20 o

Fe 3+ săruri

Cele mai practic importante sunt: \u200b\u200bFE 2 (S04) 3, FEL 3, FE (NO 3) 3, Fe (SCN) 3, K 3 4- Sare galbenă de sânge \u003d Fe 4 3 Berlin Azure (sediment albastru închis)

b) Fe 3+ + 3SCN - \u003d Fe (SCN) 3 Rodanide Fe (III) (PR Blood-Red)

Compuși de fier (II)

Compușii de fier cu gradul de oxidare a fierului +2 sunt rezistente la mici și ușor oxidate la derivații de fier (III).

FE 2 O 3 + CO \u003d 2FEO + CO 2.

Hidroxid de fier (II) Fe (OH) 2În formă proaspăt căptușită, are o culoare gri-verde, nu se dizolvă în apă, la temperaturi mai mari de 150 ° C se descompune rapid, datorită oxidării:

4FE (OH) 2 + O 2 + 2H20 \u003d 4FE (OH) 3.

Prezintă proprietăți amfoterice de joasă tensiune, cu predominanța de bază, ușor reacționează cu acizi neoxidanți:

FE (OH) 2 + 2HCI \u003d FEL 2 + 2H 2 O.

Interacționarea cu soluții alcaline concentrate atunci când este încălzit la formarea de tetrahidroxerrat (II):

FE (OH) 2 + 2NAOH \u003d NA2.

Prezintă proprietăți reducătoare, atunci când interacționează cu acid sulfuric nitric sau concentrat, sărurile de fier (III) sunt formate:

2FE (OH) 2 + 4H2S04 \u003d FE 2 (S04) 3 + S02 + 6H 2 O.

Se pare că se dovedește în interacțiunea sărurilor de fier (II) cu mortar alcalin în absența oxigenului de aer:

FESO 4 + 2NAOH \u003d FE (OH) 2 + Na2S04.

Săruri de fier (II).Formul de fier (II) formează săruri cu aproape toate anionii. În mod tipic, sărurile sunt cristalizate sub formă de hidrogen cristalin verde: FE (NO3) 2,6H20, FESO 4,7H20, FESO2 · 6H20, (NH4) 2 Fe (SO 4) 2 · 6H 2 o (sare mora) și alții. Soluții Solturi au o culoare verde pal și, datorită hidrolizei, o miercuri acră:

Fe 2+ + H20 \u003d FeoH + + H +.

Expune toate proprietățile sărurilor.

Când stați în aer este oxidată lent de oxigenul dizolvat la sărurile de fier (III):

4FIL 2 + O 2 + 2H20 \u003d 4FEOHCI 2.

Reacție de înaltă calitate la FE 2+ Ction - Interacțiune cu hexaciatura de potasiu (III) (salină roșie de sânge):

FESO 4 + K 3 \u003d KFE ↓ + K2S04

Fe 2+ + K + + 3- \u003d KFE ↓

ca rezultat al reacției, se formează un precipitat albastru - hexaciaranrat (II) fier (III) - potasiu.

Gradul de oxidare este de +3 caracteristic al fierului.

Oxid de fier (III) Fe 2 O 3 -substanța brună există în trei modificări polimorfe.

Prezintă proprietăți amfoterice generate cu predominanță a predominanței principalei. Reacționează cu ușurință cu acizi:

FE 2 O 3 + 6HCI \u003d 2FEC 3 + 3H2 O.

Cu soluții alcalise, nu răspunde, ci când îl fuzionează fermele:

Fe 2 O 3 + 2AOH \u003d 2AFEO 2 + H 2 O.

Afișează proprietățile oxidative și de reabilitare. Atunci când este încălzit este restabilit prin hidrogen sau oxid de carbon (II), prezentând proprietăți oxidative:

Fe 2 O 3 + H 2 \u003d 2Feo + H20,

FE 2 O 3 + CO \u003d 2FEO + CO 2.

În prezența agenților puternici de oxidare, mediul alcalin prezintă proprietățile de reabilitare și este oxidat la derivații de fier (VI):

Fe 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH \u003d 2K2 FEO 4 + 3KNO 2 + 2H20 O.

La temperaturi mai mari de 1400 ° C se descompune:

6FE 2O3 \u003d 4FE 3O4 + O 2.

Se dovedește cu descompunerea termică a hidroxidului de fier (III):

2FE (OH) 3 \u003d Fe 2 O 3 + 3H20 o

sau oxidarea piritei:

4FES 2 + 11O 2 \u003d 2FE 2O3 + 8S02.

FEL 3 + 3KCNS \u003d FE (CNS) 3 + 3KCL,

Fier - element al unui subgrup lateral al celui de-al optulea grup din a patra perioadă sistem periodic Elemente chimice D. I. Mendeleev cu numărul atomic 26. este indicat de simbolul Fe (Ferrum). Una dintre cele mai frecvente metale din crusta Pământului (locul al doilea după aluminiu). Activitatea mediului metalic, reducând agentul.

Graduri de bază de oxidare - +2, +3

O substanță simplă de fier - un diblu metalic de culoare albă de argint, cu o reactivitate chimică ridicată: Corpul de fier rapid la temperaturi ridicate sau cu umiditate ridicată în aer. În oxigenul pur, fierul este aprins și într-o stare de sine stătătoare și în aer.

Proprietățile chimice ale unei substanțe simple - fier:

Rugină și combustie în oxigen

1) Aerul este ușor oxidat în aer în prezența umidității (rugină):

4FE + 3O 2 + 6H2O → 4FE (OH) 3

Sârma de fier globală este aprinsă în oxigen, formând o scală - oxid de fier (II, III):

3FE + 2O 2 → Fe 3 O 4

3FE + 2O 2 → (Fe 2 III) O 4 (160 ° С)

2) La temperaturi ridicate (700-900 ° C) fier reacționează cu vapori de apă:

3FE + 4H20 - T ° → Fe 3 o 4 + 4H2

3) Fierul reacționează cu nemetale atunci când este încălzit:

2FE + 3CI2 → 2FEC 3 (200 ° C)

Fe + S - T ° → FES (600 ° C)

FE + 2S → FE +2 (S 2-1) (700 ° C)

4) Într-un rând de tensiuni, acesta este de până la stânga al hidrogenului, reacționează cu acid NCL diluat și H2S04, în timp ce se formează sărurile de fier (II) și se distinge hidrogenul:

FE + 2HCI → FEL 2 + H2 (reacții sunt efectuate fără acces la aer, altfel Fe +2 este tradus treptat de oxigen în Fe +3)

FE + H 2S04 (RSC) → FESO 4 + H 2

În acidul concentrat-oxidizatoare, fierul este dizolvat numai atunci când este încălzit, acesta intră imediat în Cationul Fe 3+:

2FE + 6H2S04 (Conc.) - T ° → Fe 2 (SO 4) 3 + 3S02 + 6H20

Fe + 6HNO 3 (Conc.) - T ° → Fe (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H20 o

(în azot concentrat rece și acid sulfuric passivate.

Cuiul de fier imersat într-o soluție albastră de sulfat de cupru este acoperit treptat cu un cupru metalic roșu.

5) Metale de fier remarcabile cu dreptatea acestuia în soluții ale sărurilor lor.

FE + CUSO 4 → FESO 4 + CU

Amfoteritatea de fier se manifestă numai în alcalii concentrate la fierbere:

FE + 2NAON (50%) + 2N2O \u003d NA2 ↓ + H 2

Și se formează sedimentul tetrahidroxerrat (II) sodiu.

Fierul tehnic - aliaje de fier cu carbon: fontă conține 2,06-6,67% C, oţel 0,02-2,06% C, adesea există și alte impurități naturale (S, P, Si) și aditivii speciali injectați artificial (Mn, Ni, CR), care conferă tehnic aliajelor de fier din punct de vedere tehnic caracteristici benefice - rezistență la duritate, termică și coroziune, pixitate etc. .

Procesul dominic al fontei

Procesul de domeniu al producției de fontă este următoarele etape:

a) PREGĂTIRE (ardere) Minereuri de sulfură și carbonat - Traducere în minereu de oxid:

FES 2 → Fe 2 O3 (O2, 800 ° C, -S02) Feco 3 → Fe 2 O 3 (O 2, 500-600 ° C, -CO 2)

b) arderea cocsului cu suflare fierbinte:

C (cocs) + O 2 (aer) → CO 2 (600-700 ° C) CO 2 + C (cocs) ⇌ 2 o (700-1000 ° С)

c) Restaurarea monoxidului de carbon de oxid de oxid cu:

FE 2 O 3 → (CO) (FE II FE 2 III) O 4 → (CO) FEO. → (CO) FE.

d) carbonizarea fierului (până la 6,67% c) și topirea fontei:

FE (T. ) →(C.(coca-Cola) 900-1200 ° С)Fe (g) (fontă, T pl 1145 ° С)

FE 2 C și cimentul de grafit este întotdeauna prezent în fonta turnată.

Producția de oțel

Redistribuirea fontei din oțel este efectuată în cuptoare speciale (convertoare, martens, electrice), caracterizată prin metoda de încălzire; Temperatura procesului 1700-2000 ° C. Suflarea aerului îmbogățit cu oxigen duce la arderea din fontă de exces de carbon, precum și de sulf, fosfor și siliciu sub formă de oxizi. În același timp, oxizii sunt fie capturați sub formă de gaze de eșapament (CO2, SO 2), fie se leagă la o zgură ușor separată - amestecul de ca 3 (PO 4) 2 și CASIO3. Pentru a obține oțeluri speciale în cuptor, sunt introduse aditivii aliajelor altor metale.

Obținerea Fierul pur în industrie - electroliza soluției sărurilor de fier, de exemplu:

FESL 2 → Fe ↓ + CI2 (90 ° C) (electroliză)

(Există și alte metode speciale, inclusiv restaurarea oxizilor de fier cu hidrogen).

Fierul curat este utilizat în producția de aliaje speciale, la fabricarea de miezuri de electromagneți și transformatoare, fontă - în producția de turnare și oțel, oțel - ca materiale structurale și instrumentale, inclusiv uzură și rezistentă la coroziune.

Oxid de fier (II) F. eo. . Oxidul amfoteric cu o predominanță mare a proprietăților de bază. Negru, are o structură ionică Fe 2+ O 2-. Când este încălzit, este mai întâi descompus, apoi se formează din nou. Nu se formează atunci când arderea fierului în aer. Nu reacționează cu apa. Se descompune cu acizi, topit cu alcalii. Încet oxidate în aer umed. Restaurat de hidrogen, cocs. Participă la procesul de domeniu al fontei. Este folosit ca o componentă a ceramicii și a vopselelor minerale. Ecuații ale celor mai importante reacții:

4FEI ⇌ (FE II FE 2 III) + FE (560-700 ° C, 900-1000 ° C)

Feo + 2NC1 (RSC) \u003d FES1 2 + H20 o

FEO + 4NO3 (conc.) \u003d FE (NO 3) 3 + NO 2 + 2N 2 o

FEO + 4NONE \u003d 2N 2O + N.a 4.F.e.O. 3 (Krasn..) triofoferrat (II)(400-500 ° С)

FEO + H 2 \u003d H20 + FE (în special curat) (350 ° C)

Feo + C (cocs) \u003d Fe + CO (peste 1000 ° C)

FEO + CO \u003d FE + CO 2 (900 ° C)

4FEO + 2H20 (umiditate) + O 2 (aer) → 4feo (O) (t)

6FO + O 2 \u003d 2 (Fe II FE 2 III) O 4 (300-500 ° C)

Obținerea în laboratoare: Descompunerea termică a compușilor de fier (II) fără acces la aer:

Fe (OH) 2 \u003d Feo + H20 (150-200 ° C)

Fenze \u003d Feo + CO 2 (490-550 ° C)

Domeleza (III) - Oxidul de fier (III) ( II. ) ( FE II FE 2 III) O 4 . Oxid dublu. Negru, are o structură ionică Fe 2+ (Fe 3+) 2 (O 2-) 4. Termic rezistent la temperaturi ridicate. Nu reacționează cu apa. Se descompune cu acizi. Restaurat de hidrogen, fier fierbinte. Participă la procesul de domeniu al producției de fontă. Este folosit ca o componentă a vopselelor minerale ( iron Surik.), ceramică, ciment color. Produs de oxidare specială a suprafeței produselor din oțel ( orb, suflă). Conform compoziției corespunde ruginilor maro și abalin întunecat pe glandă. Nu este recomandată utilizarea formulei brute Fe 3 o4. Ecuații ale celor mai importante reacții:

2 (Fe III Fe 2 III) O 4 \u003d 6feo + O2 (peste 1538 ° C)

(FE 2 III) O 4 + 8NS1 (RSC) \u003d FES1 2 + 2FES1 3 + 4N 2 o

(FE 2 III) O 4 + 10NNO3 (conc.) \u003d 3FE (nr. 3) 3 + NO 2 + 5N20

(FE II FE 2 III) O 4 + O 2 (AIR) \u003d 6FE 2O3 (450-600 ° С)

(FEI FE 2 III) O 4 + 4N 2 \u003d 4N2O + 3FE (în special curat, 1000 ° C)

(FE II FE 2 III) O 4 + CO \u003d ZFEO + CO 2 (500-800 ° C)

(FE II FE 2 III) O4 + FE ⇌4FEO (900-1000 ° C, 560-700 ° C)

Noțiuni de bază: Combustie de fier (vezi) în aer.

magnetit.

Oxid de fier (III) F. e 2 o 3 . Oxidul amfoteric cu predominanța proprietăților de bază. Red-maro, are o structură ionică (Fe 3+) 2 (O 2-) 3. Este stabilă termic temperaturile ridicate. Nu se formează atunci când arderea fierului în aer. Nu reacționează cu apă, o hidrat de hidrat amorf brun FE203 Nn 2 o scade din soluție. Reacționează încet cu acizi și alcalii. Restaurează monoxidul de carbon, fierul topit. Filme cu oxizi de alte metale și formează oxizi dubli - spinel. (Produsele tehnice sunt numite ferite). Se utilizează ca materii prime la topirea fontei într-un proces de domeniu, un catalizator în producția de amoniac, o componentă a ceramicii, cimentului color și vopsele minerale, cu sudură termică a structurilor oțelului, ca purtător de sunet și imagini pe magnetice Benzi, ca agent de lustruire pentru oțel și sticlă.

Ecuații ale celor mai importante reacții:

6FE 2O3 \u003d 4 (Fe 2 III) O 4 + O 2 (1200-1300 ° С)

Fe 2 O 3 + 6ns1 (RSS.) → 2FES1 3 + ZN2O (T) (600 ° C, P)

FE 2 O 3 + 2NAON (conc.) → H20 + 2 N.darF.e.O. 2 (Krasn.)dioxoperrate (III)

Fe 2 O 3 + Mo \u003d (m II Fe 2 II I) O 4 (m \u003d cu, Mn, Fe, Ni, Zn)

FE 2 O 3 + ZN2 \u003d ZN2O + 2FE (mai ales curat, 1050-1100 ° С)

FE 2 O 3 + FE \u003d CFEO (900 ° C)

3FE 2O3 + CO \u003d 2 (FE II 2 III) O 4 + CO 2 (400-600 ° C)

Obținerea În laborator - descompunerea termică a sărurilor de fier (III) în aer:

Fe 2 (S04) 3 \u003d Fe 2 O 3 + 3S03 (500-700 ° С)

4 (FE (NO3) 3 9H20) \u003d 2FE A O 3 + 12NO2 + 3O2 + 36N2O (600-700 ° C)

În natură - minereuri de fier de oxid hematite Fe 2 o 3 și limonite. Fe 2 o 3 Nn 2 o

Hidroxid de fier (II) F. e (oh) 2. Hidroxidul amfoteric cu o predominanță a proprietăților de bază. Alb (uneori cu o nuanță verzui), conexiunea FE este predominant covalentă. Termic instabil. Ușor oxidate în aer, în special într-o stare umedă (cea mai întunecată). Insolubil în apă. Reacționează cu acizi diluați alcalii concentrate. Agent de reducere tipic. Produs intermediar când se ruguie fier. Se utilizează în fabricarea masei active a bateriilor ironoponecake.

Ecuații ale celor mai importante reacții:

FE (ON) 2 \u003d Feo + H20 (150-200 ° C, în ATM.N 2)

Fe (OH) 2 + 2NC1 (RSC) \u003d FES1 2 + 2N 2 O

FE () 2 + 2NONE (\u003e 50%) \u003d Na 2 ↓ (albastru-verde) (fierbere)

4FE (OH) 2 (suspensie) + O 2 (aer) → 4feo (0) ↓ + 2N 2 o (t)

2F (OH) 2 (suspensie) + H202 (probă) \u003d 2feo (O) ↓ + 2N 2 o

FE (OH) 2 + KNO 3 (conc.) \u003d Feo (OH) ↓ + NO + Con (60 ° C)

Obținerea: Precipitarea din soluția cu hidratul alcalin sau amoniac într-o atmosferă inertă:

Fe 2+ + 2OH (RSC) \u003d F.e (oh) 2 ↓

Fe 2+ + 2 (NH3H20) \u003d F.e (oh) 2 ↓+ 2NH 4.

Metagidroxid de fier. F. eo. Hidroxidul amfoteric cu o predominanță a proprietăților de bază. Brown deschis, Comunicare Fe - O și Fe - este predominant covalent. Când este încălzit se descompune fără topire. Insolubil în apă. Soluția este precipitată din soluție sub forma unui polhidrat de amorf brun F2O3 NN20, care, atunci când este rezistat sub soluția alcalină diluată sau la uscare, se intră în Feo (OH). Reacționează cu acizi, alcalii solizi. Oxidator slab și agent de reducere. Păcătuiește cu Fe (OH) 2. Produs intermediar când se ruguie fier. Se utilizează ca bază de vopsele minerale galbene și a emailurilor, amortizorul de gaze reziduale, un catalizator în sinteza organică.

Compusul compoziției F (OH) 3 nu este cunoscut (nu este primit).

Ecuații ale celor mai importante reacții:

FE 2 O 3. Nn 2 o → ( 200-250 ° C, -H. 2 O.) Feo (OH) → ( 560-700 ° С în aer, -H2O)→ Fe 2 o 3

Feo (OH) + ZNS1 (RSC) \u003d FES1 3 + 2N 2 O

Feo (OH) → FE. 2 O. 3 . nH. 2 O. -coloid (Naon (Conc.))

Feo (OH) → N.și 3 [F.e (el) 6]alb , Na 5 și, respectiv; În ambele cazuri, produsul albastru cade aceeași compoziție și structură, KFE III. În laborator, acest precipitat se numește albastru de Prusia, sau tournbull Xin.:

Fe 2+ + K + + 3- \u003d KFE III ↓

Fe 3+ + K + + 4- \u003d KFE III ↓

Numele chimice ale reactivilor și a produselor de reacție inițiale:

K 3 Fe III - Hexacyanoferrat (III) Potasiu

K 4 FE III - Hexaciaranrat (II) Potasiu

KFE III - Hexacyanoferrat (II) Fier (W) Potasiu

În plus, un reactiv bun pe ionii Fe 3+ este un ion de tiocianat-ion -, fier (III) se conectează la acesta, iar roșu strălucitor ("sângeroase") apare:

Fe 3+ + 6NSS - \u003d 3-

Acest reactiv (de exemplu, sub formă de sare KNSS), poate fi detectat chiar și urme de fier (III) în apă de la robinet, dacă trece prin conductele de fier acoperit din rugina interioară.