Головна ⇒ 📌Довідник з хімії ⇒ ЗАЛІЗО І ЙОГО СПОЛУКИ – ХІМІЯ МЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

ЗАЛІЗО І ЙОГО СПОЛУКИ – ХІМІЯ МЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

Хімія – універсальний довідник

ХІМІЯ МЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

ЗАЛІЗО І ЙОГО СПОЛУКИ

Проста речовина залізо – метал з усіма характерними для металічного стану властивостями: високими тепло – і електропровідністю, ковкістю, “металічним” блиском та ін.; здатний утворювати сплави з іншими металами, а також, що дуже важливо на практиці, і з вуглецем. Від більшості інших металів залізо відрізняється здатністю намагнічуватися; воно володіє так званим феромагнетизмом.

Залізо – тугоплавкий метал (tлл = 1540 °С), і в цьому його

перевага перед алюмінієм (tпл=660 °С), яка збільшується з урахуванням більш високої міцності і меншої ціни. Але залізо – важкий метал (ρ = 7,85 г/см3), і тут перевага надається алюмінію (ρ = 2,7 г/см3). Якщо додати до цього більш високу корозійну стійкість алюмінію, то доведеться визнати, що оптимальний вибір металу у кожному конкретному випадку – завдання, що не має однозначного вирішення.

Зазвичай Ферум проявляє валентності +2 і +3, утворюючи два ряди сполук – Феруму (II) (“закисного”) і Феруму (III) (“окисного”): FеО і Fе2O3, Fе(ОН)2 і Fе(ОН)3, FеSO4 і Fе2(SO4)3 і т. д.

Під час взаємодії з кислотами утворюються солі

феруму (II):

Додаючи до розчину солі феруму (II) розчин лугу, отримаємо гідроксид феруму:

Гідроксид феруму (II) Fе(ОН)2 – основа, відповідний їй оксид FеО має основний характер.

Стосовно окиснювачів, у тому числі кисню повітря, сполуки феруму (II) нестійкі. Вони окислюються і переходять у сполуки феруму (III), наприклад:

Оксид і гідроксид феруму (III) виявляють у більшості реакцій основні властивості. Але відповідно до сказаного у попередньому параграфі про кислотно-основні властивості оксидів і гідроксидів елементів у різних станах валентності Fе2O3 і Fе(ОН)3 повинні володіти амфотерністю, тобто, крім основних властивостей, проявляти і кислотні.

Отже, при взаємодії оксиду феруму (III) з основними оксидами у твердому стані при високих температурах (-1000 °С) утворюються солі, що відповідають кислоті НFеO2. Ці солі називаються феритами. Наприклад, у процесі виробництва цементу, крім основних продуктів – силікатів і алюмінатів, утворюється і ферит кальцію:

Феритом феруму (II) є і залізна окалина Fе3O4, або Fе(FеO2)2, яка утворюється при високотемпературному окисненні заліза.

Залізо може витісняти водень не тільки з кислот, але і з води, однак лише під час сильного нагрівання:

За звичайних умов вода не діє на залізо. Однак, у присутності кисню реакція проходить:

Утворюється гідроксид феруму (III) – основна складова частина іржі. Для протікання реакції необхідний одночасний вплив на залізо і води, і кисню. У протилежному випадку корозія практично відсутня.

Хімічні властивості заліза і його сполук подано у таблиці.

Таблиця

Залізо і його сполуки

Залізо

Сполуки Феруму

Оксиди феруму (II) і (III)

Гідроксиди феруму (II) і (III)

1. Сріблясто-білий метал

2. Взаємодіє з простими речовинами:

А) горить у кисні