Залізо – МЕТАЛИ ПОБІЧНИХ ПІДГРУП



ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Частина II. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ

Розділ 14. МЕТАЛИ ПОБІЧНИХ ПІДГРУП

§ 14. 6 . Залізо

Найважливіші руди заліза. Залізо після алюмінію – найпоширеніший у природі метал. Загальний вміст його в земній корі становить 5,1 %. Залізо входить до складу багатьох мінералів. Найважливішими залізними рудами є: 1) магнітний залізняк Fe3O4; великі родовища цієї руди високої якості є на Уралі – гори Висока, Благодать, Магнітна; 2) червоний залізняк Fе2О3; найбільше родовище – Криворізьке;

3) бурий залізняк Ре2О3 ∙ Н2О; велике родовище – Керченське. Крім названих родовищ, великі поклади їх виявлено в районі Курської магнітної аномалії, на Кольському півострові, у Сибіру та на Далекому Сході.

У природі у великих кількостях часто трапляється сірчаний колчедан (пірит) FeS2. Він служить вихідною сировиною для добування сульфатної кислоти.

Фізичні властивості. Залізо – блискучий сріблясто-білий метал, його густина 7,87 г/см, т. пл. 1 539°С. Має високу пластичність. Залізо легко намагнічується і розмагнічується, а тому застосовується як осердя динамомашин та електродвигунів.

Ферум складається з чотирьох

стабільних ізотопів з масовими числами 54, 56 (основний), 57 та 58. Застосовуються радіоактивні ізотопи 5526Fe і 5926Fe.

Хімічні властивості. Розташування електронів на енергетичних рівнях у атомів феруму можна представити схемою: 2.8. (8 + 6).2. На останньому рівні – 2 електрони, на передостанньому – 14, у тому числі 6 надоктетних.

Ферум, віддаючи два зовнішніх електрони, виявляє ступінь окиснення +2; віддаючи три електрони (два зовнішніх і один надоктетний з передостаннього енергетичного рівня), виявляє ступінь окиснення +3:

Fe – 2е – = Fe2+; Fe – Зе – = Fe3+.

Електронні структури 3d – і 4s-орбіталей атома феруму та іонів Fe2+ і Fe3+ можна зобразити так:

Залізо   МЕТАЛИ ПОБІЧНИХ ПІДГРУП

Інші ступені окиснення для заліза не характерні.

У розведених хлоридній та сірчаній кислотах залізо розчиняється, тобто окиснюється іонами гідрогену:

Fe + 2Н+ = Fe2+ + Н2 ↑.

Розчиняється залізо і у розведеній нітратній кислоті, утворюючи сіль феруму(ІІІ), воду і продукт відновлення нітратної кислоти – NH3 або N2O і N2 (див. § 10.8).

При високій температурі (700-900°С) залізо реагує з парою води:

3Fe + 4Н2O = Fe3O4 + 4Н2.

Розпечений залізний дріт яскраво горить у кисні, утворюючи окалину – оксид феруму(ІІ, III):

3Fe + 2O2 = Fe3O4.

При слабкому нагріванні залізо взаємодіє з хлором і сіркою, а при високій температурі – з вугіллям, кремнієм та фосфором. Карбід феруму Fe3C називається цементитом. Це тверда речовина сірого кольору, дуже крихка й тугоплавка.

З металами і неметалами залізо утворює сплави (див. § 12.4), які мають винятково велике значення у народному господарстві.


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (No Ratings Yet)
Loading...


Словотвірний розбір слова приклад.
Ви зараз читаєте: Залізо – МЕТАЛИ ПОБІЧНИХ ПІДГРУП