Железо
Содержание ► Общая характеристика -местонахождение в периодической системе -степени окисления -температура плавления ► Нахождение в природе и получение -распространённость в мире -основные минералы железа ► Химические свойства ► Оксиды, гидроксиды и соли железа ► Применение железа и его соединений
Местонахождение в периодической системе Железо — элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 26. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum). Один из самых символом распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия)
Степени окисления В ядре атома железа содержится 26 протонов, атом имеет электронную конфигурацию 3 d 64 s 2. В соединениях железо проявляет степени окисления +2, +3 и +6. Соединения, содержащие атомы железа в степени окисления +6, являются сильными окислителями и используются редко. Температура плавления Железо- тугоплавкий металл (tпл=1535 о. С). При температуре выше 769 о. С магнитные свойства железа исчезают, и оно становится парамагнитным.
Распространённость в мире По распространённости в земной коре железо занимает четвёртое место (после О, Si, Al) и второе место среди металлов (после Al). Его массовая доля в земной коре составляет 4, 65%. В свободном виде железо встречается в составе метеоритов. В земной коре железо находится в виде соединений.
Основные минералы железа Основными минералами железа являются магнетит ( или магнитный железняк) Fe 3 O 4, гематит ( или красный железняк) Fe 2 O 3, лимонит Fe 2 O 3. H 2 O, сидерит Fe. CO 3. Промышленное значение имеют только руды, в которых массовая доля железа превышает 16%. магнетит гематит лимонит
Химические свойства Железо - металл с умеренной химической активностью. В сухом воздухе компактное железо устойчиво примерно до 200 о. С. При дальнейшем нагревании в атмосфере, содержащие кислород, происходит окисление железа. Состав продуктов зависит от условий проведения реакции: t 2 Fe + O 2 = 2 Fe. O При нагревании железо реагирует с серой, галогенами: t Fe + S = Fe. S t 2 Fe + 3 Br 2 = 2 Fe. Br 3
При высокой температуре железо реагирует с парами воды: t 3 Fe + 4 H 2 O = Fe 3 O 4 + 4 H 2 Этот процесс ранее широко использовался для получения водорода. В разбавленной соляной и серной кислотах железо легко растворяется с образованием соответствующих солей железа(II): Fe + 2 HCl = Fe. Cl 2 + H 2 Fe + H 2 SO 4= Fe. SO 4 + H 2 Металлическое железо вытесняет малоактивные металлы(Cu, Ag, Hg и др. ) из растворов их солей. Железный гвоздь становится кирпичнокрасным (слой меди) при погружении в раствор сульфата меди( II) и серебристым (слой ртути) – при погружении в раствор нитрата ртути.
Оксиды, гидроксиды и соли железа Оксид железа (II) Fe. О обладает основными свойствами, ему отвечает основание Fe(ОН)2. Оксид железа (III) Fe 2 O 3 слабо амфотерен, ему отвечает еще более слабое, чем Fe(ОН)2, основание Fe(ОН)3, которое реагирует с кислотами: 2 Fe(ОН)3 + 3 H 2 SO 4 = Fe 2(SO 4)3 + 6 H 2 O Гидроксид железа (III) Fe(ОН)3 проявляет слабо амфотерные свойства; он способен реагировать только с концентрированными растворами щелочей: Fe(ОН)3 + КОН = К[Fe(ОН)4] Образующиеся при этом гидроксокомплексы железа(III) устойчивы в сильно щелочных растворах. При разбавлении растворов водой они разрушаются, причем в осадок выпадает гидроксид железа (III) Fe(OH)3. Соединения железа (III) в растворах восстанавливаются металлическим железом: Fe + 2 Fe. Cl 3 = 3 Fe. Cl 2 При хранении водных растворов солей железа (II) наблюдается окисление железа (II) до железа (III): 4 Fe. Cl 2 + O 2 + 2 H 2 O = 4 Fe(OH)Cl 2 Из солей железа (II) в водных растворах устойчива соль Мора — двойной сульфат аммония и железа (II)(NH 4)2 Fe(SO 4)2· 6 Н 2 О.
Применение железа и его соединений Чистое железо имеет довольно ограниченное применение. Его используют при изготовлении сердечников электромагнитов, как катализатор химических процессов, для некоторых других целей. Но сплавы железа — чугун и сталь — составляют основу современной техники. Находят широкое применение и многие соединения железа. Так, сульфат железа (III) используют при водоподготовке, оксиды и цианид железа служат пигментами при изготовлении красителей и так далее.
Спасибо за внимание!!!
Скачать презентацию Железо Содержание ► Общая характеристика -местонахождение в
Железо.ppt