Таблица менделеева феррум: ЖЕЛЕЗО (лат. Ferrum) – Переходные металлы – Элементы – Каталог статей

Содержание

ЖЕЛЕЗО (лат. Ferrum) – Переходные металлы – Элементы – Каталог статей

 

Общие сведения

Химический элемент таблицы Менделеева, металл.
Символ элемента: Fe.
Атомный номер: 26.
Положение в таблице: 4-й период, группа – VIIIВ (8)
Относительная атомная масса: 55,847
Степени окисления (жирным шрифтом выделены наиболее характерные): +2,+3,+4,+6
Валентности (жирным шрифтом выделена наиболее характерная): II,III,IV,VI
Электроотрицательность: 1,8.
Электронная конфигурация: [Ar]3s2p6d64s2.
Природное железо представляет собой смесь четырех нуклидов с массовыми числами 54 (содержание в природной смеси 5,82% по массе), 56 (91,66%), 57 (2,19%) и 58 (0,33%).

 

Строение атома

Число электронов: 12.
Число протонов: 12.
Радиус нейтрального атома железа 0,126 нм, радиус иона Fe2+ — 0,080 нм, иона Fe3+ — 0,067 нм.

Энергии последовательной ионизации атома железа 7,893, 16,18, 30,65, 57, 79 эВ. Сродство к электрону 0,58 эв.

 

История открытия

Железо играло и играет исключительную роль в материальной истории человечества. Первое металлическое железо, попавшее в руки человека, имело, вероятно, метеоритное происхождение. Руды железа широко распространены и часто встречаются даже на поверхности Земли, но самородное железо на поверхности крайне редко. Вероятно, еще несколько тысяч лет назад человек заметил, что после горения костра в некоторых случаях наблюдается образование железа из тех кусков руды, которые случайно оказались в костре. При горении костра восстановление железа из руды происходит за счет реакции руды как непосредственно с углем, так и с образующимся при горении оксидом углерода (II) СО. Возможность получения железа из руд существенно облегчило обнаружение того факта, что при нагревании руды с углем возникает металл, который далее можно дополнительно очистить при ковке.

Получение железа из руды с помощью сыродутного процесса было изобретено в Западной Азии во 2-м тысячелетии до нашейэры. Период с 9-7 века до нашей эры, когда у многих племен Европы и Азии развилась металлургия железа, получил название железного века, пришедшего на смену бронзовому веку. Усовершенствование способов дутия (естественную тягу сменили меха) и увеличение высоты горна (появились низкошахтные печи — домницы) привело к получению чугуна, который стали широко выплавлять в Западной Европе с 14 века. Полученный чугун переделывали в сталь. С середины 18 века в доменном процессе вместо древесного угля начали использовать каменно-угольный кокс. В дальнейшем способы получения железа из руд были значительно усовершенствованы, и в настоящее время для этого используют специальные устройства — домны, кислородные конвертеры, электродуговые печи.

 

Нахождение в природе

В земной коре железо распространено достаточно широко — на его долю приходится около 4,1% массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов).

Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красные железняки (руда гематит, Fe2O3 ; содержит до 70% Fe), магнитные железняки (руда магнетит, Fe3О4; содержит 72,4% Fe), бурые железняки (руда гидрогетит НFeO2· nH2O), а также шпатовые железняки (руда сидерит, карбонат железа, FeСО3; содержит около 48% Fe). В природе встречаются также большие месторождения пирита FeS2 (другие названия — серный колчедан, железный колчедан, дисульфид железа и другие), но руды с высоким содержанием серы пока практического значения не имеют. По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире. В морской воде 1·10
-5
—1·10-8% железа.

 

Получение

Железо используется главным образом в сплавах, прежде всего в сплавах с углеродом — различных чугунах и сталях. В чугуне содержание углерода выше 2,14 % по массе (обычно — на уровне 3,5-4%), в сталях содержание углерода более низкое (обычно на уровне 0. 8-1 %). Чугун получают в домнах. Домна представляет собой гигантский (высотой до 30-40 м) усеченный конус, полый внутри. Стенки домны изнутри выложены огнеупорным кирпичом, толщина кладки составляет несколько метров. Сверху в домну вагонетками загружают обогащенную (освобожденную от пустой породы) железную руду, восстановитель кокс (каменный уголь специальных сортов, подвергнутый коксованию — нагреванию при температуре около 1000°C без доступа воздуха), а также плавильные материалы (известняк и другие), способствующие отделению от выплавляемого металла примесей — шлака. Снизу в домну подают дутье (чистый кислород или воздух, обогащенный кислородом). По мере того, как загруженные в домну материалы опускаются, их температура поднимается до 1200-1300°C. В результате реакций восстановления, протекающих главным образом с участием кокса С и СО:

Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO;
Fe2O3 + 3CО = 2Fe + 3CO2

возникает металлическое железо, которое насыщается углеродом и стекает вниз. Этот расплав периодически выпускают из домны через специальное отверстие — клетку — и дают расплаву застыть в специальных формах. Чугун бывает белый, так называемый передельный (его используют для получения стали) и серый, или литьевой. Белый чугун — это твердый раствор углерода в железе. В микроструктуре серого чугуна можно различить микрокристаллики графита. Из-за наличия графита серый чугун оставляет след на белой бумаге. Чугун хрупок, при ударе он колется, поэтому из него нельзя изготавливать пружины, рессоры, любые изделия, которые должны работать на изгиб. Твердый чугун легче расплавленного, так что при его затвердевании происходит не сжатие (как обычно при затвердевании металлов и сплавов), а расширение. Эта особенность позволяет изготавливать из чугуна различные отливки, в том числе использовать его как материал для художественного литья. Если содержание углерода в чугуне снизить до 1,0-1,5%, тообразуется сталь. Стали бывают углеродистыми (в таких сталях нет других компонентов, кроме Fe и C) и легированными (такие стали содержат добавки хрома, никеля, молибдена, кобальта и других металлов, улучшающие механические и иные свойства стали).
Стали получают, перерабатывая чугун и металлический лом в кислородном конвертере, в электродуговой или мартеновской печах. При такой переработке снижается содержание углерода в сплаве до требуемого уровня, как говорят, избыточный углерод выгорает. Физические свойства стали существенно отличаются от свойств чугуна: сталь упруга, ее можно ковать, прокатывать. Так как сталь, в отличие от чугуна, при затвердевании сжимается, то полученные стальные отливки подвергают обжатию на прокатных станах. После прокатки в объеме металла исчезают пустоты и раковины, появившиеся при затвердевании расплавов. Производство сталей имеет в России давние глубокие традиции, и полученные нашими металлургами стали отличаются высоким качеством.

 

Физические и химические свойства

При температурах от комнатной и до 917°C, а также в интервале температур 1394-1535°C существует a-Fe с кубической объемно центрированной решеткой, при комнатной температуре параметр решетки а = 0,286645 нм. При температурах 917-1394°C устойчиво b-Fe с кубической гранецентрированной решеткой Т (а = 0,36468 нм). При температурах от комнатной до 769°C (так называемая точка Кюри) железо обладает сильными магнитными свойствами (оно, как говорят, ферромагнитно), при более высоких температурах железо ведет себя как парамагнетик. Иногда парамагнитное a-Fe с кубической объемно центрированной решеткой, устойчивое при температурах от 769 до 917°C, рассматривают как g-модификацию железа, а b-Fe, устойчивое при высоких температурах (1394-1535°C), называют по традиции d-Fe (представления о существовании четырех модификаций железа — a, b, g и d— возникли тогда, когда еще не существовал рентгеноструктурный анализ и не было объективной информации о внутреннем строении железа). Температура плавления 1535°C, температура кипения 2750°C, плотность 7,87 г/см

3. Стандартный потенциал пары Fe2+/Fe0
–0,447В, пары Fe3+/Fe2+ +0,771В. При хранении на воздухе при температуре до 200°C железо постепенно покрывается плотной пленкой оксида, препятствующего дальнейшему окислению металла. Во влажном воздухе железо покрывается рыхлым слоем ржавчины, который не препятствует доступу кислорода и влаги к металлу и его разрушению. Ржавчина не имеет постоянного химического состава, приближенно ее химическую формулу можно записать как Fe2О3·Н2О. С кислородом железо реагирует при нагревании. При сгорании железа на воздухе образуется оксид Fe
2
О3, при сгорании в чистом кислороде — оксид Fe3О4. Если кислород или воздух пропускать через расплавленное железо, то образуется оксид FeО. При нагревании порошка серы и железа образуется сульфид, приближенную формулу которого можно записать как FeS. Железо при нагревании реагирует с галогенами. Так как FeF3 нелетуч, железо устойчиво к действию фтора до температуры 200-300°C. При хлорировании железа (при температуре около 200°C) образуется летучий FeСl3. Если взаимодействие железа и брома протекает при комнатной температуре или при нагревании и повышенном давлении паров брома, то образуется FeBr3. При нагревании FeСl3 и, особенно, FeBr3 отщепляют галоген и превращаются в галогениды железа (II). При взаимодействии железа и иода образуется иодид Fe3I8. При нагревании железо реагирует с азотом, образуя нитрид железа Fe3N, с фосфором, образуя фосфиды FeP, Fe2P и Fe3P, с углеродом, образуя карбид Fe3C, с кремнием, образуя несколько силицидов, например, FeSi. При повышенном давлении металлическое железо реагирует с монооксидом углерода СО, причем образуется жидкий, при обычных условиях легко летучий пентакарбонил железа Fe(CO)5. Известны также карбонилы железа составов Fe2(CO)9 и Fe3(CO)12. Карбонилы железа служат исходными веществами при синтезе железоорганических соединений, в том числе и ферроцена состава [Fe(-C5H5)2]. Чистое металлическое железо устойчиво в воде и в разбавленных растворах щелочей. В концентрированной серной и азотной кислотах железо не растворяется, так как прочная оксидная пленка пассивирует его поверхность. С соляной и разбавленной (приблизительно 20%-й) серной кислотами железо реагирует с образованием солей железа(II):
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

При взаимодействии железа с приблизительно 70%-й серной кислотой реакция протекает с образованием сульфата железа (III):
2Fe + 4H2SO4 = Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
Оксид железа (II) FeО обладает основными свойствами, ему отвечает основание Fe(ОН)2. Оксид железа (III) Fe2O3 слабо амфотерен, ему отвечает еще более слабое, чем Fe(ОН)2, основание Fe(ОН)3, которое реагирует с кислотами:
2Fe(ОН)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O
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 + 2FeCl3 = 3FeCl2 При хранении водных растворов солей железа(II) наблюдается окисление железа(II) до железа(III):
4FeCl2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)Cl2
Из солей железа(II) в водных растворах устойчива соль Мора — двойной сульфат аммония и железа(II) (NH4)2Fe(SO4)2·6Н2О. Железо(III) способно образовывать двойные сульфаты с однозарядными катионами типа квасцов, например, KFe(SO4)2 — железокалиевые квасцы, (NH4)Fe(SO4)2 — железоаммонийные квасцы и т.д. При действии газообразного хлора или озона на щелочные растворы соединений железа(III) образуются соединения железа(VI) — ферраты, например, феррат(VI) калия K2FeO4. Имеются сообщения о получении под действием сильных окислителей соединений железа(VIII). Для обнаружения в растворе соединений железа(III) используют качественную реакцию ионов Fe3+ с тиоцианат-ионами CNS. При взаимодействии ионов Fe3+ с анионами CNS образуется ярко-красный роданид железа Fe(CNS)3. Другим реактивом на ионы Fe3+ служит гексацианоферрат(II) калия K4[Fe(CN)6] (ранее это вещество называли желтой кровяной солью). При взаимодействии ионов Fe3+ и [Fe(CN)6]4– выпадает ярко-синий осадок. Реактивом на ионы Fe2+ в растворе может служить раствор гексацианоферрат(III) калия K3[Fe(CN)6], ранее называвшегося красной кровяной солью. При взаимодействии ионов Fe3+ и [Fe(CN)6]3– выпадает ярко-синий осадок такого же состава, как и в случае взаимодействия ионов Fe3+ и [Fe(CN)6]4.

 

Применение

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

 

Биологическая роль

Железо присутствует в организмах всех растений и животных как микроэлемент, то есть в очень малых количествах (в среднем около 0,02%). Однако железобактерии, использующие энергию окисления железа(II) в железо(III) для хемосинтеза, могут накапливать в своих клетках до 17-20% железа. Основная биологическая функция железа — участие в транспорте кислорода и окислительных процессах. Эту функцию железа выполняет в составе сложных белков — гемопротеидов, простетической группой которых является железопорфириновый комплекс — гем. Среди важнейших гемопротеидов дыхательные пигменты гемоглобин и миоглобин, универсальные переносчики электронов в реакциях клеточного дыхания, окисления и фотосинеза цитохромы, ферменты каталоза и пероксида, и других. У некоторых беспозвоночных железосодержащие дыхательные пигменты гелоэритрин и хлорокруорин имеют отличное от гемоглобинов строение. При биосинтезе гемопротеидов железо переходит к ним от белка ферритина, осуществляющего запасание и транспорт железа. Этот белок, одна молекула которого включает около 4 500 атомов железа, крнцентрируется в печени, селезенке, костном мозге и слизистой кишечника млекопитающих и человека. Суточная потребность человека в железе (6-20 мг) с избытком покрывается пищей (железом богаты мясо, печень, яйца, хлеб, шпинат, свекла и другие). В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 4,2 г железа, в 1 л крови — около 450 мг. При недостатке железа в организме развивается железистая анемия, которую лечат с помощью препаратов, содержащих железо. Препараты железа применяются и как общеукрепояющие средства. Избыточная доза железа (200 мг и выше) может оказывать токсичное действие. Железо также необходимо для нормального развития растений, поэтому существуют микроудобрения на основе препаратов железа.

Железо — общая характеристика элемента, химические свойства железа и его соединений

Желе́зо — 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 распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия). Металл средней активности, восстановитель.

Основные степени окисления — +2, +3

Простое вещество железо — ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе.

Химические свойства простого вещества — железа:

Ржавление и горение в кислороде

1)     На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O → 4Fe(OH) 3

Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину — оксид железа (II, III):

3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4

3Fe+2O 2 →(Fe II Fe 2 III )O 4 (160 °С)

2)     При высокой температуре (700–900°C) железо реагирует с парами воды:

3Fe + 4H 2 O  – →  Fe 3 O 4 + 4H 2 ­

3)     Железо реагирует с неметаллами при нагревании:

2Fe+3Cl 2 →2FeCl 3 (200 °С)

2Fe + 3Br 2 →  2FeBr 3

Fe + S  – →  FeS (600 °С)

Fe+2S → Fe +2 (S 2 -1 )   (700°С)

4)       В ряду напряжений стоит левее водорода, реагирует с разбавленными кислотами НСl и Н 2 SO 4 , при этом образуются соли железа(II) и выделяется водород:

Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ­ (реакции проводятся без доступа воздуха, иначе Fe +2 постепенно переводится кислородом в Fe +3 )

Fe + H 2 SO 4 (разб. ) → FeSO 4 + H 2 ­

В концентрированных кислотах–окислителях железо растворяется только при нагревании, оно сразу переходит в катион Фе 3+ :

2Fe + 6H 2 SO 4 (конц.)  – →  Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 ­ + 6H 2 O

Fe + 6HNO 3 (конц.)  – →  Fe(NO 3 ) 3 + 3NO 2 ­ + 3H 2 O

(на холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо).

Железный гвоздь, погруженный в голубоватый раствор медного купороса, постепенно покрывается налетом красной металлической меди

5)     Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей.

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

6)

Амфотерность железа проявляется только в концентрированных щелочах при кипячении:

Fе + 2NaОН (50 %) + 2Н 2 O= Nа 2 [Fе(ОН) 4 ]↓+ Н 2

и образуется осадок тетрагидроксоферрата(II) натрия.

Техническое железо — сплавы железа с углеродом: чугун содержит 2,06-6,67 % С, сталь 0,02-2,06 % С, часто присутствуют другие естественные примеси (S, Р, Si) и вводимые искусственно специальные добавки (Мn, Ni, Сr), что придает сплавам железа технически полезные свойства — твердость, термическую и коррозионную стойкость, ковкость и др .

Доменный процесс производства чугуна

Доменный процесс производства чугуна составляют следующие стадии:

а) подготовка (обжиг) сульфидных и карбонатных руд — перевод в оксидную руду:

FeS 2 →Fe 2 O 3 (O 2 ,800°С, -SO 2 )       FeCO 3 →Fe 2 O 3 (O 2 ,500-600°С, -CO 2 )

б)  сжигание кокса при горячем дутье:

С (кокс) + O 2 (воздух) →СO 2 (600—700°С)   СO 2 + С (кокс) ⇌ 2СО   (700—1000    °С)

в) восстановление оксидной руды угарным газом СО последовательно:

Fe 2 O 3 →(CO) (Fe II Fe 2 III )O 4 →(CO) FeO →(CO) Fe

г) науглероживание железа (до 6,67 % С) и расплавление чугуна:

) →( C ( кокс) 900—1200°С) (ж) (чугун, t пл 1145°С)

В чугуне всегда в виде зерен присутствуют цементит Fe 2 С и графит.

Производство стали

Передел чугуна в сталь проводится в специальных печах (конвертерных, мартеновских, электрических), отличающихся способом обогрева; температура процесса 1700-2000 °С. Продувание воздуха, обогащенного кислородом, приводит к выгоранию из чугуна избыточного углерода, а также серы, фосфора и кремния в виде оксидов. При этом оксиды либо улавливаются в виде отходящих газов (СО 2 , SО 2 ), либо связываются в легко отделяемый шлак — смесь Са 3 (РO 4 ) 2 и СаSiO 3 . Для получения специальных сталей в печь вводят легирующие добавки других металлов.

Получение чистого железа в промышленности — электролиз раствора солей железа, например:

FеСl 2 → Fе↓ + Сl 2 ↑ (90°С)  (электролиз)

(существуют и другие специальные методы, в том числе восстановление оксидов железа водородом).

Чистое железо применяется в производстве специальных сплавов, при изготовлении сердечников электромагнитов и трансформаторов, чугун — в производстве литья и стали, сталь — как конструкционный и инструментальный материалы, в том числе износо-, жаро- и коррозионно-стойкие.

Оксид железа(II) F еО . Амфотерный оксид с большим преобладанием основных свойств. Черный, имеет ионное строение Фе 2+ O 2- . При нагревании вначале разлагается, затем образуется вновь. Не образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой. Разлагается кислотами, сплавляется со щелочами. Медленно окисляется во влажном воздухе. Восстанавливается водородом, коксом. Участвует в доменном процессе выплавки чугуна. Применяется как компонент керамики и минеральных красок. Уравнения важнейших реакций:

4FеО ⇌(Fe II Fe 2 III ) + Fе (560—700 °С , 900—1000°С)

FеО + 2НС1 (разб.) = FеС1 2 + Н 2 O

ФеО + 4ННО 3 ( конц . ) = Fе(NO 3 ) 3 +NO 2 ↑  + 2Н 2 O

FеО + 4NаОН =2Н 2 O + N а 4 F е O 3(красн .) триоксоферрат(II) (400—500 °С)

FеО + Н 2 2 O + Фе (особо чистое) (350°С)

FеО + С (кокс) = Фе + СО (выше 1000 °С)

ФеО + СО = Фе + СО 2 (900°С)

4FеО + 2Н 2 O (влага) + O 2 (воздух) →4FеО(ОН) (t)

6ФеО + O 2 = 2(Fe II Fe 2 III )O 4 (300—500°С)

Получение в лаборатории : термическое разложение соединений железа (II) без доступа воздуха:

Fе(ОН) 2 = FеО + Н 2 O (150-200 °С)

FеСОз = FеО + СO 2 (490-550 °С)

Оксид дижелеза (III) – железа( II ) ( Fe II Fe 2 III )O 4 . Двойной оксид. Черный, имеет ионное строение Fe 2+ (Fе 3+ ) 2 ( O 2- ) 4 . Термически устойчив до высоких температур. Не реагирует с водой. Разлагается кислотами. Восстанавливается водородом, раскаленным железом. Участвует в доменном процессе производства чугуна. Применяется как компонент минеральных красок ( железный сурик ), керамики, цветного цемента. Продукт специального окисления поверхности стальных изделий ( чернение, воронение ). По составу отвечает коричневой ржавчине и темной окалине на железе. Применение брутто-формулы Fe 3 O 4 не рекомендуется. Уравнения важнейших реакций:

2(Fe II Fe 2 III )O 4 = 6ФеО + O 2 (выше 1538 °С)

(Fe II Fe 2 III )O 4 + 8НС1 (разб.) = FеС1 2 + 2FеС1 3 + 4Н 2 O

(Fe II Fe 2 III )O 4 +10НNO 3 (конц. ) =3Fе(NO 3 ) 3 + NO 2 ↑+ 5Н 2 O

(Fe II Fe 2 III )O 4 + O 2 (воздух) = 6Fе 2 O 3 (450-600°С)

(Fe II Fe 2 III )O 4 + 4Н 2 = 4Н 2 O + 3Фе (особо чистое, 1000 °С)

(Fe II Fe 2 III )O 4 + СО =ЗFеО + СO 2 (500—800°C)

(Fe II Fe 2 III )O4 + Fе ⇌4FеО (900—1000 °С , 560—700 °С)

Получение: сгорание железа (см. ) на воздухе.

В природе — оксидная руда железа магнетит.

Оксид железа(III) F е 2 О 3 . Амфотерный оксид с преобладанием основных свойств. Красно-коричневый, имеет ионное строение (Фе 3+ ) 2 (O 2- ) 3. Термически устойчив до высоких температур. Не образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой, из раствора выпадает бурый аморфный гидрат Фе 2 O 3 2 О. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Восстанавливается монооксидом углерода, расплавленным железом. Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды — шпинели (технические продукты называются ферритами). Применяется как сырье при выплавке чугуна в доменном процессе, катализатор в производстве аммиака, компонент керамики, цветных цементов и минеральных красок, при термитной сварке стальных конструкций, как носитель звука и изображения на магнитных лентах, как полирующее средство для стали и стекла.

Уравнения важнейших реакций:

6Fе 2 O 3 = 4(Fe II Fe 2 III )O 4 +O 2 (1200—1300 °С)

2 O 3 + 6НС1 (разб. ) →2FеС1 3 + ЗН 2 O (t)    (600°С,р)

2 O 3 + 2NaОН (конц.) →Н 2 O+ 2 N а F е O 2 (красн.) диоксоферрат(III)

2 О 3 + МО=(М II 2 II I )O 4 (М=Сu, Мn, Fе, Ni, Zn)

2 O 3 + ЗН 2 =ЗН 2 O+ 2Fе (особо чистое, 1050—1100 °С)

2 O 3 + Fе = ЗFеО (900 °С)

3Fе 2 O 3 + СО = 2(Fe II 2 III )O 4 + СO 2 (400—600 °С)

Получение в лаборатории — термическое разложение солей железа (III) на воздухе:

2 (SO 4 ) 3 = Fе 2 O 3 + 3SO 3 (500-700 °С)

4{Fе(NO 3 ) 3 9 Н 2 O} = 2Fе a O 3 + 12NO 2 + 3O 2 + 36Н 2 O   (600-700 °С)

В природе — оксидные руды железа гематит 2 O 3 и лимонит 2 O 3 2 O

Гидроксид железа (II) F е(ОН) 2 . Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Белый (иногда с зеленоватым оттенком), связи Фе — ОН преимущественно ковалентные. Термически неустойчив. Легко окисляется на воздухе, особенно во влажном состоянии (темнеет). Нерастворим в воде. Реагирует с разбавленными кислотами, концентрированными щелочами. Типичный восстановитель. Промежуточный продукт при ржавлении железа. Применяется в изготовлении активной массы железоникелевых аккумуляторов.

Уравнения важнейших реакций:

Fе(OН) 2 = FеО + Н 2 O  (150-200 °С, в атм.N 2 )

Fе(ОН) 2 + 2НС1 (разб.) =FеС1 2 + 2Н 2 O

Fе(ОН) 2 + 2NаОН (> 50%) = Nа 2 [Fе(ОН) 4 ] ↓ (сине-зеленый) (кипячение)

4Fе(ОН) 2 (суспензия) + O 2 (воздух) →4FеО(ОН)↓ + 2Н 2 O  (t)

2Fе(ОН) 2 (суспензия) 2 O 2 (разб. ) = 2FеО(ОН)↓ + 2Н 2 O

Fе(ОН) 2 + КNO 3 (конц.) = FеО(ОН)↓ + NO↑+ КОН (60 °С)

Получение : осаждение из раствора щелочами или гидратом аммиака в инертной атмосфере:

2+ + 2OH (разб.) = F е(ОН) 2

2+ + 2(NH 3 Н 2 O) = F е(ОН) 2 + 2NH 4

Метагидроксид железа F еО(ОН). Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Светло-коричневый, связи Фе — О и Фе — ОН преимущественно ковалентные. При нагревании разлагается без плавления. Нерастворим в воде. Осаждается из раствора в виде бурого аморфного полигидрата Фе 2 O 3 2 O, который при выдерживании под разбавленным щелочным раствором или при высушивании переходит в ФеО(ОН). Реагирует с кислотами, твердыми щелочами. Слабый окислитель и восстановитель. Спекается с Фе(ОН) 2 . Промежуточный продукт при ржавлении железа. Применяется как основа желтых минеральных красок и эмалей, поглотитель отходящих газов, катализатор в органическом синтезе.

Соединение состава Fе(ОН) 3 не известно (не получено).

Уравнения важнейших реакций:

2 O 3 . 2 O→( 200-250 °С, — H 2 O ) FеО(ОН)→( 560-700° С на воздухе , -h3O) →Fе 2 О 3

FеО(ОН) + ЗНС1 (разб.) =FеС1 3 + 2Н 2 O

FeO(OH)→ Fe 2 O 3 . nH 2 O -коллоид (NаОН (конц.) )

FеО(ОН)→ N а 3 [ F е(ОН) 6 ] белый , Nа 5 [Fе(OН) 8 желтоватый (75 °С, NаОН ( т) )

2FеО(ОН) + Fе(ОН) 2 =( Fe II Fe 2 III )O 4 + 2Н 2 O         (600—1000 °С)

2FеО(ОН) + ЗН 2 = 4Н 2 O+ 2Фе (особо чистое, 500—600 °С)

2FеО(ОН) + ЗВr 2 + 10КОН = 2К 2 FеO 4 + 6Н 2 O + 6КВr

Получение: осаждение из раствора солей железа(Ш) гидрата Фе 2 О 3 2 O и его частичное обезвоживание (см. выше).

В природе — оксидная руда железа лимонит 2 O 3 2 О и минерал гётит FеО(ОН).

Феррат калия К 2 F еО 4 . Оксосоль. Красно-фиолетовый, разлагается при сильном нагревании. Хорошо растворим в концентрированном растворе КОН, реагирует с кипящей водой, неустойчив в кислотной среде. Сильный окислитель.

Качественная реакция — образование красного осадка феррата бария. Применяется в синтезе ферритов — промышленно важных двойных оксидов железа (III) и других металлов.

Уравнения важнейших реакций:

2 FеO 4 = 4КФеО 2 + 3O 2 + 2К 2 O         (700 °С)

2 FеO 4 + 6Н 2 O (гор.) =4ФеО(ОН)↓ + 8КОН + 3O 2

FеО 4 2- + 2OН + (разб. ) =4Fе 3+ + 3O 2 ↑+10Н 2 O

FеО 4 2- + 2(NH 3 . Н 2 O) →2FеО(ОН)↓ + N 2 ↑+ 2Н 2 O+ 4OН

FеО 4 2- + Ва 2+ = ВаFеO 4 (красн.)↓         (в конц. КОН)

Получение : образуется при окислении соединений железа, например метагидроксида ФеО(ОН), бромной водой, а также при действии сильных окислителей (при спекании) на железо

Fе + 2КОН + 2КNO 3 = К 2 F е O 4 + 3КNO 2 + H 2 O (420 °С)

и электролизе в растворе:

электролиз

Fе + 2КОН (конц. ) + 2Н 2 O→ЗН 2 ↑ + К 2 F е O 4 ( электролиз)

(феррат калия образуется на аноде).

Качественные реакции на ионы F е 2+ и F е 3+

Обнаружение ионов Фе 2+ и Fе 3+ в водном растворе проводят с помощью реактивов К 3 [Fе(СN) 6 ] и К 4 [Fе(СN) 6 ] соответственно; в обоих случаях выпадает синий продукт одинакового состава и строения, КФе III [Fе II (СN) 6 ]. В лаборатории этот осадок называют берлинская лазурь , или турнбуллева синь :

2+ + К + + [Fе(СN) 6 ] 3- = КFе III [Fе II (СN) 6 ]↓

3+ + К + + [Fе(СN) 6 ] 4- = КFе III [Fе II (СN) 6 ]↓

Химические названия исходных реактивов и продукта реакций:

К 3 III [Fе(СN) 6 ]- гексацианоферрат (III) калия

К 4 III [Fе (СN) 6 ]- гексацианоферрат (II) калия

КFе III [Fе II (СN) 6 ]- гексацианоферрат (II) железа  (Ш) калия

Кроме того, хорошим реактивом на ионы Фе 3+ является тиоцианат-ион НСС , железо (III) соединяется с ним, и появляется ярко-красная («кровавая») окраска:

3+ + 6NСS = [Фе(НСС) 6 ] 3-

Этим реактивом (например, в виде соли КНСС) можно обнаружить даже следы железа (III) в водопроводной воде, если она проходит через железные трубы, покрытые изнутри ржавчиной.

таблица Менделеева, описание всех хим.элементов, кислоты и соли, органические и неорганические соединения

 

26. Железо-Ferrum (Fe).

     В таблице элементов Менделеева трудно найти какой-либо другой элемент, с которым так неразрывно связывалась бы жизнь человечества.

     Железо – важнейший строительный материал мироздания. Железо есть всюду. Астрономы при помощи спектрального анализа находят железо в раскаленных атмосферах бесчисленных далеких и близких звезд. Геофизики утверждают, что ядро земного шара состоит из железа с примесью похожих на него металлов – никеля и кобальта; земная же кора не больше как легкая окалина, которая, как подсчитали геохимики, на 4,5 % состоит из железа. На поверхности Земли железо распространено повсеместно. Оно находится почти во всех глинах, песках, горных породах. В некоторых местностях оно образует мощное скопление руд, из которых, например, на Урале, состоят целые горы – Бакан, Высокая, Магнитная и др. Агрономы повсеместно находят железо в почвах. Биохимики раскрывают огромную роль железа в жизни растений, животных и человека.

     Входя в состав гемоглобина, железо обусловливает красный цвет этого вещества, от которого, в свою очередь, зависит цвет крови. В организме взрослого человека содержится 3 г железа, из них 75 % входят в состав гемоглобина, благодаря которому осуществляется важнейший биологический процесс – дыхание. В организмах животных и человека железо распространено “повсеместно”: даже в тканях глазного хрусталика и роговицы, совершенно лишенных кровеносных сосудов, содержится железо. Наиболее богаты железом печень и селезенка.

     Существует много живых организмов без гемоглобина, однако и в них содержится железо. Оно входит в состав протоплазмы, в которой при участии железа осуществляется необходимый процесс внутриклеточного дыхания.

     Железо необходимо и для растений. Оно участвует в окислительных процессах протоплазмы, при дыхании растений и в построении хлорофилла, хотя само и не входит в его состав.

     Растения, искусственно лишенные железа, имеют бесцветные листья, при добавлении незначительного количества железной соли к воде, питающей растения, листья вскоре становятся зелеными. Больше того, достаточно бесцветный лист смазать очень слабым раствором железной соли, как смазанное место вскоре зазеленеет.

     Издавна железо применяется в медицине при лечении малокровия, при истощении, упадке сил.

     Знакомство человека с железом произошло в давние времена. Есть основания полагать, что образцы железа, которые держали в руках первобытные люди, были неземного происхождения. Входя в состав некоторых метеоритов – вечных странников океана Вселенной, случайно нашедших приют на нашей планете,- метеоритное железо было тем материалом, из которого человек изготовил впервые железные изделия. Прошли многие сотни и тысячи лет, прежде чем человек научился добывать железо из руды. С того момента началась эпоха железа, которая длится и до настоящего времени.

     При падении (18 октября 1916 г. вблизи с. Богуславки, Дальневосточного края) метеорит разбился. Два осколка, найденные специальной экспедицией, весят 256 кг. Однако в метеоритах железо не является абсолютно чистым. В большинстве случаев в них содержатся никель, кобальт и некоторые другие элементы. В среднем железные метеориты содержат в себе 90% железа, 8,5% никеля, 0,5 % кобальта и 1 % других элементов. Метеоритное железо, в отличие от земного, хорошо куется только в холодном состоянии. Метеоритное железо отличается от чистого земного, весьма редко встречающегося в некоторых базальтовых породах, внутренним строением. При действии кислоты наполированную поверхность железного метеорита появляется характерный узор, несколько напоминающий ледяной рисунок на оконных стеклах. 

     Знаменитое “палласово железо”, названное так по имени нашедшего его путешественника и естествоиспытателя П. С. Палласа, представляет один из крупнейших в мире железокаменных метеоритов. По своему строению он напоминает железную губку, поры которой заполнены стекловидным минералом – оливином.

     Самым крупным из железных метеоритов, падения которого в историческое время не наблюдали, является найденный в 1920 г. в Юго-Западной Африке метеорит “Гоба” весом около 60 т. Несколько меньший по весу железный метеорит был обнаружен в 1896 г. во льдах Гренландии известным американским полярным путешественником Робертом Пири. Этот метеорит весил 33 т. С величайшим трудом он был доставлен в Нью-Йорк, где и хранится до сих пор.

     Ежегодно на поверхность Земли из глубины мирового пространства выпадает до 3000 т метеоритного вещества, железо которого пополняет Землю этим элементом. Так, например, в 1891 г. в Аризонской пустыне была обнаружена огромная воронка неизвестного происхождения. Поперечник ее был равен 1200 м, глубина – около 175 м. Изучение воронки показало, что она образована исполинским железным метеоритом, когда-то упавшим здесь. Любитель астрономии, инженер по профессии Баррингер с большим трудом сумел организовать акционерное общество по использованию железного метеорита для промышленных целей. Американские бизнесмены были соблазнены жаждой наживы: был пущен слух, что в осколках Аризонского метеорита обнаружена платина. Однако основная масса метеорита лежала глубоко под землей. Алмазный бур, дойдя до основной массы метеорита, лежащей на глубине 420 м, сломался, и промышленники, не найдя в образцах пробуренной породы платины, прекратили работы. Аризонский метеорит, по расчетам ученых, весил несколько десятков тысяч тонн. Он упал в доисторическое время.

     30 июня 1908 г. упал знаменитый Тунгусский метеорит, огромную работу по отысканию которого провел неутомимый путешественник, ученый и герой Великой Отечественной войны Л. А. Кулик. По размерам разрушений, которые произвел этот метеорит при падении в тайге, известный советский астроном И. А. Астапович рассчитал его массу. Она оказалась колоссальной. Метеорит весил 50 тыс. т.

     В годы двух последних мировых войн, во время некоторых сражений железо расходовалось в огромных количествах. Во время первой мировой войны одна только Германия выбрасывала в снарядах, торпедах, бомбах, минах, гранатах до 10 млн. т металла в год. Это в два с половиной раза превосходило годовую выплавку чугуна царской России. Сотни тысяч тонн железа, добытых из недр земли и превращенных в артиллерийские снаряды, были рассеяны смертоносными осколками на полях войны. О величине этого “посева” могут дать представление следующие количества снарядов, выброшенных в течение войны основными воюющими государствами: Россия – 50 млн., Англия – 170 млн., Германия – 272 млн., Франция – 200 млн. (по двум калибрам – 76 и 150 мм).

     В ходе войны были дни и даже часы, в течение которых выбрасывались сотни тысяч и даже миллионы снарядов. Так, например, англичане за 4 дня боев при Аррасе израсходовали в 1917 г. 10 млн. снарядов. Один миллион снарядов выбросили американцы в сражении при Сан-Мишель за … 4 часа! Только под стенами французской крепости Верден было распылено в железный прах не менее 3 млн. т железа.

     Не менее расточительна была трата железа и во время Великой Отечественной войны 1941-1945 гг. Чтобы судить о масштабах расхода железа в сражениях минувшей войны, достаточно указать одну цифру – миллион бомб, сброшенных фашистской авиацией во время битвы на Волге.

     Но железо – не только борьба, война, разрушения; железо – металл созидания. Железо – основа всей металлургии, машиностроения, железнодорожного транспорта, судостроения, грандиозных инженерных сооружений – от башни Эйфеля до ажура железнодорожных мостов.

     Все, все – начиная от швейной иглы, гвоздя, топора и кончая паутиной железных дорог, плавающими крепостями – авианосцами и линкорами – и огнедышащими домнами, где рождается само железо,- состоит из железа.

     Химически чистое железо – серебристо-серый, блестящий, пластичный, по внешнему виду очень похожий на платину металл. Оно устойчиво против коррозии и хорошо сопротивляется действию кислот. Однако ничтожные примеси лишают железо этих драгоценных свойств, и на земном шаре ежегодно теряется такое количество железа, которое равняется почти четверти его годовой добычи. Плотность железа 7,87. При температуре 1539°С железо плавится, а при 2740° С – кипит. Чистое железо легко намагничивается и размагничивается.

     Название железа происходит от санскритского слова “жалжа”, что означало “металл, руда”. Научное название элемента произошло от латинского слова “феррум” – железо.

 

 

 

 

 

 

Металлы средней активности Fe Al Zn Железо

Металлы средней активности (Fe, Al, Zn)

Железо. Положение в таблице Менделеева Железо / Ferrum (Fe) Период: 4 Группа: VII B

Железо. Строение атома Молярная масса: 55, 847 г/моль Электронная конфигурация 1 s 2|2 s 22 p 6|3 s 23 p 63 d 6|4 s 2 Степени окисления: 0, +2, +3, +6 Валентности: I, II

Нахождение в природе. Соединения • Распространённость в земной коре — 4, 65 % • Составляет бо льшую часть земного ядра • Соединения: • Fe 2 O 3 (гематит, или красный железняк) • Fe 3 O 4 (магнетит, или магнитный железняк) • Fe. S 2 (сульфид железа, или пирит) – см. рис.

Получение • В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe 2 O 3) Доменный процесс: • Восстановление водородом из оксида • Алюминотермия: 8 Al + 3 Fe 3 O 4 = 9 Fe + 4 Al 2 O 3 • Лабораторный способ: электролиз расплава хлорида железа Fe. Cl 3 = Fe+ + 3 Cl-

Физические свойства • • Серебристо-белый цвет с сероватым оттенком Пластично, различные примеси (в частности — углерод) повышают его твёрдость и хрупкость Ковкий и вязкий металл Ярко выражены магнитные свойства Тугоплавко (относится к металлам средней активности) Температура плавления железа 1539 °C Температура кипения — 2862 °C

Химические свойства: • 3 Fe + 2 O 2 = Fe 2 O 3 • Fe. O (феррит железа) • 4 Fe + 3 О 2 + 6 Н 2 О = 4 Fe(ОН)3 • 2 Fe + 3 Cl 2 =(t) 2 Fe. Cl 3 • Fe + S = Fe. S • Fe + Cu. SO 4 = Fe. SO 4 + Cu • Fe + 2 HCl = Fe. Cl 2 + H 2 • 2 Fe+6 H 2 SO 4(конц. ) =(t) Fe 2(SO 4)3+3 SO 2+6 H 2 O • Fe+4 HNO 3(конц. ) =(t) Fe(NO 3)3+NO+2 H 2 O • 3 Fe+8 HNO 3(разб. ) =(t) 3 Fe(NO 3)2+2 NO+4 H 2 O

Применение • • • Железо — один из самых используемых металлов, на него приходится до 95 % мирового металлургического производства. Железо является основным компонентом сталей и чугунов — важнейших конструкционных материалов. Железо может входить в состав сплавов на основе других металлов — например, никелевых. Магнитная окись железа (магнетит) — важный материал в производстве устройств долговременной компьютерной памяти: жёстких дисков, дискет и т. п. Ультрадисперсный порошок магнетита используется в черно-белых лазерных принтерах в качестве тонера. Уникальные ферромагнитные свойства ряда сплавов на основе железа способствуют их широкому применению в электротехнике для магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей. Хлорид железа(III) (хлорное железо) используется в радиолюбительской практике для травления печатных плат. Семиводный сульфат железа (железный купорос) в смеси с медным купоросом используется для борьбы с вредными грибками в садоводстве и строительстве. Железо применяется в качестве анода в железо-никелевых аккумуляторах, железо-воздушных аккумуляторах. Водные растворы хлоридов двухвалентного и трёхвалентного железа, а также его сульфатов используются в качестве коагулянтов в процессах очистки природных и сточных вод на водоподготовке промышленных предприятий.

Алюминий. Положение в таблице Менделеева Алюминий / Aluminium (Al) Период: 3 Группа: III A

Алюминий. Строение атома Молярная масса: 26, 981539 г/моль Электронная конфигурация: 1 s 2|2 s 22 p 6|3 s 23 p 1 Степень окисления: +3 Валентность: III

Нахождение в природе. Соединения • Бокситы — Al 2 O 3 · H 2 O (с примесями Si. O 2, Fe 2 O 3, Ca. CO 3) • Нефелины — Na 2 O · Al 2 O 3 · 2 Si. O 2 • Корунд (сапфир, рубин, наждак) — Al 2 O 3 • Полевые шпаты — K 2 O·Al 2 O 3· 6 Si. O 2 • Берилл (изумруд, аквамарин) — 3 Ве. О · Al 2 О 3 · 6 Si. O 2 • Каолинит — Al 2 O 3· 2 Si. O 2 · 2 H 2 O –см. рис. В природных водах алюминий содержится в виде малотоксичных химических соединений, например, фторида алюминия

Получение • Нагревание хлорида алюминия со щелочным металлом: Al. Cl 3 + 3 K =(t) 3 KCl + Al • Электролиз расплава хлорида аллюминия: 2 Al. Cl 3 = 3 Cl 2 +2 Al

Физические свойства • • • Металл серебристо-белого цвета, лёгкий Плотность — 2, 7 г/см³ Температура плавления у технического алюминия — 658 °C, у алюминия высокой чистоты — 660 °C Удельная теплота плавления — 390 к. Дж/кг Температура кипения — 2500 °C Удельная теплота испарения — 10, 53 МДж/кг высокая пластичность: у технического — 35 %, у чистого — 50 %, прокатывается в тонкий лист и даже фольгу Алюминий обладает высокой электропроводностью (0, 0265 мк. Ом·м) и теплопроводностью (203, 5 Вт/(м·К)), 65 % от электропроводности меди, обладает высокой светоотражательной способностью. Слабый парамагнетик. Алюминий образует сплавы почти со всеми металлами. Наиболее известны сплавы с медью и магнием (дюралюминий) и кремнием

Кодовый символ указывающий что алюминий может быть вторично переработан Микроструктура алюминия на протравленной поверхности слитка, чистотой 99, 9998 %, размер видимого сектора около 55× 37 мм

Химические свойства 4 Al + 3 O 2 = 2 Al 2 O 3 • 2 Al + 3 Hal 2 = 2 Al. Hal 3 • 2 Al + 3 S = Al 2 S 3 • 2 Al + N 2 = 2 Al. N • 4 Al + 3 С = Al 4 С 3 • 2 Al + 6 H 2 O = 2 Al(OH)3 + 3 H 2 • 2 Al + 6 HCl = 2 Al. Cl 3 + 3 H 2 • 2 Al + 6 H 2 SO 4(конц) = Al 2(SO 4)3 + 3 SO 2 + 6 H 2 O • Al + 6 HNO 3(конц) = Al(NO 3)3 + 3 NO 2 + 3 H 2 O • 8 Al + 3 Fe 3 O 4 = 4 Al 2 O 3 + 9 Fe В окислительном пламени: Жёлто-бурый В восстановительном пламени: Зелёный •

Применение Благодаря комплексу свойств широко распространён в тепловом оборудовании. Алюминий и его сплавы сохраняют прочность при сверхнизких температурах. Благодаря этому он широко используется в криогенной технике. Высокий коэффициент отражения в сочетании с дешевизной и лёгкостью напыления делает алюминий идеальным материалом для изготовления зеркал. В производстве строительных материалов как газообразующий агент. Алитированием придают коррозионную и окалиностойкость стальным и другим сплавам, например клапанам поршневых ДВС, лопаткам турбин, нефтяным платформам, теплообменной аппаратуре, а также заменяют цинкование. Сульфид алюминия используется для производства сероводорода. Идут исследования по разработке пенистого алюминия как особо прочного и лёгкого материала. В качестве восстановителя: Как компонент термита, смесей для алюмотермии Алюминий применяют для восстановления редких металлов из их оксидов или галогенидов.

Цинк. Положение в таблице Менделеева Цинк / Zincum (Zn) Период: 4 Группа: II B

Цинк. Строение атома Молярная масса: 65, 39 г/моль Электронная конфигурация: 1 s 2|2 s 22 p 6|3 s 23 p 63 d 10|4 s 2 Степени окисления: +2 Валентность: II

Нахождение в природе. Соединения: Сфалерит (сульфид цинка Zn. S) Смитсонит Zn. CO 3 Цинкит Zn. O – рис. 2 Каламин 2 Zn. O · Si. O 2 · Н 2 O

Получение Пирометаллургический способ Zn. O + С = Zn + CO Электролиз расплава хлорида цинка: Zn. Cl 2 = Cl 2 +Zn

Физические свойства В чистом виде — довольно пластичный серебристо-белый металл. Обладает гексагональной решеткой с параметрами а = 0, 26649 нм, с = 0, 49431 нм, пространственная группа P 63/mmc, Z = 2. При комнатной температуре хрупок, при сгибании пластинки слышен треск от трения кристаллитов (обычно сильнее, чем «крик олова» ). При 100— 150 °C цинк пластичен. Примеси, даже незначительные, резко увеличивают хрупкость цинка. Собственная концентрация носителей заряда в цинке 13, 1· 1028 м− 3

Химические свойства • • 2 Zn + O 2 =(t) 2 Zn. O Zn + 2 HCl = Zn. Cl 2 + H 2↑ Zn + Hal = (t) Zn. Hal 2 Zn + S = Zn. S Zn + H 2, N 2, C, Si, B ⇏ При t=500° С цинк горит бело-голубым пламенем, а на поверхность возле пламени выпадает в виде порошка оксид цинка. В холодном состоянии он белого цвета, а в горячем — жёлтого. Соли цинка – красный цвет пламени.

Применение Чистый металлический цинк используется для восстановления благородных металлов, добываемых подземным выщелачиванием (золото, серебро). Применяется для защиты стали от коррозии (оцинковка поверхностей, не подверженных механическим воздействиям, или металлизация — для мостов, емкостей, металлоконструкций). Цинк используется в качестве материала для отрицательного электрода в батарейках и аккумуляторах. Очень важна роль цинка в цинк-воздушных аккумуляторах, которые отличаются весьма высокой удельной энергоёмкостью. Они перспективны для пуска двигателейи для электромобилей (пробег до 900 км). Цинк вводится в состав многих твёрдых припоев для снижения их температуры плавления. Окись цинка широко используется в медицине как антисептическое и противовоспалительное средство. Также окись цинка используется для производства краски — цинковых белил. Цинк — важный компонент латуни. Сплавы цинка с алюминием и магнием (ЦАМ, ZAMAK) благодаря сравнительно высоким механическим и очень высоким литейным качествам очень широко используются в машиностроении для точного литья. В частности, в оружейном деле из сплава ZAMAK (-3, -5) иногда отливают затворы пистолетов, особенно рассчитанных на использование слабых или травматических патронов. Также из цинковых сплавов отливают всевозможную техническую фурнитуру, вроде автомобильных ручек, корпусы карбюраторов, масштабные модели и всевозможные миниатюры, а также любые другие изделия, требующие точного литья приемлемой прочности. Хлорид цинка — важный флюс для пайки металлов и компонент при производстве фибры. Теллурид, селенид, фосфид, сульфид цинка — широко применяемые полупроводники. Селенид цинка используется для изготовления оптических стёкол с очень низким коэффициентом поглощения в среднем инфракрасном диапазоне, например, в углекислотных лазерах.

Превышение железа в воде – незримый враг вашего здоровья — BWT

Превышение железа в воде – проблема, с которой сталкиваются все люди без исключения каждый день, употребляя в хозяйственно-бытовых целях воду не прошедшую водоподготовку.

Широко известен такой элемент таблицы Менделеева, как  ferrum или железо. Все знают, что это очень полезный микроэлемент для организма, поэтому он входит в состав современных поливитаминов. Железо в больших количествах содержится в говядине, яблоках, гранатах и других фруктах и овощах красного цвета. 

Беременным назначают препарата железа, если клинические анализы крови показывают низкий уровень гемоглобина, снижение его до критического уровня может вызывать такое заболевание, как анемия. Суточная потребность человека в железе: для женщин – 20 мг, мужчин -10, у детей колеблется от 4-18 мг, а во время беременности потребность увеличивается до 30-35 мг.

Решения BWT для обезжелезивания воды:

Железо в организме выполняет ряд важных функций: участвует в процессе кровообращении, оказывает прямое воздействие на состояние кожи, волос и ногтей, влияет на работу щитовидной железы, играет важную роль в процессе роста ребенка и формировании иммунитета. Его нехватка сказывается на работе организма и может привести к ряду заболеваний. 

Однако переизбыток железа, так же отрицательно влияет на человека. Это может привести к заболеванию сердца, развитию онкологических заболеваний, доза, превышающая 200 мг/сутки может вызвать серьезное отравление, а доза в 3-35гр привести даже к летальному исходу.

И взрослые, и дети знают, что полезное для здоровья железо содержится во всяких вкусных овощах и фруктах. А вот не совсем полезное железо поступает в организм с неочищенной должным образом питьевой водой. Допустимое содержание железа регулируется таким документом как ГОСТ, в котором закреплено допустимое содержание железа на уровне не более 0,3 мг/литр. А если взять для примера страны Европы, там этот показатель не должен превышать 0,1 мг/литр.

Все знают полезные свойства железа, а вот какой вред наносит организму превышение железа в воде, мало кто задумывается. Повышенное содержание железа сказывается на органолептических свойствах воды, когда у нее появляется посторонний запах и металлический вкус. При концентрации железа в воде 1 мг/литр на поверхностях ванны, раковины и унитаза можно наблюдать ржавые подтеки, а при стирке на белье могут появиться ржавые пятна. После купания в такой воде на коже может появиться раздражение, зуд, шелушение или покраснение. Железо в тех соединениях, в которых оно содержится в питьевой воде, не усваивается организмом человека и может привести к расстройству или даже заболеваниям желудочно-кишечного тракта. Но если всю сантехнику можно заменить, то здоровье человека не купишь.

А если в доме ребенок!? В первые месяцы жизни малыша воду для его купания врачи рекомендуют кипятить, да в дальнейшем чувствительная кожа малыша серьезней реагирует на содержание примесей в воде. Чтобы устранить превышение железа в воде раньше отстаивали воду, однако, попробуйте отстоять воду для детской ванночки, в зависимости от ее размеров, это от 20 до 40 литров. Можно подойти к решению этой проблемы с другой стороны и приобрести домашнюю установку – фильтр обезжелезивания и деманганации. 

В настоящее время они стали все более популярными и доступными для каждого, потому что имеют широкий ценовой диапазон. Приобрести такую установку гораздо дешевле, чем лечить проблемы, вызванные превышением железа в воде, ведь лечение и лекарственные препараты стоят намного дороже фильтров, к тому же цены на таблетки растут с каждым днем. Можно доверить решение данной проблемы коммунальным службам и надеяться, что они будут контролировать уровень содержания примесей и не допускать их превышения, но все знают, в каком сложном положении, находятся эти службы. А если факт допущения превышения концентрации и был, то доказать это простому человеку практически не возможно, и как следствие делается невозможным привлечение к ответственности виновные службы и возмещение ущерба или оплаты лечения.

Сегодня просто необходимо взять все в свои руки и приобрести фильтры водоочистки. Лучше потратить средства сегодня на фильтрацию, чтобы превышение железа в воде не сказывалось на вашем здоровье, чем в будущем потратить гораздо больше средств на лечение.

Произношение Химических Символов Таблицы Менделеева

Есть русское и латинское обозначение каждого химического элемента из таблицы Менделеева. Если в обозначении только один символ, то латинскому названию элемента соответствует название этой буквы. Названия химических элементов. Z, Символ, Name, Название. 1, H, Hydrogen, Водород. 2, He, Helium, Гелий. 3, Li, Lithium, Литий. В средние века ученые знали уже десять химических элементов – семь металлов Однако различать химические символы разных элементов в книгах и название, Произношение символа русский ученый Д. В каждой ее клеточке стоит символ, а рядом написано название элемента. Список химических элементов упорядочен в порядке возрастания атомных номеров с возможностью сортировки по другим параметрам. В таблице приводятся название химического элемента, используемый для его обозначения символ. Произношение таблица менделеева элементы. Алюминий- Al-алюминий Азот-N-эн Водород-H-аш Барий-Ba-барий Бериллий-Be-берилий Бор-B-бор Бром-Br-бром Железо-Fe-феррум Золото-Au-аурум Йод-I-йод Калий-K-калий Кислород-O-о Кремний-Si-силиниум Магний-Mg-магний.

Знаки химических элементов. Относительная атомная масса. Химический язык и его части. Человечество использует много разных языков. Кроме естественных. Среди. искусственных языков выделяются языки различных наук. Так, в. химии используется свой, химический язык.

Химический язык –. Сообщение, написанное на. Если предложения, слова и буквы мы назовем частями.

Проанализируй данные, приведенные в таблице. Сравни современные русские и украинские названия химических элементов. Определи, какие из них. Слайд 16 из презентации «Названия химических элементов» к урокам химии на тему «Химические элементы». Химические знаки элементов, их названия, относительные атомные массы и произношение химических знаков приведены в таблице. Произношение всех элементов совпадает с их названием, кроме водорода (аш), углерода (цэ), азота (эн), кислорода (о), кремния (силициум), фосфора (пэ), серы (эс), железа (феррум). Расположите химические элементы по возрастанию атомной массы 1)тербий 2) хлор 3) цинк.

Определенных правил произношения знаков химических элементов нет. Их надо Таблица названий и символов некоторых химических элементов. В данной таблице представлены химические элементы, которые отличаются от названий химических элементов.

Таблица 1. Части химического. Информация об атомах и химических элементах (. Поэтому пока вы познакомитесь только с основами этого. Вы познакомитесь с названиями химических.

По мере изучения химии ваше. Химические знаки(символы. Состоят из первой или. С (Carboeum), кальций – Ca (Calcium), кадмий – Cd. Семь металлов древности изображали астрономическими.

Солнца ( . Металлы, открытые в. XV—XVIII веках, — висмут, цинк,кобальт — обозначали первыми буквами их. Знак винного спирта (лат.

Знаки крепкой водки (лат. Знак стекла. (лат. Попытки упорядочить старинные химические знаки.

XVIIIвека. В начале XIX века английский химик Дж. Дальтон. предложил обозначать атомы химических элементов кружками, внутри которых. Берцелиус предложил в 1. Высказанные им принципы. В. России первое печатное сообщение о химических знаках Берцелиуса сделал в. И. Ниже приведена таблица химических знаков.

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ АТОМНАЯ МАССАИсторическая справка: Английский ученый Джон Дальтон. Когда одного из студентов спросили, что такое атомы, он ответил.

Атомы – это раскрашенные в разные цвета деревянные кубики, которые изобрел. Дальтон». Конечно, Дальтон прославился не своими «кубиками» и. С именем. Дальтона связано возникновение современной атомистической теории. Впервые в. истории науки он задумался о возможности измерения масс атомов и предложил для. Понятно, что непосредственно взвесить атомы. Дальтон рассуждал только о «соотношении весов мельчайших частиц газообразных. И поныне, хотя масса любого.

Например, масса атома урана – самого тяжелого из. Земле элементов – составляет всего 3,9. Фактически это и есть «соотношение весов» по. Дальтону, т. е. Абсолютные массы некоторых атомов:m(C) =1,9.

Введена атомная. единица массы (а. C) = 1,6. 60. 57 . Менделеева). Записать это следует так, Ar(O) = 1.

Всегда используем округлённое. Ar(Cl) = 3. 5,5. Разгадайте новое слово,которое можно получить, если от начала или.

Информация об элементе железа

Fe: факты, свойства, тенденции, использование и сравнение – Периодическая таблица элементов

Железная история

Элемент Железо был открыт неизвестным в год 2000 г. до н.э. в неизвестном месте . Железо получил свое название от английского слова (феррум на латыни)

Присутствие железа: изобилие в природе и вокруг нас

В таблице ниже показано содержание железа во Вселенной, на Солнце, в метеоритах, Земная кора, океаны и тело человека.

Кристаллическая структура железа

Твердотельная структура железа представляет собой Body Centered Cubic.

Кристаллическую структуру можно описать с точки зрения ее элементарной ячейки. Единичные клетки повторяются в три объемное пространство для формирования конструкции.

Параметры ячейки

Элементарная ячейка представлена ​​в терминах ее параметров решетки, которые являются длинами ячейки края Постоянные решетки ( a , b и c )

и б в
286.65 286,65 286,65 вечера

и углы между ними Углы решетки (альфа, бета и гамма).

альфа бета гамма
π/2 №/2 №/2

Положения атомов внутри элементарной ячейки описываются набором положений атомов ( x i , y i , z i ), измеренные от опорной точки решетки.

Свойства симметрии кристалла описываются понятием пространственных групп. Все возможное симметричное расположение частиц в трехмерном пространстве описывается 230 пространственными группами (219 различных типов или 230, если хиральные копии считаются различными.

Атомные и орбитальные свойства железа

атома железа имеют 26 электронов и структура электронной оболочки [2, 8, 14, 2] с атомарным символом (квантовыми числами) 5 D 4 .

Оболочечная структура железа – количество электронов на единицу энергии уровень

нет с р д ф
1 К 2
2 л 2 6
3 М 2 6 6
4 Н 2

Электронная конфигурация железа в основном состоянии – нейтральная Атом железа

Электронная конфигурация основного состояния нейтрального атома железа [Ар] 3d6 4s2. Часть конфигурации железа, эквивалентная благородному газу предшествующий период обозначается аббревиатурой [Ar]. Для атомов с большим количеством электронов это нотация может стать длинной, поэтому используется сокращенная нотация. Это важно, поскольку это валентные электроны 3d6 4s2, электроны в внешняя оболочка, определяющая химические свойства элемента.

Полная электронная конфигурация нейтрального железа

Полная электронная конфигурация в основном состоянии для атома железа, Полная электронная конфигурация

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

Атомная структура железа

Атомный радиус железа составляет 156 пм, а его ковалентный радиус — 125 пм.

Атомный спектр железа

Химические свойства железа

: Энергии ионизации железа и сродство к электрону

Электронное сродство железа составляет 15,7 кДж/моль.

Энергия ионизации железа

Энергии ионизации железа

см. в таблице ниже.
Номер энергии ионизации Энтальпия – кДж/моль
1 762.5
2 1561,9
3 2957
4 5290
5 7240
6 9560
7 12060
8 14580
9 22540
10 25290
11 2. 8×104
12 31920
13 34830
14 37840
15 4,41×104
16 47206
17 1.222×105
18 1,31×105
19 1,405×105
20 1,526×105
21 1,63×105

Физические свойства железа

Физические свойства железа см. в таблице ниже

Плотность 7. 874 г/см3
Молярный объем 7,09232918466 см3

Упругие свойства

Твердость железа. Испытания для измерения твердости элемента

Электрические свойства железа

Железо является проводником электричества. Ссылаться на стол ниже для электрических свойств железа

Свойства тепла и проводимости железа

Магнитные свойства железа

Оптические свойства железа

Акустические свойства железа

Тепловые свойства железа – энтальпии и термодинамика

Тепловые свойства железа

см. в таблице ниже.

Энтальпии железа

Изотопы железа – ядерные свойства железа

Изотопы родия. Встречающееся в природе железо имеет 4 стабильный изотоп – 54Fe, 56Fe, 57Fe, 58Fe.

Изотоп Масса изотопов % Изобилие Т половина Режим затухания
45Fe  
46Fe  
47Fe  
48Fe  
49Fe  
50Fe  
51Fe  
52Fe  
53Fe  
54Fe   5. 845% Стабильный Н/Д
55Fe  
56Fe   91. 754% Стабильный Н/Д
57Fe   2. 119% Стабильный Н/Д
58Fe   0. 282% Стабильный Н/Д
59Fe  
60Fe  
61Fe  
62Fe  
63Fe  
64Fe  
65Fe  
66Fe  
67Fe  
68Fe  
69Fe  
70Fe  
71Fe  
72Fe  

Нормативно-правовое регулирование и здоровье – Параметры и рекомендации по охране здоровья и безопасности

Поиск по базе данных

Список уникальных идентификаторов для поиска элемента в различных базах данных химических реестров

Изучите нашу интерактивную периодическую таблицу

Сравнение элементов периодической таблицы

На февраль это железо — атомный номер.

26

Гемоглобин представляет собой тетрамер, состоящий из четырех полипептидных цепей. Каждый мономер содержит гемовую группу, в которой ион железа связан с кислородом. При железодефицитной анемии сердце работает интенсивнее, чтобы перекачивать больше кислорода через тело, что часто приводит к сердечной недостаточности или заболеванию. Мы отмечаем 150-летие периодической таблицы Менделеева, выделяя каждый месяц один или несколько химических элементов с важными биологическими функциями. в 2019 году. За январь мы представили атомный №1.1 и проанализировали роль водорода в окислительно-восстановительных реакциях и электрохимических градиентах как движущей энергии для клеточного роста и активности.

В феврале мы выбрали железо, самый распространенный элемент на Земле, с химическим символом Fe (от латинского слова «ferrum») и атомным номером 26.

Нейтральный атом железа содержит 26 протонов и 30 нейтронов плюс 26 электронов в четырех разных оболочках вокруг ядра. Как и в случае с другими переходными металлами, различное количество электронов из двух самых внешних оболочек железа доступно для соединения с другими элементами.Обычно железо использует два (степень окисления +2) или три (степень окисления +3) своих доступных электронов для образования соединений, хотя в природе присутствуют степени окисления железа в диапазоне от -2 до +7.

Железо естественным образом встречается в известной вселенной. Он в изобилии образуется в ядрах массивных звезд при слиянии хрома и гелия при чрезвычайно высоких температурах. Каждая из этих сверхгигантских железосодержащих звезд живет лишь короткое время, прежде чем взорваться как сверхновая, разбрасывая железо в космос и на твердые планеты, такие как Земля.Железо присутствует в земной коре, ядре и мантии, где оно составляет около 35 процентов от общей массы планеты.

Железо имеет решающее значение для выживания всех живых организмов. Биологические системы постоянно подвергаются воздействию высоких концентраций железа в изверженных и осадочных породах. Микроорганизмы могут поглощать железо из окружающей среды, секретируя железохелатирующие молекулы, называемые сидерофорами, или через связанные с мембраной белки, которые восстанавливают Fe+3 (трехвалентное железо) до более растворимого Fe+2 (двухвалентное железо) для внутриклеточного транспорта.Растения также используют механизмы секвестрации и восстановления для получения железа из ризосферы, тогда как животные получают железо из пищевых источников.

Попадая внутрь клеток, железо связывается с белками-носителями и с железозависимыми ферментами. Белки-носители, называемые ферритинами (присутствующие как у прокариот, так и у эукариот), хранят, транспортируют и безопасно высвобождают железо в необходимых областях, предотвращая избыток свободных радикалов, генерируемых высокоэнергетическим железом. Железозависимые ферменты включают бактериальные нитрогеназы, которые содержат железо-серные кластеры, катализирующие восстановление азота (N2) до аммиака (Nh4) в процессе, называемом фиксацией азота. Этот процесс необходим для жизни на Земле, потому что он необходим всем формам жизни для биосинтеза нуклеотидов и аминокислот.

Некоторые железосвязывающие белки содержат гем — порфириновое кольцо, координированное с ионом железа. Белки гема включают цитохромы, каталазу и гемоглобин. В цитохромах железо действует как одноэлектронный челнок, облегчающий реакции окислительного фосфорилирования и фотосинтеза для получения энергии и питательных веществ. Каталаза железа опосредует преобразование вредной перекиси водорода в кислород и воду, защищая клетки от окислительного повреждения.У позвоночных Fe+2 в гемоглобине обратимо окисляется до Fe+3, что позволяет связывать, хранить и транспортировать кислород по всему телу до тех пор, пока он не потребуется для производства энергии путем метаболического окисления глюкозы.

Живые организмы адаптировались к обилию и доступности железа, включив его в биомолекулы для выполнения связанных с металлом функций, необходимых для жизни во всех экосистемах.

Год (био)химических элементов

Читать всю серию:

Для января это атомный номер.1

На февраль это железо — атомный №26

Для марта это почечный трифермент: натрий, калий и хлор

За апрель это медь — атомный №29

На май, это в твоих костях: кальций и фосфор

Для июня и июля это атомные номера 6 и 7

Дышите глубже — для августа это кислород

Марганец редко путешествует в одиночку

В октябре магний помогает листьям оставаться зелеными

Ноябрь, это запах серы

Завершение года с никелем и цинком

C&EN: ЭТО ЭЛЕМЕНТАЛЬНО: ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА

ЖЕЛЕЗО

АРТУР Б.ЭЛЛИС, НАЦИОНАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ ФОНД

I В ходе изучения и преподавания химии я пришел к пониманию ценности «поучительных моментов», которые пробуждают интерес и любопытство. По моему опыту, есть много убедительных обучающих моментов, связанных с элементом железа. Я хотел бы поделиться с вами некоторыми из моих любимых педагогических «утюгов в огне».”

Люди всех возрастов очарованы магнетизмом, а железо является типичным магнитным материалом. Будь то притяжение магнита к различным поверхностям, способность укладывать опилки в узоры или использование проволочного гвоздя в качестве электромагнита для захвата скрепок, вы не можете не быть загипнотизированы железом. Если вы цените в магните гибкость и рекламные возможности, магнит на холодильник достоин восхищения. Магнит на холодильник состоит из частиц оксида железа, внедренных в полимерную матрицу для создания композитного материала.

Железо появляется в неожиданных местах. Если вы не пытались найти железо в продуктах питания, попробуйте этот эксперимент с хлопьями Total, в состав которых входит восстановленное железо: насыпьте хлопья в миску, измельчите их, перемешайте магнитом и вуаля. ! На магните появляются мелкие частицы железа.

Зачем нашему организму железо? Железо является неотъемлемой частью нашей физиологии. Например, миоглобин и гемоглобин — это железосодержащие белки, которые хранят и транспортируют кислород, поддерживающий нашу жизнь.

МАГНИТНЫЙ Капля феррожидкости высотой 3 см, суспензия магнетита в масле, помещенная на предметное стекло. Под слайдом желтая заклейка и семь круглых магнитов.
© FELICE FRANKEL, ОТ “ENVISIONING SCIENCE”
Железо интригует нас как как элемент, так и благодаря своим многочисленным химическим воплощениям. Его легкое превращение в ржавчину является архетипическим химическим преобразованием с огромными экономическими последствиями.Хотя медленное превращение железа в оксид железа не вызывает возбуждения, обратное превращение оксида железа в железо может быть чрезвычайно драматичным. Термитная реакция, в которой оксид железа реагирует с алюминием с образованием оксида алюминия и расплавленного железа, является одной из самых впечатляющих в химии.

Из всех соединений железа мне больше всего нравится магнетит Fe 3 O 4 . Это соединение является основой для одного из самых поразительных явлений, которые я видел в науке: реакция феррожидкости на сильный магнит.Обычная феррожидкость содержит наноразмерные частицы магнетита, взвешенные в жидкости. Когда магнит подносится к черной покоящейся луже феррожидкости, жидкость внезапно оживает: безмятежная поверхность лужи извергается шипами, когда взвешенные наноразмерные частицы магнетита перемещаются в магнитном поле и увлекают жидкость за собой. езды. Феррожидкости используются для гашения нежелательных резонансов в громкоговорителях и для создания уплотнений для высокоскоростных компьютерных дисководов.Есть даже экспериментальные работы, в которых лекарства сочетаются с феррожидкостями, чтобы их физиологическое положение можно было контролировать с помощью магнитов.

Хотя образцы феррожидкостей имеются в продаже, благоговейная реакция многих зрителей на них побудила меня и моих коллег разработать простой и надежный синтез, чтобы другие могли получать удовольствие от приготовления этих материалов. Как демонстрирует серия фильмов на нашем веб-сайте (http://www.mrsec.wisc.edu/edetc/cineplex/ff/index.html), некоторые простые манипуляции с хлоридом железа, хлоридом железа, водным раствором аммиака и поверхностно-активным веществом – ни один из которых не будет реагировать на обычный магнит – производить магниточувствительную феррожидкость менее чем за час.

Наше стремление оптимизировать приготовление и свойства феррожидкостей символизирует стремление человечества поставить железо на службу цивилизации. Железный век, например, ознаменовал собой переход от алхимии к химии, когда наши предки «отшлифовали» физические и химические модификации свойств элемента. Начиная с индустриальной эпохи и до настоящего времени многие способы использования стали стали возможными благодаря целенаправленному выбору атомов примесей и все более изощренным методам синтеза и определения характеристик.Прекрасный недавний высокотехнологичный пример использования железа был разработан с помощью инструментов нанотехнологии. Ученые из IBM использовали кончик сканирующего зондового микроскопа, чтобы расположить 48 атомов железа так, чтобы они образовали кольцо. Когда кольцо, получившее название «квантовый загон», было завершено, появилась великолепная круговая волновая картина, позволяющая напрямую визуализировать квантовое поведение электронов (http://www.almaden.ibm.com/vis/stm/). коррал.html).

А что насчет будущего? Конечно, железных гарантий нет, но его изобилие и химическая универсальность вселяют в меня уверенность в том, что железо и впредь будет давать массу возможностей в науке и технике, а также во многих других обучающих моментах!

Артур Б.Эллис — директор химического отдела Национального научного фонда. Он работает в Висконсинском университете в Мэдисоне, где он является профессором химии Мелош-Баском. Высказанные мнения принадлежат автору и могут отражать или не отражать мнение NSF.


Верх

Новости химии и техники
Copyright © 2003 Американское химическое общество


УТЮГ КРАТКИЙ ОБЗОР
Название: От англо-саксонского железа . Fe происходит от латинского слова «железо, железо».
Атомная масса: 55,85.
История: Использование железа восходит к доисторическим временам.
Распространение: Железо очень распространено и составляет почти 5,6% земной коры. Считается, что ядро ​​Земли в основном состоит из расплавленного железа.
Внешний вид: красновато-коричневый, твердый металл.
Поведение: Чистое металлическое железо окисляется во влажном воздухе с образованием ржавчины.В живых системах железо входит в состав многих белков, в том числе гемоглобина.
Использование: Легирование железа углеродом позволяет получить сталь, а добавление различных примесей придает стали различные свойства.

Железо

Химический элемент железо относится к переходным металлам. Оно известно с древних времен. Его первооткрыватель и дата открытия неизвестны.

Зона данных

Классификация: Железо является переходным металлом
Цвет: серебристо-серый
Атомный вес: 55.847
Состояние: твердый
Температура плавления: 1535.1 или С, 1808.2 К
Точка кипения: 2750 или С, 3023 К
Электроны: 26
Протоны: 26
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 30
Электронные оболочки: 2,8,14,2
Электронная конфигурация: [Ар] 3d 6 4s 2
Плотность @ 20 или C: 7.87 г/см 3
Показать больше, в том числе: Теплота, Энергия, Окисление,
Реакции, Соединения, Радиусы, Проводимости
Атомный объем: 7,1 см 3 /моль
Структура: bcc: объемно-центрированная кубическая
Твердость: 4,0 месяца
Удельная теплоемкость 0,44 Дж г -1 К -1
Теплота плавления 13. 80 кДж моль -1
Теплота распыления 415 кДж моль -1
Теплота парообразования 349,60 кДж моль -1
1 ст энергия ионизации 759,3 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации 1561,1 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации 2957.3 кДж моль -1
Сродство к электрону 15,7 кДж моль -1
Минимальная степень окисления -2
Мин. общее окисление нет. 0
Максимальная степень окисления 6
Макс. общее окисление нет. 3
Электроотрицательность (шкала Полинга) 1,9
Объем поляризуемости 8.4 Å 3
Реакция с воздухом мягкий, ⇒ Fe 3 O 4
Реакция с 15 M HNO 3 пассивированный
Реакция с 6 М HCl энергичный, ⇒ H 2 , FeCl 2
Реакция с 6 М раствором NaOH
Оксид(ы) FeO, Fe 2 O 3 (гематит), Fe 3 O 4 (магнетит)
Гидрид(ы) нет
Хлорид(ы) FeCl 2 , FeCl 3
Атомный радиус 140 часов
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ион) 77 вечера
Ионный радиус (3+ ион) 63 вечера
Ионный радиус (1-ион)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 80. 4 Вт м -1 К -1
Электропроводность 11,2 x 10 6 м -1
Температура замерзания/плавления: 1535.1 или С, 1808.2 К

Красные кровяные тельца – цвет обусловлен содержанием железа в гемоглобине. Клетки увеличены в 10000 раз. Если бы вы выросли в 10 000 раз, вы могли бы поставить ноги в Сиэтле и коснуться Перта, Австралия, руками. Железо в гемоглобине переносит кислород по нашему телу.Изображение № (10)

Крупный план железного метеорита: такие метеориты, вероятно, были первым источником железа для наших предков. Это осколок Сихотэ-Алинского метеорита — примерно 93 % железа, 6 % никеля и 1 % других элементов. Поверхность метеорита превратилась в отпечатки пальцев во время его полета через атмосферу нашей планеты. Фото Карла Аллена, АО «НАСА». Фото S94-43472.

Металлолом и стальной лом для вторичной переработки. Как времена изменились; когда-то железо стоило в восемь раз дороже золота.

Открытие железа

Доктор Дуг Стюарт

Железо известно с древних времен.

Первое железо, использованное людьми, скорее всего, было получено из метеоритов.

Большинство объектов, падающих на Землю из космоса, являются каменными, но небольшая их часть, например, изображенная на фото, представляет собой «железные метеориты» с содержанием железа более 90 процентов.

Железо легко подвергается коррозии, поэтому железные артефакты древних времен гораздо реже, чем предметы из серебра или золота.Это затрудняет отслеживание истории железа по сравнению с менее активными металлами.

Найдены артефакты из метеоритного железа, датируемые примерно 5000 г. до н.э. (то есть им около 7000 лет) – например, железные бусы в могилах в Египте. (1)

В Месопотамии (Ирак) есть свидетельства того, что люди плавили железо около 5000 г. до н.э.

В Египте и Месопотамии были найдены артефакты из плавленого железа, датируемые примерно 3000 г. до н.э. (1), (2), (3)

В те времена железо было церемониальным металлом; это было слишком дорого, чтобы использовать его в повседневной жизни.Ассирийские писания говорят нам, что железо было в восемь раз дороже золота. (1)

Железный век начался около 1300-1200 гг. до н.э., когда железо стало достаточно дешевым, чтобы заменить бронзу.

Добавление углерода к железу для производства стали, вероятно, сначала было случайным — соединением расплавленного железа и древесного угля от плавильного огня. Вероятно, это произошло около 1000 г. до н.э. (4)

Пока это не произошло, было мало технологических причин для того, чтобы бронзовый век уступил место железному веку; методы улучшения железа путем добавления углерода (для производства стали) и холодной обработки были необходимы, прежде чем железо стало полностью предпочтительнее бронзы. (5)

Железо широко использовалось во времена Римской империи. В первом веке Плиний Старший сказал: «Именно с помощью железа мы строим дома, раскалываем камни и выполняем так много других полезных дел в жизни». (6)

Химический символ Fe происходит от латинского слова «ferrum», означающего железо. Само слово «железо» происходит от «iren» на англосаксонском языке.

Интересные факты о железе

  • Считается, что треть массы Земли состоит из железа, большая часть которого находится глубоко внутри планеты, в ядре.
  • На Земле достаточно железа, чтобы создать три новые планеты, каждая из которых имеет такую ​​же массу, как Марс.
  • Считается, что циркуляция жидкого железа глубоко в земле создает электрические токи, которые создают магнитное поле нашей планеты.
  • Железо необходимо для развития человеческого мозга. Дефицит железа у детей приводит, среди прочего, к нарушению способности к обучению. (7)
  • В древности люди не знали, как много на Земле железа. Их единственным источником металлического железа были метеориты.Из ассирийских писаний мы узнаем, что железо было в восемь раз дороже золота. В дополнение к своей редкости железо также могло быть очень желанным, потому что, прибыв с неба, оно считалось подарком богов: древние египтяне называли его «ба-не-пе», что означает «небесный металл». Связь с небом подкрепляется Текстами пирамид, которые переводятся, например, так: «Мои кости железные, а члены мои — нетленные звезды».
  • Железо было первым обнаруженным магнитным металлом.Магниты использовались древними мореплавателями, потому что их можно было использовать в качестве компасов, указывающих на северный магнитный полюс; это описал древнегреческий философ Фалес Милетский в 600 г. до н.э. Магниты были сделаны из магнетита, природного оксида железа. Формула магнетита: FeO.Fe 2 O 3 .
  • У некоторых животных есть шестое чувство – магнитное. Магнетит был обнаружен у многих животных, включая медоносных пчел, почтовых голубей и дельфинов.Эти животные чувствительны к магнитному полю Земли, что помогает им ориентироваться.
  • Метеорит Хоба в Намибии — это самый большой природный кусок железа в мире, его вес составляет более 60 тонн. Он состоит из 82-83% железа, 16-17% никеля, около 1% кобальта и очень небольших следов других элементов. Метеорит Хоба — самый большой из когда-либо найденных метеоритов.
  • Железо ферромагнитно. Ферромагнетизм — самый сильный вид магнетизма. Другими распространенными ферромагнитными металлами являются никель и кобальт.
  • Очень мощные магниты могут быть изготовлены из железа, никеля или кобальта в сочетании с редкоземельными металлами. Магниты NIB (неодим-железо-бор) были изобретены в начале 1980-х годов. Они представляют собой сплав в пропорциях Nd 2 Fe 14 B. Они используются в компьютерах, сотовых телефонах, медицинском оборудовании, игрушках, двигателях, ветряных турбинах и аудиосистемах.

Метеорит Хоба. К счастью, он не попал ни в чей дом! Изображение от Ra’ike

Железная стружка, притянутая к природному магнетиту.Изображение от Compl33t.

 

Железо сгорает в чистом кислороде с образованием оксида железа.

Теперь, в обратном порядке первого видео, оксид железа снова восстанавливается до железа.

Внешний вид и характеристики

Вредные эффекты:

Железо считается нетоксичным.

Характеристики:

Железо — пластичный, серый, относительно мягкий металл, умеренно хорошо проводящий тепло и электричество.

Притягивается магнитами и легко намагничивается.

Чистый металл химически очень активен и легко ржавеет во влажном воздухе, образуя красно-коричневые оксиды.

Существуют три аллотропные формы железа, известные как альфа, гамма и дельта.

Альфа-железо, также известное как феррит, представляет собой стабильную форму железа при нормальных температурах.

Использование железа

Железо — самый дешевый и самый важный из всех металлов, важный в том смысле, что железо является наиболее часто используемым металлом, на долю которого приходится 95 процентов мирового производства металлов.

Железо используется для производства стали и других сплавов, важных в строительстве и производстве.

Железо также жизненно важно для функционирования живых организмов, транспортируя кислород в крови через молекулу гемоглобина.

Изобилие и изотопы

Содержание земной коры: 5,6 % по массе, 2,1 % по молям

Изобилие солнечной системы: 1000 частей на миллион по весу, 30 частей на миллион по молям

Стоимость в чистом виде: $7,2 за 100 г

Стоимость, оптом: $0.02 на 100 г

Источник: железо не встречается в природе в свободном виде, но содержится в железных рудах, таких как гематит (Fe 2 O 3 ), магнетит (Fe 3 O 4 ) и таконит. В промышленных масштабах железо производят в печи при температуре около 2000 o °С путем восстановления гематита или магнетита углеродом.

Изотопы: Железо имеет 24 изотопа, период полураспада которых известен, с массовыми числами от 46 до 69. Встречающееся в природе железо представляет собой смесь четырех изотопов, и они находятся в указанных процентах: 54 Fe (5.8%), 56 Fe (91,8%), 57 Fe (2,1%) и 58 Fe (0,3%).

Каталожные номера
  1. Генри Мэрион, Ранние ближневосточные стальные мечи., 65, 1961, Американский журнал археологии, стр. 1.
  2. Майкл Д. Фентон, Профили полезных ископаемых – железо и сталь, 2005 г., Геологическая служба США.
  3. Р. Дж. Форбс, Исследования древних технологий, IX, 1965, стр. 247.
  4. Майкл Вудс, Мэри Б. Вудс, Древние машины: от клиньев до водяных колес., 2000, стр. 30, Runestone Press.
  5. Винсент С. Пиготт, Археометаллургия Старого Света Азии, 1999, стр. 28, Археологический музей UPenn.
  6. Мэри Эльвира Уикс, Открытие элементов., 2003, стр. 5, Kessinger Publishing.
  7. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17101454.
  8. Джон Г. Берк, Космический мусор: метеориты в истории. , 1986, стр. 229, University of California Press.
  9. Роберт Г. Бьювэл, Исследование происхождения камня бенбен. 14, 1989, Обсуждения в египтологии.
  10. Изображение: CDC
Цитировать эту страницу

Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

 Железо
 

или

 Факты об элементах железа
 

Чтобы процитировать эту страницу в академическом документе, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

 "Железо". Химическая периодическая таблица.Chemicool.com. 06 октября 2012 г. Интернет.
. 

Десять забавных фактов о железе Arizona Iron Supply Inc

В компании Arizona Iron Supply в Фениксе мы являемся экспертами во всем, что связано с железом. В сегодняшнем посте мы подумали, что поделимся некоторыми железными мелочами. Читайте дальше, чтобы узнать десять забавных фактов о железе.

1. Железо является вторым по распространенности из всех металлов на Земле.

Только алюминия больше. Хотя оно составляет около 5% земной коры, железо редко появляется в чистом минеральном виде. Природное железо обычно встречается в виде сплава с никелем в таких породах, как базальт. Обычные руды включают гематит, магнетит и таконит.

2. Железо является четвертым наиболее распространенным элементом по массе.

Железо составляет около 80% внутреннего и внешнего ядра Земли, наряду с никелем и серой. Ученые, изучающие сейсмические волны, испускаемые ядром Земли, предположили, что кристаллизованное железо падает подобно снежинкам из расплавленного внешнего ядра и скапливается во внутреннем ядре.

3. Железо является основным компонентом метеоритов.

Метеориты, называемые сидеритами, примерно на 90-95% состоят из железа. Железа относительно много на Солнце и других звездах, особенно в метеоритах. Одним из самых ранних примеров обработки железа являются железные бусы возрастом около 5000 лет, найденные в древнеегипетской гробнице. Бусины были сделаны из метеоритов.

4. Научное название железа – ferrum.

В периодической таблице используется латинское слово для обозначения железа, ferrum, с аббревиатурой Fe под атомным номером 26.Металлические сплавы с железом известны как «черные» металлы. Английское слово «железо» происходит непосредственно от англосаксонского «айрен». Есть свидетельства обработки железа в англо-саксонской Англии, относящиеся к 6 веку нашей эры.

5. В истории железо описывает целый период развития человечества.

Железный век длился примерно с 1200 г. до н.э. по 600 г. до н.э., после бронзового века. Хотя железа больше, предпочтение отдавалось бронзе, пока люди не усовершенствовали процесс переработки железа в сталь.Бронза прочнее и долговечнее железа, а сталь прочнее бронзы.

6. Без железа сталь не сделаешь.

Железо является ключевым компонентом стали, жизненно важной для машиностроения и производства. Сталь – это сплав железа и углерода. 90% всего рафинированного металла сегодня составляет железо, большая часть которого идет на производство стали и стальных сплавов.

7. Не все железо магнитное.

Нержавеющая сталь, содержащая железо, обычно не намагничивается. Производители используют внешнее магнитное поле для ориентации всех отдельных магнитных доменов железа в нержавеющей стали.Воздействие магнитного поля на нержавеющую сталь позволяет стали сохранять постоянные магнитные свойства.

8. Железо необходимо для жизни человека.

Около 70% железа в организме человека содержится в гемоглобине эритроцитов. Гемоглобин переносит кислород от легких ко всем другим тканям. Дефицит железа у человека приводит к анемии, которая заставляет сердце работать сильнее, чтобы компенсировать нехватку кислорода в крови.

9. Железо необходимо для жизни растений.

Растениям требуется железо для производства хлорофилла, зеленого пигмента, который позволяет им использовать энергию солнечного света. Слишком много фосфора в почве препятствует поглощению железа и вызывает дефицит железа в растениях, называемый хлорозом. Если у растений возникает дефицит железа, их листья становятся болезненно желтыми, и в конце концов они умирают, потому что не могут производить хлорофилл.

10. Слишком много утюгов в огне вызывает стресс.

Поговорка «слишком много железа в огне» означает, что вы чувствуете себя подавленным, пытаясь сделать слишком много дел одновременно.Поговорка возникла в середине 1500-х годов и относилась к кузнечному делу. Кузнечное дело требует тщательного расчета времени и контроля температуры. Если неопытный кузнец нагрел в кузнице сразу слишком много утюгов, некоторые из них неизбежно испортились бы.

Теперь вы знаете десять интересных фактов о железе! Компания Arizona Iron Supply, обеспечивающая поставки стали и металлов в Фениксе, предлагает широкий ассортимент изделий из железа, чугуна и стали. Свяжитесь с нами по любым вопросам о железе или продуктах, которые мы продаем, и обязательно посетите наш склад Phoenix.

Изображение предоставлено: Foto-Rabe через Pixabay

Что такое железо (Fe)? | Руда, использование и добыча — видео и расшифровка урока

Железная руда

Что такое железная руда и как она выглядит? Руда элемента определяется как встречающаяся в природе минеральная форма элемента, из которой может быть извлечена его чистая форма элемента. В природе железо редко встречается в чистом виде, чаще всего оно встречается в виде двух руд, называемых , гематит, и , магнетит. Гематит представляет собой минеральную руду железа красного цвета с химической формулой Fe2O3 и содержит 69,9% железа по весу. Магнетит представляет собой черно-коричневую металлическую минеральную руду железа с химической формулой Fe3O4 и содержит 74,2% железа по весу. Откуда берется железо? Ведущими производителями железной руды в мире являются Бразилия, Россия, Китай, Австралия, Украина и Индия. В 2011 году Китай был крупнейшим производителем железной руды в мире, и на его долю приходилось более 60% всего мирового импорта железной руды.

Прочие железные руды, встречающиеся в природе, включают:

  • Пирит (FeS)
  • Гетит (HFeO2)
  • Сидерит (FeCO3)
  • Лимонит (HFeO2)

В следующих разделах будут рассмотрены вопросы “как добывается железо?” и «Для чего используется железная руда?» более подробно.

Гематит — минеральная руда красного цвета из железа

.

Как добывается железная руда?

Как добывается железо для получения руды? По составу почти 35% массы всей Земли состоит из железа.Однако большая часть железа, обнаруженного на Земле, находится глубоко под поверхностным слоем в ядре Земли. Несмотря на это, железа по-прежнему очень много на поверхности: почти 8,1% веса земной коры состоит из железа. На самом деле железо является вторым наиболее распространенным металлом на поверхности Земли после алюминия.

Чистое железо очень трудно найти на поверхности, так как большая его часть уже прореагировала с атмосферным кислородом и водой с образованием минеральных руд, таких как гематит (Fe2O3) и магнетит (Fe3O4). Однако эти руды можно добывать и затем из них извлекать чистое железо. Железные руды встречаются в месторождениях осадочных, изверженных и метаморфических пород. Самый дешевый и, следовательно, наиболее распространенный метод добычи железной руды — это открытый способ добычи, называемый открытым способом. Как следует из названия, при этом виде добычи руды выкапывается большой карьер (иногда диаметром несколько километров). Эта добытая железная руда затем транспортируется для переработки в чистое элементарное железо.

Другой способ добычи железа — подземная добыча, однако этот метод дороже и сложнее, чем открытая добыча, поэтому он реже используется для добычи железной руды.

Железная руда преимущественно добывается открытым способом, называемым карьером

Производство железа из железной руды

Люди издавна используют железо.Фактически, период времени, когда люди начали широко использовать железо, был метко назван железным веком и происходил между 1200 и 550 годами до нашей эры. Поверхность Земли может иметь обильные запасы железной руды, нечистой и окисленной формы железа, но откуда берется железо и как люди добывали его в прошлом и настоящем?

Железные руды в основном представляют собой оксиды железа, и для получения чистого железа необходимо разрушить химические связи между железом и кислородом. Самый простой способ добиться этого — нагреть железную руду до высоких температур.Древние люди в железный век использовали процесс, называемый плавкой, при котором железо неоднократно нагревали в угольных печах, чтобы высвободить кислород и отделить примеси, обнаруженные в железной руде. Подобные методы все еще используются по сей день, с небольшими изменениями и улучшениями. Доменные печи в настоящее время являются наиболее популярными средствами извлечения железа из железной руды. Железная руда смешивается с коксом (источник углерода, который восстанавливает оксид железа до железа) и флюсом (агенты, повышающие текучесть и удаляющие примеси) и нагревается до очень высоких температур в высокой шахте, называемой доменной печью, куда нагретый воздух подается снизу. Воздух и кокс реагируют при высоких температурах с образованием монооксида углерода, который восстанавливает оксид железа с образованием диоксида углерода и железа, после чего диоксид углерода поднимается вверх по шахте и улетучивается. Флюс помогает удалить примеси из железа, а примеси накапливаются в слое, называемом шлаком, который также удаляется из доменной печи. Железо, полученное в результате обработки в доменной печи, называется чушковым чугуном, и его можно подвергнуть дальнейшей обработке для получения стали — очень полезного сплава железа и углерода.

Железо извлекают из железной руды в доменных печах

Свойства железа

Железо является одним из наиболее часто используемых металлов в человеческом обществе из-за его уникального набора свойств. Вот некоторые интересные факты о железе и его свойствах:

  • Железо может существовать в нескольких степенях окисления, включая +2, +3, +4 и плюс +6. Однако из них степени окисления +2 и +3 являются наиболее распространенными и также называются состояниями окисления Fe (ii) и Fe (iii) соответственно.
  • Все железо на Земле первоначально образовалось внутри ядер звезд. Атомы гелия были сплавлены вместе в процессе, называемом ядерным синтезом, с образованием более крупных атомов, включая железо, и при этом высвобождалось большое количество энергии.
  • Железо легко реагирует с воздухом в присутствии влаги (воды) с образованием гидратированного оксида железа (III). Это явление обычно называют ржавлением
  • .
  • Железо вступает в реакцию с большинством неорганических кислот, включая соляную кислоту (HCl) и азотную кислоту (HNO3), и реагирует с образованием солей, таких как хлорид железа (II) и нитрат железа (III).
  • Железо может образовывать особый класс соединений, называемых металлоорганическими соединениями, для которых характерны связи между атомами железа и углерода. Примером этого является берлинская лазурь, металлорганическое соединение, используемое в качестве красителя, с химической формулой Fe7(CN)8.

Берлинская лазурь — синий краситель, представляющий собой металлорганическое соединение железа

.

Биологическая роль железа

Врачи часто назначают своим пациентам добавки с железом или продукты, богатые железом, при его дефиците.Известно, что железо играет важную биологическую роль, но для чего железо используется в организме?

Биологическая роль железа включает:

  • Гемоглобин, красный пигмент, содержащийся в клетках крови, отвечает за перенос кислорода в организме и содержит железо в качестве ключевого компонента.
  • Фитопланктону, растительным микроорганизмам, которые фотосинтезируют и составляют основу морских пищевых цепей, требуется железо в качестве основного питательного вещества.
  • Недавние научные исследования связывают уровни железа в организме с некоторыми нейродегенеративными состояниями из-за роли железа в поддержании центральной нервной системы.

Использование железа

Для чего используется железо? Железо — универсальный металл, который широко используется в обществе. 95% всего металла, используемого в обществе, — это железо, а железо используется в нескольких целях, в том числе для изготовления инструментов, автомобилей и строительных материалов. Железо может быть переработано для получения нескольких полезных материалов с различными свойствами, в том числе:

  • Чугун — продукт, получаемый при плавке железа в доменных печах. Он относительно мягкий, легко ржавеет и в основном используется для изготовления сплавов железоподобной стали.
  • Сталь
  • — сплав железа с содержанием углерода до 2%, добавленный углерод помогает улучшить свойства железа, делая его намного тверже и прочнее, чем чугун. Сталь имеет различные применения, такие как производство строительных материалов, автомобилей и мебели.
  • Кованое железо. Кованое железо также получают путем выплавки железа, но в нем больше шлака и меньше углерода, чем в чугуне и стали. Кованое железо мягкое и пластичное (можно вытягивать в проволоку) и часто используется в металлообработке, например, для изготовления статуй и декоративных перил для домов.

Кованое железо мягкое и пластичное, поэтому используется в металлообработке

Резюме урока

Железо (Fe) — это металлический элемент периодической таблицы с атомным номером 26. Руда — это встречающаяся в природе минеральная форма элемента, из которой элемент можно извлечь. Железо редко встречается в чистом виде в природе, но обычно встречается в виде руд, таких как гематит, и магнетит. Железо является вторым наиболее распространенным металлическим элементом на поверхности Земли, составляющим 8,1% массы земной коры, и железную руду обычно добывают открытым способом, типом открытой добычи. Чтобы получить чистое железо из железной руды, ее необходимо нагреть, чтобы разорвать связи между железом и кислородом. В железный век (с 1200 г. до н.э. по 550 г. до н.э.) это делалось в угольных печах, а сегодня это делается в доменных печах . Доменная печь представляет собой большую шахту, в которой железная руда нагревается с помощью кокса (источника углерода) и флюса (для удаления примесей) и источника воздуха у основания шахты.В ходе процесса образуется углекислый газ, примеси отделяются в слое, называемом шлаком, а железо получается в виде чугуна.

Ключевые химические свойства железа включают:

  • Наиболее распространенными степенями окисления железа являются Fe(II) (2+) и Fe(III) (3+), но оно также может существовать в 4+ и 6+ степени окисления.
  • Железо может образовывать металлоорганические соединения (соединения со связями между металлом и атомом углерода), такие как берлинская лазурь, синий краситель с химической формулой Fe7(CN)8.
  • Железо легко вступает в реакцию с воздухом в присутствии влаги с образованием оксида железа (III). Этот процесс известен как ржавление.

Железо играет несколько важных биологических ролей. Это ключевой компонент гемоглобина, молекулы, отвечающей за перенос кислорода в организме. Это также важное питательное вещество для фитопланктона, растительных микроорганизмов, которые составляют основу морских пищевых цепей.

Железо также используется в современном обществе. Сталь, сплав железа и углерода, твердая и прочная, используется для изготовления зданий и автомобилей.Кованое железо, сплав железа и шлака, мягкое и пластичное, и его можно использовать для изготовления статуй и перил.

Энциклопедия растений Феррум фосфорикум (Фосфат железа)

История

Слово «железо» происходит от кельтско-иллирийского слова isarno. Готское слово isarn означало «твердый металл» в отличие от мягкой бронзы. Похоже, что оно связано с латинским словом ira, что означает «гнев», и, таким образом, означает «гневный, мощный металл». На языке жестов, принятом для обозначения веществ в древности и в Средние века, железо обозначалось стрелой. В 1814 году шведский химик Берцелиус дал железу аббревиатуру Fe, от латинского ferrum. Phosphoricum происходит от греческого phósphoros, что означает «светоносный». Фосфор в природе встречается не в чистом виде, а всегда в соединениях. Элементарный фосфор представляет собой белую полупрозрачную массу, мягкую, как воск, с характерным запахом. Свежесрезанные поверхности желтоватые. На воздухе он медленно окисляется до пятиокиси фосфора, что сопровождается хемилюминесценцией (свет, возникающий в результате химических процессов, также известный как фосфоресценция) и выделением тепла.При температуре выше 50°С фосфор самовозгорается, поэтому его хранят под водой. Существует как минимум три аллотропные модификации, каждая со своим цветом. Фосфор, обозначенный в Периодической таблице буквой P, был открыт в Гамбурге в 1669 году алхимиком Хеннигом Брандом при перегонке мочи, смешанной с песком, и Лавуазье признал его элементом. Ferrum фосфорикум является одной из 12 исходных тканевых или функциональных солей в биохимическом методе лечения, разработанном врачом-гомеопатом Вильгельмом Шюсслером между 1872 и 1898 годами.

Физические характеристики

Фосфат железа представляет собой желто-беловатый безвкусный водонерастворимый порошок с молекулярной формулой FePO4 и молекулярным вес 222,88.

Возникновение 

Железо, вероятно, самый распространенный элемент на Земле. встречается во многих гранитах и ​​осадочных породах. Благодаря своему высокому способность реагировать, фосфор никогда не встречается в чистом, элементарном виде, но почти исключительно в виде стабильных фосфатов, таких как апатит, фосфорит и т. д.

Получение 

Фосфат железа получают сливая вместе 10 единиц веса 1% раствора хлористого железа, 10 ед. 1% раствора фосфата натрия и 20 ед. воды.Образовавшийся осадок промывают до тех пор, пока сток не перестанет становиться мутнеет от раствора азотнокислого серебра. Затем сушат в комнате температура на глиняных пластинах. Гомеопатические потенции производятся в соответствии с действующим Homöopathisches Arzneibuch (HAB) (Новым Официальная немецкая гомеопатическая фармакопея) путем растирания с использованием лактозы.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.