Тема: «Химия металлов»
! При этом важно запомнить правило: с увеличением степени окисления атомов металлов побочных подгрупп
жүктеу/скачать 1.37 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Получение железа
| ! При этом важно запомнить правило: с увеличением степени окисления атомов металлов побочных подгрупп основные свойства их оксидов и гидроксидов уменьшаются, а кислотные усиливаются.
Железо. В периодической системе железо находится в четвертом периоде, в побочной подгруппе VIII группы. Порядковый номер - 26, электронная формула 1s2 2s2 2p6 3d6 4s2. Валентные электроны у атома железа находятся на последнем электронном слое (4s2) и предпоследнем (3d6). В химических реакциях железо может отдавать эти электроны и проявлять степени окисления +2, +3 и, иногда, +6. Железо является вторым по распространенности металлом в природе (после алюминия). Наиболее важные природные соединения: Fe2O3x3H2O - бурый железняк;Fe2O3 - красный железняк;Fe3O4(FeO Fe2O3) - магнитный железняк;FeS2 - железный колчедан (пирит). Соединения железа входят в состав живых организмов. Железо - серебристо серый металл, обладает большой ковкостью, пластичностью и сильными магнитными свойствами. Плотность железа - 7,87 г/см3, температура плавления 1539С. Получение железа В промышленности железо получают восстановлением его из железных руд углеродом (коксом) и оксидом углерода (II) в доменных печах. Химизм доменного процесса следующий: C + O2 = CO2, CO2 + C = 2CO. 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2, Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2, FeO + CO = Fe + CO2. В реакциях железо является восстановителем. Однако при обычной температуре оно не взаимодействует даже с самыми активными окислителями (галогенами, кислородом, серой), но при нагревании становится активным и реагирует с ними: 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 Хлорид железа (III) 3Fe + 2O2 = Fe3O4(FeO x Fe2O3) Оксид железа (II,III) Fe + S = FeS Сульфид железа (II) При очень высокой температуре железо реагирует с углеродом, кремнием и фосфором: 3Fe + C = Fe3C Карбид железа (цементит) 3Fe + Si = Fe3Si Силицид железа 3Fe + 2P = Fe3P2 Фосфид железа (II) Во влажном воздухе железо быстро окисляется (коррозирует): 4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3, Железо находится в середине электрохимического ряда напряжений металлов, поэтому является металлом средней активности. Восстановительная способность у железа меньше, чем у щелочных, щелочноземельных металлов и у алюминия. Только при высокой температуре раскаленное железо реагирует с водой: 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2 Железо реагирует с разбавленными серной и соляной кислотами, вытесняя из кислот водород: Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 При обычной температуре железо не взаимодействует с концентрированной серной кислотой, так как пассивируется ею. При нагревании концентрированная H2SO4 окисляет железо до сульфита железа (III): 2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O. жүктеу/скачать 1.37 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|