Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск
Вхід в абонемент


Интернет реклама УБС


Химия
Реферат - Железо
6




Железо

.

Перейти:

Железо (Fe)

26

Внешний вид | ковкий, вязкий серебристо-белый

Свойства атома

() | 55.847 (г /моль)

126

(первый электрон) | 759.1 (7.87) кДж /моль ()

[Ar] 3d6 4s2

Химические свойства

117

Радиус иона | (+3 e) 64 (+2 e) 74

(по Полингу) | 1.83

0

6, 3, 2, 0, -2

Термодинамические свойства

7.874 г /см

0.443 Дж /(K моль)

80.4 Вт /(м К)

1808 K

13.8 кДж /моль

3023 K

~ 340 кДж /моль

7.1 см и /моль

Кристаллическая решетка

кубическая
объемноцентрированная

2.870 Е

Отношение c /a | n /a

460.00 K

Fe

Содержание

[]

Общая информация

Залимзо (рус. железо, англ. iron, нем. Eisen n) - символ Fe, ат.н. 26 ат.м. 55,847. Серебристо-серый, пластичный и ковкий металл. Легко окисляется образуя оксиды. Электропроводящий. по Бринеллю 350-450 МПа; модуль Юнга 190 210х103 МПа; модуль сдвига 8,4 х10-3 МПа; кратковременная прочность на разрыв 170-210 МПа, предел текучести 100 МПа; ударная вязкость 300 МПа; сер. удельная теплоемкость (273-1273 К) 640,57 Дж /кг · К; плотность 7,84. На воздухе окисляется, покрываясь ржавчиной FeO · nH2O. Среди др.. породообразующих элементов имеет макс. ат. вес.

Распространение в природе

Железо по распространенности в природе занимает второе место среди металлов (после). На него приходится 5,10% массы земной коры. По содержанию в земной коре З. занимает 4-е место. Встречается оно исключительно в виде различных соединений. Свободное железо находят только в метеоритах.

С. - Распространенный элемент метеоритного вещества: в кам. метеоритах содержится 25, а в железных 90,85 масс.% Fe. Космическая распространенность С. близка к его содержимому в фотосфере Солнца - 627 г /т. Середньопланетна доля С. в веществе Земли большая - 38,8%. Бедная на З. поверхность Земли.

Важнейшими природными соединениями железа, имеющих промышленное значение, является Fe3O4, Fe2O3, Fe2O3 · nH2O и FeS2. Оксиды железа служат металлами, из которых добывают железо, а пирит - сырьем для сульфатно-кислотного производства.

Распространенность С. в горных породах (% по массе): ультраосновные - 9,85 основные - 8,56; средние - 5,85; кислые - 2,70; щелочные - 3,60; осадочные - 3,33 . Известно более 300 минералов, содержащих С.: оксиды, сульфиды, силикаты, фосфаты, карбонаты и др..

Важнейшие С.: Fe2O3 (70% Fe), Fe2O4 (72,4% Fe), FeOOH (62,9% Fe), FeO (OH) (62,9% Fe), - смесь гидрооксидов Fe с SiO2 и др.. веществами (40-62% Fe), FeCO3 (48,2% Fe), FeTiO3 (36,8% Fe), (34-42% FeO), (43,0% FeO), (34,6% Fe2О3) , ярозит (47,9% Fe2О3) и др..

Богатые месторождения магнитного железняка сосредоточены на Урале в районе г. Магнитогорска и в Курской области (так называемая). Месторождения красного железняка есть в Украине в районе. Месторождения бурого железняка сосредоточены на Керченском полуострове. Кроме того, крупные месторождения железных руд выявлены и в других местах - на Кольском полуострове, в Сибири и на Дальнем Востоке.

Физические свойства

Железо - блестящий серебристо-белый тяжелый металл. Плотность его 7,86 г/см3. Температура плавления 1535 ° С. Железо достаточно пластичное. Оно легко куется, штампуется, вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы, легко намагничивается и размагничивается.

Химические свойства

Железо относится к восьмой группы периодической системы элементов Менделеева. Его атомы на внешней электронной оболочке имеют по два электрона, а на предпоследней - 14 электронов. Атомы железа могут легко терять два электрона и превращаться в двухвалентные катионы Fe2 +. Они могут терять и три электрона (один из предпоследнего слоя) и превращаться в трехвалентный катионы Fe3 +. Таким образом, железо образует два ряда соединений. Соединения трехвалентного железа устойчивы.

В сухом воздухе при обычной температуре железо довольно устойчивое, но во влажном быстро ржавеет, покрываясь толстым слоем ржавчины. Ржавчина представляет собой смесь оксидов и гидроксидов железа. Наибольшую часть ржавчины составляет Fe2O3 и Fe (OH) 3. Кроме того, в ее состав входит FeO, Fe (OH) 2 и другие соединения. Процесс ржавления железа можно изобразить следующим приблизительным уравнениями:

2Fe + O2 + 2Н2О = 2Fe (OH) 2

4Fe (OH) 2 + O2 + 2Н2О = 4Fe (OH) 3

Fe (OH) 2 = FeO + H2O

2Fe (OH) 3 = Fe2O3 + 3H2O

Ржавчина достаточно хрупкая и пористая. Поэтому она не может изолировать металл от атмосферы, из-за чего процесс ржавления происходит непрерывно. При высокой температуре железо легко соединяется с кислородом,; образуя окалину Fe3O4 (FeO · Fe2O3). В атмосфере кислорода раскаленная железная проволока горит ярким пламенем, образуя тоже окалину Fe3O4. При нагревании железо может легко реагировать с хлором, серой и другими неметаллами:

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

Fe + S = FeS

В железо стоит левее водорода, поэтому оно легко реагирует с разбавленными и кислотами:

Fe + 2HCl = FeCl2 + Н2 ^

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ^

С разведенной азотной кислотой железо тоже легко реагирует:

Fe + HNO3 + 3HNO3 = Fe (NO3) 3 + 2H2O + NO ^

Но с концентрированной азотной и концентрированной серной кислотами без нагрева железо не реагирует. Оно становится «пассивным», покрываясь тонкой оксидной пленкой, не растворяется в кислотах и изолирует металл от воздействия кислоты. Благодаря этому концентрированную нитратную и концентрированную серную кислоту можно хранить и транспортировать в железной таре.