/ / Jernforbindelser. Jern: fysiske og kemiske egenskaber

Jernforbindelser. Jern: fysiske og kemiske egenskaber

De første produkter lavet af jern og dets legeringer varfundet under udgravninger og dateres tilbage til omkring 4 årtusinde f.Kr. Det vil sige, at selv de gamle egyptere og sumere brugte meteoritaflejringer af dette stof til at fremstille smykker og husholdningsartikler samt våben.

jernforbindelser

I dag er jernforbindelser af forskellige slags, ogogså rent metal - disse er de mest almindelige og brugte stoffer. Det er ikke for ingenting, at det 20. århundrede blev betragtet som jern. Faktisk før udseendet og den udbredte distribution af plast og relaterede materialer var det denne forbindelse, der var af afgørende betydning for en person. Hvad dette element er, og hvilke stoffer det danner, vil vi overveje i denne artikel.

Jern kemisk element

Hvis vi betragter atomets struktur, skal du først og fremmest angive dets placering i det periodiske system.

  1. Serienummeret er 26.
  2. Perioden er den fjerde store.
  3. Gruppe ottende, undergruppeside.
  4. Atomvægten er 55,847.
  5. Strukturen af ​​den ydre elektronskal er betegnet med formlen 3d64s2.
  6. Symbolet for det kemiske element er Fe.
  7. Navn - jern, læser i formlen - "ferrum".
  8. I naturen er der fire stabile isotoper af elementet, der overvejes, med massenumre 54, 56, 57, 58.

Det kemiske element jern har også omkring 20 forskellige isotoper, der ikke er meget stabile. Mulig oxidation siger, at et givet atom kan udvise:

  • 0;
  • +2;
  • +3;
  • +6.

Ikke kun selve elementet er vigtigt, men også dets forskellige forbindelser og legeringer.

Fysiske egenskaber

Som et simpelt stof, jern fysiske egenskaberhar en udtalt metallicitet. Det vil sige, det er et sølvhvidt metal med en grå nuance med en høj grad af duktilitet og duktilitet og et højt smelte- og kogepunkt. Hvis vi overvejer egenskaberne mere detaljeret, så:

  • smeltepunkt - 1539 0C;
  • kogende - 2862 0C;
  • aktivitet - medium;
  • ildfasthed - høj;
  • udviser udtalt magnetiske egenskaber.

Afhængigt af forhold og forskellige temperaturer er der flere ændringer, som jern danner. Deres fysiske egenskaber adskiller sig fra det faktum, at krystalgitterene adskiller sig.

  1. Alfa-formen eller ferrit eksisterer op til en temperatur på 769 0S.
  2. 769 til 917 0C er beta-formen.
  3. 917-1394 0C - gamma-form eller austenit.
  4. Over 1394 0C - sigma jern.

    jern og dets forbindelser

Alle ændringer har forskellige typer krystalgitterstrukturer og adskiller sig også i magnetiske egenskaber.

Kemiske egenskaber

Som nævnt ovenfor, det enkle stof jernviser gennemsnitlig kemisk aktivitet. Imidlertid kan det i en fint spredt tilstand spontant antænde i luften, og i rent ilt brænder selve metallet ud.

Korrosionsevnen er høj, derfor er legeringerne af dette stof dækket med legeringsforbindelser. Jern er i stand til at interagere med:

  • syrer;
  • ilt (inklusive luft)
  • svovl;
  • halogener;
  • ved opvarmning - med nitrogen, fosfor, kulstof og silicium;
  • med salte af mindre aktive metaller, hvilket reducerer dem til enkle stoffer;
  • med levende damp;
  • med jernsalte i oxidationstilstand +3.

Det er indlysende, at metal udviser en sådan aktiviteter i stand til at danne forskellige forbindelser, forskellige og polære i egenskaber. Og så sker det. Jern og dets forbindelser er ekstremt forskellige og finder anvendelse i forskellige grene af videnskab, teknologi og menneskelig industriel aktivitet.

Distribution i naturen

Naturlige jernforbindelser er ganskeofte, fordi det er det næst mest almindelige element på vores planet efter aluminium. Samtidig er metallet i sin rene form ekstremt sjældent i sammensætningen af ​​meteoritter, hvilket indikerer dets store klynger i rummet. Hovedparten er indeholdt i sammensætningen af ​​malm, klipper og mineraler.

jern fysiske egenskaber

Hvis vi taler om procentdelen af ​​det pågældende element i naturen, kan følgende tal citeres.

  1. Kernerne på de jordbaserede planeter - 90%.
  2. I jordskorpen - 5%.
  3. I jordens kappe - 12%.
  4. I jordens kerne - 86%.
  5. I flodvand - 2 mg / l.
  6. I havet og havet - 0,02 mg / l.

De mest almindelige jernforbindelser danner følgende mineraler:

  • magnetit;
  • limonit eller brun jernmalm;
  • vivianite;
  • pyrrhotit;
  • pyrit;
  • siderit;
  • marcasit;
  • lellingit;
  • forkert markering
  • milanterit og andre.

Dette er langt fra en komplet liste, fordi deresvirkelig meget. Derudover er forskellige menneskeskabte legeringer udbredte. Dette er også sådanne jernforbindelser, uden hvilke det er svært at forestille sig menneskers moderne liv. Disse inkluderer to hovedtyper:

  • støbejern;
  • blive.

Det er også jern, der er et værdifuldt additiv i mange nikkellegeringer.

Jern (II) forbindelser

Disse inkluderer dem, hvor oxidationstilstanden for det dannende element er +2. De er ret mange, fordi de inkluderer:

  • oxid;
  • hydroxid;
  • binære forbindelser
  • komplekse salte;
  • komplekse forbindelser.

Formler af kemiske forbindelser, hvor jern udviser den angivne oxidationstilstand, er individuelle for hver klasse. Lad os overveje de vigtigste og mest almindelige.

  1. Jern (II) oxid. Sort pulver, opløses ikke i vand.Forbindelsens natur er grundlæggende. Det er i stand til hurtigt at oxidere, men det kan også let reduceres til et simpelt stof. Det opløses i syrer og danner de tilsvarende salte. Formel - FeO.
  2. Jern (II) hydroxid. Det er et hvidt amorft bundfald.Dannet ved omsætning af salte med baser (baser). Viser svage basiske egenskaber, er i stand til hurtigt at oxidere i luft til jernforbindelser +3. Formel - Fe (OH)2.
  3. Salte af elementet i den angivne oxidationstilstand. De har som regel en lysegrøn farve af opløsningen, de oxideres godt selv i luften, får en mørkebrun farve og overføres til jernsalte 3. Opløs i vand. Eksempler på forbindelser: FeCL2, FeSO4Fe (NO3)2.

    formler af kemiske forbindelser

Praktisk værdi blandt de udpegede stofferhar flere forbindelser. Først jern (II) chlorid. Det er hovedleverandøren af ​​ioner til den anæmiske organisme. Når en sådan lidelse diagnosticeres hos en patient, ordineres han komplekse lægemidler, der er baseret på den pågældende forbindelse. Sådan genopfyldes jernmangel i kroppen.

For det andet ferrosulfat, det vil sige sulfatjern (II) bruges sammen med kobber til at ødelægge skadedyr i afgrøder. Metoden har bevist sin effektivitet i mere end et dusin år, derfor er den meget værdsat af gartnere og gartnere.

Moras salt

Dette er en forbindelse, der er et krystallinsk hydrat af jernholdigt og ammoniumsulfat. Dens formel er skrevet som FeSO4* (NH4)2CO4* 6H2O. En af forbindelserne af jern (II), som er meget anvendt i praksis. De vigtigste områder for menneskelig brug er som følger.

  1. Farmaceutiske produkter.
  2. Videnskabelig forskning og laboratorietitrimetriske analyser (til bestemmelse af indholdet af krom, kaliumpermanganat, vanadium).
  3. Medicin - som et supplement til mad, når der mangler jern i patientens krop.
  4. Til imprægnering af træprodukter, da Mohrs salt beskytter mod nedbrydningsprocesser.

Der er andre områder, hvor dette stof anvendes. Det fik sit navn til ære for den tyske kemiker, der først opdagede de manifesterede egenskaber.

Stoffer med jernets oxidationstilstand (III)

Egenskaber for jernforbindelser, hvori det erudviser en oxidationstilstand på +3, noget forskellig fra dem, der er diskuteret ovenfor. Så karakteren af ​​det tilsvarende oxid og hydroxid er ikke længere basisk, men udtalt amfotert. Lad os give en beskrivelse af de vigtigste stoffer.

  1. Jern (III) oxid. Fin krystallinsk pulver, rødbrun farve. Det opløses ikke i vand, udviser svagt sure egenskaber, mere amfotere. Formel: Fe2Oh3.
  2. Jern (III) hydroxid. Et stof, der udfældes, når alkalier virker på de tilsvarende jernsalte. Dens karakter er udtalt amfoter, brun-brun farve. Formel: Fe (OH)3.
  3. Salte indeholdende Fe kation3+. Mange af dem er blevet identificeret, med undtagelse af carbonat, siden hydrolyse opstår, og kuldioxid frigøres. Eksempler på nogle saltformler: Fe (NO3)3Fe2(CO4)3, FeCL3, FeBr3 og andre.

    kemisk element jern

Blandt de givne eksempler er et sådant krystallinsk hydrat som FeCL, fra et praktisk synspunkt, af stor betydning.3 *6H2O eller jern (III) chloridhexahydrat. Det bruges i medicin til at stoppe blødning og genopfylde jernioner i kroppen i tilfælde af anæmi.

Jern (III) sulfat bruges til rensning af drikkevand, da det opfører sig som et koaguleringsmiddel.

Jern (VI) forbindelser

Formler af kemiske forbindelser af jern, hvor det udviser en særlig oxidationstilstand +6, kan skrives som følger:

  • TIL2FeO4;
  • na2FeO4;
  • MgFeO4 og andre.

De har alle et fælles navn - ferrater - oghar lignende egenskaber (stærke reduktionsmidler). De er også i stand til at desinficere og har en bakteriedræbende virkning. Dette gør det muligt for dem at blive brugt til behandling af drikkevand i industriel målestok.

Komplekse forbindelser

Meget vigtigt inden for analytisk kemi og ikke kuner specielle stoffer. Sådanne, som dannes i vandige opløsninger af salte. Disse er komplekse jernforbindelser. De mest populære og velstuderede er som følger.

  1. Kaliumhexacyanoferrat (II) K4[Fe (CN)6u. Et andet navn for forbindelsen er gult blodsalt. Anvendes til kvalitativ bestemmelse af jernionen Fe i en opløsning3+... Som et resultat af eksponering får løsningen en smuk lyseblå farve, da der dannes et andet kompleks - preussisk blå KFe3+[Fe2+(CN)6]. Siden oldtiden er det blevet brugt som farvestof til stof.
  2. Kaliumhexacyanoferrat (III) K3[Fe (CN)6u. Et andet navn er rødt blodsalt. Anvendes som et højkvalitetsreagens til bestemmelse af jernionen Fe2+... Resultatet er et blåt bundfald kaldet turnboolean blue. Bruges også som stoffarvestof.

egenskaber af jernforbindelser

Jern i organisk materiale

Jern og dets forbindelser, som vi allerede har set,er af stor praktisk betydning i det menneskelige økonomiske liv. Ud over dette er dets biologiske rolle i kroppen ikke mindre stor, tværtimod.

Der er en meget vigtig organiskforbindelse, et protein, der indeholder et givet element. Dette er hæmoglobin. Det er takket være ham, at ilt transporteres, og der udføres ensartet og rettidig gasudveksling. Derfor er jernens rolle i en vital proces - vejrtrækning - simpelthen enorm.

jernkompleksforbindelser

I alt indeholder den menneskelige krop ca. 4 gram jern, som konstant skal genopfyldes fra forbrugt mad.

ønsket:
0
Populære indlæg
Åndelig udvikling
mad
y