Τα πρώτα προϊόντα από σίδηρο και τα κράματά του ήτανβρέθηκαν κατά τη διάρκεια των ανασκαφών και χρονολογούνται περίπου στις 4 χιλιετίες π.Χ. Δηλαδή, ακόμη και οι αρχαίοι Αιγύπτιοι και οι Σουμέριοι χρησιμοποίησαν μετεωρίτες αποθέματα αυτής της ουσίας για να φτιάξουν κοσμήματα και είδη οικιακής χρήσης, καθώς και όπλα.
Σήμερα, οι ενώσεις σιδήρου είναι διαφόρων ειδών, καιεπίσης καθαρό μέταλλο - αυτές είναι οι πιο κοινές και χρησιμοποιημένες ουσίες. Δεν είναι τίποτα που ο 20ος αιώνας θεωρήθηκε σίδηρος. Πράγματι, πριν από την εμφάνιση και την ευρεία διανομή πλαστικών και συναφών υλικών, αυτή η ένωση ήταν καθοριστικής σημασίας για ένα άτομο. Τι είναι αυτό το στοιχείο και ποιες ουσίες σχηματίζει, θα εξετάσουμε σε αυτό το άρθρο.
Εάν λάβουμε υπόψη τη δομή του ατόμου, πρώτα απ 'όλα, πρέπει να υποδείξετε τη θέση του στον περιοδικό πίνακα.
Το χημικό στοιχείο σιδήρου έχει επίσης περίπου 20 διαφορετικά ισότοπα που δεν είναι πολύ σταθερά. Πιθανή οξείδωση δηλώνει ότι ένα δεδομένο άτομο μπορεί να εμφανίσει:
Όχι μόνο το ίδιο το στοιχείο είναι σημαντικό, αλλά και οι διάφορες ενώσεις και κράματά του.
Ως απλή ουσία, οι φυσικές ιδιότητες του σιδήρουέχει έντονη μεταλλικότητα. Δηλαδή, είναι ένα ασημί λευκό μέταλλο με γκρι απόχρωση με υψηλό βαθμό ελαστικότητας και ολκιμότητας και υψηλό σημείο τήξης και βρασμού. Εάν εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά με περισσότερες λεπτομέρειες, τότε:
Ανάλογα με τις συνθήκες και τις διαφορετικές θερμοκρασίες, υπάρχουν πολλές τροποποιήσεις που σχηματίζει το σίδερο. Οι φυσικές τους ιδιότητες διαφέρουν από το γεγονός ότι τα κρυσταλλικά πλέγματα διαφέρουν.
Όλες οι τροποποιήσεις έχουν διαφορετικούς τύπους κρυσταλλικών δομών πλέγματος και επίσης διαφέρουν ως προς τις μαγνητικές ιδιότητες.
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η απλή ουσία σιδήρουδείχνει τη μέση χημική δραστηριότητα. Ωστόσο, σε λεπτά διασκορπισμένη κατάσταση, μπορεί να αναφλεγεί αυθόρμητα στον αέρα και σε καθαρό οξυγόνο το ίδιο το μέταλλο καίγεται.
Η ικανότητα διάβρωσης είναι υψηλή, επομένως, τα κράματα αυτής της ουσίας καλύπτονται με ενώσεις κράματος. Ο σίδηρος μπορεί να αλληλεπιδράσει με:
Είναι προφανές ότι, παρουσιάζοντας τέτοια δραστηριότητα, το μέταλλοείναι σε θέση να σχηματίσει διάφορες ενώσεις, διαφορετικές και πολικές ιδιότητες. Και έτσι συμβαίνει. Ο σίδηρος και οι ενώσεις του είναι εξαιρετικά διαφορετικές και βρίσκουν εφαρμογή σε διάφορους κλάδους της επιστήμης, της τεχνολογίας και της ανθρώπινης βιομηχανικής δραστηριότητας.
Οι φυσικές ενώσεις σιδήρου είναι αρκετάσυχνά, επειδή είναι το δεύτερο πιο κοινό στοιχείο στον πλανήτη μας μετά το αλουμίνιο. Ταυτόχρονα, στην καθαρή του μορφή, το μέταλλο είναι εξαιρετικά σπάνιο, στη σύνθεση των μετεωριτών, που δείχνει τις μεγάλες συστάδες του στο διάστημα. Το μεγαλύτερο μέρος περιέχεται στη σύνθεση μεταλλευμάτων, πετρωμάτων και ορυκτών.
Εάν μιλάμε για το ποσοστό του εν λόγω στοιχείου στη φύση, μπορείτε να αναφέρετε τα ακόλουθα στοιχεία.
Οι πιο κοινές ενώσεις σιδήρου σχηματίζουν τα ακόλουθα μέταλλα:
Αυτό απέχει πολύ από μια πλήρη λίστα, επειδή είναιπραγματικά πολύ. Επιπλέον, είναι διαδεδομένα διάφορα τεχνητά κράματα. Αυτές είναι επίσης τέτοιες ενώσεις σιδήρου, χωρίς τις οποίες είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τη σύγχρονη ζωή των ανθρώπων. Αυτά περιλαμβάνουν δύο βασικούς τύπους:
Επίσης, είναι ο σίδηρος που είναι πολύτιμο πρόσθετο σε πολλά κράματα νικελίου.
Αυτά περιλαμβάνουν εκείνα στα οποία η κατάσταση οξείδωσης του στοιχείου σχηματισμού είναι +2. Είναι αρκετά, επειδή περιλαμβάνουν:
Οι τύποι χημικών ενώσεων στις οποίες ο σίδηρος εμφανίζει την υποδεικνυόμενη κατάσταση οξείδωσης είναι μεμονωμένοι για κάθε κατηγορία. Ας εξετάσουμε τα πιο σημαντικά και κοινά.
Πρακτική αξία μεταξύ των καθορισμένων ουσιώνέχουν πολλές συνδέσεις. Πρώτον, χλωριούχος σίδηρος (II). Είναι ο κύριος προμηθευτής ιόντων στον αναιμικό οργανισμό. Όταν μια τέτοια ασθένεια διαγνωστεί σε έναν ασθενή, τότε του συνταγογραφούνται σύνθετα φάρμακα, τα οποία βασίζονται στην εν λόγω ένωση. Έτσι αναπληρώνεται η ανεπάρκεια σιδήρου στο σώμα.
Δεύτερον, θειικό σίδηρο, δηλαδή θειικόΟ σίδηρος (II), μαζί με τον χαλκό, χρησιμοποιείται για την καταστροφή των παρασίτων στις καλλιέργειες. Η μέθοδος αποδεικνύει την αποτελεσματικότητά της για περισσότερα από δώδεκα χρόνια, επομένως εκτιμάται πολύ από τους κηπουρούς και τους κηπουρούς.
Αυτή είναι μια ένωση που είναι ένα κρυσταλλικό ένυδρο άλας σιδήρου και θειικού αμμωνίου. Ο τύπος του είναι γραμμένος ως FeSO4* (ΝΗ4),2CO4* 6Η2Ο. Μία από τις ενώσεις του σιδήρου (II), η οποία χρησιμοποιείται ευρέως στην πράξη. Οι κύριοι τομείς της ανθρώπινης χρήσης είναι οι εξής.
Υπάρχουν και άλλες περιοχές στις οποίες χρησιμοποιείται αυτή η ουσία. Πήρε το όνομά του προς τιμήν του Γερμανού χημικού, ο οποίος ανακάλυψε για πρώτη φορά τις εκδηλωμένες ιδιότητες.
Ιδιότητες ενώσεων σιδήρου στις οποίες είναιπαρουσιάζει κατάσταση οξείδωσης +3, κάπως διαφορετική από αυτές που συζητήθηκαν παραπάνω. Έτσι, ο χαρακτήρας του αντίστοιχου οξειδίου και υδροξειδίου δεν είναι πλέον βασικός, αλλά έντονος αμφοτερικός. Ας δώσουμε μια περιγραφή των κύριων ουσιών.
Μεταξύ των παραδειγμάτων που δίνονται, από πρακτική άποψη, ένα τέτοιο κρυσταλλικό ένυδρο άλας όπως το FeCL3 *6Η2Ο, ή εξαϋδρίτης χλωριούχου σιδήρου (III). Χρησιμοποιείται στην ιατρική για να σταματήσει η αιμορραγία και να αναπληρώσει τα ιόντα σιδήρου στο σώμα σε περίπτωση αναιμίας.
Ο θειικός σίδηρος (III) χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό του πόσιμου νερού, καθώς συμπεριφέρεται σαν πηκτικό.
Οι τύποι χημικών ενώσεων σιδήρου, όπου εμφανίζει ειδική κατάσταση οξείδωσης +6, μπορούν να γραφτούν ως εξής:
Όλοι έχουν ένα κοινό όνομα - φερράτες - καιέχουν παρόμοιες ιδιότητες (ισχυροί αναγωγικοί παράγοντες). Είναι επίσης ικανά να απολυμάνουν και να έχουν βακτηριοκτόνο δράση. Αυτό τους επιτρέπει να χρησιμοποιηθούν για την επεξεργασία πόσιμου νερού σε βιομηχανική κλίμακα.
Πολύ σημαντικό στην αναλυτική χημεία και όχι μόνοείναι ειδικές ουσίες. Τέτοια, τα οποία σχηματίζονται σε υδατικά διαλύματα αλάτων. Αυτές είναι σύνθετες ενώσεις σιδήρου. Τα πιο δημοφιλή και καλά μελετημένα έχουν ως εξής.
Ο σίδηρος και οι ενώσεις του, όπως έχουμε ήδη δει,έχουν μεγάλη πρακτική σημασία στην ανθρώπινη οικονομική ζωή. Ωστόσο, εκτός από αυτό, ο βιολογικός ρόλος του στο σώμα δεν είναι λιγότερο μεγάλος, αντιθέτως.
Υπάρχει ένα πολύ σημαντικό βιολογικόένωση, μια πρωτεΐνη που περιέχει ένα δεδομένο στοιχείο. Αυτή είναι η αιμοσφαιρίνη. Χάρη σε αυτόν μεταφέρεται οξυγόνο και πραγματοποιείται ομοιόμορφη και έγκαιρη ανταλλαγή αερίων. Επομένως, ο ρόλος του σιδήρου σε μια ζωτική διαδικασία - αναπνοή - είναι απλώς τεράστιος.
Συνολικά, το ανθρώπινο σώμα περιέχει περίπου 4 γραμμάρια σιδήρου, το οποίο πρέπει συνεχώς να αναπληρώνεται από την κατανάλωση τροφής.
