Pirmie dzelzs un tā sakausējumu izstrādājumi bijaatrasti izrakumos un datēti ar apmēram 4 gadu tūkstošus pirms mūsu ēras. Tas ir, pat senie ēģiptieši un šumerieši izmantoja šīs vielas meteorīta nogulsnes, lai izgatavotu rotaslietas un sadzīves priekšmetus, kā arī ieročus.
Mūsdienās dažādu veidu dzelzs savienojumi unarī tīrs metāls - tās ir visizplatītākās un lietotās vielas. Nav brīnums, ka XX gadsimts tika uzskatīts par dzelzi. Patiešām, pirms plastmasas un saistīto materiālu parādīšanās un plašas izmantošanas tas bija šis savienojums, kas cilvēkiem bija izšķirošs. Kas ir šis elements un kādas vielas tas veido, mēs apsvērsim šajā rakstā.
Ja mēs ņemam vērā atoma struktūru, tad vispirms ir jānorāda tā atrašanās vieta periodiskajā sistēmā.
Arī ķīmiskajā elementā dzelzs ir aptuveni 20 dažādu izotopu, kas nav stabili. Iespējamais oksidācijas stāvoklis, ka dotajam atomam var būt:
Svarīgs ir ne tikai pats elements, bet arī tā dažādie savienojumi un sakausējumi.
Dzelzs fizikālās īpašības kā vienkārša vielair izteikta metāliskums. Tas ir, tas ir sudrabaini balts metāls ar pelēku nokrāsu ar augstu kaļamības un elastības pakāpi un augstu kušanas un viršanas temperatūru. Ja mēs sīkāk apsveram raksturlielumus, tad:
Atkarībā no apstākļiem un atšķirīgas temperatūras dzelzs veido vairākas modifikācijas. To fizikālās īpašības atšķiras no fakta, ka atšķiras kristāla režģi.
Visām modifikācijām ir dažāda veida kristāla režģu struktūras, un tās atšķiras arī ar magnētiskajām īpašībām.
Kā minēts iepriekš, vienkāršā viela dzelzsparāda vidējo ķīmisko aktivitāti. Tomēr smalki izkliedētā stāvoklī tas var spontāni aizdegties gaisā, un tīrā skābeklī pats metāls izdeg.
Korozijas spēja ir augsta, tāpēc šīs vielas sakausējumi ir pārklāti ar leģējošiem savienojumiem. Dzelzs spēj mijiedarboties ar:
Ir acīmredzams, ka, demonstrējot šādu darbību, metālsspēj veidot dažādus savienojumus, daudzveidīgus un polārus pēc īpašībām. Un tā tas notiek. Dzelzs un tā savienojumi ir ārkārtīgi dažādi, un tos var izmantot dažādās zinātnes, tehnoloģiju un cilvēku rūpnieciskās darbības nozarēs.
Dabiskie dzelzs savienojumi ir diezganbieži, jo tas ir otrais izplatītākais elements uz mūsu planētas aiz alumīnija. Tajā pašā laikā tīrā veidā metāls ir ārkārtīgi reti sastopams meteorītu sastāvā, kas norāda uz tā lielajām kopām kosmosā. Lielāko daļu satur rūdas, ieži un minerāli.
Ja mēs runājam par attiecīgā elementa procentuālo daudzumu dabā, tad var minēt šādus skaitļus.
Visizplatītākie dzelzs savienojumi veido šādus minerālus:
Tas ir tālu no pilnīga saraksta, jo viņutiešām daudz. Turklāt ir plaši izplatīti dažādi mākslīgie sakausējumi. Tie ir arī tādi dzelzs savienojumi, bez kuriem ir grūti iedomāties mūsdienu cilvēku dzīvi. Tie ietver divus galvenos veidus:
Arī dzelzs ir vērtīga piedeva daudzos niķeļa sakausējumos.
Tie ietver tos, kuros veidojošā elementa oksidācijas stāvoklis ir +2. To ir diezgan daudz, jo tie ietver:
Ķīmisko savienojumu formulas, kurās dzelzs uzrāda norādīto oksidācijas pakāpi, katrai klasei ir individuālas. Apsvērsim vissvarīgākos un izplatītākos.
Praktiskā vērtība norādīto vielu vidūir vairāki savienojumi. Pirmkārt, dzelzs (II) hlorīds. Tas ir galvenais anēmiskā organisma jonu piegādātājs. Kad pacientam tiek diagnosticēta šāda kaite, tad viņam tiek nozīmēti sarežģīti medikamenti, kuru pamatā ir attiecīgais savienojums. Tā tiek papildināts dzelzs deficīts organismā.
Otrkārt, dzelzs sulfāts, tas ir, sulfātsdzelzi (II) kopā ar varu izmanto kaitēkļu iznīcināšanai kultūrās. Metode ir pierādījusi savu efektivitāti vairāk nekā divpadsmit gadus, tāpēc dārznieki un dārznieki to ļoti novērtē.
Tas ir savienojums, kas ir dzelzs un amonija sulfāta kristālisks hidrāts. Tās formula ir uzrakstīta kā FeSO4* (NH4)2AR4* 6H2O. Viens no dzelzs (II) savienojumiem, ko plaši izmanto praksē. Galvenās cilvēku lietošanas jomas ir šādas.
Ir arī citas jomas, kurās šo vielu lieto. Tas ieguva savu vārdu par godu vācu ķīmiķim, kurš vispirms atklāja manifestētās īpašības.
Dzelzs savienojumu īpašības, kurās tas iroksidācijas pakāpe ir +3, kas nedaudz atšķiras no iepriekš aplūkotajiem. Tātad atbilstošā oksīda un hidroksīda raksturs vairs nav bāzisks, bet izteikts amfoterisks. Sniegsim galveno vielu aprakstu.
Starp sniegtajiem piemēriem, no praktiskā viedokļa, tāds kristālisks hidrāts kā FeCL3 *6H2O vai dzelzs (III) hlorīda heksahidrāts. To lieto medicīnā, lai apturētu asiņošanu un papildinātu dzelzs jonus organismā anēmijas gadījumā.
Dzeramā ūdens attīrīšanai izmanto dzelzs (III) sulfātu, jo tas darbojas kā koagulants.
Dzelzs ķīmisko savienojumu formulas, kur tam ir īpašs oksidācijas stāvoklis +6, var rakstīt šādi:
Viņiem visiem ir kopīgs nosaukums - ferrāti - unir līdzīgas īpašības (spēcīgi reducētāji). Viņi arī spēj dezinficēt un tiem piemīt baktericīds efekts. Tas ļauj tos izmantot dzeramā ūdens apstrādei rūpnieciskā mērogā.
Ļoti svarīgi analītiskajā ķīmijā un ne tikaiir īpašas vielas. Tādi, kas veidojas sāļu ūdens šķīdumos. Tie ir sarežģīti dzelzs savienojumi. Populārākie un labi pētītie ir šādi.
Dzelzs un tā savienojumi, kā mēs jau redzējām,ir liela praktiska nozīme cilvēka ekonomiskajā dzīvē. Tomēr papildus tam tā bioloģiskā loma organismā ir ne mazāk liela, gluži pretēji.
Ir viens ļoti svarīgs organiskaissavienojums, olbaltumviela, kas satur noteiktu elementu. Tas ir hemoglobīns. Pateicoties viņam, tiek transportēts skābeklis un notiek vienota un savlaicīga gāzes apmaiņa. Tāpēc dzelzs loma vitāli svarīgā procesā - elpošanā - ir vienkārši milzīga.
Kopumā cilvēka ķermenī ir apmēram 4 grami dzelzs, kas nepārtraukti jāpapildina no patērētās pārtikas.
