Головна

Шкільна бібліотека

Перелік предметів

Англійська мова
Біологія
Географія
Економіка
Інформатика
Історія
Математика
Німецька мова
ОБЖ
Політологія
Право
Природознавство
Психологія і педагогіка
Російська мова
Соціологія
Фізика
Філософія
Французька мова
Українська мова
Хімія

Підручники в PDF


 

Ферум: будова атома, поширення в природі. Фізичні  і хімічні властивості заліза. Застосування заліза

Ферум – металічний елемент побічної підгрупи VІІІ групи 4  періоду періодичної системи хімічних елементів. Він є представником d-елементів. На зовнішньому енергетичному рівні атома Феруму знаходиться два s-електрони, а на передзовнішньому енергетичному рівні відбувається заповнення d-підрівня. У своїх сполуках Ферум здатен проявляти ступені окиснення +2  та +3.

Масова частка Феруму в земній корі становить 5 %. Він займає четверте місце по розповсюдженості в природі. Найважливішими залізними рудами є: магнетит Fе3О4, гематит Fe2О3, лімоніт — Fe2O3 · nH2O, сидерит FеСО3, пірит FеS2.

Ферум є біологічно важливим елементом. Він міститься в організмах усіх тварин і в рослинах. Ферум входить до складу цитоплазми рослин, бере участь у процесі фотосинтезу. В організмі дорослої людини міститься десь 4 г Феруму. Він накопичується здебільшого в печінці, кістковому мозку, селезінці. Але основна частина Феруму входить до складу гемоглобіну – червоного пігменту крові, який виконує функцію переносу кисню від легень до тканин, а в зворотному напрямку — вуглекислого газу. Нестача Феруму призводить до небезпечної хвороби — недокрів’я. Тому обов’язково треба вживати харчові продукти, багаті на Ферум: петрушку, печінку, телятину, гречку, курагу тощо.

Чисте залізо — сріблясто-білий блискучий метал з температурою плавлення 1535 ºС і густиною 7,87 г/см3. Від інших металів залізо відрізняється магнітними властивостями. Залізо є дуже пластичним металом і легко піддається обробці.

Залізо належить до металів середньої активності. Хімічно чисте залізо стійке до корозії. Однак незначні частки домішок позбавляють його цієї властивості.

Залізо згоряє в кисні. Продукт цієї реакції – залізна ожарина:

3Fe + 2O2 = Fe3O4.

Залізо реагує і з іншими неметалами — галогенами, сіркою, вуглецем. При взаємодії з сильними окисниками, наприклад, хлором утворюються сполуки Феруму з ступенем окиснення +3:

2Fe + 3Сl2 = 2FeCl3,

а при взаємодії з менш активними окисниками утворюються сполуки зі ступенем окиснення Феруму +2:

Fe + S  = FeS.

За високої температури залізо реагує з водяною парою. У результаті реакції утворюються залізна ожарина і водень:

3Fe + 4H2O  Fe3O4 + 4H2↑.

Залізо реагує з розчинами кислот з утворенням солей і виділенням газуватого водню:

Fe + H2SO4 = FeSO4 +H2↑.

Під дією концентрованих сульфатної та нітратної кислот на поверхні заліза утворюється щільна оксидна плівка; тому ці концентровані кислоти можна зберігати і транспортувати у сталевих цистернах.

Залізо заміщує менш активні метали при взаємодії з розчинами їх солей:

Fe + CuSO4 = FeSO4 +Cu.

На вологому повітрі залізо зазнає корозії. Її продуктом є іржа. Унаслідок своєї пористості іржа не перешкоджає доступу кисню й вологи до металу, що призводить до подальшого руйнування металу.

Залізо — найважливіший метал сучасної техніки. У чистому вигляді залізо майже не використовується, але приблизно 90 % металів, що використовуються людством — це сплави на основі заліза. Заліза виплавляється у світі дуже багато, приблизно в 50 разів більше, ніж алюмінію, не говорячи вже про інші метали. На основі заліза створюють сплави, які здатні витримувати вплив високих і низьких температур, вакууму і високих тисків, агресивних середовищ тощо. Сплави заліза широко застосовують як конструкційні та художні матеріали.

 

 
© www.SchoolLib.com.ua