Ijzerverbindingen. Hardware: fysische en chemische eigenschappen

De eerste producten van ijzer en zijn legeringen zijn gevonden tijdens opgravingen en dateren uit de 4e millennium voor Christus. Dat wil zeggen, door de oude Egyptenaren en de Sumeriërs gebruikte meteorische deposito's van de stof om sieraden en huishoudelijke artikelen, evenals wapens te produceren.

Vandaag de dag, diverse soorten ijzer verbindingen en pure metal - dit is de meest voorkomende en gebruikte materiaal. Geen wonder dat de twintigste eeuw ijzer werd beschouwd. Sterker nog, tot de komst en brede kunststof en aanverwante materialen, deze verbinding is van doorslaggevend belang voor de mens. Wat is het actieve element en die de stof vormt, beschouwen we in dit artikel.

Chemisch element iron

Als we kijken naar de structuur van het atoom, moet allereerst de ligging in het periodiek systeem specificeren.

1. Serienummer - 26.
2. Period - de vierde grootste.
3. Groep van Acht, de subgroep zijlijn.
4. Atomic gewicht - 55,847.
5. De structuur van externe elektronische shells weergegeven door formule 3d ⁶ 4s ^2.
6. Chemisch element symbool - Fe.
7. Name - ijzer, het lezen in de formule - "Ferrum".
8. In de natuur zijn er vier stabiele isotopen van het element met massagetallen 54, 56, 57, 58.

Chemisch element ijzer ook ongeveer 20 verschillende isotopen die niet stabiel zijn. Eventuele oxidatie die actief atoom bezitten:

• 0;
• +2;
• 3;
• 6.

Belangrijk is niet alleen het element zelf, maar ook de verschillende verbindingen en legeringen.

fysische eigenschappen

Als een enkelvoudige substantie, ijzer fysische eigenschappen een uitgesproken metallism. Dat wil zeggen, zilver-wit met grijze tint metalen met een hoge buigzaamheid en taaiheid en een hoge smelt- en kookpunt. Als we rekening houden met de kenmerken in meer detail, dan:

• Smeltpunt - 1 539 ⁰ C;
• Boiling - 2862 ⁰ C;
• Activiteit - gemiddelde;
• ongevoeligheid - hoog;
• vertoont uitgesproken magnetische eigenschappen.

Afhankelijk van de omstandigheden en temperaturen, zijn er verschillende modificaties die ijzer vormt. Fysische eigenschappen ervan verschillen van het feit dat verschillende kristalrooster.

1. De alfa-vorm of een ferriet bestaat tot een temperatuur van 769 ⁰ C.
2. Van 769-917 ⁰ C - beta-vorm.
3. 917-1394 ⁰ C - gammavorm of austeniet.
4. Boven 1394 ⁰ C - sigma ijzer.

Alle wijzigingen hebben verschillende types kristalroosterstructuur, evenals verschillende magnetische eigenschappen.

chemische eigenschappen

Zoals hierboven vermeld is een eenvoudige ijzerverbinding vertoont hoge reactiviteit. Echter, in fijn verdeelde vorm kan spontaan ontbranden in lucht en in zuivere zuurstof verbrandt het metaal zelf.

Corrosie vermogen hoog is, zodat de legeringen onder deze stof legerende verbindingen. IJzer is in staat om te communiceren met:

• zuren;
• zuurstof (zoals lucht);
• zwavel;
• halogenen;
• bij verhitting - stikstof, fosfor, koolstof en silicium;
• zouten met minder reactieve metalen, herstel in enkelvoudige stoffen;
• acute stoom;
• met zouten van ijzer in de oxidatietoestand +3.

Duidelijk, tonen dergelijke activiteit is in staat om verschillende metaalverbindingen vormen en polaire eigenschappen gevarieerd. En zo gebeurt het. Ijzer en kwikverbindingen zijn zeer gevarieerd en worden in verschillende gebieden van de wetenschap, menselijke industriële activiteit.

Distributie in de natuur

Natuurlijke verbindingen van ijzer zijn heel gewoon, want het is de tweede meest voorkomende element op aarde na aluminium. In de zuivere vorm van het metaal slechts zeer zelden in meteorieten, met vermelding van het grote clusters is in de ruimte. Het grootste deel van de samenstelling die in ertsen, gesteenten en mineralen.

Als we praten over het percentage van het element in de natuur, is het mogelijk om de volgende cijfers noemen.

1. De kernen van de aardse planeten - 90%.
2. De aardkorst - 5%.
3. In de aardmantel - 12%.
4. De kern van de aarde - 86%.
5. De rivier water - 2 mg / L.
6. In zee en oceaan - 0,02 mg / l.

De meest voorkomende vorm van ijzerverbindingen de volgende mineralen:

• magnetiet;
• limonite en limoniet;
• Vivianiet;
• pyrrhotiet;
• pyriet;
• sideriet;
• marcasite;
• lollingiet;
• mispikel;
• milanterit en anderen.

Het is veel niet een volledige lijst, omdat ze zijn echt heel veel. Daarnaast, op grote schaal verschillende legeringen die zijn gemaakt door de mens. Ook dit, zoals ijzerverbindingen, zonder welke het moeilijk is om moderne mensen leven voor te stellen. Het gaat om twee belangrijke types:

• gietijzer;
• staal.

Ook is het een waardevolle aanvulling van ijzer in de samenstelling van veel nikkellegeringen.

ijzerverbindingen (II)

Deze omvatten die waarin de oxidatietoestand +2 vormelement. Ze zijn voldoende talrijk, omdat zij onder meer:

• oxide;
• hydroxide;
• binaire verbinding;
• complexe zouten;
• complexverbindingen.

De formules van chemische verbindingen die vertonen het strijkijzer oxidatietoestand voor elke categorie afzonderlijk. Denk aan de belangrijkste en meest voorkomende.

1. Ijzeroxide (II). Zwart poeder, onoplosbaar in water. De aard van de verbinding - basic. Kunnen snel oxideren, echter, en teruggebracht tot een eenvoudige stof kan ook gemakkelijk. Het lost in zuur om het overeenkomstige zout te vormen. Formula - FeO.
2. Ijzerhydroxide (II). Het is een wit amorf neerslag. Zouten gevormd door reactie met basen (alkali). Vertoont zwakke basische eigenschappen, in staat om snel lucht geoxideerd tot ijzer verbindingen 3. Formule - Fe (OH) _2.
3. Zouten in voornoemd oxidatie. Ze zijn meestal bleekgroene oplossing goed geoxydeerd zelfs in lucht, krijgen donkerbruine kleur en doorgegeven aan 3. ijzerzout in water opgelost. Voorbeelden van verbindingen: _{FeCl2, FeSO4,} Fe _{(NO3) 2.}

De praktische betekenis onder gelabelde stoffen hebben meer verbindingen. Eerst, ijzerchloride (II). Het is de belangrijkste leverancier van ionen in het menselijk lichaam, bloedarmoede van de patiënt. Bij deze ziekte wordt gediagnosticeerd in een patiënt, voorgeschreven hij complexe voorbereidingen, die gebaseerd zijn op de verbinding in kwestie. Er is dus aanvullen van ijzertekort in het lichaam.

Ten tweede, ijzersulfaat, d.w.z. ferrosulfaat (II), waarbij koper wordt gebruikt om ongedierte op gewassen te doden. De methode blijkt effectief te zijn is niet de eerste twaalf jaar, dus het is zeer gewaardeerd door tuinders.

Mohr's zout

Deze verbinding, die een gehydrateerd ijzersulfaat en ammonium. Formule zijn geregistreerd _FeSO4 * _{(NH4) 2 SO4 2} * 6H O. Een van de ijzerverbindingen (II), die veelvuldig in de praktijk. De belangrijkste gebieden van het gebruik ervan moet de man zijn.

1. Farmacie.
2. Wetenschappelijk onderzoek en laboratorium titrimetrie (het gehalte aan chroom, kaliumpermanganaat, vanadium bepalen).
3. Medicine - als additief in levensmiddelen onder een tekort aan ijzer in het lichaam van de patiënt.
4. Voor het impregneren van houten producten, zoals Mohr's zout beschermt tegen verval processen.

Er zijn nog andere gebieden waar de stof wordt gebruikt. Zijn naam is vernoemd naar de Duitse chemicus, voor het eerst ontdekt de eigenschappen tentoongesteld.

Stoffen met een oxidatiegraad van ijzer (III)

De eigenschappen van de ijzerverbindingen waarbij deze een oxidatiegraad van 3, enigszins verschillend van die hierboven besproken. Derhalve de aard van het overeenkomstige oxide en hydroxide niet eenvoudig en amfotere expressie. Laten we de basisstoffen te beschrijven.

1. Ijzeroxide (III). Poeder fijnkorrelig, roodbruine kleur. Het water onoplosbare, zwakzure toont eigenschappen meer amfoteer. Formule: Fe ₂ O _3.
2. Ijzerhydroxide (III). Een stof die neerslaan tijdens de werking van alkaliën in de overeenkomstige ijzerzouten. De aard van zijn uitgesproken amfotere, kleur bruin-bruin. Formule: Fe (OH) _3.
3. Zouten die kation Fe3 ^{+ bevatten.} Dergelijke veelheid toegewezen, behalve carbonaat, hydrolyse optreedt en koolstofdioxide. Voorbeelden van enkele zouten met de formule: Fe _{(NO3) 3, Fe2 (SO4) 3, FeCl3, FeBr3,} en anderen.

Onder de voorbeelden in de praktijk van belang zoals kristallijn _{FeCl3 *} 6H ₂ O of ferrichloride hexahydraat (III). Het wordt in de geneeskunde voor bloeden en aanvulling van ijzerionen in het lichaam tegen in gevallen van anemie.

Nonahydraat ijzersulfaat (III) wordt gebruikt voor de zuivering van drinkwater, zo gedraagt als coagulatiemiddel.

ijzerverbindingen (VI)

Formule chemische verbindingen van ijzer, waarbij manifesteert een bepaalde oxidatietoestand 6, kan als volgt worden geschreven:

• _K2 FeO _4;
• Na ₂ FeO _4;
• MgFeO ₄ en anderen.

Ze hebben allemaal een gemeenschappelijke naam - ferraten - en hebben vergelijkbare eigenschappen (sterk reducerende stoffen). ze zijn ook in staat om te desinfecteren en hebben een bacteriedodende werking. Dit maakt het gebruik ervan voor de behandeling van drinkwater op industriële schaal.

complexverbindingen

Heel belangrijk in de analytische chemie, en niet alleen zijn speciale stoffen. Zodanig dat de vorm in waterige zoutoplossingen. Deze complexe verbinding van ijzer. De meest populaire en goed onderzochte van deze zijn de volgende.

1. Hexacyanoferraat (II) kalium _K4 [Fe (CN) _6]. Een andere naam voor de verbinding - gele bloed zout. Het wordt gebruikt voor het onderscheiden van ijzerionen in oplossing Fe3 ^+. Door de oplossing helder blauwe kleur zijn gevormd door een ander complex - Pruisisch blauw Kfe ³⁺ [Fe2 ⁺ (CN) _6]. Sinds de oudheid gebruikt als kleurstof voor het doek.
2. Hexacyanoferraat (III) kalium _K3 [Fe (CN) _6]. Een andere naam - rode bloed zout. Gebruikt als een kwalitatieve bepaling reagens Fe2 ⁺ ijzerionen. Het resultaat is een blauw precipitaat met de naam turnbuleva blauw. Het werd ook gebruikt als kleurstof voor weefselherstel.

IJzer is een onderdeel van organische substanties

Ijzer en kwikverbindingen zijn, zoals we hebben gezien, zijn van groot praktisch belang in het economische leven van de persoon. Echter, in aanvulling, de biologische rol in het lichaam is niet minder groot, integendeel.

Er is een belangrijke organische verbinding, een eiwit, waarbij het actieve bestanddeel bevat. Dit hemoglobine. Het is dankzij hem gaan op het transport van zuurstof en geüniformeerd en tijdige uitwisseling van gassen. Daarom is de rol van ijzer in vitale processen - ademhaling - is enorm.

Net binnen het menselijk lichaam bevat ongeveer 4 gram ijzer, die voortdurend moeten worden bijgevuld door het geconsumeerde voedsel.