Άλατα σιδήρου 3 χρώματα. Χημικές ιδιότητες του σιδήρου και των ενώσεων του, οι εφαρμογές τους
Τύπος:
Θειικός σίδηρος (II), θειικός σίδηρος, FeSO 4 - άλας θειικού οξέος και σίδηρος 2 σθένους. Σκληρότητα - 2.
Στη χημεία, ο θειικός σίδηρος ονομάζεται κρυσταλλικός ένυδρος. θειικός σίδηρος (II).. Οι κρύσταλλοι είναι ανοιχτό πράσινο. Χρησιμοποιείται στην κλωστοϋφαντουργία, στη γεωργία ως εντομοκτόνο και για την παρασκευή ορυκτών χρωμάτων.
Φυσικό ανάλογο - ορυκτό μελαντερίτης; στη φύση βρίσκεται σε κρυστάλλους του μονοκλινοεδρικού συστήματος, πράσινου-κίτρινου χρώματος, με τη μορφή κηλίδων ή εναποθέσεων.
Μοριακή μάζα: 151,91 g/mol
Πυκνότητα: 1,8-1,9 g/cm³
Σημείο τήξης: 400 °C
Διαλυτότητα στο νερό: 25,6 g/100 ml
Ο θειικός σίδηρος απελευθερώνεται σε θερμοκρασίες από 1,82 °C έως 56,8 °C από υδατικά διαλύματα με τη μορφή ανοιχτοπράσινων κρυστάλλων FeSO 4 · 7H 2 O, που ονομάζεται θειικός σίδηρος (κρυσταλλικός ένυδρος). Διαλύεται σε 100 g νερού: 26,6 g άνυδρου FeSO 4 στους 20 °C και 54,4 g στους 56 °C.
Διαλύματα θειικού σιδήρου υπό την επίδραση του ατμοσφαιρικού οξυγόνου οξειδώνονται με την πάροδο του χρόνου και μετατρέπονται σε θειικό σίδηρο (III):
12FeSO 4 + O 2 + 6H 2 O = 4Fe 2 (SO 4) 3 + 4Fe (OH) 3 ↓
Όταν θερμαίνεται πάνω από 480 °C, αποσυντίθεται:
2FeSO 4 → Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3
Παραλαβή.
Ο θειικός σίδηρος μπορεί να παρασκευαστεί με τη δράση του αραιού θειικού οξέος σε παλιοσίδερο, μοσχεύματα σιδήρου στέγης κ.λπ. αφαιρέστε την κλίμακα.
Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2
Μια άλλη μέθοδος είναι το οξειδωτικό ψήσιμο του πυρίτη:
2FeS 2 + 7O 2 + 2H 2 O = 2FeSO 4 + 2H 2 SO 4
Ποιοτική ανάλυση.
Αναλυτικές αντιδράσεις για κατιόν σιδήρου (II).
1. Με εξακυανοφερρικό κάλιο (III) Κ 3 με το σχηματισμό ενός σκούρου μπλε ιζήματος εξακυανοφερρικού σιδήρου (II) καλίου (III) ("Turnboole blue"), αδιάλυτο σε οξέα, που αποσυντίθεται με αλκάλια για να σχηματίσει Fe(OH) 3 (HF).
FeSO 4 + K 3 KFe + K 2 SO 4
Η βέλτιστη τιμή pH για την αντίδραση είναι 2-3. Η αντίδραση είναι κλασματική, πολύ ευαίσθητη. Οι υψηλές συγκεντρώσεις Fe 3+ παρεμβαίνουν.
2. Με θειούχο αμμώνιο (NH 4 ) 2 μικρόμε το σχηματισμό μαύρου ιζήματος, διαλυτού σε ισχυρά οξέα (HF).
FeSO 4
+ (NH 4) 2 S 
FeS + (NH 4) 2 SO 4
3.2. Αναλυτικές αντιδράσεις για θειικά ιόντα.
1. Με ομαδικό αντιδραστήριο BaCl 2 + CaCl 2 ή BaCl 2 (GF).
Η κλασματική ανακάλυψη του θειικού ιόντος πραγματοποιείται σε όξινο περιβάλλον, το οποίο εξαλείφει την παρεμποδιστική επίδραση των CO 3 2-, PO 4 3-, κ.λπ., και με βρασμό του διαλύματος δοκιμής με 6 mol/dm 3 HCl για την απομάκρυνση του S 2 -, SO 3 2 - , S 2 O 3 2- ιόντα, τα οποία μπορούν να σχηματίσουν στοιχειακό θείο, το ίζημα του οποίου μπορεί να εκληφθεί λανθασμένα με το ίζημα BaSO 4. Το ίζημα BaSO 4 είναι ικανό να σχηματίζει ισόμορφους κρυστάλλους με KMnO 4 και να γίνεται ροζ (η ειδικότητα της αντίδρασης αυξάνεται).
Μεθοδολογία εκτελώντας την αντίδραση παρουσία 0,002 mol/dm 3 KMnO 4 .
Προσθέστε ίσους όγκους διαλυμάτων υπερμαγγανικού καλίου, χλωριούχου βαρίου και υδροχλωρικού οξέος σε 3-5 σταγόνες του διαλύματος δοκιμής και αναμείξτε ζωηρά για 2-3 λεπτά. Αφήστε να κατακαθίσει και, χωρίς να διαχωριστεί το ίζημα από το διάλυμα, προσθέστε 1-2 σταγόνες διαλύματος H 2 O 2 3%, αναμίξτε και φυγοκεντρήστε. Το ίζημα πρέπει να παραμείνει ροζ και το διάλυμα πάνω από το ίζημα πρέπει να γίνει άχρωμο.
2. Με οξικό μόλυβδο.
ΕΤΣΙ 4
2-
+ Pb 2+ 
PbSO 4
Μεθοδολογία : Σε 2 cm 3 θειικού διαλύματος προσθέστε 0,5 cm 3 αραιού υδροχλωρικού οξέος και 0,5 cm 3 διαλύματος οξικού μολύβδου. σχηματίζεται ένα λευκό ίζημα, διαλυτό σε ένα κορεσμένο διάλυμα οξικού αμμωνίου ή υδροξειδίου του νατρίου.
PbSO 4 + 4 NaOH 
Na 2 + Na 2 SO 4
Με άλατα στροντίου – ο σχηματισμός ενός λευκού ιζήματος, αδιάλυτου σε οξέα (σε αντίθεση με τα θειώδη).
ΕΤΣΙ 4
2
- + Sr 2+ 
SrSO 4
Μεθοδολογία : Προσθέστε 4-5 σταγόνες ενός συμπυκνωμένου διαλύματος χλωριούχου στροντίου σε 4-5 σταγόνες του αναλυθέντος διαλύματος, σχηματίζεται ένα λευκό ίζημα.
Με άλατα ασβεστίου - ο σχηματισμός βελονοειδών κρυστάλλων γύψου CaSO 4 2H 2 O.
SO 4 2- + Ca 2+ + 2H 2 O
CaSO 4 2H 2 O
Μεθοδολογία: Τοποθετήστε μια σταγόνα από το διάλυμα δοκιμής και το αλάτι ασβεστίου σε μια γυάλινη πλάκα και στεγνώστε το ελαφρά. Οι κρύσταλλοι που προκύπτουν εξετάζονται σε μικροσκόπιο.
Ποσοτική ανάλυση.
Υπερμαγγανατομετρία.
Προσδιορισμός του κλάσματος μάζας του σιδήρου σε δείγμα άλατος Mohr (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 6H 2 O με την υπερμαγγανατομετρική μέθοδο
(επιλογή άμεσης τιτλοδότησης)
Ο προσδιορισμός βασίζεται στην οξείδωση του σιδήρου (II) από το υπερμαγγανικό κάλιο σε σίδηρο (III).
10 FeSO 4 + 2 KMnO 4 + 8Η 2 ΕΤΣΙ 4 = 5 Fe 2 (ΕΤΣΙ 4 ) 3 + 2 MnSO 4 +Κ 2 ΕΤΣΙ 4 + 8Η 2 Ο
Μ (Fe) = 55,85 g/mol
Μεθοδολογία: Το ακριβές ζυγισμένο μέρος του άλατος Mohr που απαιτείται για την παρασκευή 100 cm 3 ενός διαλύματος άλατος Mohr 0,1 M μεταφέρεται ποσοτικά σε μια ογκομετρική φιάλη 100 cm 3, διαλυμένη σε μικρή ποσότητα απεσταγμένου νερού, μετά από πλήρη διάλυση, προσαρμοσμένη στο σημάδι με νερό και αναμειγνύεται. Ένα κλάσμα του προκύπτοντος διαλύματος (ατομική ανάθεση) τοποθετείται σε φιάλη τιτλοδότησης, προστίθεται ίσος όγκος αραιωμένου θειικού οξέος (1:5) και τιτλοδοτείται αργά με διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου έως ότου το διάλυμα γίνει ελαφρώς ροζ, σταθερό για 30°C. δευτερόλεπτα.
Εφαρμογή.
Χρησιμοποιείται στην παραγωγή μελάνι;
Στη βαφή (για χρωματισμό μαλλίσε μαύρο)?
Για τη συντήρηση του ξύλου.
Αναφορές.
- Αύξων αριθμός - 26.
- Η περίοδος είναι η τέταρτη μεγάλη.
- Ομάδα όγδοη, δευτερεύουσα υποομάδα.
- Ατομικό βάρος - 55.847.
- Η δομή του εξωτερικού κελύφους ηλεκτρονίων συμβολίζεται με τον τύπο 3d 6 4s 2.
- - Φε.
- Το όνομα είναι σίδηρος, η ανάγνωση στον τύπο είναι "ferrum".
- Στη φύση, υπάρχουν τέσσερα σταθερά ισότοπα του εν λόγω στοιχείου με μαζικοί αριθμοί 54, 56, 57, 58.
- Σημείο τήξης - 1539 0 C;
- σημείο βρασμού - 2862 0 C;
- δραστηριότητα - μέσος όρος.
- ανθεκτικότητα - υψηλή?
- παρουσιάζει έντονες μαγνητικές ιδιότητες.
- οξέα;
- οξυγόνο (συμπεριλαμβανομένου του αέρα).
- γκρί;
- αλογόνα;
- όταν θερμαίνεται - με άζωτο, φώσφορο, άνθρακα και πυρίτιο.
- με άλατα λιγότερο ενεργών μετάλλων, μειώνοντάς τα σε απλές ουσίες.
- με ζεστό υδρατμό?
- με άλατα σιδήρου σε κατάσταση οξείδωσης +3.
- Πλανητικούς πυρήνες επίγεια ομάδα - 90%.
- Στον φλοιό της γης - 5%.
- Στον μανδύα της Γης - 12%.
- Στον πυρήνα της γης - 86%.
- Σε νερό ποταμού - 2 mg/l.
- Σε θάλασσα και ωκεανό - 0,02 mg/l.
- μαγνητίτης?
- λιμονίτης ή καφέ σιδηρομετάλλευμα.
- βιβιανίτης;
- πυρροτίτης;
- σιδηροπυρίτης;
- σιδηρίτης λίθος;
- μαρκασίτης;
- λελιγίτιδα;
- mispickel?
- μυλαντερίτη και άλλα.
- χυτοσίδηρος;
- ατσάλι.
- οξείδιο;
- υδροξείδιο;
- δυαδικές ενώσεις;
- σύνθετα άλατα?
- σύνθετες ενώσεις.
- Οξείδιο σιδήρου (II).Μαύρη σκόνη, αδιάλυτη στο νερό. Η φύση της σύνδεσης είναι βασική. Ικανό να οξειδώνεται γρήγορα, αλλά και να ανάγεται σε απλή ουσίαμπορεί το ίδιο εύκολα. Διαλύεται σε οξέα, σχηματίζοντας τα αντίστοιχα άλατα. Φόρμουλα - FeO.
- Υδροξείδιο σιδήρου (II).Είναι ένα λευκό άμορφο ίζημα. Σχηματίζεται από την αντίδραση αλάτων με βάσεις (αλκάλια). Παρουσιάζει ασθενείς βασικές ιδιότητες και είναι ικανό να οξειδώνεται γρήγορα στον αέρα σε ενώσεις σιδήρου +3. Τύπος - Fe(OH) 2.
- Άλατα ενός στοιχείου σε καθορισμένη κατάσταση οξείδωσης.Κατά κανόνα έχουν ανοιχτό πράσινο χρώμα του διαλύματος, οξειδώνονται καλά ακόμα και στον αέρα, αποκτώντας και μετατρέπονται σε άλατα σιδήρου 3. Διαλύονται στο νερό. Παραδείγματα ενώσεων: FeCL 2, FeSO 4, Fe(NO 3) 2.
Μεταξύ των καθορισμένων ουσιών, αρκετές ενώσεις έχουν πρακτική σημασία. Πρώτον, (II). Αυτός είναι ο κύριος προμηθευτής ιόντων στο σώμα ενός ατόμου με αναιμία. Όταν μια τέτοια πάθηση διαγνωστεί σε έναν ασθενή, του συνταγογραφούνται σύνθετα φάρμακα με βάση την εν λόγω ένωση. Έτσι αναπληρώνεται η έλλειψη σιδήρου στον οργανισμό.
Δεύτερον, δηλαδή ο θειικός σίδηρος (II), μαζί με τον χαλκό, χρησιμοποιείται για την καταστροφή των γεωργικών παρασίτων στις καλλιέργειες. Η μέθοδος έχει αποδείξει την αποτελεσματικότητά της εδώ και δεκαετίες, επομένως εκτιμάται ιδιαίτερα από τους κηπουρούς και τους κηπουρούς.
Mora's Salt
Αυτή είναι μια ένωση που είναι μια κρυσταλλική ένυδρη ένωση θειικού σιδήρου αμμωνίου. Ο τύπος του είναι γραμμένος ως FeSO 4 *(NH 4) 2 SO 4 *6H 2 O. Μία από τις ενώσεις σιδήρου (II), που χρησιμοποιείται ευρέως στην πράξη. Οι κύριοι τομείς ανθρώπινης χρήσης είναι οι εξής.
- Φαρμακευτικά.
- Επιστημονική έρευνα και εργαστηριακές ογκομετρικές αναλύσεις (για προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε χρώμιο, υπερμαγγανικό κάλιο, βανάδιο).
- Φάρμακο - ως συμπλήρωμα διατροφής για την έλλειψη σιδήρου στο σώμα του ασθενούς.
- Για εμποτισμό ξύλινων προϊόντων, καθώς το αλάτι Mohr προστατεύει από τις διαδικασίες σήψης.
Υπάρχουν και άλλοι τομείς στους οποίους χρησιμοποιείται αυτή η ουσία. Πήρε το όνομά του προς τιμήν του Γερμανού χημικού που ανακάλυψε πρώτος αυτές τις ιδιότητες.
Ουσίες με κατάσταση οξείδωσης του σιδήρου (III)
Οι ιδιότητες των ενώσεων σιδήρου, στις οποίες εμφανίζει κατάσταση οξείδωσης +3, είναι κάπως διαφορετικές από αυτές που συζητήθηκαν παραπάνω. Έτσι, ο χαρακτήρας του αντίστοιχου οξειδίου και υδροξειδίου δεν είναι πλέον βασικός, αλλά έντονο αμφοτερικός. Ας δώσουμε μια περιγραφή των κύριων ουσιών.
Μεταξύ των παραδειγμάτων που δίνονται, από πρακτική άποψη, είναι σημαντικό ένα κρυσταλλικό ένυδρο άλας όπως το FeCL 3* 6H 2 O, ή ο εξαένυδρος χλωριούχος σίδηρος (III). Χρησιμοποιείται στην ιατρική για να σταματήσει την αιμορραγία και να αναπληρώσει τα ιόντα σιδήρου στο σώμα κατά τη διάρκεια της αναιμίας.
Ο εννευδρικός θειικός σίδηρος (III) χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό του πόσιμου νερού επειδή συμπεριφέρεται ως πηκτικό.
Ενώσεις σιδήρου(VI).
Οι τύποι των χημικών ενώσεων του σιδήρου, όπου εμφανίζει ειδική κατάσταση οξείδωσης +6, μπορούν να γραφούν ως εξής:
- K 2 FeO 4 ;
- Na 2 FeO 4 ;
- MgFeO 4 και άλλα.
Έχουν όλα μια κοινή ονομασία - ferrates - και έχουν παρόμοιες ιδιότητες (ισχυροί αναγωγικοί παράγοντες). Είναι επίσης ικανά να απολυμανθούν και έχουν βακτηριοκτόνο δράση. Αυτό τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία του πόσιμου νερού σε βιομηχανική κλίμακα.
Σύνθετες συνδέσεις
Οι ειδικές ουσίες είναι πολύ σημαντικές στην αναλυτική χημεία και όχι μόνο. Αυτά που σχηματίζονται σε υδατικά διαλύματα αλάτων. Αυτές είναι σύνθετες ενώσεις σιδήρου. Τα πιο δημοφιλή και καλά μελετημένα από αυτά είναι τα παρακάτω.
- Εξακυανοφερρικό κάλιο (II) K 4 .Ένα άλλο όνομα για την ένωση είναι κίτρινο άλας αίματος. Χρησιμοποιείται για ποιοτικός ορισμόςσε διάλυμα ιόντος σιδήρου Fe 3+. Ως αποτέλεσμα της έκθεσης, το διάλυμα αποκτά ένα όμορφο φωτεινό μπλε χρώμα, καθώς σχηματίζεται ένα άλλο σύμπλεγμα - το μπλε της Πρωσίας KFe 3+. Από την αρχαιότητα χρησιμοποιήθηκε ως
- Εξακυανοφερρικό κάλιο (III) K 3 .Ένα άλλο όνομα είναι κόκκινο αλάτι αίματος. Χρησιμοποιείται ως αντιδραστήριο υψηλής ποιότητας για τον προσδιορισμό του ιόντος σιδήρου Fe 2+. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα μπλε ίζημα, που ονομάζεται μπλε Turnboole. Χρησιμοποιείται και ως βαφή για υφάσματα.
Σίδηρος σε οργανική ύλη
Ο σίδηρος και οι ενώσεις του, όπως έχουμε ήδη δει, έχουν μεγάλη πρακτική σημασίαστην οικονομική ζωή του ανθρώπου. Ωστόσο, εκτός από αυτό, ο βιολογικός του ρόλος στον οργανισμό δεν είναι λιγότερο μεγάλος, ακόμη και το αντίστροφο.
Υπάρχει μια πολύ σημαντική πρωτεΐνη που περιέχει αυτό το στοιχείο. Αυτή είναι η αιμοσφαιρίνη. Χάρη σε αυτό μεταφέρεται το οξυγόνο και πραγματοποιείται ομοιόμορφη και έγκαιρη ανταλλαγή αερίων. Επομένως, ο ρόλος του σιδήρου σε μια ζωτική διαδικασία - την αναπνοή - είναι απλά τεράστιος.
Συνολικά, το ανθρώπινο σώμα περιέχει περίπου 4 γραμμάρια σιδήρου, τα οποία πρέπει να αναπληρώνονται συνεχώς μέσω της τροφής που καταναλώνεται.
- Οι χημικοί τύποι πρέπει να εισάγονται με διάκριση πεζών-κεφαλαίων
- Οι συνδρομητές εισάγονται ως κανονικοί αριθμοί
- Το σημείο στη μεσαία γραμμή (σύμβολο πολλαπλασιασμού), που χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, στους τύπους των κρυσταλλικών υδριτών, αντικαθίσταται από ένα κανονικό σημείο.
- Παράδειγμα: αντί για CuSO4·5H2O στον μετατροπέα, για ευκολία εισαγωγής, χρησιμοποιείται η ορθογραφία CuSO4.5H2O.
- άλας (χλωριούχο νάτριο) NaCl
- ζάχαρη (σακχαρόζη) C12H22O11
- ξύδι (διάλυμα οξικού οξέος) CH3COOH
- καθορίζω ατομικές μάζεςστοιχεία σύμφωνα με τον περιοδικό πίνακα·
- προσδιορίστε τον αριθμό των ατόμων κάθε στοιχείου στον τύπο της ένωσης.
- προσδιορίστε τη μοριακή μάζα προσθέτοντας τις ατομικές μάζες των στοιχείων που περιλαμβάνονται στην ένωση, πολλαπλασιαζόμενες με τον αριθμό τους.
- δύο άτομα άνθρακα
- τέσσερα άτομα υδρογόνου
- δύο άτομα οξυγόνου
- άνθρακας C = 2 × 12,0107 g/mol = 24,0214 g/mol
- υδρογόνο H = 4 × 1,00794 g/mol = 4,03176 g/mol
- οξυγόνο Ο = 2 × 15,9994 g/mol = 31,9988 g/mol
- μοριακή μάζα = 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 = 60,05196 g/mol
Lurie Yu.Yu. Οδηγός για αναλυτική χημεία.
Μόσχα, 1972;
Μεθοδολογικές οδηγίες “Instrumental method of analysis”, Perm, 2004;
Μεθοδολογικές οδηγίες «Ποιοτική χημική ανάλυση», Perm, 2003;
Μεθοδολογικές οδηγίες “Quantitative chemical analysis”, Perm, 2004;
Rabinovich V.A., Khavin Z.Ya. Σύντομο βιβλίο αναφοράς χημικών, Λένινγκραντ, 1991;
"Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια"
ΟΡΙΣΜΟΣΣίδερο - στοιχείο της όγδοης ομάδας της τέταρτης περιόδου του Περιοδικού Πίνακαχημικά στοιχεία
D. I. Mendeleev. Και ο αριθμός τόμου είναι 26. Το σύμβολο είναι Fe (Λατινικά "ferrum"). Ένα από τα πιο κοινά σεφλοιό της γης
μέταλλα (δεύτερη θέση μετά το αλουμίνιο).
Φυσικές ιδιότητες του σιδήρου Σίδερο - μέταλλογκρί
. Στην καθαρή του μορφή είναι αρκετά μαλακό, εύπλαστο και παχύρρευστο. Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του εξωτερικού επιπέδου ενέργειας είναι 3d 6 4s 2. Στις ενώσεις του, ο σίδηρος εμφανίζει καταστάσεις οξείδωσης «+2» και «+3». Το σημείο τήξης του σιδήρου είναι 1539 C. Ο σίδηρος σχηματίζει δύο κρυσταλλικές τροποποιήσεις: α- και γ-σίδηρος. Το πρώτο από αυτά έχει ένα κυβικό πλέγμα με κέντρο το σώμα, το δεύτερο έχει ένα κυβικό πλέγμα με επίκεντρο το πρόσωπο. Ο α-σίδηρος είναι θερμοδυναμικά σταθερός σε δύο κλίμακες θερμοκρασίας: κάτω από 912 και από 1394 C έως το σημείο τήξης. Μεταξύ 912 και 1394C ο γ-σίδηρος είναι σταθερός.
Οι μηχανικές ιδιότητες του σιδήρου εξαρτώνται από την καθαρότητά του - την περιεκτικότητα ακόμη και σε πολύ μικρές ποσότητες άλλων στοιχείων σε αυτόν. Ο συμπαγής σίδηρος έχει την ικανότητα να διαλύει πολλά στοιχεία στον εαυτό του.
Χημικές ιδιότητες του σιδήρου
2Fe + 3/2O 2 + nH 2 O = Fe 2 O 3 × H 2 O.
Με έλλειψη οξυγόνου ή δύσκολη πρόσβαση, σχηματίζεται μικτό οξείδιο (II, III) Fe 3 O 4:
3Fe + 4H 2 O (v) ↔ Fe 3 O 4 + 4H 2.
Ο σίδηρος διαλύεται σε υδροχλωρικό οξύ οποιασδήποτε συγκέντρωσης:
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2.
Η διάλυση σε αραιό θειικό οξύ συμβαίνει με παρόμοιο τρόπο:
Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2.
Σε πυκνά διαλύματα θειικού οξέος, ο σίδηρος οξειδώνεται σε σίδηρο (III):
2Fe + 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O.
Ωστόσο, στο θειικό οξύ, η συγκέντρωση του οποίου είναι κοντά στο 100%, ο σίδηρος γίνεται παθητικός και πρακτικά δεν εμφανίζεται αλληλεπίδραση. Ο σίδηρος διαλύεται σε αραιά και μετρίως συμπυκνωμένα διαλύματα νιτρικού οξέος:
Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O.
Σε υψηλές συγκεντρώσεις νιτρικού οξέος, η διάλυση επιβραδύνεται και ο σίδηρος γίνεται παθητικός.
Όπως και άλλα μέταλλα, ο σίδηρος αντιδρά με απλές ουσίες. Αντιδράσεις μεταξύ σιδήρου και αλογόνων (ανεξάρτητα από τον τύπο του αλογόνου) συμβαίνουν όταν θερμαίνονται. Η αλληλεπίδραση του σιδήρου με το βρώμιο συμβαίνει σε αυξημένη τάση ατμών του τελευταίου:
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3;
3Fe + 4I 2 = Fe 3 I 8.
Η αλληλεπίδραση του σιδήρου με το θείο (σκόνη), το άζωτο και το φώσφορο εμφανίζεται επίσης όταν θερμαίνεται:
6Fe + N 2 = 2Fe 3 N;
2Fe + P = Fe 2 P;
3Fe + P = Fe 3 P.
Ο σίδηρος είναι ικανός να αντιδρά με αμέταλλα όπως ο άνθρακας και το πυρίτιο:
3Fe + C = Fe 3 C;
Μεταξύ των αντιδράσεων αλληλεπίδρασης σιδήρου με σύνθετες ουσίεςΟι ακόλουθες αντιδράσεις παίζουν ιδιαίτερο ρόλο - ο σίδηρος είναι ικανός να μειώνει τα μέταλλα που βρίσκονται στη σειρά δραστηριότητας στα δεξιά του από διαλύματα αλάτων (1), μειώνοντας τις ενώσεις σιδήρου (III) (2):
Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu (1);
Fe + 2FeCl 3 = 3FeCl 2 (2).
Ο σίδηρος, σε αυξημένη πίεση, αντιδρά με ένα οξείδιο που δεν σχηματίζει άλατα - CO για να σχηματίσει ουσίες σύνθετης σύνθεσης - καρβονύλια - Fe (CO) 5, Fe 2 (CO) 9 και Fe 3 (CO) 12.
Ο σίδηρος, απουσία ακαθαρσιών, είναι σταθερός στο νερό και σε αραιά αλκαλικά διαλύματα.
Λήψη σιδήρου
Η κύρια μέθοδος λήψης σιδήρου είναι από σιδηρομετάλλευμα (αιματίτης, μαγνητίτης) ή ηλεκτρόλυση διαλυμάτων των αλάτων του (στην περίπτωση αυτή λαμβάνεται «καθαρός» σίδηρος, δηλαδή σίδηρος χωρίς ακαθαρσίες).
Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1
| Ασκηση | Ζυγαριά σιδήρου Fe 3 O 4 βάρους 10 g κατεργάστηκε αρχικά με 150 ml διαλύματος υδροχλωρικού οξέος (πυκνότητα 1,1 g/ml) με κλάσμα μάζας υδροχλωρίου 20%, και στη συνέχεια προστέθηκε περίσσεια σιδήρου στο προκύπτον διάλυμα. Προσδιορίστε τη σύνθεση του διαλύματος (σε % κατά βάρος). |
| Διάλυμα | Ας γράψουμε τις εξισώσεις αντίδρασης σύμφωνα με τις συνθήκες του προβλήματος: 8HCl + Fe 3 O 4 = FeCl 2 + 2 FeCl 3 + 4H 2 O (1); 2FeCl 3 + Fe = 3FeCl 2 (2). Γνωρίζοντας την πυκνότητα και τον όγκο ενός διαλύματος υδροχλωρικού οξέος, μπορείτε να βρείτε τη μάζα του: m sol (HCl) = V(HCl) × ρ (HCl); m sol (HCl) = 150×1,1 = 165 g. Ας υπολογίσουμε τη μάζα του υδροχλωρίου: m(HCl) = m sol (HCl) ×ω(HCl)/100%; m(HCl) = 165×20%/100% = 33 g. Μοριακή μάζα (μάζα ενός mole) υδροχλωρικού οξέος, υπολογισμένη χρησιμοποιώντας τον πίνακα χημικών στοιχείων του D.I. Mendeleev – 36,5 g/mol. Ας βρούμε την ποσότητα του υδροχλωρίου: v(HCl) = m(HCl)/M(HCl); v(HCl) = 33/36,5 = 0,904 mol. Μοριακή μάζα (μάζα ενός mole) κλίμακας, υπολογισμένη χρησιμοποιώντας τον πίνακα χημικών στοιχείων του D.I. Mendeleev – 232 g/mol. Ας βρούμε την ποσότητα της ουσίας κλίμακας: v(Fe 3 O 4) = 10/232 = 0,043 mol. Σύμφωνα με την εξίσωση 1, v(HCl): v(Fe 3 O 4) = 1:8, επομένως, v(HCl) = 8 v(Fe 3 O 4) = 0,344 mol. Τότε, η ποσότητα υδροχλωρίου που υπολογίζεται από την εξίσωση (0,344 mol) θα είναι μικρότερη από αυτή που υποδεικνύεται στη δήλωση του προβλήματος (0,904 mol). Επομένως, το υδροχλωρικό οξύ είναι σε περίσσεια και θα συμβεί μια άλλη αντίδραση: Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 (3). Ας προσδιορίσουμε την ποσότητα της ουσίας χλωριούχου σιδήρου που σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα της πρώτης αντίδρασης (χρησιμοποιούμε δείκτες για να δηλώσουμε μια συγκεκριμένη αντίδραση): ν 1 (FeCl 2): ν(Fe 2 O 3) = 1:1 = 0,043 mol; ν 1 (FeCl 3): ν(Fe 2 O 3) = 2:1; v 1 (FeCl 3) = 2 × v (Fe 2 O 3) = 0,086 mol. Ας προσδιορίσουμε την ποσότητα του υδροχλωρίου που δεν αντέδρασε στην αντίδραση 1 και την ποσότητα του χλωριούχου σιδήρου (II) που σχηματίστηκε κατά την αντίδραση 3: v rem (HCl) = v(HCl) – v 1 (HCl) = 0,904 – 0,344 = 0,56 mol; v 3 (FeCl 2): v rem (HCl) = 1:2; v 3 (FeCl 2) = 1/2 × v rem (HCl) = 0,28 mol. Ας προσδιορίσουμε την ποσότητα της ουσίας FeCl 2 που σχηματίστηκε κατά την αντίδραση 2, τη συνολική ποσότητα της ουσίας FeCl 2 και τη μάζα της: v2 (FeCl 3) = v 1 (FeCl 3) = 0,086 mol; v 2 (FeCl 2): v 2 (FeCl 3) = 3:2; v2 (FeCl 2) = 3/2× v 2 (FeCl 3) = 0,129 mol; v άθροισμα (FeCl 2) = v 1 (FeCl 2) + v 2 (FeCl 2) + v 3 (FeCl 2) = 0,043 + 0,129 + 0,28 = 0,452 mol; m(FeCl 2) = v άθροισμα (FeCl 2) × M (FeCl 2) = 0,452 × 127 = 57,404 g. Ας προσδιορίσουμε την ποσότητα της ουσίας και της μάζας του σιδήρου που εισήλθε στις αντιδράσεις 2 και 3: v 2 (Fe): v 2 (FeCl 3) = 1:2; v 2 (Fe) = 1/2× v 2 (FeCl 3) = 0,043 mol; v 3 (Fe): v rem (HCl) = 1:2; v 3 (Fe) = 1/2×v rem (HCl) = 0,28 mol; v άθροισμα (Fe) = v 2 (Fe) + v 3 (Fe) = 0,043+0,28 = 0,323 mol; m(Fe) = v άθροισμα (Fe) ×M(Fe) = 0,323 ×56 = 18,088 g. Ας υπολογίσουμε την ποσότητα της ουσίας και τη μάζα του υδρογόνου που απελευθερώνεται στην αντίδραση 3: v(H2) = 1/2×v rem (HCl) = 0,28 mol; m(H2) = v(H2) ×M(H2) = 0,28 x 2 = 0,56 g. Προσδιορίστε τη μάζα του διαλύματος που προκύπτει m’ sol και κλάσμα μάζας FeCl 2 σε αυτό: m’ sol = m sol (HCl) + m(Fe 3 O 4) + m(Fe) – m(H 2); |
Το ανθρώπινο σώμα περιέχει περίπου 5 g σιδήρου, το μεγαλύτερο μέρος του (70%) είναι μέρος της αιμοσφαιρίνης του αίματος.
Φυσικές ιδιότητες
Στην ελεύθερη του κατάσταση, ο σίδηρος είναι ένα ασημί-λευκό μέταλλο με γκριζωπή απόχρωση. Ο καθαρός σίδηρος είναι όλκιμος και έχει σιδηρομαγνητικές ιδιότητες. Στην πράξη, συνήθως χρησιμοποιούνται κράματα σιδήρου - χυτοσίδηρος και χάλυβας.
Ο Fe είναι το πιο σημαντικό και πιο άφθονο στοιχείο από τα εννέα d-μέταλλα της υποομάδας της Ομάδας VIII. Μαζί με το κοβάλτιο και το νικέλιο σχηματίζει την «οικογένεια σιδήρου».
Όταν σχηματίζει ενώσεις με άλλα στοιχεία, χρησιμοποιεί συχνά 2 ή 3 ηλεκτρόνια (B = II, III).
Ο σίδηρος, όπως σχεδόν όλα τα στοιχεία d της ομάδας VIII, δεν εμφανίζει υψηλότερο σθένος ίσο με τον αριθμό της ομάδας. Το μέγιστο σθένος του φτάνει στο VI και εμφανίζεται εξαιρετικά σπάνια.
Οι πιο τυπικές ενώσεις είναι εκείνες στις οποίες τα άτομα Fe βρίσκονται σε καταστάσεις οξείδωσης +2 και +3.
Μέθοδοι λήψης σιδήρου
1. Ο τεχνικός σίδηρος (κράμα με άνθρακα και άλλες προσμίξεις) λαμβάνεται με ανθρακοθερμική αναγωγή των φυσικών του ενώσεων σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:
Η ανάρρωση γίνεται σταδιακά, σε 3 στάδια:
1) 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2
2) Fe 3 O 4 + CO = 3 FeO + CO 2
3) FeO + CO = Fe + CO 2
Ο χυτοσίδηρος που προκύπτει από αυτή τη διαδικασία περιέχει περισσότερο από 2% άνθρακα. Στη συνέχεια, ο χυτοσίδηρος χρησιμοποιείται για την παραγωγή κραμάτων χάλυβα - σιδήρου που περιέχουν λιγότερο από 1,5% άνθρακα.
2. Ο πολύ καθαρός σίδηρος λαμβάνεται με έναν από τους ακόλουθους τρόπους:
α) αποσύνθεση πεντακαρβονυλίου Fe
Fe(CO) 5 = Fe + 5СО
β) αναγωγή του καθαρού FeO με υδρογόνο
FeO + H 2 = Fe + H 2 O
γ) ηλεκτρόλυση υδατικών διαλυμάτων αλάτων Fe +2
FeC 2 O 4 = Fe + 2CO 2
οξαλικός σίδηρος (II).
Χημικές ιδιότητες
Fe - μέταλλο μέση δραστηριότητα, εκθέματα γενικές ιδιότητες, χαρακτηριστικό των μετάλλων.
Ένα μοναδικό χαρακτηριστικό είναι η ικανότητα «σκουριάς» σε υγρό αέρα:
Ελλείψει υγρασίας με ξηρό αέρα, ο σίδηρος αρχίζει να αντιδρά αισθητά μόνο στους T > 150°C. κατά την πύρωση, σχηματίζεται "λέπια σιδήρου" Fe 3 O 4:
3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4
Ο σίδηρος δεν διαλύεται στο νερό απουσία οξυγόνου. Σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, ο Fe αντιδρά με τους υδρατμούς, εκτοπίζοντας το υδρογόνο από τα μόρια του νερού:
3 Fe + 4H 2 O(g) = 4H 2
Ο μηχανισμός της σκουριάς είναι η ηλεκτροχημική διάβρωση. Το προϊόν σκουριάς παρουσιάζεται σε απλοποιημένη μορφή. Πράγματι, σχηματίζεται ένα χαλαρό στρώμα μίγματος οξειδίων και υδροξειδίων μεταβλητής σύστασης. Σε αντίθεση με το φιλμ Al 2 O 3, αυτό το στρώμα δεν προστατεύει το σίδηρο από περαιτέρω καταστροφή.
Τύποι διάβρωσης
Προστασία του σιδήρου από τη διάβρωση
1. Αλληλεπίδραση με αλογόνα και θείο σε υψηλές θερμοκρασίες.
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3
2Fe + 3F 2 = 2FeF 3
Fe + I 2 = FeI 2
Σχηματίζονται ενώσεις στις οποίες κυριαρχεί ο ιοντικός τύπος δεσμού.
2. Αλληλεπίδραση με φώσφορο, άνθρακα, πυρίτιο (ο σίδηρος δεν συνδυάζεται άμεσα με Ν2 και Η2, αλλά τα διαλύει).
Fe + P = Fe x P y
Fe + C = Fe x C y
Fe + Si = Fe x Si y
Σχηματίζονται ουσίες μεταβλητής σύνθεσης, όπως βερτολλίδες (η ομοιοπολική φύση του δεσμού κυριαρχεί στις ενώσεις)
3. Αλληλεπίδραση με «μη οξειδωτικά» οξέα (HCl, H 2 SO 4 αραι.)
Fe 0 + 2H + → Fe 2+ + H 2
Δεδομένου ότι ο Fe βρίσκεται στη σειρά δραστηριότητας στα αριστερά του υδρογόνου (E° Fe/Fe 2+ = -0,44 V), είναι ικανός να εκτοπίσει το H 2 από τα συνηθισμένα οξέα.
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2
4. Αλληλεπίδραση με «οξειδωτικά» οξέα (HNO 3, H 2 SO 4 συμπ.)
Fe 0 - 3e - → Fe 3+
Το συμπυκνωμένο HNO 3 και το H 2 SO 4 «παθητικοποιούν» τον σίδηρο, έτσι σε συνηθισμένες θερμοκρασίες το μέταλλο δεν διαλύεται σε αυτά. Με ισχυρή θέρμανση, εμφανίζεται αργή διάλυση (χωρίς να απελευθερωθεί H 2).
Στην ενότητα Ο σίδηρος HNO 3 διαλύεται, διοχετεύεται σε διάλυμα με τη μορφή κατιόντων Fe 3+ και το όξινο ανιόν ανάγεται σε NO*:
Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O
Πολύ διαλυτό σε μείγμα HCl και HNO 3
5. Σχέση με αλκάλια
ΣΕ υδατικά διαλύματαΟ Fe δεν διαλύεται στα αλκάλια. Αντιδρά με λιωμένα αλκάλια μόνο σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες.
6. Η αλληλεπίδραση με τα άλατα είναι μικρότερη ενεργά μέταλλα
Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu
Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0
7. Αλληλεπίδραση με αέριο μονοξείδιο του άνθρακα (t = 200°C, P)
Fe (σκόνη) + 5CO (g) = Fe 0 (CO) 5 σίδηρος πεντακαρβονύλιο
Ενώσεις Fe(III).
Fe 2 O 3 - οξείδιο σιδήρου (III).
Κόκκινο-καφέ σκόνη, n. r. σε H 2 O. Στη φύση - «κόκκινο σιδηρομετάλλευμα».
Μέθοδοι απόκτησης:
1) αποσύνθεση υδροξειδίου του σιδήρου (III).
2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O
2) ψήσιμο πυρίτη
4FeS 2 + 11O 2 = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3
3) αποσύνθεση νιτρικών
Χημικές ιδιότητες
Το Fe 2 O 3 είναι ένα βασικό οξείδιο με σημάδια αμφοτερικότητας.
I. Οι κύριες ιδιότητες εκδηλώνονται στην ικανότητα αντίδρασης με οξέα:
Fe 2 O 3 + 6H + = 2Fe 3+ + ZH 2 O
Fe 2 O 3 + 6HCI = 2FeCI 3 + 3H 2 O
Fe 2 O 3 + 6HNO 3 = 2Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O
II. Ασθενείς ιδιότητες οξέος. Το Fe 2 O 3 δεν διαλύεται σε υδατικά διαλύματα αλκαλίων, αλλά όταν συντήκεται με στερεά οξείδια, τα αλκάλια και τα ανθρακικά σχηματίζουν φερρίτες:
Fe 2 O 3 + CaO = Ca(FeO 2) 2
Fe 2 O 3 + 2NaOH = 2NaFeO 2 + H 2 O
Fe 2 O 3 + MgCO 3 = Mg (FeO 2) 2 + CO 2
III. Fe 2 O 3 - πρώτη ύλη για την παραγωγή σιδήρου στη μεταλλουργία:
Fe 2 O 3 + ZS = 2Fe + ZSO ή Fe 2 O 3 + ZSO = 2Fe + ZSO 2
Fe(OH) 3 - υδροξείδιο σιδήρου (III).
Μέθοδοι απόκτησης:
Λαμβάνεται από τη δράση των αλκαλίων σε διαλυτά άλατα Fe 3+:
FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl
Κατά τη στιγμή της παρασκευής, το Fe(OH) 3 είναι ένα κόκκινο-καφέ βλεννώδες-άμορφο ίζημα.
Το υδροξείδιο Fe(III) σχηματίζεται επίσης κατά την οξείδωση του Fe και του Fe(OH) 2 σε υγρό αέρα:
4Fe + 6H 2 O + 3O 2 = 4Fe(OH) 3
4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3
Το υδροξείδιο Fe(III) είναι το τελικό προϊόν της υδρόλυσης των αλάτων Fe 3+.
Χημικές ιδιότητες
Fe(OH) 3 - πολύ αδύναμο θεμέλιο(πολύ ασθενέστερο από το Fe(OH) 2). Παρουσιάζει αξιοσημείωτες όξινες ιδιότητες. Έτσι, το Fe(OH) 3 έχει αμφοτερικό χαρακτήρα:
1) αντιδράσεις με οξέα συμβαίνουν εύκολα:
2) φρέσκο ίζημα Fe(OH) 3 διαλύεται σε θερμό συμπ. διαλύματα ΚΟΗ ή NaOH με σχηματισμό υδροξοσυμπλοκών:
Fe(OH) 3 + 3KOH = K 3
Σε ένα αλκαλικό διάλυμα, το Fe(OH) 3 μπορεί να οξειδωθεί σε φερρικά (άλατα του οξέος σιδήρου H 2 FeO 4 που δεν απελευθερώνονται σε ελεύθερη κατάσταση):
2Fe(OH) 3 + 10KOH + 3Br 2 = 2K 2 FeO 4 + 6KBr + 8H 2 O
Άλατα Fe 3+
Τα πιο πρακτικά σημαντικά είναι: Fe 2 (SO 4) 3, FeCl 3, Fe(NO 3) 3, Fe(SCN) 3, K 3 4 - κίτρινο άλας αίματος = Fe 4 3 Πρωσικό μπλε (σκούρο μπλε ίζημα)
β) Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3 θειοκυανικός Fe(III) (ερυθρό διάλυμα αίματος)
Τα πρώτα προϊόντα από σίδηρο και τα κράματά του βρέθηκαν κατά τις ανασκαφές και χρονολογούνται περίπου στην 4η χιλιετία π.Χ. Δηλαδή, ακόμη και οι αρχαίοι Αιγύπτιοι και Σουμέριοι χρησιμοποιούσαν κοιτάσματα μετεωριτών αυτής της ουσίας για την κατασκευή κοσμημάτων και ειδών οικιακής χρήσης, καθώς και όπλων.
Σήμερα, οι ενώσεις σιδήρου διαφόρων ειδών, καθώς και το καθαρό μέταλλο, είναι οι πιο κοινές και χρησιμοποιούμενες ουσίες. Δεν είναι τυχαίο που ο 20ός αιώνας θεωρήθηκε σιδερένιος. Εξάλλου, πριν από την έλευση και την ευρεία χρήση του πλαστικού και των σχετικών υλικών, ήταν αυτή η ένωση που είχε καθοριστική σημασία για τον άνθρωπο. Τι είναι αυτό το στοιχείο και ποιες ουσίες σχηματίζει, θα εξετάσουμε σε αυτό το άρθρο.
Χημικό στοιχείο σίδηρος
Εάν λάβουμε υπόψη τη δομή ενός ατόμου, τότε πρώτα απ 'όλα θα πρέπει να υποδείξουμε τη θέση του στον περιοδικό πίνακα.
Το χημικό στοιχείο σίδηρος έχει επίσης περίπου 20 διαφορετικά ισότοπα, τα οποία δεν είναι σταθερά. Πιθανές καταστάσεις οξείδωσης που ένα δεδομένο άτομο μπορεί να εμφανίσει:
Δεν είναι μόνο το ίδιο το στοιχείο σημαντικό, αλλά και το δικό του διάφορες συνδέσειςκαι κράματα.
Φυσικές ιδιότητες
Ως απλή ουσία, ο σίδηρος έχει έντονο μεταλλισμό. Είναι δηλαδή ένα ασημί-λευκό μέταλλο με γκρι απόχρωση, έχοντας υψηλού βαθμούελατότητα και ολκιμότητα και υψηλή θερμοκρασίατήξη και βρασμό. Αν δούμε αναλυτικότερα τα χαρακτηριστικά, τότε:
Ανάλογα με τις συνθήκες και τις διαφορετικές θερμοκρασίες, υπάρχουν αρκετές τροποποιήσεις που σχηματίζει ο σίδηρος. Οι φυσικές τους ιδιότητες διαφέρουν επειδή τα κρυσταλλικά πλέγματα διαφέρουν.
Όλες οι τροποποιήσεις έχουν διάφορα είδηδομή των κρυσταλλικών δικτυωμάτων, και επίσης διαφέρουν στις μαγνητικές ιδιότητες.
Χημικές ιδιότητες
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η απλή ουσία σίδηρος εμφανίζει μέση χημική δραστηριότητα. Ωστόσο, σε μια κατάσταση λεπτής διασποράς 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 επικαλύπτονται με ενώσεις κραμάτων. Ο σίδηρος μπορεί να αλληλεπιδράσει με:
Είναι προφανές ότι, επιδεικνύοντας τέτοια δραστηριότητα, το μέταλλο είναι ικανό να σχηματίζει διάφορες ενώσεις, ποικίλες και πολικές σε ιδιότητες. Αυτό συμβαίνει. Ο σίδηρος και οι ενώσεις του είναι εξαιρετικά ποικίλες και χρησιμοποιούνται σε μια μεγάλη ποικιλία κλάδων της επιστήμης, της τεχνολογίας και της ανθρώπινης βιομηχανικής δραστηριότητας.
Κατανομή στη φύση
Οι φυσικές ενώσεις του σιδήρου βρίσκονται αρκετά συχνά, γιατί είναι το δεύτερο πιο κοινό στοιχείο στον πλανήτη μας μετά το αλουμίνιο. Ταυτόχρονα, το μέταλλο βρίσκεται εξαιρετικά σπάνια στην καθαρή του μορφή, ως μέρος μετεωριτών, γεγονός που υποδηλώνει τις μεγάλες του συσσωρεύσεις στο διάστημα. Ο κύριος όγκος περιέχεται σε μεταλλεύματα, πετρώματα και ορυκτά.
Αν μιλάμε για το ποσοστό του εν λόγω στοιχείου στη φύση, μπορούμε να δώσουμε τα ακόλουθα στοιχεία.
Οι πιο κοινές ενώσεις σιδήρου σχηματίζουν τα ακόλουθα μέταλλα:
Αυτή είναι ακόμα μια μακρά λίστα, γιατί υπάρχουν πραγματικά πολλά από αυτά. Επιπλέον, είναι ευρέως διαδεδομένα διάφορα κράματα που δημιουργούνται από τον άνθρωπο. Αυτές είναι επίσης ενώσεις σιδήρου που είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς χωρίς. σύγχρονη ζωήάνθρωποι. Αυτά περιλαμβάνουν δύο βασικούς τύπους:
Ο σίδηρος είναι επίσης πολύτιμο πρόσθετο σε πολλά κράματα νικελίου.
Ενώσεις σιδήρου(II).
Αυτά περιλαμβάνουν εκείνα στα οποία η κατάσταση οξείδωσης του στοιχείου σχηματισμού είναι +2. Είναι αρκετά πολλά, γιατί περιλαμβάνουν:
Φόρμουλες χημικές ενώσεις, όπου ο σίδηρος εμφανίζει την καθορισμένη κατάσταση οξείδωσης, είναι ξεχωριστά για κάθε κατηγορία. Ας δούμε τα πιο σημαντικά και κοινά από αυτά.
Μετατροπέας μήκους και απόστασης Μετατροπέας μάζας Μετατροπέας μετρήσεων όγκου χύμα προϊόντων και προϊόντων διατροφής Μετατροπέας περιοχής Μετατροπέας όγκου και μονάδων μέτρησης σε μαγειρικές συνταγές Μετατροπέας θερμοκρασίας Μετατροπέας πίεσης, μηχανικής καταπόνησης, συντελεστής Young's Μετατροπέας ενέργειας και εργασίας Μετατροπέας ισχύος Μετατροπέας δύναμης Μετατροπέας χρόνου Μετατροπέας γραμμικής ταχύτητας Μετατροπέας επίπεδης γωνίας Μετατροπέας θερμικής απόδοσης και οικονομίας καυσίμου Μετατροπέας αριθμού σε διάφορα συστήματασημειογραφία Μετατροπέας μονάδων μέτρησης ποσότητας πληροφοριών Ισοτιμίες συναλλάγματος Διαστάσεις γυναικεία ενδύματακαι παπούτσια Μετατροπέας μεγεθών ανδρικών ενδυμάτων και παπουτσιών γωνιακή ταχύτητακαι ταχύτητα περιστροφής Μετατροπέας επιτάχυνσης Μετατροπέας γωνιώδης επιτάχυνσηΜετατροπέας πυκνότητας Ειδικός Μετατροπέας Όγκου Μετατροπέας Ροπής Αδράνειας Μετατροπέας Ροπής Δύναμης Μετατροπέας Μετατροπέας Ροπής ειδική θερμότητακαύση (κατά μάζα) Μετατροπέας ενεργειακής πυκνότητας και ειδικής θερμότητας καύσης καυσίμου (κατ' όγκο) Μετατροπέας διαφοράς θερμοκρασίας Μετατροπέας συντελεστή θερμικής διαστολής Μετατροπέας θερμικής αντίστασης Μετατροπέας ειδικής θερμικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ειδική θερμοχωρητικότηταΜετατροπέας ισχύος έκθεσης ενέργειας και θερμικής ακτινοβολίας Μετατροπέας πυκνότητας ροής θερμότητας Μετατροπέας συντελεστή μεταφοράς θερμότητας Μετατροπέας ρυθμού ροής όγκου Μετατροπέας ταχύτητας ροής μάζας Μετατροπέας μοριακού ρυθμού ροής Μετατροπέας μοριακής πυκνότητας ροής Μετατροπέας μοριακής συγκέντρωσης συγκέντρωσης μάζας Μετατροπέας δυναμικού (απόλυτου) μετατροπέα ιξώδους κινηματικό ιξώδεςΜετατροπέας επιφανειακής τάσης Μετατροπέας διαπερατότητας ατμών Μετατροπέας πυκνότητας ροής υδρατμών Μετατροπέας στάθμης ήχου Μετατροπέας ευαισθησίας μικροφώνου Μετατροπέας στάθμης πίεσης ήχου (SPL) Μετατροπέας στάθμης πίεσης ήχου με επιλεγμένη πίεση αναφοράς Μετατροπέας φωτεινότητας Μετατροπέας φωτεινότητας Μετατροπέας φωτεινότητας Μετατροπέας φωτεινότητας γραφικών υπολογιστή Μετατροπέας ανάλυσης συχνότητας και μήκους κύματος Optticaloptical και εστιακό μήκος διόπτρας Ισχύς και μεγέθυνση φακού (×) Μετατροπέας ηλεκτρικού φορτίου Μετατροπέας γραμμικής πυκνότητας φορτίου Μετατροπέας πυκνότητας επιφανειακής φόρτισης Μετατροπέας πυκνότητας φόρτισης όγκου ηλεκτρικό ρεύμαΓραμμικός μετατροπέας πυκνότητας ρεύματος Μετατροπέας πυκνότητας επιφανειακού ρεύματος Μετατροπέας τάσης ηλεκτρικό πεδίοΜετατροπέας ηλεκτροστατικού δυναμικού και τάσης Μετατροπέας ηλεκτρικής αντίστασης Μετατροπέας ηλεκτρικής αντίστασης Μετατροπέας ηλεκτρικής αντίστασης Μετατροπέας ηλεκτρικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ηλεκτρικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ηλεκτρικής χωρητικότητας Μετατροπέας επαγωγής Αμερικάνικος μετατροπέας μετρητή σύρματος Επίπεδα σε dBm (dBm ή dBmW), dBV (dBV (dBV και άλλες μονάδες μετατροπής δύναμης Mag. μαγνητικό πεδίοΜετατροπέας μαγνητική ροήΜετατροπέας μαγνητικής επαγωγής Ακτινοβολία. Μετατροπέας ρυθμού δόσης απορροφούμενης από ιονίζουσα ακτινοβολία Ραδιενέργεια. Μετατροπέας ραδιενεργού αποσύνθεσης Ακτινοβολία. Μετατροπέας δόσης έκθεσης Ακτινοβολία. Μετατροπέας απορροφημένης δόσης Μετατροπέας δεκαδικά προθέματαΜεταφορά δεδομένων τυπογραφίας και μονάδας απεικόνισης Μετατροπέας μονάδας όγκου ξυλείας Υπολογισμός μοριακής μάζας Περιοδικός πίνακαςχημικά στοιχεία D. I. Mendeleev
Χημικός τύπος
Μοριακή μάζα Fe 2 (SO 4) 3, θειικός σίδηρος (III). 399.8778 g/mol
55.845 2+(32.065+15.9994 4) 3
Κλάσματα μάζας στοιχείων στην ένωση
Χρήση του Υπολογιστή Μοριακής Μάζας
Υπολογιστής μοριακής μάζας
Τυφλοπόντικας
Όλες οι ουσίες αποτελούνται από άτομα και μόρια. Στη χημεία, είναι σημαντικό να μετρηθεί με ακρίβεια η μάζα των ουσιών που αντιδρούν και παράγονται ως αποτέλεσμα. Εξ ορισμού, το mole είναι η μονάδα SI της ποσότητας μιας ουσίας. Ένα mole περιέχει ακριβώς 6,02214076×10²³ στοιχειώδη σωματίδια. Αυτή η τιμή είναι αριθμητικά ίση με τη σταθερά του Avogadro N A όταν εκφράζεται σε μονάδες mol-1 και ονομάζεται αριθμός Avogadro. Ποσότητα ουσίας (σύμβολο n) ενός συστήματος είναι ένα μέτρο του αριθμού των δομικών στοιχείων. Δομικό στοιχείομπορεί να είναι άτομο, μόριο, ιόν, ηλεκτρόνιο ή οποιοδήποτε σωματίδιο ή ομάδα σωματιδίων.
Η σταθερά του Avogadro N A = 6,02214076×1023 mol-1. Ο αριθμός του Avogadro είναι 6,02214076×10²³.
Με άλλα λόγια, ένα mole είναι μια ποσότητα ουσίας ίση σε μάζα με το άθροισμα των ατομικών μαζών των ατόμων και των μορίων της ουσίας, πολλαπλασιαζόμενη με τον αριθμό του Avogadro. Η μονάδα ποσότητας μιας ουσίας, το mole, είναι μία από τις επτά βασικές μονάδες SI και συμβολίζεται με το mole. Δεδομένου ότι το όνομα της μονάδας και το σύμβολό της είναι το ίδιο, θα πρέπει να σημειωθεί ότι το σύμβολο δεν απορρίπτεται, σε αντίθεση με το όνομα της μονάδας, το οποίο μπορεί να απορριφθεί σύμφωνα με τους συνήθεις κανόνες της ρωσικής γλώσσας. Ένα mole καθαρού άνθρακα-12 ισούται με ακριβώς 12 g.
Μοριακή μάζα
Μοριακή μάζα - φυσική ιδιοκτησίαμιας ουσίας, που ορίζεται ως ο λόγος της μάζας αυτής της ουσίας προς την ποσότητα της ουσίας σε mol. Με άλλα λόγια, αυτή είναι η μάζα ενός mole μιας ουσίας. Η μονάδα μοριακής μάζας SI είναι kg/mol (kg/mol). Ωστόσο, οι χημικοί συνηθίζουν να χρησιμοποιούν την πιο βολική μονάδα g/mol.
μοριακή μάζα= g/mol
Μοριακή μάζα στοιχείων και ενώσεων
Οι ενώσεις είναι ουσίες που αποτελούνται από διαφορετικά άτομα που συνδέονται χημικά μεταξύ τους. Για παράδειγμα, οι ακόλουθες ουσίες, που μπορούν να βρεθούν στην κουζίνα κάθε νοικοκυράς, είναι χημικές ενώσεις:
Η μοριακή μάζα ενός χημικού στοιχείου σε γραμμάρια ανά mole είναι αριθμητικά ίδια με τη μάζα των ατόμων του στοιχείου εκφρασμένη σε μονάδες ατομικής μάζας (ή dalton). Η μοριακή μάζα των ενώσεων είναι ίση με το άθροισμα των μοριακών μαζών των στοιχείων που αποτελούν την ένωση, λαμβάνοντας υπόψη τον αριθμό των ατόμων της ένωσης. Για παράδειγμα, η μοριακή μάζα του νερού (H2O) είναι περίπου 1 x 2 + 16 = 18 g/mol.
Μοριακό βάρος
Η μοριακή μάζα (το παλιό όνομα είναι μοριακό βάρος) είναι η μάζα ενός μορίου, που υπολογίζεται ως το άθροισμα των μαζών κάθε ατόμου που συνθέτει το μόριο, πολλαπλασιαζόμενο με τον αριθμό των ατόμων σε αυτό το μόριο. Το μοριακό βάρος είναι αδιάστατο φυσική ποσότητα, αριθμητικά ίσο με τη μοριακή μάζα. Ήτοι, μοριακό βάροςδιαφέρει από τη μοριακή μάζα σε διάσταση. Αν και η μοριακή μάζα είναι αδιάστατη, εξακολουθεί να έχει μια τιμή που ονομάζεται μονάδα ατομικής μάζας (amu) ή dalton (Da), η οποία είναι περίπου ίση με τη μάζα ενός πρωτονίου ή νετρονίου. Η μονάδα ατομικής μάζας είναι επίσης αριθμητικά ίση με 1 g/mol.
Υπολογισμός μοριακής μάζας
Η μοριακή μάζα υπολογίζεται ως εξής:
Για παράδειγμα, ας υπολογίσουμε τη μοριακή μάζα του οξικού οξέος
Αποτελείται από:
Η αριθμομηχανή μας εκτελεί ακριβώς αυτόν τον υπολογισμό. Μπορείτε να εισάγετε τη φόρμουλα οξικού οξέος σε αυτό και να ελέγξετε τι συμβαίνει.
Δυσκολεύεστε να μεταφράσετε μονάδες μέτρησης από τη μια γλώσσα στην άλλη; Οι συνάδελφοι είναι έτοιμοι να σας βοηθήσουν. Δημοσιεύστε μια ερώτηση στο TCTermsκαι μέσα σε λίγα λεπτά θα λάβετε απάντηση.
