황산 제1철 3 화학식. 철 및 그 화합물

17. NS -원소 철, 일반 특성, 특성. 산화물 및 수산화물, KO 및 OM, 특성, 바이오롤, 복합체 형성 능력.

1. 일반적인 특성.

철 - 원자 번호 26을 가진 PSCE의 네 번째 기간에 있는 여덟 번째 그룹의 두 번째 하위 그룹의 d-요소.

지각에서 가장 널리 퍼진 금속 중 하나(알루미늄에 이어 두 번째).

단체 철 - 화학 반응성이 높은 은백색의 가단성 금속 : 빨리 철 부식공기 중의 고온 또는 고습.

4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH) 3

순수한 산소에서 철은 연소하고 미세하게 분산된 상태에서 공기 중에서 자발적으로 발화합니다.

3Fe + 2O2 = FeO + Fe2O3

3Fe + 4H2O = FeO * Fe2O3

FeO * Fe2O3 = Fe3O4(철 스케일)

실제로 철은 일반적으로 순수한 금속의 부드러움과 연성을 유지하는 불순물 함량이 낮은 합금 (최대 0.8 %)이라고합니다. 그러나 실제로는 탄소와 철의 합금이 더 자주 사용됩니다: 강철(최대 2.14wt.% 탄소) 및 주철(2.14wt.% 탄소 이상), 합금이 추가된 스테인리스(합금) 강 금속(크롬, 망간, 니켈 등). 철과 그 합금의 특정 특성 세트로 인해 인간에게 중요한 "금속 1번"이 되었습니다.

자연에서 철은 순수한 형태로 거의 발견되지 않으며 대부분 철-니켈 운석의 구성에서 발견됩니다. 지각 내 철의 유병률은 4.65%(O, Si, Al에 이어 4위)입니다. 또한 철은 지구의 핵의 대부분을 구성한다고 믿어집니다.

2.속성

1.물리적 sv-va.철은 전형적인 금속이며 자유 상태에서는 은백색이며 칙칙한 색조를 띠고 있습니다. 순수한 금속은 연성이며 다양한 불순물(특히 탄소)은 경도와 취성을 증가시킵니다. 뚜렷한 자기 특성을 가지고 있습니다. 소위 "철 트라이어드"는 유사한 물리적 특성, 원자 반경 및 전기 음성도 값을 갖는 세 가지 금속(철 Fe, 코발트 Co, 니켈 Ni)의 그룹으로 종종 구별됩니다.

2.Chem.sv-va.

산화 상태	산화물	수산화물	성격	메모(편집)
			약한 기본
			매우 약한 염기, 때로는 양쪽성
	받지 못했다	*	산	강한 산화제

철은 철의 산화 상태 - +2 및 +3이 특징입니다.

산화 상태 +2는 흑색 산화물 FeO 및 녹색 수산화물 Fe(OH) 2에 해당합니다. 그들은 기본입니다. 염에서 Fe(+2)는 양이온으로 존재합니다. Fe(+2)는 약한 환원제입니다.

산화 상태 +3은 적갈색 산화물 Fe 2 O 3 및 갈색 수산화물 Fe(OH) 3에 해당합니다. 그들은 산성이지만 본질적으로 양쪽성이며 기본 특성이 제대로 표현되지 않습니다. 따라서 Fe 3+ 이온은 완전히 가수분해산성 환경에서도. Fe(OH) 3 는 농축된 알칼리에서만 용해됩니다(심지어 완전히는 아니지만). Fe 2 O 3는 융합시에만 알칼리와 반응하여 페라이트(존재하지 않는 유리산 HFeO2의 형식산염):

철(+3)은 대부분 약한 산화 특성을 나타냅니다.

산화 상태 +2와 +3은 산화 환원 조건이 변할 때 쉽게 통과합니다.

또한, 산화물 Fe 3 O 4 가 있는데, 철의 공식 산화 상태는 +8/3입니다. 그러나 이 산화물은 철(II) 페라이트 Fe +2(Fe +3 O 2) 2로도 간주될 수 있습니다.

+6의 산화 상태도 있습니다. 자유 형태의 해당 산화물 및 수산화물은 존재하지 않지만 염-철산염(예: K 2 FeO 4)이 얻어졌습니다. 철(+6)은 음이온 형태로 존재합니다. 페레이트는 강력한 산화제입니다.

순수한 금속 철은 물과 희석 용액에서 안정적입니다. 알칼리... 철은 강한 산화막으로 금속 표면을 보호하기 때문에 차가운 농축 황산 및 질산에 용해되지 않습니다. 더 강한 산화제인 뜨거운 농축 황산은 철과 상호 작용합니다.

와 함께 식염희석(약 20%) 황의 산철은 반응하여 철(II) 염을 형성합니다.

철이 가열될 때 약 70% 황산과 반응하면 반응이 다음과 같이 진행된다. 철(III) 황산염:

3.산화물 및 수산화물, KO 및 OM 하르카 ...

철(II) 화합물

산화철(II) FeO는 기본 특성을 가지며 염기 Fe(OH) 2가 이에 해당합니다. 철(II) 염은 밝은 녹색입니다. 특히 습한 공기에 보관하면 철(III)로 산화되어 갈색으로 변합니다. 철(II) 염 수용액을 보관하는 동안에도 동일한 과정이 발생합니다.

수용액에 있는 철(II) 염의 안정 모르의 소금- 암모늄 및 철(II)(NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 6H 2 O의 이중 황산염.

용액의 Fe 2+ 이온에 대한 시약은 다음과 같습니다. 헥사시아노철산칼륨(III) K3(적혈염). Fe 2+ 및 3- 이온이 상호 작용하면 침전물이 형성됩니다. 턴부울 블루:

용액 내 철(II)의 정량적 측정을 위해 다음을 사용합니다. 페난트롤린넓은 pH 범위(4-9)에서 철(II)과 적색 FePhen 3 착물 형성

철(III) 화합물

산화철(III) Fe 2 O 3 약 암포테린, 그것은 산과 반응하는 Fe (OH) 2, Fe (OH) 3보다 훨씬 약한 염기에 의해 대답됩니다.

Fe 3+ 염은 결정질 수화물이 형성되기 쉽습니다. 그들에서 Fe 3+ 이온은 일반적으로 6개의 물 분자로 둘러싸여 있습니다. 이 염의 색은 분홍색 또는 자주색이며 Fe 3+ 이온은 산성 환경에서도 완전히 가수분해됩니다. pH> 4에서 이 이온은 거의 완전히 침전됩니다. Fe(OH) 3:

Fe 3+ 이온의 부분 가수 분해로 다핵 옥소 및 수산화 양이온이 형성되어 용액이 갈색으로 변합니다.철 (III) 수산화물 Fe (OH) 3의 주요 특성은 매우 약합니다. 농축된 알칼리 용액과만 반응할 수 있습니다.

생성된 철(III) 하이드록소 착물은 강알칼리성 용액에서만 안정합니다. 용액을 물로 희석하면 파괴되고 Fe (OH) 3가 침전됩니다.

다른 금속의 알칼리 및 산화물과 합금하면 Fe 2 O 3는 다양한 페라이트:

용액의 철(III) 화합물은 금속성 철에 의해 환원됩니다.

철(III)은 단일 전하로 이중 황산염을 형성할 수 있습니다. 양이온유형 명반예를 들어, KFe(SO 4 ) 2 - 칼륨 철 명반, (NH 4) Fe(SO 4) 2 - 암모늄 철 명반 등

용액에서 철(III) 화합물의 정성적 검출을 위해 Fe 3+ 이온과 티오시아네이트 이온의 정성적 반응이 사용됩니다. SCN − ... Fe 3+ 이온이 SCN - 음이온과 상호 작용하면 철 2+, +, Fe(SCN) 3, -의 밝은 빨간색 티오시아네이트 착물의 혼합물이 형성됩니다. 혼합물의 조성(따라서 색상의 강도)은 다양한 요인에 따라 달라지므로 이 방법은 철의 정확한 정성적 측정에 적용할 수 없습니다.

Fe 3+ 이온에 대한 또 다른 고품질 시약은 헥사시아노철산칼륨(II) K 4(황혈염). Fe 3+ 및 4- 이온의 상호 작용은 밝은 파란색 침전물을 생성합니다. 프 러시안 블루:

철(VI) 화합물

페라타- 존재하지 않는 유리 철산 H 2 FeO 4의 염. 이들은 산화 특성이 과망간산염과 용해도가 황산염과 유사한 보라색 화합물입니다. 페레이트는 기체의 작용에 의해 얻어진다. 염소또는 오존알칼리 중의 Fe(OH) 3 현탁액 예를 들어, 칼륨 철산염(VI) K 2 FeO 4. ferrates는 보라색입니다.

페라타도 얻을 수 있습니다 전기분해철 양극의 30% 알칼리 용액:

페레이트는 강력한 산화제입니다. 산성 환경에서는 산소 방출과 함께 분해됩니다.

ferrates의 산화 특성은 다음 용도로 사용됩니다. 물의 소독.

4 바이오롤

1) 살아있는 유기체에서 철은 산소 교환(호흡) 과정을 촉매하는 중요한 미량 원소입니다.

2) 일반적으로 철은 효소에 복합체 형태로 포함되어 있는데, 특히 이 복합체는 인간과 동물의 모든 장기에 혈액과 함께 산소를 운반하는 가장 중요한 단백질인 헤모글로빈에 존재한다. 그리고 특징적인 붉은 색으로 피를 얼룩지게하는 사람입니다.

4) 철의 과량(200mg 이상)은 독성 영향을 미칠 수 있습니다. 철분 과다 복용은 신체의 항산화 시스템을 억제하므로 건강한 사람들에게는 철분 보충제를 사용하지 않는 것이 좋습니다.

• 명칭 - Fe(철);
• 기간 - IV;
• 그룹 - 8(VIII);
• 원자량 - 55.845;
• 원자 번호 - 26;
• 원자 반경 = 오후 126시;
• 공유 반경 = 117pm;
• 전자 분포 - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2;
• 융점 = 1535 ° C;
• 끓는점 = 2750 ° C;
• 전기 음성도(Pauling / Alpred 및 Rohov) = 1.83 / 1.64;
• 산화 상태: +8, +6, +4, +3, +2, +1, 0;
• 밀도 (n. At.) = 7.874g / cm 3;
• 몰 부피 = 7.1 cm 3 / mol.

철 화합물:

철은 지각에서 알루미늄 다음으로 가장 풍부한 금속(질량의 5.1%)입니다.

지구에서 자유 상태의 철은 덩어리 형태의 소량과 떨어진 운석에서 발견됩니다.

철은 철 함유 광물(자성, 적색, 갈색 철광석)로부터 철광석 매장지에서 산업적으로 채굴됩니다.

철은 많은 천연 미네랄의 일부로 천연 색상을 유발한다고 합니다. 광물의 색은 철 이온 Fe 2+ / Fe 3+의 농도와 비율, 그리고 이러한 이온을 둘러싸고 있는 원자에 따라 달라집니다. 예를 들어, 철 이온 불순물의 존재는 토파즈(옅은 노란색에서 빨간색으로), 사파이어(파란색에서 진한 파란색으로), 아쿠아마린(밝은 파란색에서 녹색을 띤 파란색으로) 등 많은 귀석 및 준보석의 색상에 영향을 미칩니다.

철은 동물과 식물의 조직에서 발견됩니다. 예를 들어 성인의 몸에는 약 5g의 철이 있습니다. 철은 중요한 요소이며 단백질 헤모글로빈의 일부이며 폐에서 조직 및 세포로의 산소 수송에 참여합니다. 인체에 철분이 부족하면 빈혈이 발생합니다(철 결핍성 빈혈).

쌀. 철 원자의 구조.

철 원자의 전자 구성은 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2입니다(원자의 전자 구조 참조). 다른 원소와의 화학 결합 형성에서 2개의 전자는 외부 4s 수준 + 3d 하위 수준의 6개 전자(총 8개 전자)에 참여할 수 있으므로 화합물에서 철은 산화 상태를 +8, +6, +4, +3, +2, +1, (가장 일반적인 것은 +3, +2). 철은 평균적인 화학적 활성을 가지고 있습니다.

쌀. 철 산화 상태: +2, +3.

철의 물리적 특성:

• 은백색 금속;
• 순수한 형태로 매우 부드럽고 플라스틱입니다.
• 열과 전기 전도성이 좋습니다.

철은 4가지 변형 형태로 존재합니다(결정 격자 구조가 다름): α-철; β-철; γ-철; δ-철.

철 화학적 성질

• 온도 및 산소 농도에 따라 산소와 반응하여 다양한 생성물 또는 철 산화 생성물(FeO, Fe 2 O 3, Fe 3 O 4)의 혼합물이 형성될 수 있습니다.
  3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4;
• 저온에서의 철 산화:
  4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3;
• 수증기와 반응:
  3Fe + 4H 2 O = Fe 3 O 4 + 4H 2;
• 미세하게 분쇄된 철은 황 및 염소(황화제1철 및 염화물)와 가열될 때 반응합니다.
  Fe + S = FeS; 2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3;
• 고온에서 실리콘, 탄소, 인과 반응합니다.
  3Fe + C = Fe 3 C;
• 다른 금속 및 비금속과 함께 철은 합금을 형성할 수 있습니다.
• 철은 염에서 덜 활성인 금속을 대체합니다.
  Fe + CuCl 2 = FeCl 2 + Cu;
• 묽은 산과 함께 철은 환원제로 작용하여 염을 형성합니다.
  Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2;
• 묽은 질산과 함께 철은 농도(N 2, N 2 O, NO 2)에 따라 다양한 산 환원 생성물을 형성합니다.

철분 얻기 및 사용

공업용 철을 얻다 제련주철 및 강철.

주철은 규소, 망간, 황, 인, 탄소가 혼합된 철의 합금입니다. 주철의 탄소 함량은 2%를 초과합니다(강의 경우 2% 미만).

순수한 철이 얻어진다:

• 주철로 만든 산소 변환기에서;
• 수소 및 2가 일산화탄소로 산화철 환원;
• 해당 염의 전기분해.

선철은 철광석에서 산화철을 환원시켜 얻습니다. 선철은 용광로에서 제련됩니다. 고로는 코크스를 열원으로 사용합니다.

고로는 수십 미터 높이의 매우 복잡한 기술 구조입니다. 내화 벽돌이 늘어서 있고 외부 강철 케이스로 보호됩니다. 2013년 기준으로 포스코제철이 광양제철소에 국내 최대 고로를 건설했다(현대화 후 용적은 6,000㎥, 연간 생산능력은 5,700,000톤).

쌀. 고로.

용광로에서 선철을 제련하는 과정은 용광로가 수명을 다할 때까지 수십 년 동안 계속됩니다.

쌀. 고로에서 선철을 제련하는 과정.

• 선광된 광석(자성, 적철, 갈색 철광석)과 코크스가 고로의 최상단에 위치한 상단을 통해 쏟아집니다.
• 일산화탄소 (II)의 영향으로 광석에서 철을 환원시키는 과정은 450-1100 ° C의 온도에서 용광로 (광산)의 중간 부분에서 발생합니다 (산화철은 금속으로 환원됨).
  • 450-500 ° C - 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2;
  • 600 ° C - Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2;
  • 800 ° C - FeO + CO = Fe + CO 2;
  • 2가 산화철의 일부는 코크스에 의해 환원됩니다: FeO + C = Fe + CO.
• 동시에 규소 및 망간 산화물의 환원 과정이 진행 중이며 (철광석에 불순물 형태로 포함됨) 규소와 망간은 주철의 일부입니다.
  • SiO 2 + 2C = Si + 2CO;
  • Mn 2 O 3 + 3C = 2Mn + 3CO.
• 석회석의 열분해 (고로에 도입) 중에 산화 칼슘이 형성되어 광석에 포함 된 규소 및 산화 알루미늄과 반응합니다.
  • CaCO 3 = CaO + CO 2;
  • CaO + SiO 2 = CaSiO 3 ;
  • CaO + Al 2 O 3 = Ca(AlO 2) 2.
• 1100 ° C에서 철 환원 과정이 중지됩니다.
• 샤프트 아래에는 용광로의 가장 넓은 부분인 김이 나는 곳이 있으며, 그 아래에는 코크스가 연소되고 액체 제련 제품이 형성됩니다.
• 송풍 기류에서 1500 ° C의 온도에서 노상 상부에서 코크스의 집중 연소가 발생합니다. C + O 2 = CO 2;
• 레드 핫 코크스를 통과하면 일산화탄소(IV)가 일산화탄소(II)로 전환되며 이는 철의 환원제입니다(위 참조): CO 2 + C = 2CO;
• 규산 칼슘과 알루미노 규산염으로 형성된 슬래그는 주철 위에 위치하여 산소의 작용으로부터 보호합니다.
• 난로의 다른 수준에 위치한 특수 구멍을 통해 주철 및 슬래그가 외부로 배출됩니다.
• 대부분의 선철은 추가 처리(강철 제련)에 사용됩니다.

강철은 전로법(개방형 난로는 이미 구식이지만 여전히 사용됨) 또는 전기 용해(전기로, 유도로)에 의해 주철 및 고철에서 제련됩니다. 공정(주철의 재분배)의 본질은 산소와 산화하여 탄소 및 기타 불순물의 농도를 줄이는 것입니다.

위에서 언급했듯이 강철의 탄소 농도는 2%를 초과하지 않습니다. 이로 인해 강철은 주철과 달리 단조 및 압연이 매우 쉬워 경도와 강도가 높은 다양한 제품을 만들 수 있습니다.

강철의 경도는 특정 강철 등급 및 열처리 조건의 탄소 함량(탄소가 많을수록 강철이 더 단단함)에 따라 달라집니다. 템퍼링(느린 냉각)하면 강철이 부드러워집니다. 담금질(담금질)할 때 강철은 매우 단단합니다.

강철에 원하는 특정 특성을 부여하기 위해 크롬, 니켈, 실리콘, 몰리브덴, 바나듐, 망간 등의 결찰 첨가제가 추가됩니다.

주철과 철강은 국가 경제의 압도적 다수 부문에서 가장 중요한 구조 재료입니다.

철분의 생물학적 역할:

• 성인의 몸에는 약 5g의 철분이 들어 있습니다.
• 철은 조혈 기관의 작업에서 중요한 역할을 합니다.
• 철은 많은 복잡한 단백질 복합체(헤모글로빈, 미오글로빈, 다양한 효소)의 일부입니다.

철과 그 합금으로 만들어진 최초의 항목은 발굴 중에 발견되었으며 기원전 약 4천년으로 거슬러 올라갑니다. 즉, 고대 이집트인과 수메르 인조차도이 물질의 운석 퇴적물을 사용하여 보석과 가정 용품 및 무기를 만들었습니다.

오늘날 다양한 종류의 철 화합물과 순수한 금속이 가장 일반적으로 사용되는 물질입니다. 20세기가 철로 여겨졌던 것은 아무 것도 아닙니다. 실제로 플라스틱 및 관련 재료가 출현하고 널리 보급되기 전에 사람에게 결정적으로 중요한 것은 이 화합물이었습니다. 이 요소가 무엇이며 그것이 형성하는 물질은이 기사에서 고려할 것입니다.

철 화학 원소

원자의 구조를 고려한다면 우선 주기율표에서 그 위치를 표시해야 합니다.

1. 일련 번호는 26입니다.
2. 기간은 네 번째로 큰 기간입니다.
3. 여덟 번째 그룹, 하위 그룹 측.
4. 원자량은 55.847입니다.
5. 외부 전자 껍질의 구조는 공식 3d 6 4s 2로 표시됩니다.
6. - 페.
7. 이름은 철이고 공식의 판독 값은 "페럼"입니다.
8. 자연계에는 질량수 54, 56, 57, 58로 고려 중인 원소의 안정 동위 원소가 4개 있습니다.

화학 원소 철은 또한 매우 안정적이지 않은 약 20가지의 다른 동위원소를 가지고 있습니다. 주어진 원자가 나타낼 수 있는 가능한 산화 상태:

원소 자체도 중요하지만 다양한 화합물과 합금도 중요합니다.

물리적 특성

철은 단순한 물질로서 뚜렷한 금속성을 가지고 있습니다. 즉, 가단성과 연성이 높고 녹는점과 끓는점이 높은 회색을 띠는 은백색 금속이다. 특성을 더 자세히 고려하면 다음과 같습니다.

• 융점 - 1539 0 С;
• 끓는 것 - 2862 0 С;
• 활동 - 매체;
• 내화성 - 높음;
• 뚜렷한 자기 특성을 나타냅니다.

조건과 다른 온도에 따라 철이 형성되는 몇 가지 변형이 있습니다. 그들의 물리적 특성은 결정 격자가 다르다는 사실과 다릅니다.

모든 수정은 다른 유형의 결정 격자 구조를 가지며 자기 특성도 다릅니다.

화학적 특성

위에서 언급한 바와 같이 단체 철은 평균적인 화학적 활성을 나타낸다. 그러나 미세하게 분산된 상태에서는 공기 중에서 자발적으로 발화할 수 있으며 순수한 산소에서는 금속 자체가 연소됩니다.

부식 능력이 높기 때문에이 물질의 합금은 합금 화합물로 덮여 있습니다. Iron은 다음과 상호 작용할 수 있습니다.

• 산;
• 산소(공기 포함);
• 회색;
• 할로겐;
• 가열시 - 질소, 인, 탄소 및 규소로;
• 덜 활성인 금속의 염으로 단순한 물질로 환원합니다.
• 라이브 스팀으로;
• 산화 상태의 철염으로 +3.

이러한 활성을 나타내는 금속은 특성이 다양하고 극성인 다양한 화합물을 형성할 수 있음이 분명합니다. 그리고 그렇게 됩니다. 철과 그 화합물은 매우 다양하며 과학, 기술 및 인간 산업 활동의 다양한 분야에서 응용 프로그램을 찾습니다.

자연의 분포

철의 천연 화합물은 알루미늄 다음으로 지구에서 두 번째로 흔한 원소이기 때문에 매우 일반적입니다. 동시에 순수한 형태의 금속은 운석의 구성으로 매우 드물며 이는 우주에서 큰 클러스터를 나타냅니다. 벌크는 광석, 암석 및 광물의 구성에 포함됩니다.

자연에서 해당 요소의 비율에 대해 이야기하면 다음 수치를 인용 할 수 있습니다.

1. 지구형 행성의 핵 - 90%.
2. 지각에서 - 5%.
3. 지구의 맨틀에서 - 12%.
4. 지구의 핵심 - 86%.
5. 강물에서 - 2 mg / l.
6. 바다와 바다에서 - 0.02 mg / l.

가장 일반적인 철 화합물은 다음과 같은 광물을 형성합니다.

• 자철광;
• 갈철광 또는 갈색 철광석;
• 비비안나이트;
• 자철석;
• 황철광;
• 사이드라이트;
• 마카사이트;
• 렐링가이트;
• 잘못 골랐다;
• 밀란테라이트 등.

정말 많기 때문에 이것은 여전히 ​​긴 목록입니다. 또한 다양한 인공 합금이 널리 퍼져 있습니다. 이것들은 또한 그러한 철 화합물로 사람들의 현대 생활을 상상하기 어렵습니다. 여기에는 두 가지 주요 유형이 포함됩니다.

• 주철;
• 이되다.

또한 많은 니켈 합금에서 귀중한 첨가제인 철입니다.

철(II) 화합물

여기에는 형성 요소의 산화 상태가 +2인 것이 포함됩니다. 다음을 포함하기 때문에 매우 많습니다.

• 산화물;
• 수산화물;
• 바이너리 연결;
• 복합염;
• 복잡한 화합물.

철이 표시된 산화 상태를 나타내는 화합물의 공식은 각 클래스에 대해 개별적입니다. 가장 중요하고 일반적인 것을 생각해 봅시다.

1. 산화철(II).흑색 가루는 물에 녹지 않습니다. 연결의 특성은 기본입니다. 빠르게 산화할 수 있지만 쉽게 단순 물질로 환원될 수도 있습니다. 그것은 산에 용해되어 해당 염을 형성합니다. 공식 - Fe2O.
2. 철(II) 수산화물.백색 무정형 침전물이다. 염과 염기(알칼리)의 반응에 의해 형성됩니다. 약한 기본 특성을 나타내며 공기 중에서 철 화합물 +3으로 빠르게 산화할 수 있습니다. 공식 - Fe(OH) 2.
3. 표시된 산화 상태의 원소 염.그들은 일반적으로 용액의 옅은 녹색을 띠며 공기에서도 잘 산화되어 철염을 얻고 통과합니다. 3. 물에 용해됩니다. 화합물의 예: FeCL 2, FeSO 4, Fe(NO 3) 2.

   

   표시된 물질 중 몇 가지 화합물이 실제적으로 중요합니다. 첫째, (Ⅱ). 그것은 빈혈이 있는 사람의 몸에 이온을 공급하는 주요 공급원입니다. 그러한 질병이 환자에서 진단되면 문제의 화합물을 기반으로 한 복합 약물이 처방됩니다. 이것은 신체의 철분 결핍을 보충하는 방법입니다.

   둘째, 황산철(II)은 구리와 함께 작물의 해충을 파괴하는 데 사용됩니다. 이 방법은 12년 이상 동안 그 효과를 입증해 왔기 때문에 정원사와 정원사에게 매우 높이 평가됩니다.

   모라의 소금

   이것은 제1철과 황산암모늄의 결정성 수화물인 화합물입니다. 그 공식은 FeSO 4 * (NH 4) 2 SO 4 * 6H 2 O로 작성됩니다. 실제로 널리 사용되는 철(II) 화합물 중 하나입니다. 인간이 사용하는 주요 영역은 다음과 같습니다.

   1. 제약.
   2. 과학 연구 및 실험실 적정 분석(크롬, 과망간산 칼륨, 바나듐의 함량을 결정하기 위해).
   3. 약 - 환자의 신체에 철분이 부족한 경우 식품 보조제로 사용됩니다.
   4. Mohr의 소금이 부패 과정을 방지하기 때문에 목재 제품의 함침을 위해.

   이 물질이 사용되는 다른 영역이 있습니다. 그것은 처음으로 명시된 속성을 발견 한 독일 화학자를 기리기 위해 그 이름을 얻었습니다.

   철(Ⅲ)의 산화 상태를 가진 물질

   +3의 산화 상태를 나타내는 철 화합물의 특성은 위에서 논의한 것과 다소 다릅니다. 따라서 해당 산화물과 수산화물의 특성은 더 이상 염기성이 아니라 양쪽성으로 발음됩니다. 주요 물질에 대해 설명하겠습니다.

   
   

   주어진 예 중에서 실용적인 관점에서 FeCL 3 * 6H 2 O 또는 철(III) 염화물 6수화물과 같은 결정질 수화물은 매우 중요합니다. 그것은 출혈을 멈추고 빈혈의 경우 신체의 철 이온을 보충하기 위해 의학에서 사용됩니다.

   황산철(III)은 응고제처럼 작용하기 때문에 음용수의 정화에 사용됩니다.

   철(VI) 화합물

   특별한 산화 상태 +6을 나타내는 철 화합물의 공식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

   • K2FeO4;
   • Na 2 FeO 4 ;
   • MgFeO 4 및 기타.

   그것들은 모두 ferrates라는 공통 이름을 가지고 있으며 유사한 특성(강한 환원제)을 가지고 있습니다. 그들은 또한 소독이 가능하고 살균 효과가 있습니다. 이를 통해 산업 규모의 식수 처리에 사용할 수 있습니다.

   복합 화합물

   특수 물질은 분석 화학뿐만 아니라 매우 중요합니다. 염의 수용액에서 형성되는 것과 같은 것. 이들은 복잡한 철 화합물입니다. 가장 인기 있고 잘 연구된 것들은 다음과 같습니다.

   1. 칼륨 헥사시아노철산염(II) K 4.화합물의 또 다른 이름은 노란색 혈액 소금입니다. 용액에서 철 이온 Fe 3+의 정성적 측정에 사용됩니다. 노출의 결과, 용액은 또 다른 복합체인 프러시안 블루 KFe 3+가 형성됨에 따라 아름다운 밝은 파란색을 얻습니다. 고대부터 다음과 같이 사용되었습니다.
   2. 칼륨 헥사시아노철산염(III) K 3.다른 이름은 적혈구 소금입니다. 철 이온 Fe 2+ 측정을 위한 고품질 시약으로 사용됩니다. 결과는 Turnboolean Blue라고 하는 파란색 침전물입니다. 직물 염료로도 사용됩니다.

   

   유기물의 철

   우리가 이미 보았듯이 철과 그 화합물은 인간의 경제 생활에서 매우 실용적입니다. 그러나 이것 외에도 신체에서의 생물학적 역할은 그다지 크지 않습니다.

   이 요소를 포함하는 하나의 매우 중요한 단백질이 있습니다. 이것은 헤모글로빈입니다. 그 덕분에 산소가 운송되고 균일하고시기 적절한 가스 교환이 수행됩니다. 따라서 중요한 과정인 호흡에서 철분의 역할은 엄청납니다.

   

   전체적으로 인체에는 약 4g의 철분이 포함되어 있으며 소비 된 음식에서 지속적으로 보충해야합니다.

정의

철-D.I.Mendeleev의 화학 원소 주기율표의 네 번째 기간 중 여덟 번째 그룹의 원소.

그리고 나른한 숫자는 26입니다. 기호는 Fe(라틴어 "ferrum")입니다. 지각에서 가장 널리 퍼진 금속 중 하나(알루미늄에 이어 두 번째).

철의 물리적 성질

철은 회색 금속입니다. 순수한 형태로 매우 부드럽고 가단성이 있으며 연성입니다. 외부 에너지 수준의 전자 구성 - 3d 6 4s 2. 그 화합물에서 철은 산화 상태 "+2" 및 "+3"을 나타냅니다. 철의 녹는점은 1539C입니다. 철은 α-철과 γ-철의 두 가지 결정 변형을 형성합니다. 그 중 첫 번째는 입방체 중심 격자이고 두 번째는 입방체 면 중심 격자입니다. α-Iron은 912도 이하와 1394C에서 융점까지의 두 가지 온도 범위에서 열역학적으로 안정적입니다. 912와 1394C 사이에서 γ-철은 안정적입니다.

철의 기계적 성질은 순도에 따라 달라집니다. 즉, 철에 들어 있는 아주 적은 양의 다른 원소도 포함됩니다. 단단한 철은 그 자체로 많은 원소를 용해시키는 능력이 있습니다.

철 화학적 성질

철은 습한 공기에서 빨리 녹습니다. 수화 된 산화철의 갈색 꽃으로 덮여 있으며 느슨해지기 때문에 철이 추가 산화되는 것을 방지하지 못합니다. 철은 물에서 심하게 부식됩니다. 풍부한 산소 접근으로 수화된 형태의 산화철(III)이 형성됩니다.

2Fe + 3 / 2O 2 + nH 2 O = Fe 2 O 3 × H 2 O.

산소가 부족하거나 접근이 어려운 경우 혼합 산화물 (II, III) Fe 3 O 4가 형성됩니다.

3Fe + 4H 2 O (v) ↔ Fe 3 O 4 + 4H 2.

철은 모든 농도의 염산에 용해됩니다.

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2.

묽은 황산에서의 용해는 유사하게 발생합니다.

Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2.

황산의 농축 용액에서 철은 철(III)로 산화됩니다.

2Fe + 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O.

그러나 농도가 100%에 가까운 황산에서는 철이 수동태가 되어 상호작용이 거의 일어나지 않습니다. 묽고 적당히 농축된 질산 용액에서 철은 다음과 같이 용해됩니다.

Fe + 4HNO 3 = Fe (NO 3) 3 + NO + 2H 2 O.

고농도의 질산에서는 용해가 느려지고 철은 수동적이 됩니다.

다른 금속과 마찬가지로 철은 단순한 물질과 반응합니다. 철은 가열될 때 할로겐(할로겐 유형에 관계없이)과 상호 작용합니다. 철과 브롬의 상호 작용은 후자의 증가된 증기압에서 발생합니다.

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3;

3Fe + 4I 2 = Fe 3 I 8.

철과 황(분말), 질소 및 인의 상호 작용은 가열될 때도 발생합니다.

6Fe + N 2 = 2Fe 3 N;

2Fe + P = Fe 2 P;

3Fe + P = Fe 3 P.

철은 탄소 및 규소와 같은 비금속과 반응할 수 있습니다.

3Fe + C = Fe 3 C;

철과 복합 물질의 상호 작용 반응 중에서 다음과 같은 반응이 특별한 역할을 합니다. 철은 염 용액(1)에서 오른쪽의 활성 순서대로 금속을 환원시켜 철(Ⅲ) 화합물을 환원시킬 수 있습니다 (2):

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu(1);

Fe + 2FeCl 3 = 3FeCl 2 (2).

철은 고압에서 비염 형성 산화물(CO)과 반응하여 복잡한 조성의 물질(카보닐-Fe(CO) 5, Fe 2(CO) 9 및 Fe 3(CO) 12)을 형성합니다.

철은 불순물이 없는 상태에서 물과 묽은 알칼리 용액에서 안정합니다.

철 얻기

철을 생산하는 주요 방법은 철광석 (적철광, 자철광) 또는 그 염 용액의 전기 분해입니다 (이 경우 "순수한"철, 즉 불순물이없는 철이 얻어짐).

문제 해결의 예

실시예 1

연습

무게가 10g인 철 비늘 Fe 3 O 4 를 먼저 염산 용액(밀도 1.1g/ml) 150ml를 염화수소의 질량 분율 20%로 처리한 다음 생성된 용액에 과량의 철을 첨가하였다. . 용액의 조성을 결정합니다(중량%).

해결책

문제의 조건에 따라 반응식을 적어보자. 8HCl + Fe 3 O 4 = FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O (1); 2FeCl 3 + Fe = 3FeCl 2 (2). 염산 용액의 밀도와 부피를 알면 질량을 찾을 수 있습니다. m 졸(HCl) = V(HCl) × ρ(HCl); m 졸(HCl) = 150 × 1.1 = 165g. 염화수소의 질량을 계산해 봅시다. m(HCl) = m졸(HCl) x ω(HCl) / 100%; m(HCl) = 165 × 20% / 100% = 33g. D.I.의 화학 원소 표를 사용하여 계산한 염산의 몰 질량(1몰의 질량). 멘델레예프 - 36.5g / mol. 염화수소 물질의 양을 구합시다. v(HCl) = m(HCl)/M(HCl); v(HCl) = 33 / 36.5 = 0.904몰. D.I.의 화학 원소 표를 사용하여 계산된 스케일의 몰 질량(1몰의 질량). 멘델레예프 - 232g / mol. 스케일 물질의 양을 구합시다. v (Fe 3 O 4) = 10/232 = 0.043mol. 방정식 1에 따르면, v(HCl): v(Fe 3 O 4) = 1:8, 따라서 v(HCl) = 8 v(Fe 3 O 4) = 0.344 mol. 그러면 식에 의해 계산된 염소 물질의 양(0.344mol)은 문제의 조건(0.904mol)에 표시된 것보다 적습니다. 따라서 염산이 과도하고 다른 반응이 발생합니다. Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 (3). 첫 번째 반응의 결과로 형성된 염화철 물질의 양을 결정합시다 (지수와의 특정 반응을 나타냄). v 1(FeCl 2): ​​v(Fe 2 O 3) = 1: 1 = 0.043 mol; v1(FeCl3): v(Fe2O3) = 2:1; v 1 (FeCl 3) = 2 × v (Fe 2 O 3) = 0.086 mol. 반응 1에서 반응하지 않은 염화수소의 양과 반응 3에서 생성된 염화철(II) 물질의 양을 결정합시다. v rem(HCl) = v(HCl) - v 1(HCl) = 0.904 - 0.344 = 0.56mol; v 3(FeCl 2): ​​v rem(HCl) = 1: 2; v3(FeCl2) = 1/2 × vrem(HCl) = 0.28mol. 반응 2 과정에서 형성된 FeCl 2 물질의 양, FeCl 2 물질의 총량 및 그 질량을 결정합시다. v2(FeCl3) = v1(FeCl3) = 0.086mol; v2(FeCl2): v2(FeCl3) = 3:2; v2(FeCl2) = 3/2 × v2(FeCl3) = 0.129mol; v 합(FeCl2) = v1(FeCl2) + v2(FeCl2) + v3(FeCl2) = 0.043 + 0.129 + 0.28 = 0.452mol; m(FeCl2) = v 합(FeCl2) × M(FeCl2) = 0.452 × 127 = 57.404g. 반응 2와 3에 들어간 물질의 양과 철의 질량을 결정합시다. v2(Fe): v2(FeCl3) = 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) = 0.28mol; v 합(Fe) = v 2(Fe) + v 3(Fe) = 0.043 + 0.28 = 0.323mol; m(Fe) = v 합(Fe) × M(Fe) = 0.323 × 56 = 18.088g. 반응 3에서 방출된 물질의 양과 수소의 질량을 계산해 보겠습니다. v(H 2 ) = 1/2 × v rem(HCl) = 0.28mol; m(H 2) = v(H 2) × M(H 2) = 0.28 × 2 = 0.56g. 결과 솔루션 m 'sol의 질량과 그 안에있는 FeCl 2의 질량 분율을 결정하십시오. m'sol = msol(HCl) + m(Fe 3 O 4) + m(Fe) - m(H 2);

황산철(II), 철(III) 황산염.

화학적 특성

황산 제1철은 무기 화합물이며 염이 형성됩니다. 황산 그리고 철. 이 물질은 무취이며 휘발성이 아닙니다. 무수 형태는 무색의 불투명한 작은 흡습성 결정의 형태를 가지고 있습니다. 결정질 수화물은 특징적인 녹청색을 띠고 사수화물은 녹색입니다. 황산철 2의 화학식: FeSO4, 라세미체: O4SFe... 화합물은 금속성 맛과 함께 떫은 맛이 난다. 이 제품은 물에 잘 녹습니다. 분자량 = 몰당 151.9g.

물질이 방출된다. 황산제일철 ... 해결책 황산염 Fe (2)산소의 영향으로 황산철 3으로 산화됩니다. 섭씨 480도 이상의 온도에서 산화물로 분해됩니다.

Iron Sulfate 2는 희석액에 노출되면 얻을 수 있습니다. 황산 고철용; 철판의 에칭 반응 부산물로서 스케일 제거 중 황철광의 산화 소성 중.

Iron Sulfate 2의 가수분해는 산성 매질에서 양이온으로 진행됩니다. 가수분해의 첫 번째 단계: Fe2 + + SO42- + HOH ↔ FeOH + + SO42- + H +; 이론적으로 가수분해의 두 번째 단계인 FeOH + + SO42- + HOH ↔ Fe(OH) 2 ↓ + SO42- + H +도 발생할 수 있습니다.

물질은 다음과 같이 사용됩니다.

• 제품 및 모직물을 검정색으로 염색, 잉크 생산, 목재 보존,
• 농업에서 정원 나무의 처리를 위한 화학 선량 측정에서;
• 치료 중 의학에서 철 결핍 성 빈혈 .

황산철 3 또는 사황화철 6 3 밝은 노란색 상자성 미세 결정입니다. 이 물질은 에틸 알코올에 천천히 물에 쉽게 용해됩니다. 철 황산염 3의 화학식: Fe2(SO4) 3, 라세미체: Fe2O12S3... 물질은 결정성 수화물의 형태로 결정화하는 능력이 있습니다. Fe2(SO4) 3n H2O... 가장 중요한 것은 철(III) 황산염 비수화물 ... 수용액은 양이온을 따라 진행되는 가수분해 반응으로 인해 적갈색을 띤다. 화합물은 뜨거운 물과 고온에 노출되면 분해됩니다. 98도에서 비수화물 로 변하다 사수화물 , 125도 이상의 온도에서 - in 일수화물 175 이상 - 무수 황산철 , 600도 이상의 온도에서 황과 철의 산화물로 분해됩니다.

물질은 다음과 같이 사용됩니다.

• 구리 광석 처리, 폐수 처리, 산업 및 도시 폐수 처리;
• 가죽 산업에서 직물을 염색하고 태닝할 때;
• 부유선광 조절제, 특정 반응의 촉매 또는 산화제;
• 의학에서 지혈제로 사용됩니다.

약리효과

항 빈혈, 철분 결핍 제거. 지혈제(황산철 3).

약력학 및 약동학

철은 구성의 주요 미량 원소이며, 미오글로빈 및 기타 혈액 성분. 이 물질은 산화 환원 반응에 참여하고 몸 전체에 산소 분자를 결합 및 전달하고 자극합니다. 조혈 그리고 적혈구 생성 ... 황산철은 모든 철 함유 대사 산물의 합성을 제공합니다. 입학 후 철음식과 함께 십이지장에서 흡수되어 효소의 도움으로 조직 저장소로 옮겨집니다. 트랜스퍼세틴 .

내부에 약을 복용하면 활성 성분이 신체에 완전히 흡수됩니다. 혈액 내 최대 농도는 2-4시간 후에 관찰됩니다.

사용 표시

도구는 다음과 같이 사용됩니다.

• 치료와 예방을 위해 철 결핍 성 빈혈 어린이와 성인;
• 소화관에서 철분 흡수가 손상된 경우;
• 철분 필요가 증가한 환자, 모유 수유 중, 집중적 인 성장 중, 불균형식이 요법으로;
• 만성, 분비 부전 동반;
• 치료의 일부 단계에서 B12 결핍성 빈혈 ;
• 악화와 함께;
• 이후 재활 기간 동안 위 절제술 ;
• 미숙아 치료를 위해;
• 감염성 질병 중 및 동안 자극을 위해;
• 환자를 치료할 때 무산소증 , 만성, 크론병 , 증후군 흡수 장애 .

금기 사항

황산 철 2는 다음을 복용하는 것이 금기입니다.

• 시설에서;
• 신체의 대사 장애가 있는 환자의 경우, 혈색소증 , 혈색소 침착증 ;
• 철분 흡수를 방해하는 위장 기능 장애 환자;
• 재생불량 및 용혈성 빈혈증 ;
• 환자 지중해빈혈 .

부작용

Ferrous Sulfate로 치료하는 동안의 이상반응은 흔하지 않습니다.

나타날 수 있음:

• , 두통 일반적인 약점과 과민성, 간질 증후군 그리고 ;
• 가슴의 압박감, 또는 메스꺼움;
• 치통, 상복부 통증;
• 피부 발진, 가려움증, 인후통;
• 아주 드물게 - 아나필락시스 반응 .

사용설명서(방법 및 용량)

약은 내부적으로 처방됩니다. 원소 철의 최소 유효 복용량은 100mg입니다. 복용할 수 있는 약의 최대량은 400mg입니다.

예방 목적으로 하루에 30-60mg의 원소 철을 지정하십시오.

과다 복용

과량투여시 약물복용으로 인한 이상반응이 증가한다. 다음이 있습니다. 설사 , 메스꺼움, 복부 통증, 구토, 심박수 증가, 모세혈관 투과성 증가, 가능 심혈관 붕괴 ... 요법으로 위를 씻고 주사합니다. 데페록사민 철 이온을 결합하기 위해.

상호 작용

함께 사용하면 철분 제제의 흡수가 향상됩니다.

황산염과 제산제를 마그네슘, 알루미늄, 칼슘, 페니실라민 그리고 콜레스티라민 철분의 흡수를 늦춥니다.

약물이 코르티코스테로이드와 결합되면 상호 증폭 적혈구 생성 .

보관 조건

약물은 원래 포장 상태로 건조하고 어둡고 서늘한 곳에 보관됩니다. 유효기간이 지난 약은 사용하지 마십시오.

특별 지시

Iron Sulfate II로 치료하는 동안 대변이 검게 변하고 치아 법랑질이 어두워질 수 있습니다.

신장과 간 질환에서 철분이 체내에 축적될 수 있습니다.

환자를 치료할 때 특히 주의를 기울인다. 위와 12장의 소화성 궤양 , 에 궤양 성 대장염 그리고 장염 .