เกลือเหล็ก 3 สี สมบัติทางเคมีของเหล็กและสารประกอบ การนำไปใช้

สูตร:

เหล็ก (II) ซัลเฟต, เฟอร์รัสซัลเฟต, FeSO 4 - เกลือของกรดซัลฟิวริกและเหล็ก 2 วาเลนต์ ความแข็ง - 2

ในวิชาเคมี เหล็กซัลเฟตเรียกว่าผลึกไฮเดรต เหล็ก (II) ซัลเฟต. คริสตัลสีเขียวอ่อน มันถูกใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ, ในการเกษตรเป็นยาฆ่าแมลง, เพื่อเตรียมสีแร่.

อะนาล็อกธรรมชาติ - แร่ธาตุ เมแลนเทอไรต์; โดยธรรมชาติแล้วจะเกิดขึ้นในผลึกของระบบ monoclinohedral มีสีเขียวเหลืองในรูปแบบของรอยเปื้อนหรือลายเส้น

มวลกราม: 151.91 ก./โมล

ความหนาแน่น: 1.8-1.9 ก./ซม.3

อุณหภูมิหลอมละลาย: 400°C

การละลายในน้ำ: 25.6 ก./100 มล

ซัลเฟตของเหล็ก 2 วาเลนต์ถูกปล่อยออกมาที่อุณหภูมิ 1.82 ° C ถึง 56.8 ° C จากสารละลายที่เป็นน้ำในรูปของผลึกสีเขียวอ่อนของ FeSO 4 · 7H 2 O ในเทคโนโลยีเรียกว่าเฟอร์รัสซัลเฟต (คริสตัลไฮเดรต) ละลายในน้ำ 100 กรัม: FeSO 4 ปราศจากน้ำ 26.6 กรัมที่ 20 ° C และ 54.4 กรัมที่ 56 ° C

สารละลายซัลเฟตของเหล็ก 2 วาเลนต์ภายใต้อิทธิพลของออกซิเจนในบรรยากาศออกซิไดซ์เมื่อเวลาผ่านไปกลายเป็นเหล็ก (III) ซัลเฟต:

12FeSO 4 + O 2 + 6H 2 O \u003d 4Fe 2 (SO 4) 3 + 4Fe (OH) 3 ↓

เมื่อได้รับความร้อนสูงกว่า 480 °C จะสลายตัว:

2เฟSO 4 → เฟ 2 O 3 + SO 2 + SO 3

ใบเสร็จ.

เหล็กกำมะถันสามารถเตรียมได้โดยการกระทำของกรดซัลฟิวริกเจือจางบนเศษเหล็ก การตัดเหล็กมุงหลังคา ฯลฯ ในอุตสาหกรรมจะได้เป็นผลพลอยได้เมื่อแผ่นเหล็ก ลวด ฯลฯ ถูกแกะสลักด้วยเจือจาง H 2 SO 4 ถึง ลบขนาด

เฟ + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2

อีกวิธีหนึ่งคือการคั่วไพไรต์แบบออกซิเดชัน:

2FeS 2 + 7O 2 + 2H 2 O \u003d 2FeSO 4 + 2H 2 SO 4

การวิเคราะห์เชิงคุณภาพ

ปฏิกิริยาการวิเคราะห์สำหรับไอออนบวกของเหล็ก (ครั้งที่สอง).

1. ด้วยโพแทสเซียมเฮกซาไซยาโนเฟอร์เรต (III) เค 3 ด้วยการก่อตัวของตะกอนสีน้ำเงินเข้มของโพแทสเซียมเหล็ก (II) เฮกซะไซยาโนเฟอร์เรต (III) (“เทิร์นบูลบลู”) ซึ่งไม่ละลายในกรด และสลายตัวด้วยด่างเพื่อสร้าง Fe(OH) 3 (HF)

เฟซโซ 4 + K 3 KFe + K 2 SO 4

ค่า pH ที่เหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาคือ 2-3 ปฏิกิริยานี้เป็นเศษส่วนและมีความไวสูง Fe 3+ ที่มีความเข้มข้นสูงจะรบกวน

2. ด้วยแอมโมเนียมซัลไฟด์ (น 4 ) 2 สด้วยการก่อตัวของตะกอนสีดำละลายได้ในกรดแก่ (HF)

เฟซโซ 4 + (NH 4) 2 ส
FeS + (NH 4) 2 SO 4

3.2. ปฏิกิริยาการวิเคราะห์ซัลเฟตไอออน

1. ด้วยรีเอเจนต์กลุ่ม BaCl 2 + CaCl 2 หรือ BaCl 2 (HF)

การเปิดซัลเฟตไอออนแบบเศษส่วนจะดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดซึ่งช่วยลดผลกระทบจากการรบกวนของ CO 3 2-, PO 4 3- ฯลฯ และโดยการต้มสารละลายทดสอบด้วย 6 mol / dm 3 HCl เพื่อกำจัด S 2 -, SO 3 2 -, S 2 O 3 2- -ไอออนซึ่งสามารถสร้างธาตุกำมะถันได้ซึ่งตะกอนนั้นสามารถใช้เป็นตะกอนของ BaSO 4 . ตะกอน BaSO 4 สามารถสร้างผลึกไอโซมอร์ฟิกด้วย KMnO 4 และเปลี่ยนเป็นสีชมพู (ความจำเพาะของปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น)

ระเบียบวิธี ทำปฏิกิริยาโดยมีความเข้มข้น 0.002 โมล/เดซิเมตร 3 KMnO 4 .

สารละลายทดสอบ 3-5 หยดเติมสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต แบเรียมคลอไรด์ และกรดไฮโดรคลอริกในปริมาณเท่ากัน แล้วผสมให้เข้ากันเป็นเวลา 2-3 นาที ปล่อยให้ตกตะกอนและโดยไม่ต้องแยกตะกอนออกจากสารละลาย ให้เติมสารละลาย 3% ของ H 2 O 2 1-2 หยด ผสมและปั่นแยก ตะกอนควรยังคงเป็นสีชมพูและสารละลายเหนือตะกอนควรไม่มีสี

2. ด้วยตะกั่วอะซิเตท

ดังนั้น 4 2- +Pb2+
PbSO4 

ระเบียบวิธี : สารละลายซัลเฟตถึง 2 ซม. 3 เพิ่มกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง 0.5 ซม. 3 และสารละลายตะกั่วอะซิเตต 0.5 ซม. 3 เกิดการตกตะกอนสีขาวละลายได้ในสารละลายอิ่มตัวของแอมโมเนียมอะซิเตตหรือโซเดียมไฮดรอกไซด์

PbSO 4  + 4 NaOH
นา 2 + นา 2 SO 4

ด้วยเกลือสตรอนเซียม - การก่อตัวของตะกอนสีขาวที่ไม่ละลายในกรด (ต่างจากซัลไฟต์)

ดังนั้น 4 2 -+ซีอาร์2+
ซีเอสโอ4 

ระเบียบวิธี : สารละลายที่วิเคราะห์แล้ว 4-5 หยดเติมสารละลายเข้มข้นของสตรอนเซียมคลอไรด์ 4-5 หยดจะเกิดตะกอนสีขาว

ด้วยเกลือแคลเซียม - การก่อตัวของผลึกคล้ายเข็มของยิปซั่ม CaSO 4  2H 2 O.

SO 4 2- + Ca 2+ + 2H 2 O
CaSO 4  2H 2 O

วิธีการ: ใส่สารละลายที่วิเคราะห์แล้วหยดหนึ่งและเกลือแคลเซียมลงบนสไลด์แก้วให้แห้งเล็กน้อย ผลึกที่เกิดขึ้นจะถูกตรวจสอบภายใต้กล้องจุลทรรศน์

การวิเคราะห์เชิงปริมาณ.

เปอร์แมงกานาโตเมทรี

การหาค่าเศษส่วนมวลของเหล็กในตัวอย่างเกลือของมอร์ (NH 4) 2 Fe (SO 4) 2 6H 2 O โดยวิธีเปอร์แมงกาโนเมตริก

(ตัวเลือกการไตเตรทโดยตรง)

คำจำกัดความนี้ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาออกซิเดชันของเหล็ก (II) โดยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตกับเหล็ก (III)

10 FeSO 4 + 2 กม.nO 4 + 8 ชม 2 ดังนั้น 4 = 5 เฟ 2 (ดังนั้น 4 ) 3 + 2 เมกะไบต์ SO 4 + เค 2 ดังนั้น 4 + 8 ชม 2 โอ

M (เฟ) = 55.85 กรัม/โมล

วิธีการ: น้ำหนักที่แน่นอนของเกลือของ Mohr ซึ่งจำเป็นสำหรับการเตรียมสารละลายเกลือของ Mohr ขนาด 100 ซม. 3 ของสารละลาย 0.1 M จะถูกถ่ายโอนเชิงปริมาณลงในขวดวัดปริมาตรที่มีความจุ 100 ซม. 3 โดยละลายในน้ำกลั่นจำนวนเล็กน้อยหลังจากเสร็จสิ้น ละลายนำไปทำเครื่องหมายด้วยน้ำผสม ส่วนของสารละลายที่ได้ (แต่ละงาน) จะถูกใส่ในขวดไตเตรท จากนั้นเติมกรดซัลฟิวริกเจือจาง (1:5) ในปริมาตรที่เท่ากัน และไตเตรทอย่างช้า ๆ ด้วยสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตจนกระทั่งสารละลายกลายเป็นสีชมพูเล็กน้อย ซึ่งคงตัวที่ 30 วินาที

แอปพลิเคชัน.

ใช้ในการผลิต หมึก;

ในธุรกิจสีย้อม (สำหรับทำสี ขนสัตว์สีดำ)

เพื่อการอนุรักษ์ต้นไม้

บรรณานุกรม.

ลูรี่ ยู.ยู. คู่มือเคมีวิเคราะห์ มอสโก 2515;

แนวทาง "วิธีการวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือ", ระดับการใช้งาน, 2004;

แนวทาง "การวิเคราะห์ทางเคมีเชิงคุณภาพ", ระดับการใช้งาน, 2003;

แนวทาง "การวิเคราะห์ทางเคมีเชิงปริมาณ", ระดับการใช้งาน, 2004;

Rabinovich V.A. , Khavin Z.Ya. หนังสืออ้างอิงทางเคมีโดยย่อ, เลนินกราด, 1991;

"สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่";

คำนิยาม

เหล็ก- องค์ประกอบของกลุ่มที่แปดของคาบที่สี่ของระบบธาตุ องค์ประกอบทางเคมีดี. ไอ. เมนเดเลเยฟ

และเลขอ่อนคือ 26 สัญลักษณ์คือ เฟ (lat. “ferrum”) หนึ่งในเรื่องที่พบบ่อยที่สุดใน เปลือกโลกโลหะ (อันดับสองรองจากอะลูมิเนียม)

คุณสมบัติทางกายภาพของเหล็ก

เหล็ก-โลหะ สีเทา. ในรูปแบบบริสุทธิ์ จะค่อนข้างอ่อน อ่อนตัวได้ และเหนียวได้ การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของระดับพลังงานภายนอกคือ 3d 6 4s 2 ในสารประกอบ เหล็กมีสถานะออกซิเดชัน "+2" และ "+3" จุดหลอมเหลวของเหล็กคือ 1539C เหล็กทำให้เกิดการดัดแปลงผลึกสองแบบ: α- และ γ-เหล็ก อันแรกมีตาข่ายที่มีศูนย์กลางเป็นลูกบาศก์ ส่วนอันที่สองมีตาข่ายที่มีใบหน้าเป็นลูกบาศก์ α-เหล็กมีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ในช่วงอุณหภูมิสองช่วง: ต่ำกว่า 912 และตั้งแต่ 1394C จนถึงจุดหลอมเหลว ระหว่าง 912 ถึง 1394C γ-ธาตุเหล็กจะเสถียร

สมบัติทางกลของเหล็กขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ - เนื้อหาขององค์ประกอบอื่น ๆ ในปริมาณที่น้อยมาก เหล็กแข็งมีความสามารถในการละลายองค์ประกอบหลายอย่างในตัวเอง

คุณสมบัติทางเคมีของเหล็ก

ในอากาศชื้น เหล็กจะเกิดสนิมอย่างรวดเร็วเช่น เคลือบด้วยเหล็กออกไซด์ไฮเดรตสีน้ำตาลซึ่งเนื่องจากความเปราะบางจึงไม่ป้องกันเหล็กจากการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม ในน้ำเหล็กจะกัดกร่อนอย่างเข้มข้น ด้วยการเข้าถึงออกซิเจนอย่างมากมายจะเกิดรูปแบบไฮเดรตของเหล็กออกไซด์ (III):

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

เมื่อขาดออกซิเจนหรือเข้าถึงได้ยากจะเกิดออกไซด์ผสม (II, III) Fe 3 O 4:

3เฟ + 4H 2 O (โวลต์) ↔ เฟ 3 O 4 + 4H 2

เหล็กละลายในกรดไฮโดรคลอริกทุกความเข้มข้น:

เฟ + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2

ในทำนองเดียวกันการละลายเกิดขึ้นในกรดซัลฟิวริกเจือจาง:

เฟ + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2

ในสารละลายเข้มข้นของกรดซัลฟิวริก เหล็กจะถูกออกซิไดซ์เป็นเหล็ก (III):

2Fe + 6H 2 SO 4 \u003d เฟ 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

อย่างไรก็ตามในกรดซัลฟิวริกซึ่งมีความเข้มข้นใกล้ 100% เหล็กจะกลายเป็นแบบพาสซีฟและแทบไม่มีปฏิกิริยาโต้ตอบกัน ในสารละลายกรดไนตริกเจือจางและเข้มข้นปานกลางเหล็กจะละลาย:

เฟ + 4HNO 3 \u003d เฟ (NO 3) 3 + NO + 2H 2 O

ที่กรดไนตริกความเข้มข้นสูง การละลายจะช้าลงและธาตุเหล็กจะกลายเป็นสารเฉื่อย

เช่นเดียวกับโลหะอื่นๆ เหล็กทำปฏิกิริยากับสารง่ายๆ ปฏิกิริยาของปฏิกิริยาระหว่างเหล็กกับฮาโลเจน (โดยไม่คำนึงถึงประเภทของฮาโลเจน) จะเกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อน ปฏิกิริยาของเหล็กกับโบรมีนเกิดขึ้นที่ความดันไอที่เพิ่มขึ้นของสิ่งหลัง:

2Fe + 3Cl 2 \u003d 2FeCl 3;

3เฟ + 4I 2 = เฟ 3 ฉัน 8

ปฏิกิริยาของเหล็กกับซัลเฟอร์ (ผง) ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสก็เกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อน:

6เฟ + ยังไม่มีข้อความ 2 = 2เฟ 3 ยังไม่มีข้อความ;

2Fe + P = เฟ 2 P;

3Fe + P = เฟ 3 ป.

เหล็กสามารถทำปฏิกิริยากับอโลหะ เช่น คาร์บอนและซิลิกอนได้:

3Fe + C = เฟ 3 C;

ในบรรดาปฏิกิริยาของปฏิกิริยาระหว่างเหล็กกับสารที่ซับซ้อน ปฏิกิริยาต่อไปนี้มีบทบาทพิเศษ - เหล็กสามารถลดโลหะที่อยู่ในชุดกิจกรรมทางด้านขวาของปฏิกิริยาจากสารละลายเกลือ (1) เพื่อลดธาตุเหล็ก (III ) สารประกอบ (2):

เฟ + CuSO 4 \u003d FeSO 4 + Cu (1);

เฟ + 2FeCl 3 = 3FeCl 2 (2)

เหล็กที่ความดันสูงจะทำปฏิกิริยากับออกไซด์ที่ไม่ก่อให้เกิดเกลือ - CO เพื่อสร้างสารที่มีองค์ประกอบที่ซับซ้อน - คาร์บอนิล - Fe (CO) 5, Fe 2 (CO) 9 และ Fe 3 (CO) 12

เหล็กในกรณีที่ไม่มีสิ่งเจือปนจะมีความเสถียรในน้ำและในสารละลายอัลคาไลเจือจาง

รับธาตุเหล็ก

วิธีหลักในการรับเหล็กคือจากแร่เหล็ก (ออกไซด์, แมกนีไทต์) หรืออิเล็กโทรไลซิสของสารละลายเกลือ (ในกรณีนี้จะได้เหล็ก "บริสุทธิ์" นั่นคือเหล็กที่ไม่มีสิ่งเจือปน)

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

ออกกำลังกาย

เกล็ดเหล็ก Fe 3 O 4 ที่มีน้ำหนัก 10 กรัมได้รับการบำบัดครั้งแรกด้วยสารละลายกรดไฮโดรคลอริก 150 มล. (ความหนาแน่น 1.1 กรัมต่อมิลลิลิตร) โดยมีเศษส่วนมวลของไฮโดรเจนคลอไรด์ 20% จากนั้นจึงเติมธาตุเหล็กส่วนเกินลงในสารละลายที่ได้ กำหนดองค์ประกอบของสารละลาย (เป็น % โดยน้ำหนัก)

สารละลาย

เราเขียนสมการปฏิกิริยาตามเงื่อนไขของปัญหา: 8HCl + Fe 3 O 4 \u003d FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O (1); 2FeCl 3 + Fe = 3FeCl 2 (2) เมื่อทราบความหนาแน่นและปริมาตรของสารละลายกรดไฮโดรคลอริก คุณจะพบมวลของมัน: ม. โซล (HCl) = V(HCl) × ρ (HCl); ม. โซล (HCl) \u003d 150 × 1.1 \u003d 165 ก. คำนวณมวลของไฮโดรเจนคลอไรด์: ม.(HCl)=เอ็มโซล(HCl)×ω(HCl)/100%; เมตร(HCl) = 165 x 20%/100% = 33 กรัม มวลโมลาร์ (มวลหนึ่งโมล) ของกรดไฮโดรคลอริก คำนวณโดยใช้ตารางองค์ประกอบทางเคมีของ D.I. Mendeleev - 36.5 กรัม / โมล ค้นหาปริมาณของสารไฮโดรเจนคลอไรด์: โวลต์(HCl) = ม.(HCl)/M(HCl); v (HCl) \u003d 33 / 36.5 \u003d 0.904 โมล มวลโมลาร์ (มวลหนึ่งโมล) คำนวณโดยใช้ตารางองค์ประกอบทางเคมีของ D.I. เมนเดเลเยฟ - 232 ก./โมล ค้นหาปริมาณของสสาร: v (เฟ 3 O 4) \u003d 10/232 \u003d 0.043 โมล ตามสมการ 1, v(HCl): v(Fe 3 O 4) \u003d 1: 8 ดังนั้น v (HCl) \u003d 8 v (Fe 3 O 4) \u003d 0.344 mol จากนั้นปริมาณของสารไฮโดรเจนคลอไรด์ที่คำนวณตามสมการ (0.344 โมล) จะน้อยกว่าปริมาณที่ระบุในสภาวะของปัญหา (0.904 โมล) ดังนั้นกรดไฮโดรคลอริกจึงมีมากเกินไปและปฏิกิริยาอื่นจะเกิดขึ้น: เฟ + 2HCl = FeCl 2 + H 2 (3) เรามาพิจารณาปริมาณของสารเหล็กคลอไรด์ที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาแรก (ดัชนีแสดงถึงปฏิกิริยาเฉพาะ): v 1 (FeCl 2): ​​​​v (Fe 2 O 3) = 1:1 = 0.043 โมล; โวลต์ 1 (FeCl 3): โวลต์ (เฟ 2 O 3) = 2:1; v 1 (FeCl 3) = 2 × v (Fe 2 O 3) = 0.086 โมล มาดูปริมาณไฮโดรเจนคลอไรด์ที่ไม่ทำปฏิกิริยาในปฏิกิริยา 1 และปริมาณของสารเหล็ก (II) คลอไรด์ที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยา 3: v rem (HCl) \u003d v (HCl) - v 1 (HCl) \u003d 0.904 - 0.344 \u003d 0.56 โมล; โวลต์ 3 (FeCl 2): ​​​​v rem (HCl) = 1:2; v 3 (FeCl 2) \u003d 1/2 × v rem (HCl) \u003d 0.28 โมล เรามาพิจารณาปริมาณของสาร FeCl 2 ที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาที่ 2 จำนวนรวมของสาร FeCl 2 และมวลของมัน: โวลต์ 2 (FeCl 3) = โวลต์ 1 (FeCl 3) = 0.086 โมล; โวลต์ 2 (FeCl 2): ​​​​v 2 (FeCl 3) = 3:2; v 2 (FeCl 2) = 3/2× v 2 (FeCl 3) = 0.129 โมล; v sum (FeCl 2) \u003d v 1 (FeCl 2) + v 2 (FeCl 2) + v 3 (FeCl 2) \u003d 0.043 + 0.129 + 0.28 \u003d 0.452 mol; m (FeCl 2) \u003d v sum (FeCl 2) × M (FeCl 2) \u003d 0.452 × 127 \u003d 57.404 กรัม ให้เรากำหนดปริมาณของสารและมวลของเหล็กที่เข้าสู่ปฏิกิริยา 2 และ 3: โวลต์ 2 (เฟ): โวลต์ 2 (FeCl 3) = 1:2; v 2 (Fe) \u003d 1/2 × v 2 (FeCl 3) \u003d 0.043 โมล; v 3 (เฟ): v rem (HCl) = 1:2; v 3 (Fe) = 1/2×v rem (HCl) = 0.28 โมล; v sum (Fe) \u003d v 2 (Fe) + v 3 (Fe) \u003d 0.043 + 0.28 \u003d 0.323 mol; m(Fe) = v ผลรวม (Fe) ×M(Fe) = 0.323 ×56 = 18.088 กรัม ให้เราคำนวณปริมาณของสารและมวลของไฮโดรเจนที่ปล่อยออกมาในปฏิกิริยา 3: v (H 2) \u003d 1/2 × v rem (HCl) \u003d 0.28 โมล; ม. (H 2) \u003d v (H 2) × M (H 2) \u003d 0.28 × 2 \u003d 0.56 ก. เรากำหนดมวลของสารละลายผลลัพธ์ m ' โซล และ เศษส่วนมวล FeCl 2 ในนั้น: m ' โซล \u003d มโซล (HCl) + ม. (Fe 3 O 4) + ม. (Fe) - ม. (H 2);

ร่างกายมนุษย์มีธาตุเหล็กประมาณ 5 กรัม ส่วนใหญ่ (70%) เป็นส่วนหนึ่งของฮีโมโกลบินในเลือด

คุณสมบัติทางกายภาพ

ในสถานะอิสระ เหล็กเป็นโลหะสีขาวเงินและมีโทนสีเทา เหล็กบริสุทธิ์มีความเหนียวและมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก ในทางปฏิบัติมักใช้โลหะผสมเหล็ก - เหล็กหล่อและเหล็กกล้า




Fe เป็นองค์ประกอบที่สำคัญและพบบ่อยที่สุดของโลหะ d ทั้ง 9 ชนิดของกลุ่มย่อยรองของกลุ่ม VIII เมื่อรวมกับโคบอลต์และนิกเกิล จะกลายเป็น "ตระกูลเหล็ก"




เมื่อสร้างสารประกอบด้วยองค์ประกอบอื่นมักจะใช้อิเล็กตรอน 2 หรือ 3 ตัว (B \u003d II, III)




เหล็ก เช่นเดียวกับองค์ประกอบ d เกือบทั้งหมดของกลุ่ม VIII ไม่ได้แสดงความจุที่สูงกว่าเท่ากับหมายเลขกลุ่ม ความจุสูงสุดถึง VI และหายากมาก




สารประกอบทั่วไปส่วนใหญ่เป็นสารประกอบที่อะตอมของ Fe อยู่ในสถานะออกซิเดชัน +2 และ +3




วิธีการได้รับธาตุเหล็ก

1. เหล็กเชิงพาณิชย์ (ในโลหะผสมที่มีคาร์บอนและสิ่งสกปรกอื่น ๆ ) ได้มาจากการลดความร้อนของสารประกอบธรรมชาติของคาร์บอนตามรูปแบบ:








การฟื้นตัวจะเกิดขึ้นแบบค่อยเป็นค่อยไปใน 3 ขั้นตอน:




1) 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2




2) เฟ 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2




3) FeO + CO \u003d Fe + CO 2




เหล็กหล่อที่เกิดจากกระบวนการนี้มีคาร์บอนมากกว่า 2% ในอนาคตเหล็กจะได้มาจากเหล็กหล่อ - โลหะผสมเหล็กที่มีคาร์บอนน้อยกว่า 1.5%




2. ได้ธาตุเหล็กที่บริสุทธิ์มากด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งต่อไปนี้:




ก) การสลายตัวของเพนตะคาร์บอนิล Fe




เฟ(CO) 5 = เฟ + 5CO




b) การลดไฮโดรเจนของ FeO บริสุทธิ์




FeO + H 2 \u003d Fe + H 2 O




c) อิเล็กโทรไลซิสของสารละลายน้ำของเกลือ Fe +2




FeC 2 O 4 \u003d Fe + 2СO 2

เหล็ก (II) ออกซาเลต

คุณสมบัติทางเคมี

เฟ - โลหะ กิจกรรมเฉลี่ย, การแสดง คุณสมบัติทั่วไปลักษณะของโลหะ




คุณลักษณะเฉพาะคือความสามารถในการ "ขึ้นสนิม" ในอากาศชื้น:





ในกรณีที่ไม่มีความชื้นในอากาศแห้ง เหล็กจะเริ่มทำปฏิกิริยาอย่างเห็นได้ชัดที่อุณหภูมิ T > 150°C เท่านั้น เมื่อเผาจะเกิด "เกล็ดเหล็ก" Fe 3 O 4:




3เฟ + 2O 2 = เฟ 3 โอ 4




เหล็กไม่ละลายในน้ำหากไม่มีออกซิเจน ที่อุณหภูมิสูงมาก Fe จะทำปฏิกิริยากับไอน้ำ โดยแทนที่ไฮโดรเจนจากโมเลกุลของน้ำ:




3 เฟ + 4H 2 O (g) \u003d 4H 2




กระบวนการเกิดสนิมในกลไกของมันคือการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์สนิมถูกนำเสนอในรูปแบบที่เรียบง่าย ในความเป็นจริงจะเกิดชั้นหลวมของส่วนผสมของออกไซด์และไฮดรอกไซด์ที่มีองค์ประกอบแปรผัน ต่างจากฟิล์ม Al 2 O 3 ชั้นนี้ไม่ได้ปกป้องเหล็กจากการถูกทำลายเพิ่มเติม

ประเภทของการกัดกร่อน




ป้องกันการกัดกร่อนของเหล็ก




1. ปฏิกิริยากับฮาโลเจนและซัลเฟอร์ที่อุณหภูมิสูง

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3




2เฟ + 3F 2 = 2เฟฟ 3





เฟ + ฉัน 2 \u003d เฟอิ 2





สารประกอบถูกสร้างขึ้นโดยมีพันธะไอออนิกเหนือกว่า

2. ปฏิกิริยากับฟอสฟอรัส คาร์บอน ซิลิคอน (เหล็กไม่ได้รวมตัวโดยตรงกับ N 2 และ H 2 แต่จะละลายพวกมัน)

เฟ + P = เฟ x P y




Fe + C = Fe x C y




Fe + Si = FexSiy




สารที่มีองค์ประกอบแปรผันเกิดขึ้นเนื่องจากเบอร์ทอลไลด์ (ธรรมชาติของพันธะโควาเลนต์มีชัยในสารประกอบ)

3. ปฏิกิริยากับกรด "ไม่ออกซิไดซ์" (HCl, H 2 SO 4 dil.)

เฟ 0 + 2H + → เฟ 2+ + เอช 2




เนื่องจาก Fe อยู่ในชุดกิจกรรมทางด้านซ้ายของไฮโดรเจน (E ° Fe / Fe 2+ \u003d -0.44V) จึงสามารถแทนที่ H 2 จากกรดธรรมดาได้




เฟ + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2




เฟ + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2

4. ปฏิกิริยากับกรด "ออกซิไดซ์" (HNO 3 , H 2 SO 4 เข้มข้น)

เฟ 0 - 3e - → เฟ 3+




เหล็ก "passivate" เข้มข้นของ HNO 3 และ H 2 SO 4 ดังนั้นที่อุณหภูมิปกติโลหะจึงไม่ละลายในนั้น เมื่อได้รับความร้อนสูงจะเกิดการละลายช้า (โดยไม่ปล่อย H 2)




ในราซบ์ เหล็ก HNO 3 ละลายเข้าสู่สารละลายในรูปของไอออนบวก Fe 3+ และไอออนของกรดจะลดลงเป็น NO *:




เฟ + 4HNO 3 \u003d เฟ (NO 3) 3 + NO + 2H 2 O




มันละลายได้ดีมากในส่วนผสมของ HCl และ HNO 3

5. ทัศนคติต่อด่าง

Fe ไม่ละลายในสารละลายด่างที่เป็นน้ำ มันทำปฏิกิริยากับด่างหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูงมากเท่านั้น

6. การทำปฏิกิริยากับเกลือของโลหะที่มีฤทธิ์น้อย

เฟ + CuSO 4 \u003d FeSO 4 + Cu




เฟ 0 + Cu 2+ = เฟ 2+ + Cu 0

7. ปฏิกิริยากับก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (t = 200°C, P)

Fe (ผง) + 5CO (g) \u003d Fe 0 (CO) 5 เหล็กเพนตะคาร์บอนิล

สารประกอบเฟ(III)

Fe 2 O 3 - เหล็กออกไซด์ (III)

ผงสีน้ำตาลแดง n. ร. ใน H 2 O ในธรรมชาติ - "แร่เหล็กสีแดง"

วิธีรับ:

1) การสลายตัวของเหล็กไฮดรอกไซด์ (III)




2เฟ(OH) 3 = เฟ 2 O 3 + 3H 2 โอ




2) การคั่วแบบไพไรต์




4FeS 2 + 11O 2 \u003d 8SO 2 + 2Fe 2 O 3




3) การสลายตัวของไนเตรต




คุณสมบัติทางเคมี

Fe 2 O 3 เป็นออกไซด์พื้นฐานที่มีสัญญาณของ amphoterism




I. คุณสมบัติหลักแสดงออกมาในความสามารถในการทำปฏิกิริยากับกรด:




เฟ 2 O 3 + 6H + = 2เฟ 3+ + ZN 2 โอ




เฟ 2 O 3 + 6HCI \u003d 2FeCI 3 + 3H 2 O




เฟ 2 O 3 + 6HNO 3 \u003d 2เฟ (NO 3) 3 + 3H 2 O




ครั้งที่สอง คุณสมบัติของกรดอ่อน Fe 2 O 3 ไม่ละลายในสารละลายด่างที่เป็นน้ำ แต่เมื่อหลอมรวมกับ ออกไซด์ที่เป็นของแข็ง, อัลคาลิสและคาร์บอเนต, เฟอร์ไรท์เกิดขึ้น:




เฟ 2 O 3 + CaO \u003d Ca (FeO 2) 2




เฟ 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaFeO 2 + H 2 O




เฟ 2 O 3 + MgCO 3 \u003d Mg (FeO 2) 2 + CO 2




สาม. Fe 2 O 3 - วัตถุดิบสำหรับการผลิตเหล็กในโลหะวิทยา:




เฟ 2 O 3 + ZS \u003d 2Fe + ZSO หรือเฟ 2 O 3 + ZSO \u003d 2Fe + ZSO 2

Fe (OH) 3 - เหล็ก (III) ไฮดรอกไซด์

วิธีรับ:

ได้มาจากการกระทำของอัลคาไลต่อเกลือที่ละลายน้ำได้ Fe 3+:




FeCl 3 + 3NaOH \u003d Fe (OH) 3 + 3NaCl




เมื่อได้รับ Fe(OH) 3 - ตะกอนของเยื่อเมือกสีน้ำตาลแดง




Fe (III) ไฮดรอกไซด์ยังเกิดขึ้นระหว่างการออกซิเดชันของ Fe และ Fe (OH) 2 ในอากาศชื้น:




4Fe + 6H 2 O + 3O 2 \u003d 4Fe (OH) 3




4เฟ(OH) 2 + 2ชั่วโมง 2 โอ + โอ 2 = 4เฟ(OH) 3




Fe(III) ไฮดรอกไซด์เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของการไฮโดรไลซิสของเกลือ Fe 3+

คุณสมบัติทางเคมี

เฟ (OH) 3 - มาก ฐานที่อ่อนแอ(อ่อนแอกว่า Fe (OH) 2 มาก) แสดงคุณสมบัติความเป็นกรดที่เห็นได้ชัดเจน ดังนั้น Fe (OH) 3 จึงมีลักษณะเป็นแอมโฟเทอริก:




1) ปฏิกิริยากับกรดเกิดขึ้นได้ง่าย:





2) ตะกอนใหม่ของ Fe(OH) 3 ถูกละลายในความเข้มข้นที่ร้อน สารละลายของ KOH หรือ NaOH ด้วยการก่อตัวของไฮดรอกโซคอมเพล็กซ์:




เฟ (OH) 3 + 3KOH \u003d K 3




ในสารละลายอัลคาไลน์ Fe (OH) 3 สามารถออกซิไดซ์เป็นเฟอร์เรตได้ (เกลือของกรดเหล็ก H 2 FeO 4 ไม่ได้แยกออกในสถานะอิสระ):




2เฟ(OH) 3 + 10KOH + 3Br 2 = 2K 2 FeO 4 + 6KBr + 8H 2 O

เกลือ Fe 3+

สิ่งที่สำคัญที่สุดคือ: Fe 2 (SO 4) 3, FeCl 3, Fe (NO 3) 3, Fe (SCN) 3, K 3 4 - เกลือเลือดสีเหลือง \u003d Fe 4 3 ปรัสเซียนสีน้ำเงิน (ตกตะกอนสีน้ำเงินเข้ม)




b) Fe 3+ + 3SCN - \u003d Fe (SCN) 3 Fe (III) ไทโอไซยาเนต (สารละลายสีแดงเลือด)

ผลิตภัณฑ์ชิ้นแรกที่ทำจากเหล็กและโลหะผสมถูกพบในระหว่างการขุดค้นและมีอายุย้อนกลับไปประมาณสหัสวรรษที่ 4 ก่อนคริสต์ศักราช นั่นคือแม้แต่ชาวอียิปต์โบราณและสุเมเรียนก็ยังใช้อุกกาบาตที่สะสมของสารนี้เพื่อทำเครื่องประดับและของใช้ในครัวเรือนตลอดจนอาวุธ

ปัจจุบัน สารประกอบเหล็กหลายชนิด รวมถึงโลหะบริสุทธิ์เป็นสารที่ใช้กันทั่วไปและมีการใช้มากที่สุด ไม่น่าแปลกใจเลยที่ศตวรรษที่ 20 ถือเป็นเหล็ก ท้ายที่สุดก่อนที่จะมีการถือกำเนิดและการใช้พลาสติกและวัสดุที่เกี่ยวข้องอย่างแพร่หลาย สารประกอบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อมนุษย์ เราจะพิจารณาองค์ประกอบนี้คืออะไรและมีสารอะไรบ้างที่เราจะพิจารณาในบทความนี้

ธาตุเคมีเหล็ก

หากเราพิจารณาโครงสร้างของอะตอม ก่อนอื่นเราควรระบุตำแหน่งของมันในระบบคาบ

1. เลขลำดับ - 26
2. ช่วงเวลานี้เป็นช่วงใหญ่ที่สี่
3. กลุ่มที่แปด กลุ่มย่อยรอง
4. น้ำหนักอะตอมคือ 55.847
5. โครงสร้างของเปลือกอิเล็กตรอนด้านนอกแสดงโดยสูตร 3d 6 4s 2 .
6. - เฟ.
7. ชื่อเหล็ก อ่านตามสูตรว่า "เหล็ก"
8. ในธรรมชาติ มีไอโซโทปเสถียรอยู่ 4 ไอโซโทปของธาตุดังกล่าวซึ่งมีเลขมวล 54, 56, 57, 58

เหล็กองค์ประกอบทางเคมียังมีไอโซโทปที่แตกต่างกันประมาณ 20 ชนิดที่ไม่เสถียร การเกิดออกซิเดชันที่เป็นไปได้ระบุว่าอะตอมที่กำหนดสามารถแสดงได้คือ:

ไม่เพียงแต่องค์ประกอบเท่านั้นที่มีความสำคัญ แต่ยังรวมถึงองค์ประกอบด้วย การเชื่อมต่อต่างๆและโลหะผสม

คุณสมบัติทางกายภาพ

เหล็กมีความเป็นโลหะเด่นชัดในฐานะที่เป็นสารธรรมดา นั่นก็คือมันเป็นโลหะสีเงินสีขาวซึ่งมีโทนสีเทาซึ่งมี ระดับสูงความอ่อนตัวและความเหนียวและ อุณหภูมิสูงละลายและเดือด หากเราพิจารณาคุณสมบัติโดยละเอียดเพิ่มเติมแล้ว:

• จุดหลอมเหลว - 1539 0 С;
• เดือด - 2862 0 С;
• กิจกรรม - เฉลี่ย;
• การหักเหของแสง - สูง;
• แสดงคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่เด่นชัด

ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขและอุณหภูมิที่แตกต่างกัน มีการดัดแปลงเหล็กหลายรูปแบบ คุณสมบัติทางกายภาพของพวกเขาแตกต่างจากความจริงที่ว่าโปรยคริสตัลแตกต่างกัน




การปรับเปลี่ยนทั้งหมดมีโครงสร้างของโครงผลึกที่แตกต่างกันและยังมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่แตกต่างกันด้วย

คุณสมบัติทางเคมี

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น เหล็กสารเชิงเดี่ยวมีฤทธิ์ทางเคมีปานกลาง อย่างไรก็ตาม ในสถานะที่กระจายตัวอย่างประณีต มันสามารถติดไฟได้เองในอากาศ และตัวโลหะเองก็จะเผาไหม้ในออกซิเจนบริสุทธิ์

มีความสามารถในการกัดกร่อนสูง ดังนั้นโลหะผสมของสารนี้จึงถูกเคลือบด้วยสารประกอบอัลลอยด์ เหล็กสามารถโต้ตอบกับ:

• กรด;
• ออกซิเจน (รวมถึงอากาศ);
• สีเทา;
• ฮาโลเจน;
• เมื่อถูกความร้อน - ด้วยไนโตรเจน, ฟอสฟอรัส, คาร์บอนและซิลิคอน
• ด้วยเกลือของโลหะที่มีฤทธิ์น้อยทำให้กลายเป็นสารธรรมดา
• ด้วยไอน้ำที่คมชัด
• โดยมีเกลือของเหล็กอยู่ในสถานะออกซิเดชัน +3

เห็นได้ชัดว่าเมื่อแสดงกิจกรรมดังกล่าว โลหะสามารถสร้างสารประกอบต่าง ๆ ที่มีคุณสมบัติหลากหลายและมีขั้วได้ และมันก็เกิดขึ้น เหล็กและสารประกอบของมันมีความหลากหลายอย่างมาก และถูกนำมาใช้ในกิจกรรมของมนุษย์ในสาขาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และอุตสาหกรรมต่างๆ

การกระจายตัวในธรรมชาติ

สารประกอบเหล็กธรรมชาติค่อนข้างพบได้ทั่วไป เนื่องจากเป็นธาตุที่พบมากเป็นอันดับสองในโลกรองจากอะลูมิเนียม ในเวลาเดียวกันโลหะในรูปแบบบริสุทธิ์นั้นหายากมากซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอุกกาบาตซึ่งบ่งบอกถึงการสะสมจำนวนมากในอวกาศ มวลหลักประกอบด้วยแร่ หิน และแร่ธาตุ



หากเราพูดถึงเปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบที่เป็นปัญหาโดยธรรมชาติ ก็สามารถให้ตัวเลขต่อไปนี้ได้

1. แกนดาวเคราะห์ กลุ่มภาคพื้นดิน - 90%.
2. ในเปลือกโลก - 5%
3. ในเสื้อคลุมของโลก - 12%
4. ในแกนโลก - 86%
5. ในน้ำในแม่น้ำ - 2 มก./ล.
6. ในทะเลและมหาสมุทร - 0.02 มก. / ลิตร

สารประกอบเหล็กที่พบมากที่สุดประกอบด้วยแร่ธาตุดังต่อไปนี้:

• แมกนีไทต์;
• แร่เหล็กลิโมไนต์หรือสีน้ำตาล
• วิเวียน;
• ไพโรไทต์;
• หนาแน่น;
• ไซเดอร์ไรต์;
• แมกกาไซด์;
• เลลิงไทต์;
• ผิด;
• milanterite และอื่น ๆ

นี่ยังคงเป็นรายการยาวเนื่องจากมีจำนวนมากจริงๆ นอกจากนี้โลหะผสมหลายชนิดที่มนุษย์สร้างขึ้นยังแพร่หลายอีกด้วย สิ่งเหล่านี้ก็เป็นสารประกอบเหล็กเช่นกันโดยที่ไม่สามารถจินตนาการได้ ชีวิตที่ทันสมัยของผู้คน ซึ่งรวมถึงสองประเภทหลัก:

• เหล็กหล่อ;
• กลายเป็น.

เหล็กยังเป็นส่วนเสริมที่มีคุณค่าสำหรับโลหะผสมนิกเกิลหลายชนิด

สารประกอบเหล็ก (II)

ซึ่งรวมถึงสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบที่ขึ้นรูปเป็น +2 มีจำนวนค่อนข้างมาก เนื่องจากมี:

• ออกไซด์;
• ไฮดรอกไซด์;
• สารประกอบไบนารี
• เกลือที่ซับซ้อน
• สารประกอบเชิงซ้อน

สูตร สารประกอบเคมีซึ่งธาตุเหล็กแสดงระดับของออกซิเดชันตามที่ระบุ เป็นรายบุคคลสำหรับแต่ละประเภท พิจารณาสิ่งที่สำคัญที่สุดและเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด

1. เหล็ก (II) ออกไซด์ผงสีดำ ไม่ละลายในน้ำ ลักษณะของการเชื่อมต่อนั้นเป็นพื้นฐาน อย่างไรก็ตามสามารถออกซิไดซ์ได้อย่างรวดเร็วและกลับคืนสู่สภาพเดิมได้ เป็นสารง่ายๆได้อย่างง่ายดายอีกด้วย มันละลายในกรดเพื่อสร้างเกลือที่สอดคล้องกัน สูตร - FeO
2. เหล็ก (II) ไฮดรอกไซด์มันเป็นตะกอนอสัณฐานสีขาว เกิดจากปฏิกิริยาของเกลือกับเบส (ด่าง) แสดงคุณสมบัติพื้นฐานที่อ่อนแอสามารถออกซิไดซ์ในอากาศได้อย่างรวดเร็วเป็นสารประกอบเหล็ก +3 สูตร - เฟ (OH) 2
3. เกลือของธาตุที่อยู่ในสถานะออกซิเดชันที่ระบุตามกฎแล้วพวกเขามีสารละลายสีเขียวอ่อนออกซิไดซ์ได้ดีแม้ในอากาศรับและเปลี่ยนเป็นเกลือของเหล็ก 3. ละลายในน้ำ ตัวอย่างของสารประกอบ: FeCL 2 , FeSO 4 , Fe(NO 3) 2 .

   

   สารประกอบหลายชนิดมีความสำคัญในทางปฏิบัติในบรรดาสารที่กำหนด ประการแรก (II) นี่คือแหล่งจ่ายไอออนหลักให้กับร่างกายมนุษย์ที่เป็นโรคโลหิตจาง เมื่อมีการวินิจฉัยโรคดังกล่าวในผู้ป่วย การเตรียมการที่ซับซ้อนซึ่งขึ้นอยู่กับสารประกอบที่เป็นปัญหานั้นถูกกำหนดไว้ นี่คือวิธีการเติมเต็มการขาดธาตุเหล็กในร่างกาย

   ประการที่สองนั่นคือเหล็ก (II) ซัลเฟตร่วมกับทองแดงใช้เพื่อทำลายศัตรูพืชทางการเกษตรในพืชผล วิธีนี้ได้รับการพิสูจน์ประสิทธิผลมานานกว่าสิบปีดังนั้นจึงได้รับความนิยมอย่างมากจากชาวสวนและชาวสวน

   โมราซอลท์

   นี่คือสารประกอบที่เป็นผลึกไฮเดรตของเหล็กและแอมโมเนียมซัลเฟต สูตรเขียนเป็น FeSO 4 * (NH 4) 2 SO 4 * 6H 2 O หนึ่งในสารประกอบเหล็ก (II) ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติ พื้นที่หลักของการใช้งานของมนุษย์มีดังนี้

   1. เภสัชกรรม.
   2. การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการวิเคราะห์ไทไตรเมทในห้องปฏิบัติการ (เพื่อระบุปริมาณโครเมียม โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต วานาเดียม)
   3. ยารักษาโรค - เป็นอาหารเสริมที่ไม่มีธาตุเหล็กในร่างกายของผู้ป่วย
   4. สำหรับการเคลือบผลิตภัณฑ์จากไม้ เนื่องจากเกลือโมราป้องกันกระบวนการผุพัง

   มีพื้นที่อื่น ๆ ที่สารนี้สามารถนำไปใช้ได้ ได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่นักเคมีชาวเยอรมันผู้ค้นพบคุณสมบัติที่ปรากฏเป็นครั้งแรก

   สารที่มีสถานะออกซิเดชันของเหล็ก (III)

   คุณสมบัติของสารประกอบเหล็กซึ่งมีสถานะออกซิเดชันที่ +3 ค่อนข้างแตกต่างจากที่กล่าวไว้ข้างต้น ดังนั้นธรรมชาติของออกไซด์และไฮดรอกไซด์ที่เกี่ยวข้องจึงไม่มีพื้นฐานอีกต่อไป แต่เป็นแอมโฟเทอริกที่เด่นชัด เราให้คำอธิบายของสารหลัก

   
   

   ในบรรดาตัวอย่างที่ให้ไว้จากมุมมองเชิงปฏิบัติมีความสำคัญเช่นผลึกไฮเดรตเช่น FeCL 3 * 6H 2 O หรือเหล็ก (III) คลอไรด์เฮกซาไฮเดรต ใช้ในการแพทย์เพื่อหยุดเลือดและเติมไอออนของธาตุเหล็กในร่างกายที่เป็นโรคโลหิตจาง

   ไอออน (III) ซัลเฟตเพนทาไฮเดรตใช้ในการกรองน้ำดื่มเนื่องจากทำหน้าที่เป็นสารตกตะกอน

   สารประกอบเหล็ก (VI)

   สูตรของสารประกอบเคมีของเหล็กซึ่งมีสถานะออกซิเดชันพิเศษคือ +6 สามารถเขียนได้ดังนี้

   • เค 2 เฟโอ4 ;
   • นา 2 เฟโอ4 ;
   • MgFeO 4 และอื่นๆ

   ทั้งหมดมีชื่อสามัญ - เฟอร์เรต - และมีคุณสมบัติคล้ายกัน (ตัวรีดิวซ์ที่แข็งแกร่ง) พวกเขายังสามารถฆ่าเชื้อและมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ ช่วยให้สามารถนำไปใช้ในการบำบัดน้ำดื่มในระดับอุตสาหกรรมได้

   สารประกอบเชิงซ้อน

   สารพิเศษมีความสำคัญมากในเคมีวิเคราะห์และไม่เพียงเท่านั้น สารที่เกิดในสารละลายเกลือที่เป็นน้ำ เหล่านี้เป็นสารประกอบเชิงซ้อนของเหล็ก ที่ได้รับความนิยมและได้รับการศึกษามากที่สุดมีดังนี้

   1. โพแทสเซียมเฮกซะไซยาโนเฟอร์เรต (II) K 4ชื่ออื่นของสารประกอบคือเกลือเลือดเหลือง ใช้สำหรับ คำจำกัดความเชิงคุณภาพในสารละลายไอออนเหล็ก Fe 3+ จากการเปิดรับแสงสารละลายจะได้สีฟ้าสดใสที่สวยงามเนื่องจากมีการสร้างคอมเพล็กซ์อื่นขึ้นมา - สีน้ำเงินปรัสเซียน KFe 3+ ตั้งแต่สมัยโบราณก็มีการใช้เป็น
   2. โพแทสเซียมเฮกซะไซยาโนเฟอร์เรต (III) K 3อีกชื่อหนึ่งคือเกลือเลือดแดง ใช้เป็นตัวทำปฏิกิริยาเชิงคุณภาพในการหาไอออนของเหล็ก Fe 2+ เป็นผลให้เกิดการตกตะกอนสีน้ำเงินซึ่งเรียกว่าเทิร์นบูลบลู ยังใช้เป็นสีย้อมผ้า

   

   เหล็กในอินทรียวัตถุ

   เหล็กและสารประกอบของมันดังที่เราได้เห็นแล้วว่ามีขนาดใหญ่ คุณค่าทางปฏิบัติในชีวิตทางเศรษฐกิจของบุคคล อย่างไรก็ตามนอกเหนือจากนี้ บทบาททางชีววิทยาในร่างกายก็ไม่น้อยไปกว่ากัน

   มีโปรตีนที่สำคัญมากชนิดหนึ่งซึ่งรวมถึงองค์ประกอบนี้ด้วย นี่คือเฮโมโกลบิน ต้องขอบคุณเขาที่มีการขนส่งออกซิเจนและการแลกเปลี่ยนก๊าซที่สม่ำเสมอและทันเวลา ดังนั้นบทบาทของธาตุเหล็กในกระบวนการสำคัญ - การหายใจ - จึงมีมหาศาล

   

   โดยรวมแล้วร่างกายมนุษย์มีธาตุเหล็กประมาณ 4 กรัมซึ่งจะต้องเติมเต็มอย่างต่อเนื่องผ่านอาหารที่บริโภค

ตัวแปลงความยาวและระยะทาง ตัวแปลงมวล ตัวแปลงปริมาณอาหารและปริมาณอาหารปริมาณมาก ตัวแปลงพื้นที่ ตัวแปลงพื้นที่ ตัวแปลงปริมาตรและสูตร ตัวแปลง ตัวแปลงอุณหภูมิ แรงดัน ความเครียด ตัวแปลงโมดูลัสของ Young ตัวแปลงพลังงานและงาน ตัวแปลงกำลัง ตัวแปลงกำลัง ตัวแปลงแรง ตัวแปลงเวลา ตัวแปลงความเร็วเชิงเส้น ตัวแปลงมุมแบน ประสิทธิภาพเชิงความร้อนและหมายเลขประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง แปลงเป็น ระบบต่างๆแคลคูลัส แปลงหน่วยวัดปริมาณข้อมูล อัตราแลกเปลี่ยน ขนาด เสื้อผ้าผู้หญิงและขนาดรองเท้าสำหรับเสื้อผ้าและรองเท้าบุรุษ ความเร็วเชิงมุมและตัวแปลงความเร็ว ตัวแปลงความเร่ง ตัวแปลงความเร่งเชิงมุม ตัวแปลงความหนาแน่น ตัวแปลงปริมาตรเฉพาะ โมเมนต์ความเฉื่อย ตัวแปลงโมเมนต์ของแรง ตัวแปลงแรงบิด ตัวแปลงแรงบิด ความร้อนจำเพาะการเผาไหม้ (โดยมวล) ความหนาแน่นของพลังงานและค่าความร้อนจำเพาะ (ปริมาตร) ตัวแปลง ตัวแปลงความแตกต่างของอุณหภูมิ ตัวแปลงค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ตัวแปลงความต้านทานความร้อน ตัวแปลงการนำความร้อน ตัวแปลง ความร้อนจำเพาะการเปิดรับพลังงานและการแผ่รังสีความร้อน ตัวแปลงพลังงาน ตัวแปลงความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อน ตัวแปลงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ตัวแปลงปริมาตร ตัวแปลงการไหลของมวล ตัวแปลงการไหลของกราม ตัวแปลงความหนาแน่นฟลักซ์ของมวล โซลูชันตัวแปลงความเข้มข้นของกราม โซลูชันตัวแปลงความเข้มข้นของมวล ตัวแปลงตัวแปลงความหนืดไดนามิก (สัมบูรณ์) ความหนืดจลนศาสตร์ตัวแปลงแรงตึงผิว ตัวแปลงการซึมผ่านของไอน้ำ ตัวแปลงความหนาแน่นฟลักซ์ไอน้ำ ตัวแปลงระดับเสียง ตัวแปลงความไวของไมโครโฟน ตัวแปลงระดับความดันเสียง (SPL) ตัวแปลงระดับความดันเสียงพร้อมตัวแปลงความดันอ้างอิงที่เลือกได้ ตัวแปลงความสว่าง ตัวแปลงความเข้มของการส่องสว่าง ตัวแปลงความสว่าง ตัวแปลงความละเอียดกราฟิกคอมพิวเตอร์ ตัวแปลงความถี่และความยาวคลื่น ออปติคัลไดออปเตอร์ พลังงาน และความยาวโฟกัส กำลังไดออปเตอร์และกำลังขยายเลนส์ (×) ตัวแปลงประจุไฟฟ้า ตัวแปลงความหนาแน่นกระแสประจุไฟฟ้า ตัวแปลงความหนาแน่นประจุเชิงเส้น ตัวแปลงความหนาแน่นประจุพื้นผิว ตัวแปลงความหนาแน่นประจุปริมาตร ตัวแปลงกระแสไฟฟ้า ตัวแปลงความหนาแน่นกระแสเชิงเส้น ตัวแปลงความหนาแน่นกระแสไฟที่พื้นผิว ตัวแปลงความแรงของสนามไฟฟ้า ตัวแปลงศักย์ไฟฟ้าสถิตและความต้านทานไฟฟ้า ตัวแปลงความต้านทานไฟฟ้า ตัวแปลงการนำไฟฟ้า ตัวแปลงการนำไฟฟ้า ตัวแปลงความจุ ตัวเหนี่ยวนำ ตัวแปลงเกจลวดอเมริกัน ระดับในหน่วย dBm (dBm หรือ dBmW), dBV (dBV), วัตต์ ฯลฯ สนามแม่เหล็กตัวแปลงฟลักซ์แม่เหล็ก ตัวแปลงการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก การแผ่รังสี รังสีไอออไนซ์ อัตราปริมาณรังสีที่ดูดซับ กัมมันตภาพรังสี การแผ่รังสีตัวแปลงการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี ปริมาณรังสีที่ได้รับจากสารแปลงรังสี ตัวแปลงปริมาณการดูดซึม คำนำหน้าทศนิยมการถ่ายโอนข้อมูล การพิมพ์และการแปลงหน่วยภาพ ตัวแปลงหน่วยปริมาตรไม้ การคำนวณมวลกราม ระบบเป็นระยะองค์ประกอบทางเคมี D. I. Mendeleev

สูตรเคมี

มวลโมเลกุลของ Fe 2 (SO 4) 3 เหล็ก (III) ซัลเฟต 399.8778 กรัม/โมล

55.845 2+(32.065+15.9994 4) 3

เศษส่วนมวลของธาตุในสารประกอบ

การใช้เครื่องคำนวณมวลกราม

• ต้องป้อนสูตรเคมีโดยคำนึงถึงตัวพิมพ์เล็กและตัวพิมพ์ใหญ่
• ดัชนีจะถูกป้อนเป็นตัวเลขปกติ
• จุดบนเส้นกึ่งกลาง (เครื่องหมายคูณ) ที่ใช้ในสูตรของผลึกไฮเดรต จะถูกแทนที่ด้วยจุดปกติ
• ตัวอย่าง: แทนที่จะเป็น CuSO₄ 5H₂O ตัวแปลงจะใช้การสะกด CuSO4.5H2O เพื่อความสะดวกในการป้อน

เครื่องคิดเลขมวลกราม

ตุ่น

สารทั้งหมดประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุล ในวิชาเคมี การวัดมวลของสารที่เข้าสู่ปฏิกิริยาและผลลัพธ์จากปฏิกิริยานั้นอย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ ตามคำนิยาม โมลคือหน่วย SI ของปริมาณของสาร หนึ่งโมลประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน 6.02214076×10²³ พอดี ค่านี้เป็นตัวเลขเท่ากับค่าคงที่ Avogadro N A เมื่อแสดงเป็นหน่วยโมล⁻¹ และเรียกว่าตัวเลขของ Avogadro ปริมาณสาร (สัญลักษณ์ n) ของระบบคือการวัดจำนวนองค์ประกอบโครงสร้าง องค์ประกอบโครงสร้างอาจเป็นอะตอม โมเลกุล ไอออน อิเล็กตรอน หรืออนุภาคหรือกลุ่มอนุภาคใดๆ

ค่าคงที่ของอาโวกาโดร N A = 6.02214076×10²³ โมล⁻¹ ตัวเลขของอาโวกาโดรคือ 6.02214076×10²³

กล่าวอีกนัยหนึ่ง โมลคือปริมาณของสารที่มีมวลเท่ากันกับผลรวมของมวลอะตอมของอะตอมและโมเลกุลของสารนั้น คูณด้วยเลขอาโวกาโดร ตัวตุ่นเป็นหนึ่งในเจ็ดหน่วยพื้นฐานของระบบ SI และเขียนแทนด้วยตัวตุ่น เนื่องจากชื่อของหน่วยและสัญลักษณ์เหมือนกัน จึงควรสังเกตว่าสัญลักษณ์จะไม่ถูกปฏิเสธ ต่างจากชื่อของหน่วยซึ่งสามารถปฏิเสธได้ตามกฎปกติของภาษารัสเซีย คาร์บอน-12 บริสุทธิ์หนึ่งโมลเท่ากับ 12 กรัมพอดี

มวลกราม

มวลกราม - คุณสมบัติทางกายภาพสาร หมายถึง อัตราส่วนของมวลของสารนั้นต่อปริมาณของสารในหน่วยโมล กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันคือมวลของสารหนึ่งโมล ในระบบ SI หน่วยของมวลโมลาร์คือ กิโลกรัม/โมล (kg/mol) อย่างไรก็ตาม นักเคมีคุ้นเคยกับการใช้หน่วย g/mol ที่สะดวกกว่า

มวลโมล = กรัม/โมล



มวลโมลของธาตุและสารประกอบ

สารประกอบคือสารที่ประกอบด้วยอะตอมต่างกันซึ่งมีพันธะเคมีซึ่งกันและกัน ตัวอย่างเช่นสารต่อไปนี้ซึ่งสามารถพบได้ในครัวของแม่บ้านคือสารประกอบทางเคมี:

• เกลือ (โซเดียมคลอไรด์) NaCl
• น้ำตาล (ซูโครส) C₁₂H₂₂O₁₁
• น้ำส้มสายชู (สารละลายกรดอะซิติก) CH₃COOH

มวลโมลขององค์ประกอบทางเคมีเป็นกรัมต่อโมลเป็นตัวเลขเหมือนกับมวลของอะตอมของธาตุที่แสดงเป็นหน่วยมวลอะตอม (หรือดาลตัน) มวลโมลาร์ของสารประกอบเท่ากับผลรวมของมวลโมลาร์ของธาตุที่ประกอบเป็นสารประกอบ โดยคำนึงถึงจำนวนอะตอมในสารประกอบด้วย ตัวอย่างเช่น มวลโมลาร์ของน้ำ (H₂O) มีค่าประมาณ 1 × 2 + 16 = 18 กรัม/โมล

มวลโมเลกุล



น้ำหนักโมเลกุล (ชื่อเดิมคือ น้ำหนักโมเลกุล) คือ มวลของโมเลกุล โดยคำนวณจากผลรวมของมวลของแต่ละอะตอมที่ประกอบกันเป็นโมเลกุล คูณด้วยจำนวนอะตอมในโมเลกุลนี้ น้ำหนักโมเลกุลคือ ไร้มิติปริมาณทางกายภาพเป็นตัวเลขเท่ากับมวลโมลาร์ นั่นคือ, มวลโมเลกุลแตกต่างจากมวลกรามในมิติ แม้ว่ามวลโมเลกุลจะเป็นปริมาณไร้มิติ แต่ก็ยังมีค่าที่เรียกว่าหน่วยมวลอะตอม (amu) หรือดัลตัน (Da) และมีค่าประมาณเท่ากับมวลของโปรตอนหรือนิวตรอนหนึ่งตัวโดยประมาณ หน่วยมวลอะตอมก็มีตัวเลขเท่ากับ 1 กรัม/โมลเช่นกัน

การคำนวณมวลกราม

มวลโมลาร์คำนวณดังนี้:

• กำหนดมวลอะตอมขององค์ประกอบตามตารางธาตุ
• กำหนดจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบในสูตรสารประกอบ
• กำหนดมวลโมลาร์โดยการบวกมวลอะตอมของธาตุที่รวมอยู่ในสารประกอบคูณด้วยจำนวนของมัน

ตัวอย่างเช่น ลองคำนวณมวลโมลาร์ของกรดอะซิติก

มันประกอบด้วย:

• คาร์บอนสองอะตอม
• อะตอมไฮโดรเจนสี่อะตอม
• ออกซิเจนสองอะตอม
• คาร์บอน C = 2 × 12.0107 กรัม/โมล = 24.0214 กรัม/โมล
• ไฮโดรเจน H = 4 × 1.00794 กรัม/โมล = 4.03176 กรัม/โมล
• ออกซิเจน O = 2 × 15.9994 กรัม/โมล = 31.9988 กรัม/โมล
• มวลโมเลกุล = 24.0214 + 4.03176 + 31.9988 = 60.05196 กรัม/โมล

เครื่องคิดเลขของเราทำแบบนั้น คุณสามารถใส่สูตรกรดอะซิติกลงไปแล้วตรวจสอบว่าเกิดอะไรขึ้น

คุณพบว่าการแปลหน่วยการวัดจากภาษาหนึ่งเป็นอีกภาษาหนึ่งเป็นเรื่องยากหรือไม่ เพราะเหตุใด เพื่อนร่วมงานพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณ โพสต์คำถามไปที่ TCTermsและคุณจะได้รับคำตอบภายในไม่กี่นาที



แบ่งปันบทความนี้กับเพื่อนของคุณ:
บทความที่คล้ายกัน
• 

  วิธีทำสัญลักษณ์รูปไม้กางเขน
• 

  “มนุษย์แบ่งห่านได้อย่างไร”
• 

  ทรินิตี้ในพันธสัญญาเดิม (ไอคอนโดย Andrei Rublev)