Φύλλο εξαπάτησης για την ανόργανη χημεία. Ενώσεις σιδήρου (III) Το υδροξείδιο του σιδήρου 2 όταν θερμαίνεται αποσυντίθεται σε

Σχέδιο.
Εισαγωγή.

Συμπέρασμα.
Βιβλιογραφία.

Εισαγωγή.
Το υδροξείδιο του σιδήρου (II) είναι μια ανόργανη ουσία με τύπο Fe(OH) 2, μια ένωση σιδήρου. Εμφανίζεται φυσικά με τη μορφή του ορυκτού αμακινίτη. Αυτό το ορυκτό περιέχει ακαθαρσίες μαγνησίου και μαγγανίου (εμπειρικός τύπος Fe 0,7 Mg 0,2 Mn 0,1 (OH) 2). Το χρώμα του ορυκτού είναι κιτρινοπράσινο ή ανοιχτό πράσινο, σκληρότητα Mohs 3,5-4, πυκνότητα 2,925-2,98 g/cm;. Αμφοτερικό υδροξείδιο με κυριαρχία βασικών ιδιοτήτων. Η κρυσταλλική ουσία είναι λευκή (μερικές φορές με πρασινωπή απόχρωση) και σκουραίνει με την πάροδο του χρόνου στον αέρα. Είναι μια από τις ενδιάμεσες ενώσεις στη σκουριά του σιδήρου. Το υδροξείδιο του σιδήρου (II) χρησιμοποιείται στην κατασκευή της ενεργού μάζας των μπαταριών σιδήρου-νικελίου.
Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η λήψη υδροξειδίου του σιδήρου (II) και η μελέτη των ιδιοτήτων του.
Κατά τη διάρκεια της εργασίας, τέθηκαν οι ακόλουθες εργασίες:

Οι βάσεις ταξινομούνται σύμφωνα με ορισμένα χαρακτηριστικά.

Η διαίρεση σε διαλυτές και αδιάλυτες βάσεις συμπίπτει σχεδόν πλήρως με τη διαίρεση σε ισχυρές και αδύναμες βάσεις ή υδροξείδια μετάλλων και μεταβατικά στοιχεία

1. Αντίδραση ανταλλαγής μεταξύ αλατιού και αλκαλίου στο διάλυμα.
Αυτή είναι η πιο κοινή μέθοδος λήψης τόσο διαλυτών (αλκαλίων) όσο και αδιάλυτων βάσεων, για τις οποίες είναι η μόνη εργαστηριακή μέθοδος παρασκευής.
Παρασκευή ισχυρών αλκαλίων:
Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 + 2NaOH
Παρασκευή αδιάλυτης βάσης:
CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 + K 2 SO 4
2. Ενυδάτωση βασικών οξειδίων.
Αυτή η μέθοδος μπορεί να παράγει μόνο ισχυρά αλκάλια, δηλ. υδροξείδια αλκαλίων και μετάλλων αλκαλικών γαιών. Για παράδειγμα:
BaO + H 2 O = Ba(OH) 2
3. Αλληλεπίδραση μετάλλων με νερό.
Υπό κανονικές συνθήκες, μόνο τα μέταλλα αλκαλίων και αλκαλικών γαιών αντιδρούν με το νερό. Στην περίπτωση αυτή, σχηματίζονται τα αντίστοιχα αλκάλια και υδρογόνο:
Ba + 2H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2
4. Ηλεκτρόλυση υδατικών διαλυμάτων αλάτων.
Στη βιομηχανία, το NaOH και το ΚΟΗ παράγονται με ηλεκτρόλυση υδατικών διαλυμάτων χλωριούχου καλίου και νατρίου.
KCl + 2H 2 O = 2KOH + H 2 + Cl 2

Φυσικές ιδιότητες.
Τα αλκάλια (υδροξείδια νατρίου, καλίου, λιθίου) σχηματίζουν σκληρούς, λευκούς, πολύ υγροσκοπικούς κρυστάλλους. Το σημείο τήξης του NaOH είναι 322°C, το ΚΟΗ είναι 405°C και το LiOH είναι 473°C. Τα κρυσταλλικά πλέγματα του υδροξειδίου του νατρίου είναι κυβικά, όπως το NaCl, και αυτά του υδροξειδίου του καλίου είναι τετραγωνικά.
Τα υδροξείδια του ασβεστίου, του μαγνησίου, του βηρυλλίου και του βαρίου σχηματίζουν λευκές σκόνες, οι οποίες είναι επίσης αρκετά υγροσκοπικές, αλλά όχι τόσο όσο τα αλκάλια. Σχηματίζουν ένα εξαγωνικό κρυσταλλικό πλέγμα οι θερμοκρασίες τήξης τους δεν είναι υψηλές λόγω αποσύνθεσης σε οξείδιο και νερό.
Τα υδροξείδια άλλων μετάλλων (αλουμίνιο, χαλκός, ψευδάργυρος κ.λπ.) σχηματίζουν ιζήματα διαφορετικών χρωμάτων, πιο συχνά λευκά. Τα έγχρωμα υδροξείδια χρησιμοποιούνται ως χρωστικές στην παραγωγή σμάλτων και υαλοπινάκων.
Μόνο τα αλκάλια είναι καλά διαλυτά στο νερό, σημαντικά λιγότερο από τις βάσεις των μετάλλων της δεύτερης ομάδας (κύρια υποομάδα), και όλα τα υπόλοιπα είναι πρακτικά αδιάλυτα στο νερό.
Χημικές ιδιότητες.
Τα υδροξείδια μετάλλων παρουσιάζουν διαφορετικές χημικές ιδιότητες ανάλογα με τη δραστηριότητα του μετάλλου που περιλαμβάνεται στο υδροξείδιο.
Οι βάσεις αντιδρούν με οξέα για να σχηματίσουν αλάτι και νερό. Αυτή η αντίδραση ονομάζεται αντίδραση εξουδετέρωσης, επειδή μετά την ολοκλήρωσή της το μέσο γίνεται κοντά στο ουδέτερο:
2KOH+H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2H 2 O
Εάν η βάση είναι διαλυτή στο νερό, τότε αντιδρά με όξινα και αμφοτερικά οξείδια, σχηματίζοντας αλάτι και νερό:
2KOH+SO 3 =K 2 SO 4 +H 2 O
2RbOH+ZnO=Rb 2 ZnO 2 +H 2 O.
Επίσης, οι υδατοδιαλυτές βάσεις μπορούν να αντιδράσουν με άλατα για να σχηματίσουν ένα νέο άλας και μια νέα βάση, υπό την προϋπόθεση ότι η νέα βάση είναι αδιάλυτη:
2NaOH+CuSO 4 =Cu(OH) 2 +Na 2 SO 4
Μια ειδική ομάδα υδροξειδίων αποτελείται από αμφοτερικά υδροξείδια. Κατά τη διάσταση, σχηματίζουν ταυτόχρονα κατιόντα Η+ και ιόντα υδροξειδίου ΟΗ. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, Zn(OH) 2, Al(OH) 3, Be(OH) 2, Pb(OH) 2 και άλλα.
Τα αμφοτερικά υδροξείδια αντιδρούν τόσο με όξινα όσο και με αλκαλικά διαλύματα. Όταν αλληλεπιδρούν με βάσεις, παρουσιάζουν τις ιδιότητες των οξέων και όταν αλληλεπιδρούν με οξέα, παρουσιάζουν τις ιδιότητες των βάσεων:
Zn(OH) 2 +H 2 SO 4 = ZnSO 4 + 2H 2 O
Cr(OH) 3 + 3NaOH = Na 3 (εξαϋδροξοχρωμικό νάτριο (III))
Al(OH) 3 + NaOH = Na (τετραϋδροξοαργιλικό νάτριο (III))
Από την άποψη της θεωρίας της ηλεκτρολυτικής διάστασης, οι ιδιότητες των διαλυμάτων βάσης (αλλαγές στο χρώμα των δεικτών, σαπωνοποίηση στην αφή, αλληλεπίδραση με οξέα, οξείδια οξέος και άλατα) καθορίζονται από την παρουσία ιόντων ΟΗ - υδροξειδίου. Οι βάσεις χρωματίζονται με τους δείκτες φαινολοφθαλεΐνη - βυσσινί, λυχνία - μπλε.
Οι αδιάλυτες βάσεις αποσυντίθενται όταν θερμαίνονται σε οξείδιο μετάλλου και νερό
2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O
Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O

Ο σίδηρος είναι γνωστός από την αρχαιότητα. Τα παλαιότερα σιδερένια αντικείμενα που βρέθηκαν από αρχαιολόγους χρονολογούνται στις 4 χιλιάδες π.Χ. μι. Πιστεύεται ότι το υλικό από το οποίο ο άνθρωπος κατασκεύασε τα πρώτα προϊόντα σιδήρου ήταν ο μετεωρίτης. Δεν είναι τυχαίο ότι σε πολλές γλώσσες ο σίδηρος ονομαζόταν «ουράνιο μέταλλο», «στάζει από τον ουρανό» κ.λπ. Η πρώτη επιστημονική απόδειξη ότι «πέφτουν σιδερένιες πέτρες από τον ουρανό» δόθηκε το 1775 από τον ακαδημαϊκό γεωγράφο και περιηγητή της Αγίας Πετρούπολης Peter Simon Pallas (1741–1811), ο οποίος έφερε στην Αγία Πετρούπολη ένα μπλοκ σιδήρου μετεωρίτη βάρους 600 κιλών. Ο μεγαλύτερος σιδερένιος μετεωρίτης που βρέθηκε στη Γη είναι ο μετεωρίτης Gobe, βάρους περίπου 60 τόνων, ο οποίος ανακαλύφθηκε το 1920 στη Νοτιοδυτική Αφρική. Ο μεγαλύτερος σιδερένιος μετεωρίτης που παρατηρήθηκε να πέφτει βρίσκεται στη Μόσχα στο Μουσείο της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών. Όταν έπεσε (18 Οκτωβρίου 1816, Άπω Ανατολή), ο μετεωρίτης έσπασε και βρέθηκαν δύο θραύσματα βάρους 256 κιλών. Υπήρξε μια εποχή που ο σίδηρος στη γη εκτιμήθηκε πολύ περισσότερο από τον χρυσό. Ο Σοβιετικός ιστορικός G. Areshyan μελέτησε την επίδραση του σιδήρου στον αρχαίο πολιτισμό των μεσογειακών χωρών. Δίνει την ακόλουθη αναλογία: 1: 160: 1280: 6400. Αυτή είναι η αναλογία των αξιών του χαλκού, του αργύρου, του χρυσού και του σιδήρου μεταξύ των αρχαίων Χετταίων. Όπως μαρτυρεί ο Όμηρος στην Οδύσσεια, ο νικητής των αγώνων που οργάνωσε ο Αχιλλέας ανταμείφθηκε με ένα κομμάτι χρυσό και ένα κομμάτι σίδηρο. Το σίδερο ήταν εξίσου απαραίτητο τόσο για τον πολεμιστή όσο και για τον άροτρο και η πρακτική ανάγκη, όπως γνωρίζουμε, είναι η καλύτερη μηχανή παραγωγής και τεχνικής προόδου.
Ο όρος «εποχή του σιδήρου» εισήχθη στην επιστήμη στα μέσα του 19ου αιώνα. Ο Δανός αρχαιολόγος K.Yu. Τόμσεν. «Επίσημα» όρια αυτής της περιόδου της ανθρώπινης ιστορίας: από IX...VII αιώνες. ΠΡΟ ΧΡΙΣΤΟΥ. όταν άρχισε να αναπτύσσεται η μεταλλουργία του σιδήρου μεταξύ πολλών λαών και φυλών της Ευρώπης και της Ασίας και πριν από την εμφάνιση της ταξικής κοινωνίας και του κράτους μεταξύ αυτών των φυλών. Αν όμως οι εποχές ονομάζονται από το κύριο υλικό των εργαλείων, τότε, προφανώς, η Εποχή του Σιδήρου συνεχίζεται και σήμερα. Πώς απέκτησαν σίδηρο οι μακρινοί μας πρόγονοι; Πρώτον, η λεγόμενη μέθοδος φουσκώματος τυριού. Οι τυροκαμίνιοι κατασκευάζονταν απευθείας στο έδαφος, συνήθως στις πλαγιές των χαράδρων και των τάφρων. Έμοιαζαν με σωλήνα. Αυτός ο σωλήνας ήταν γεμάτος με κάρβουνο και σιδηρομετάλλευμα. Το κάρβουνο ήταν αναμμένο και ο αέρας που φυσούσε στην πλαγιά της χαράδρας κρατούσε το κάρβουνο αναμμένο. Το σιδηρομετάλλευμα μειώθηκε και ελήφθη μια μαλακή κρούστα - σίδηρος με εγκλείσματα σκωρίας. Αυτό το σίδερο ονομαζόταν σίδερο συγκόλλησης. περιείχε λίγο άνθρακα και ακαθαρσίες που μεταφέρθηκαν από το μετάλλευμα. Η Κριτσά ήταν πλαστογραφημένη. Κομμάτια σκωρίας έπεσαν και το σίδερο, γεμάτο με νήματα σκωρίας, έμεινε κάτω από το σφυρί. Από αυτό σφυρηλατήθηκαν διάφορα εργαλεία. Η εποχή του σφυρηλατημένου σιδήρου ήταν μεγάλη, αλλά οι άνθρωποι της αρχαιότητας και του πρώιμου Μεσαίωνα ήταν εξοικειωμένοι και με άλλα είδη σιδήρου. Ο περίφημος χάλυβας της Δαμασκού (ή δαμασκηνός χάλυβας) κατασκευάστηκε στην Ανατολή την εποχή του Αριστοτέλη (IV αιώνα π.Χ.). Όμως η τεχνολογία παραγωγής του, καθώς και η διαδικασία κατασκευής των λεπίδων δαμασκηνού, κρατήθηκε μυστική. Τα μεταλλεύματα σιδήρου άρχισαν να τήκονται στην Αφρική την 1η χιλιετία π.Χ. Εδώ τα μεταλλεύματα σιδήρου έρχονται στην επιφάνεια της γης. Ίσως βρέθηκαν σε ιζήματα ποταμών. Στη λεκάνη απορροής του ποταμού Οι αρχαιολόγοι του Ζαμβέζη ανακάλυψαν υψικάμινους από πηλό, εγκαταλελειμμένα ορυχεία σιδηρομεταλλεύματος και σωρούς σκωρίας. Οι τοπικές φυλές μετακινήθηκαν από την Εποχή του Λίθου απευθείας στην Εποχή του Σιδήρου, παρακάμπτοντας την Εποχή του Χαλκού. Με τον καιρό, ο σίδηρος αντικατέστησε παντού άλλα μέταλλα και έγινε το κύριο υλικό για την κατασκευή εργαλείων, όπλων, μηχανισμών και άλλων προϊόντων. Η «Εποχή του Σιδήρου» που ξεκίνησε σε εκείνες τις μακρινές εποχές συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Ο σίδηρος και τα κράματά του αντιπροσωπεύουν περίπου το 95% όλων των μεταλλικών προϊόντων που παράγονται στον κόσμο. Τώρα το μεγαλύτερο μέρος του σιδήρου τήκεται με τη μορφή χυτοσιδήρου και χάλυβα.

Ο σίδηρος είναι αρκετά διαδεδομένος στον φλοιό της γης - αντιπροσωπεύει περίπου το 4,1% της μάζας του φλοιού της γης (4η θέση μεταξύ όλων των στοιχείων, 2η μεταξύ των μετάλλων). Στον μανδύα και το φλοιό, ο σίδηρος συγκεντρώνεται κυρίως σε πυριτικά άλατα, ενώ η περιεκτικότητά του είναι σημαντική σε βασικά και υπερβασικά πετρώματα και χαμηλή σε όξινα και ενδιάμεσα πετρώματα.
Είναι γνωστός ένας μεγάλος αριθμός μεταλλευμάτων και ορυκτών που περιέχουν σίδηρο. Μεγαλύτερης πρακτικής σημασίας είναι το κόκκινο σιδηρομετάλλευμα (αιματίτης, Fe 2 O 3, περιέχει έως και 70% Fe), το μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα (μαγνητίτης, FeFe 2 O 4, Fe 3 O 4, περιέχει 72,4% Fe), το καφέ σιδηρομετάλλευμα ή λιμονίτης (γκαιθίτης και υδρογοηθίτης, αντίστοιχα FeOOH και FeOOH·nH 2 O). Ο γαιθίτης και ο υδρογοηθίτης βρίσκονται συχνότερα σε κρούστες που ξεπερνούν τις καιρικές συνθήκες, σχηματίζοντας τα λεγόμενα «σιδερένια καπέλα», το πάχος των οποίων φτάνει αρκετές εκατοντάδες μέτρα. Μπορεί επίσης να είναι ιζηματογενούς προέλευσης, να πέφτουν από κολλοειδή διαλύματα σε λίμνες ή παράκτιες περιοχές των θαλασσών. Σε αυτή την περίπτωση σχηματίζονται σιδηρομεταλλεύματα ελαιολάδου ή οσπρίων. Βιβιανίτης Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O βρίσκεται συχνά σε αυτά, σχηματίζοντας μαύρους επιμήκεις κρυστάλλους και ακτινωτά συσσωματώματα.
Τα σουλφίδια του σιδήρου είναι επίσης ευρέως διαδεδομένα στη φύση - πυρίτης FeS 2 (θείο ή σιδηροπυρίτης) και πυρροτίτης. Δεν είναι σιδηρομετάλλευμα - ο πυρίτης χρησιμοποιείται για την παραγωγή θειικού οξέος και ο πυρροτίτης συχνά περιέχει νικέλιο και κοβάλτιο.
Η Ρωσία κατέχει την πρώτη θέση στον κόσμο όσον αφορά τα αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος. Η περιεκτικότητα σε σίδηρο στο θαλασσινό νερό είναι 1·10?5 -1·10?8%.

Κύρια κοιτάσματα.

Σύμφωνα με το Αμερικανικό Γεωλογικό Ινστιτούτο, τα αποδεδειγμένα αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος στον κόσμο ανέρχονται σε περίπου 178 δισεκατομμύρια τόνους. Στη Ρωσία, ο σίδηρος εξορύσσεται στη Μαγνητική Ανωμαλία του Κουρσκ (KMA), στη χερσόνησο Κόλα, στην Καρελία και στη Σιβηρία. Τα κοιτάσματα βυθού των ωκεανών, στα οποία ο σίδηρος, μαζί με το μαγγάνιο και άλλα πολύτιμα μέταλλα, βρίσκονται σε οζίδια, έχουν πρόσφατα αποκτήσει σημαντικό ρόλο.

Παραλαβή.

Στη βιομηχανία, ο σίδηρος λαμβάνεται από σιδηρομετάλλευμα, κυρίως από αιματίτη (Fe 2 O 3) και μαγνητίτη (FeO Fe 2 O 3).
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι εξαγωγής σιδήρου από μεταλλεύματα. Η πιο κοινή είναι η διαδικασία τομέα.
Το πρώτο στάδιο παραγωγής είναι η αναγωγή του σιδήρου με άνθρακα σε υψικάμινο σε θερμοκρασία 2000°C. Σε μια υψικάμινο, ο άνθρακας με τη μορφή οπτάνθρακα, το σιδηρομετάλλευμα με τη μορφή συσσωματώματος ή σφαιριδίων και η ροή (όπως ο ασβεστόλιθος) τροφοδοτούνται από πάνω και συναντώνται από ένα ρεύμα εξαναγκασμένου θερμού αέρα από κάτω.
Στον κλίβανο, ο άνθρακας με τη μορφή οπτάνθρακα οξειδώνεται σε μονοξείδιο του άνθρακα. Αυτό το οξείδιο σχηματίζεται κατά την καύση σε έλλειψη οξυγόνου:
2C + O = 2CO
Με τη σειρά του, το μονοξείδιο του άνθρακα μειώνει το σίδηρο από το μετάλλευμα. Για να γίνει αυτή η αντίδραση γρηγορότερα, το θερμαινόμενο μονοξείδιο του άνθρακα διέρχεται μέσω του οξειδίου του σιδήρου (III):
3CO + Fe 2 O 3 = 2Fe + 3CO 2
Το Flux προστίθεται για να απαλλαγούμε από ανεπιθύμητες ακαθαρσίες (κυρίως πυριτικά, για παράδειγμα, χαλαζία) στο εξορυσσόμενο μετάλλευμα. Μια τυπική ροή περιέχει ασβεστόλιθο (ανθρακικό ασβέστιο) και δολομίτη (ανθρακικό μαγνήσιο). Για την απομάκρυνση άλλων ακαθαρσιών, χρησιμοποιούνται άλλες ροές.
Το αποτέλεσμα της ροής (στην περίπτωση αυτή του ανθρακικού ασβεστίου) είναι ότι όταν θερμαίνεται, αποσυντίθεται στο οξείδιό του:
CaCO 3 = CaO + CO 2
Το οξείδιο του ασβεστίου συνδυάζεται με το διοξείδιο του πυριτίου, σχηματίζοντας σκωρία - μεταπυριτικό ασβέστιο:
CaO + SiO 2 = CaSiO 3
Η σκωρία, σε αντίθεση με το διοξείδιο του πυριτίου, τήκεται σε κλίβανο. Η σκωρία, ελαφρύτερη από τον σίδηρο, επιπλέει στην επιφάνεια - αυτή η ιδιότητα επιτρέπει στη σκωρία να διαχωριστεί από το μέταλλο. Η σκωρία μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί στις κατασκευές και τη γεωργία. Ο λιωμένος σίδηρος που παράγεται σε μια υψικάμινο περιέχει πολύ άνθρακα (χυτοσίδηρο). Εκτός από τις περιπτώσεις που ο χυτοσίδηρος χρησιμοποιείται απευθείας, χρειάζεται περαιτέρω επεξεργασία.
Η περίσσεια άνθρακα και άλλες ακαθαρσίες (θείο, φώσφορος) απομακρύνονται από το χυτοσίδηρο με οξείδωση σε φούρνους ή μετατροπείς ανοιχτής εστίας. Οι ηλεκτρικοί φούρνοι χρησιμοποιούνται επίσης για την τήξη κραματοποιημένων χάλυβων.
Εκτός από τη διαδικασία της υψικαμίνου, η διαδικασία της άμεσης παραγωγής σιδήρου είναι κοινή. Σε αυτή την περίπτωση, το προθρυμμένο μετάλλευμα αναμιγνύεται με ειδικό πηλό, σχηματίζοντας σφαιρίδια. Τα σφαιρίδια ψήνονται και επεξεργάζονται σε φρεατοειδή κλίβανο με θερμά προϊόντα μετατροπής μεθανίου, τα οποία περιέχουν υδρογόνο. Το υδρογόνο μειώνει εύκολα τον σίδηρο:
Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3 H 2 O
Στην περίπτωση αυτή, ο σίδηρος δεν μολύνεται με ακαθαρσίες όπως το θείο και ο φώσφορος, που είναι κοινές ακαθαρσίες στον άνθρακα. Ο σίδηρος λαμβάνεται σε στερεή μορφή και στη συνέχεια τήκεται σε ηλεκτρικούς κλιβάνους.
Ο χημικά καθαρός σίδηρος λαμβάνεται με ηλεκτρόλυση των διαλυμάτων των αλάτων του.
Χρήση σιδήρου.
Ο σίδηρος είναι το πιο σημαντικό μέταλλο της σύγχρονης τεχνολογίας. Στην καθαρή του μορφή, ο σίδηρος πρακτικά δεν χρησιμοποιείται λόγω της χαμηλής αντοχής του, αν και στην καθημερινή ζωή τα προϊόντα χάλυβα ή χυτοσίδηρου ονομάζονται συχνά "σίδερο". Ο κύριος όγκος του σιδήρου χρησιμοποιείται με τη μορφή κραμάτων με πολύ διαφορετικές συνθέσεις και ιδιότητες. Τα κράματα σιδήρου αντιπροσωπεύουν περίπου το 95% όλων των μεταλλικών προϊόντων. Κράματα πλούσια σε άνθρακα (πάνω από 2% κατά βάρος) - χυτοσίδηροι - τήκονται σε υψικάμινους από μεταλλεύματα εμπλουτισμένα με σίδηρο. Διάφορες ποιότητες χάλυβα (περιεκτικότητα σε άνθρακα μικρότερη από 2% κατά βάρος) τήκονται από χυτοσίδηρο σε ανοιχτές εστίες και ηλεκτρικούς φούρνους και μετατροπείς οξειδώνοντας (καίγοντας) την περίσσεια άνθρακα, αφαιρώντας επιβλαβείς ακαθαρσίες (κυρίως S, P, O) και προσθέτοντας κραματικά στοιχεία. Χάλυβες υψηλής κραματοποίησης (με υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο, χρώμιο, βολφράμιο και άλλα στοιχεία) τήκονται σε ηλεκτρικό τόξο και επαγωγικούς κλιβάνους. Για την παραγωγή χάλυβα και κραμάτων σιδήρου για ειδικούς σκοπούς, χρησιμοποιούνται νέες διεργασίες - κενό, επανατήξη ηλεκτροσκωρίας, τήξη πλάσματος και δέσμης ηλεκτρονίων και άλλες. Αναπτύσσονται μέθοδοι για την τήξη χάλυβα σε μονάδες συνεχούς λειτουργίας που εξασφαλίζουν υψηλής ποιότητας μέταλλο και αυτοματοποίηση της διαδικασίας.
Δημιουργούνται υλικά με βάση το σίδηρο που αντέχουν σε υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες, κενό και υψηλές πιέσεις, επιθετικά περιβάλλοντα, υψηλές εναλλασσόμενες τάσεις, πυρηνική ακτινοβολία κ.λπ. Η παραγωγή σιδήρου και των κραμάτων του αυξάνεται συνεχώς.
Ο σίδηρος ως καλλιτεχνικό υλικό χρησιμοποιείται από την αρχαιότητα στην Αίγυπτο, τη Μεσοποταμία και την Ινδία. Από τον Μεσαίωνα, πολυάριθμα προϊόντα σιδήρου υψηλής τέχνης έχουν διατηρηθεί σε ευρωπαϊκές χώρες (Αγγλία, Γαλλία, Ιταλία, Ρωσία και άλλες) - σφυρηλατημένοι φράχτες, μεντεσέδες πόρτας, βραχίονες τοίχου, ανεμοδείκτες, πλαίσια στήθους και φώτα. Τα σφυρήλατα προϊόντα από ράβδους και τα προϊόντα από διογκωμένο λαμαρίνα (συχνά με επένδυση από μαρμαρυγία) διακρίνονται για τα επίπεδα σχήματά τους, μια καθαρή γραμμική γραφική σιλουέτα και είναι αποτελεσματικά ορατά σε φόντο ανοιχτόχρωμου αέρα. Τον 20ο αιώνα, το σίδερο χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή γρίλιων, περιφράξεων, εσωτερικών χωρισμάτων διάτρητων, κηροπήγια και μνημείων.

Φυσικές ιδιότητες.
Ο σίδηρος είναι ένα τυπικό μέταλλο στην ελεύθερη του κατάσταση έχει ασημί-λευκό χρώμα με γκριζωπή απόχρωση. Το καθαρό μέταλλο είναι όλκιμο. Έχει έντονες μαγνητικές ιδιότητες. Συχνά διακρίνεται η λεγόμενη «τριάδα σιδήρου» - μια ομάδα τριών μετάλλων που έχουν παρόμοιες φυσικές ιδιότητες, ατομικές ακτίνες και τιμές ηλεκτραρνητικότητας.
Ο σίδηρος χαρακτηρίζεται από πολυμορφισμό και έχει τέσσερις κρυσταλλικές τροποποιήσεις:

Η μεταλλουργία δεν διακρίνει το;-Fe ως ξεχωριστή φάση, και το θεωρεί ως ποικιλία του?-Fe. Όταν ο σίδηρος ή ο χάλυβας θερμαίνεται πάνω από το σημείο Curie, η θερμική κίνηση των ιόντων διαταράσσει τον προσανατολισμό των μαγνητικών ροπών σπιν των ηλεκτρονίων, ο σιδηρομαγνήτης γίνεται παραμαγνητικός - συμβαίνει μια μετάβαση φάσης δεύτερης τάξης, αλλά μια μετάβαση φάσης πρώτης τάξης με αλλαγή στις βασικές φυσικές παραμέτρους των κρυστάλλων δεν συμβαίνει.
Για καθαρό σίδηρο σε κανονική πίεση, από την άποψη της μεταλλουργίας, υπάρχουν οι ακόλουθες σταθερές τροποποιήσεις:

Η παρουσία άνθρακα και στοιχείων κράματος στον χάλυβα αλλάζει σημαντικά τις θερμοκρασίες των μεταπτώσεων φάσης. Ένα στερεό διάλυμα άνθρακα σε α- και β-σίδηρο ονομάζεται φερρίτης. Μερικές φορές γίνεται διάκριση μεταξύ α-φερρίτη υψηλής θερμοκρασίας και α-φερρίτη χαμηλής θερμοκρασίας, αν και η ατομική τους δομή είναι η ίδια. Ένα στερεό διάλυμα άνθρακα σε α-σίδηρο ονομάζεται ωστενίτης.

Το φαινόμενο του πολυμορφισμού είναι εξαιρετικά σημαντικό για τη μεταλλουργία του χάλυβα. Ακριβώς χάρη σε;-? Η θερμική επεξεργασία του χάλυβα πραγματοποιείται σε μεταβάσεις κρυσταλλικού πλέγματος. Χωρίς αυτό το φαινόμενο, ο σίδηρος ως βάση του χάλυβα δεν θα είχε λάβει τέτοια ευρεία χρήση.
Ο σίδηρος είναι πυρίμαχος και ανήκει στα μέταλλα μέσης δραστικότητας. Το σημείο τήξης του σιδήρου είναι 1539 °C, το σημείο βρασμού είναι 2862 °C.
Χημικές ιδιότητες.
Ο σίδηρος παρουσιάζει μέτρια χημική δράση. Καίγεται σε ατμόσφαιρα οξυγόνου, σχηματίζοντας το οξείδιο Fe 2 O 3. Σε λεπτή θρυμματισμένη κατάσταση, το μέταλλο είναι πυροφορικό, δηλ. ικανό για αυθόρμητη καύση στον αέρα. Λεπτή σκόνη σιδήρου μπορεί να ληφθεί με θερμική αποσύνθεση οξαλικού σιδήρου σε ατμόσφαιρα υδρογόνου.
Όταν αποθηκεύεται στον αέρα σε θερμοκρασίες έως 200°C, ο σίδηρος καλύπτεται σταδιακά με ένα πυκνό φιλμ οξειδίου, το οποίο εμποδίζει την περαιτέρω οξείδωση του μετάλλου. Στον υγρό αέρα, ο σίδηρος καλύπτεται με ένα χαλαρό στρώμα σκουριάς, το οποίο δεν εμποδίζει την πρόσβαση οξυγόνου και υγρασίας στο μέταλλο και την καταστροφή του. Η σκουριά δεν έχει σταθερή χημική σύνθεση περίπου ο χημικός τύπος της μπορεί να γραφτεί ως Fe 2 O 3.
Ο σίδηρος αντιδρά με τηγμένο θείο, σχηματίζοντας σουλφίδιο και αλληλεπιδρά ενεργά με το χλώριο, το βρώμιο και το ιώδιο σχηματίζοντας τριχλωρίδιο, τριβρωμίδιο και διιωδίδιο. Ο σίδηρος αντιδρά ασθενώς με το φθόριο λόγω του σχηματισμού μιας πυκνής, χαμηλής πτητικής μεμβράνης τριφθοριδίου στην επιφάνεια. Σε θερμοκρασίες άνω των 500° C, το μέταλλο αντιδρά αναστρέψιμα με τον άνθρακα:
3Fe+C<=>Fe3C
Το καρβίδιο του σιδήρου αυτής της σύνθεσης ονομάζεται τσιμεντίτης. Βρίσκεται σε χυτοσίδηρο και χάλυβα.
Ο σίδηρος αντιδρά με το οξυγόνο όταν θερμαίνεται. Όταν ο σίδηρος καίγεται στον αέρα, σχηματίζεται οξείδιο Fe 2 O 3, όταν καίγεται σε καθαρό οξυγόνο, σχηματίζεται οξείδιο Fe 3 O 4. Εάν το οξυγόνο ή ο αέρας περάσει μέσα από τηγμένο σίδηρο, σχηματίζεται οξείδιο FeO.
Όταν θερμαίνεται, ο σίδηρος αντιδρά με το άζωτο, σχηματίζοντας νιτρίδιο σιδήρου Fe3N, με φώσφορο, σχηματίζοντας φωσφίδια FeP, Fe 2 P και Fe 3 P, με άνθρακα, σχηματίζοντας καρβίδιο Fe 3 C, με πυρίτιο, σχηματίζοντας πολλά πυριτικά, για παράδειγμα, FeSi. Σε αυξημένη πίεση, ο μεταλλικός σίδηρος αντιδρά με το μονοξείδιο του άνθρακα CO και σχηματίζεται υγρό, υπό κανονικές συνθήκες, εξαιρετικά πτητικός σίδηρος πεντακαρβονυλ Fe(CO) 5. Τα καρβονύλια σιδήρου των συνθέσεων Fe 2 (CO) 9 και Fe 3 (CO) 12 είναι επίσης γνωστά. Τα καρβονύλια του σιδήρου χρησιμεύουν ως πρώτες ύλες στη σύνθεση οργανικών ενώσεων σιδήρου, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης φερροκένιο.
Ο καθαρός μεταλλικός σίδηρος είναι σταθερός στο νερό και σε αραιά αλκαλικά διαλύματα. Ο σίδηρος δεν διαλύεται σε πυκνά θειικά και νιτρικά οξέα, καθώς ένα ισχυρό φιλμ οξειδίου παθητικοποιεί την επιφάνειά του με υδροχλωρικό και αραιό (περίπου 20%) θειικά οξέα, ο σίδηρος αντιδρά για να σχηματίσει άλατα σιδήρου (II).
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2
Ο σίδηρος διαλύεται σε αραιά και μετρίως συμπυκνωμένα διαλύματα νιτρικού οξέος:
Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO ^ + 2H 2 O
Όταν ο σίδηρος αντιδρά με περίπου 70% θειικό οξύ, η αντίδραση προχωρά για να σχηματίσει θειικό σίδηρο (III):
2Fe + 4H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 4H 2 O
Υπό την επίδραση της ατμοσφαιρικής υγρασίας και του αέρα, ο σίδηρος διαβρώνεται (σκουριάζει):
4Fe + 2H 2 O + 3O 2 = 4FeO(OH)
Έως και 10% του συνόλου του παραγόμενου σιδήρου χάνεται ετησίως λόγω διάβρωσης.
Ο πολύ καθαρός σίδηρος, που περιέχει λιγότερο από 0,01% ακαθαρσίες θείου, άνθρακα και φωσφόρου, είναι ανθεκτικός στη διάβρωση. Κοντά στην πόλη Δελχί στην Ινδία υπάρχει μια σιδερένια στήλη που χτίστηκε τον 9ο αιώνα. π.Χ., που δεν δείχνει σημάδια σκουριάς. Είναι κατασκευασμένο από πολύ καθαρό μέταλλο με περιεκτικότητα σε σίδηρο 99,72%. Τα κλιματικά χαρακτηριστικά αυτής της περιοχής μπορούν να παίξουν σημαντικό ρόλο στην αντοχή στη διάβρωση του υλικού της περίφημης στήλης.
Ο μεταλλικός σίδηρος αντιδρά όταν θερμαίνεται με συμπυκνωμένα (πάνω από 30%) διαλύματα αλκαλίων, σχηματίζοντας υδροξοσύμπλοκα. Υπό την επίδραση ισχυρών οξειδωτικών παραγόντων όταν θερμαίνεται, ο σίδηρος μπορεί να σχηματίσει ενώσεις σε κατάσταση οξείδωσης (+VI) - φερρικά:
Fe + 2KNO 3 = K 2 FeO 4 + 2NO
Για τον σίδηρο, τα οξείδια και τα υδροξείδια είναι γνωστά σε καταστάσεις οξείδωσης (II) και (III).
Ο σίδηρος σχηματίζει απλά άλατα με όλα σχεδόν τα ανιόντα. Τα νιτρικά, τα θειικά, τα αλογονίδια (εκτός από τα φθοριούχα), τα οξικά άλατα κ.λπ. είναι διαλυτά στο νερό Το κατιόν του σιδήρου (II) μπορεί να οξειδωθεί από πολλούς οξειδωτικούς παράγοντες στο κατιόν του σιδήρου (III). Διαλύματα αλάτων σιδήρου (II) και στερεών αλάτων του οξειδώνονται σταδιακά ακόμα και απλά όταν αποθηκεύονται στον αέρα:
4FeCO 3 + 2H 2 O + O 2 = 4FeO(OH) + 2CO 2
4FeS + 6H 2 O + O 2 = 4FeO(OH) + 4H 2 S
Όταν θερμαίνονται, τα θειικά, τα νιτρικά, τα ανθρακικά και τα οξαλικά άλατα σιδήρου αποσυντίθενται. Σε αυτή την περίπτωση, ο σίδηρος (II) συνήθως οξειδώνεται σε σίδηρο (III), για παράδειγμα:
2FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2
Τα άλατα σιδήρου (III) υφίστανται σοβαρή υδρόλυση.

Οξείδιο σιδήρου (II) – FeO. Μια μαύρη κρυσταλλική ουσία, το μόριο έχει ιοντική δομή. Παρουσιάζει βασικές ιδιότητες (αν και αλληλεπιδρά με τήγματα αλκαλίων, παρουσιάζοντας ασθενή αμφοτερικότητα). Δεν αντιδρά με το νερό υπό κανονικές συνθήκες, αλλά παρουσία ατμοσφαιρικού οξυγόνου και χαμηλή θέρμανση αντιδρά αργά με υδρατμούς. Δείχνει ιδιότητες ενός ασθενούς αναγωγικού παράγοντα. Όταν θερμαίνεται, αποσυντίθεται, αλλά μετά από περαιτέρω θέρμανση σχηματίζεται ξανά. Αλληλεπιδρά με οξέα. Οξειδώνεται με οξυγόνο σε μικτό οξείδιο του σιδήρου. Μειώνεται από υδρογόνο, άνθρακα, μονοξείδιο του άνθρακα:
FeO + 2HCl = FeCl 2 + H 2 O,
FeO + 4NaOH = Na 4 FeO 3 + 2H 2 O
4FeO + 6H 2 O+ O 2 = 4Fe(OH) 3
FeO Fe 3 O 4 +Fe FeO
6FeO + O 2 2Fe 3 O 4,
FeO + H 2 Fe + H 2 O,
FeO + C Fe + CO,
FeO + CO Fe + CO 2 .
Το FeO λαμβάνεται με αναγωγή του μικτού οξειδίου του σιδήρου με μονοξείδιο του άνθρακα ή με αποσύνθεση δισθενών ενώσεων σιδήρου σε αδρανή ατμόσφαιρα:
Fe 3 O 4 + CO 3 FeO + CO 2,
Fe(OH) 2 FeO + H 2 O,
FeCO 3 FeO + CO 2 .

Το υδροξείδιο του σιδήρου (II) εμφανίζεται φυσικά ως ορυκτό αμακινίτης. Αυτό το ορυκτό περιέχει ακαθαρσίες μαγνησίου και μαγγανίου (εμπειρικός τύπος Fe 0,7 Mg 0,2 Mn 0,1 (OH) 2). Το χρώμα του ορυκτού είναι κιτρινοπράσινο ή ανοιχτό πράσινο, σκληρότητα Mohs 3,5-4, πυκνότητα 2,925-2,98 g/cm;.
Το καθαρό υδροξείδιο του σιδήρου (II) είναι μια λευκή κρυσταλλική ουσία. Μερικές φορές έχει μια πρασινωπή απόχρωση λόγω ακαθαρσιών αλάτων σιδήρου. Με την πάροδο του χρόνου, η έκθεση στον αέρα σκουραίνει λόγω της οξείδωσης. Αδιάλυτο στο νερό (διαλυτότητα 5,8·10?6 mol/l). Αποσυντίθεται όταν θερμαίνεται. Διαθέτει τριγωνικό σύστημα κρυσταλλικού πλέγματος.
Το υδροξείδιο του σιδήρου (II) παρουσιάζει τις ιδιότητες μιας βάσης - εισέρχεται εύκολα σε αντιδράσεις εξουδετέρωσης με αραιά οξέα, για παράδειγμα υδροχλωρικό οξύ (σχηματίζεται διάλυμα χλωριούχου σιδήρου (II):
Fe(OH) 2 + 2HCl 2 = 2 H 2 O + FeCl 2
Κάτω από πιο σοβαρές συνθήκες, παρουσιάζει όξινες ιδιότητες, για παράδειγμα, με συμπυκνωμένο (περισσότερο από 50%) υδροξείδιο του νατρίου όταν βράζει σε ατμόσφαιρα αζώτου, σχηματίζει ένα ίζημα τετραϋδροξοφερικού νατρίου (II):
Fe(OH) 2 + 2NaOH = Na 2
Δεν αντιδρά με ένυδρη αμμωνία. Όταν θερμαίνεται, αντιδρά με συμπυκνωμένα διαλύματα αλάτων αμμωνίου, για παράδειγμα, χλωριούχο αμμώνιο:
Fe(OH) 2 + 2NH 4 Cl = FeCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O
Όταν θερμαίνεται, αποσυντίθεται για να σχηματίσει οξείδιο σιδήρου (II): Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O
Σε αυτή την αντίδραση, ο μεταλλικός σίδηρος και το οξείδιο δισιδήρου(III)-σιδήρου(II) (Fe 3 O 4) σχηματίζονται ως ακαθαρσίες.
Με τη μορφή εναιωρήματος, όταν βράζεται παρουσία ατμοσφαιρικού οξυγόνου, οξειδώνεται σε μεταϋδροξείδιο του σιδήρου. Όταν θερμαίνεται με το τελευταίο, σχηματίζει οξείδιο δισιδήρου(III)-σιδήρου(II):
4Fe(OH) 2 + O 2 = 4FeO(OH) + 2H 2 O
Fe(OH) 2 + 2FeO(OH) = (FeFe 2)O + 2H 2 O
Αυτές οι αντιδράσεις συμβαίνουν επίσης (αργά) κατά τη διαδικασία σκουριάς του σιδήρου.
Το υδροξείδιο του σιδήρου (II) μπορεί να ληφθεί με τη μορφή ιζήματος σε αντιδράσεις ανταλλαγής διαλυμάτων αλάτων σιδήρου (II) με αλκάλια, για παράδειγμα:
FeSO 4 + 2KOH = Fe(OH) 2 + K 2 SO 4
Ο σχηματισμός υδροξειδίου του σιδήρου (II) είναι ένα από τα στάδια της σκουριάς του σιδήρου:
2Fe + 2H 2 O + O 2 = 2 Fe(OH) 2
Το υδροξείδιο του σιδήρου (II) χρησιμοποιείται στην κατασκευή της ενεργού μάζας των μπαταριών σιδήρου-νικελίου.

Το υδροξείδιο του σιδήρου (II) είναι ένα κιτρινοπράσινο ή ανοιχτό πράσινο ορυκτό, σκληρότητα Mohs 3,5-4, πυκνότητα 2,925-2,98 g/cm;. Αμφοτερικό υδροξείδιο με κυριαρχία βασικών ιδιοτήτων.

Στα άλατα σιδήρου (II), λόγω της μερικής οξείδωσής του στον αέρα, υπάρχουν πάντα κατιόντα σιδήρου (III). Επομένως, για να μελετήσετε τις ιδιότητες των κατιόντων Fe 2+, αντί για θειικό σίδηρο (II), θα πρέπει να πάρετε το πιο σταθερό διπλό κρυσταλλικό άλας Mohr (NH 4) 2 SO 4 · FeSO 4 · 6H 2 O ή να χρησιμοποιήσετε ένα πρόσφατα παρασκευασμένο διάλυμα θειικού σιδήρου (II). Δεδομένου ότι η σταθερότητα του σιδήρου (II) στην κρυσταλλική κατάσταση είναι υψηλότερη από ό, τι σε διάλυμα, για έρευνα είναι απαραίτητο να ληφθεί ένα πρόσφατα παρασκευασμένο διάλυμα αλατιού.

Εξοπλισμός και αντιδραστήρια: πιπέτα, δοκιμαστικοί σωλήνες, ποτήρι ζέσεως, διηθητικό χαρτί, ψαλίδι. Αλάτι Mohr, υδροξείδιο του νατρίου, θειικό οξύ.

Ένα υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου προστίθεται στο διάλυμα άλατος Mohr μέχρι να σχηματιστεί ένα πράσινο ίζημα. Το διαχωρισμένο ίζημα διηθείται και διαιρείται σε τρεις δοκιμαστικούς σωλήνες. Ένας δοκιμαστικός σωλήνας αφήνεται να παραμείνει στον αέρα, αναδεύοντας το ίζημα με μια γυάλινη ράβδο. Μετά από 2–3 λεπτά, το χρώμα του ιζήματος θα αρχίσει να αλλάζει λόγω της οξείδωσης του υδροξειδίου του σιδήρου (II) σε υδροξείδιο του σιδήρου (III). Προσθέστε μερικές σταγόνες αραιού διαλύματος υδροχλωρικού οξέος στον δεύτερο δοκιμαστικό σωλήνα και περίσσεια αλκαλίου στον τρίτο.

Το φάρμακο λαμβάνεται από την αλληλεπίδραση αλκαλίου και άλατος σιδήρου +2 (άλας Mohr):

Ιδιότητες μελέτης:
Fe(OH) 2 + NaOH = δεν συμβαίνει αντίδραση, γιατί Το Fe(OH) 2 παρουσιάζει βασικές ιδιότητες
Το χρώμα Fe(OH) 2 + H 2 SO 4 = FeSO 4 + 2H 2 O αλλάζει σε βρώμικο πράσινο
4Fe(OH) 2 + O 2 = 2Fe 2 O 3 + 4H 2 O το ίζημα στον αέρα οξειδώνεται (σκουριάζει) και μετατρέπεται σε υδροξείδιο σιδήρου (III)
Για να πάρουμε 6 γρ. Fe(OH) 2 ας υπολογίσουμε κάθε ουσία που αντέδρασε.
Υπολογισμοί:
(NH 4) 2 SO 4 FeSO 4 6H 2 O + 2NaOH = Fe(OH) 2 v + Na 2 SO 4 + NH 4 O 2
Μ(Fe(OH) 2) = 53 g/mol
n(Fe(OH) 2) = 0,067 mol
Μ(ΝαΟΗ) = 40 g/mol
m(NaOH) = 0,067 mol; 2=5,36γρ
M((NH 4) 2 SO 4 FeSO 4 6H 2 O) = 392 g/mol
m((NH 4) 2 SO 4 FeSO 4 6H 2 O) = 26 g
? = (εγώ/μθεορ)?100% = (5,63/6)?100% =93,8%

Συμπέρασμα.
Κατά τη διάρκεια αυτής της εργασίας, μελετήθηκαν οι φυσικές και χημικές ιδιότητες των υδροξειδίων ως κατηγορίας ανόργανων ενώσεων, του σιδήρου και των ενώσεων του σε κατάσταση οξείδωσης +2. εξετάζεται το ιστορικό τους ανακάλυψης, διανομής στη φύση, παραγωγής. επιλέχθηκε η βέλτιστη μέθοδος για τη λήψη υδροξειδίου του σιδήρου (II). Ελήφθη υδροξείδιο του σιδήρου (II) και μελετήθηκαν οι ιδιότητές του.

Βιβλιογραφία.
1. Glinka N. L. Γενική χημεία. - L.: Chemistry, 1988. - 702 p.
2. Kreshkov A. P., Yaroslavtsev A. A. Μάθημα αναλυτικής χημείας. - Μ.: Χημεία, 1964. - 430 σελ.
3. Podobaev N. I. Ηλεκτρόλυση. - Μ.: Εκπαίδευση, 1989, 100 σελ.
4. Polees M. E. Αναλυτική χημεία. - Μ.: Ιατρική, 1981. - 286 σελ.
5. Rabinovich V. A., Khavin Z. Ya. - L.: Chemistry, 1978. - 331 p.
6. Χημική εγκυκλοπαίδεια σε 5 τόμους / εκδ. I. L. Knunyants. - Μ.: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια, 1990.
7. Shchukarev S. A. Ανόργανη χημεία. - Μ.: Ανώτατο Σχολείο, 1970. - 437 σελ.
8. Rabinovich V.A., Khavin Z.Ya. "Ένα σύντομο χημικό βιβλίο αναφοράς" L.: Chemistry, 1977 σελ. 62
9. Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L. Reactions of inorganic substances: a reference book / Ed. R. A. Lidina. - 2η έκδ., αναθεωρημένη. και επιπλέον - M.: Bustard, 2007. - Σ. 179. - 637 σελ.
10. Αχμέτοφ Ν.Σ. Γενική και ανόργανη χημεία. –Μ.: Ανώτατο Σχολείο, 1981. -681 σελ.
11. Karyakin Yu.V., Angelov I.I. Καθαρά χημικά. – Μ.: Χημεία, 1974. – 168 σελ.

Δεδομένου ότι το Fe2+ οξειδώνεται εύκολα σε Fe+3:

Fe+2 – 1e = Fe+3

Έτσι, ένα πρόσφατα ληφθέν πρασινωπό ίζημα Fe(OH)2 στον αέρα αλλάζει πολύ γρήγορα χρώμα - γίνεται καφέ. Η αλλαγή χρώματος εξηγείται από την οξείδωση του Fe(OH)2 σε Fe(OH)3 από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο:

4Fe+2(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe+3(OH)3.

Τα άλατα δισθενούς σιδήρου παρουσιάζουν επίσης αναγωγικές ιδιότητες, ειδικά όταν εκτίθενται σε οξειδωτικά μέσα σε όξινο περιβάλλον. Για παράδειγμα, ο θειικός σίδηρος (II) μειώνει το υπερμαγγανικό κάλιο σε ένα μέσο θειικού οξέος σε θειικό μαγγάνιο (II):

10Fe+2SO4 + 2KMn+7O4 + 8H2SO4 = 5Fe+32(SO4)3 + 2Mn+2SO4 + K2SO4 + 8H2O.

Ποιοτική αντίδραση σε κατιόν σιδήρου (II).

Το αντιδραστήριο για τον προσδιορισμό του κατιόντος σιδήρου Fe2+ είναι το εξακυανο(III) φερρατικό κάλιο (κόκκινο άλας αίματος) Κ3:

3FeSO4 + 2K3 = Fe32¯ + 3K2SO4.

Όταν 3-ιόντα αλληλεπιδρούν με κατιόντα σιδήρου Fe2+, σχηματίζεται ένα σκούρο μπλε ίζημα - Μπλε Turnbull:

3Fe2+ +23- = Fe32¯

Ενώσεις σιδήρου (III).

Οξείδιο σιδήρου (III) Fe2O3– καφέ σκόνη, αδιάλυτη στο νερό. Το οξείδιο του σιδήρου (III) λαμβάνεται:

Α) αποσύνθεση υδροξειδίου του σιδήρου (III):

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

Β) οξείδωση πυρίτη (FeS2):

4Fe+2S2-1 + 11O20 = 2Fe2+3O3 + 8S+4O2-2.

Fe+2 – 1e ® Fe+3

2S-1 – 10e ® 2S+4

O20 + 4e ® 2O-2 11e

Το οξείδιο του σιδήρου (III) παρουσιάζει αμφοτερικές ιδιότητες:

Α) αλληλεπιδρά με στερεά αλκάλια NaOH και ΚΟΗ και με ανθρακικό νάτριο και κάλιο σε υψηλές θερμοκρασίες:

Fe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2O,

Fe2O3 + 2OH- = 2FeO2- + H2O,

Fe2O3 + Na2CO3 = 2NaFeO2 + CO2.

Φερρίτης νατρίου

Υδροξείδιο σιδήρου (III).που λαμβάνονται από άλατα σιδήρου (III) αντιδρώντας τα με αλκάλια:

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3¯ + 3NaCl,

Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3¯.

Το υδροξείδιο του σιδήρου (III) είναι ασθενέστερη βάση από το Fe(OH)2 και εμφανίζει αμφοτερικές ιδιότητες (με υπεροχή των βασικών). Όταν αλληλεπιδρά με αραιά οξέα, το Fe(OH)3 σχηματίζει εύκολα τα αντίστοιχα άλατα:

Fe(OH)3 + 3HCl « FeCl3 + H2O

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 « Fe2(SO4)3 + 6H2O

Fe(OH)3 + 3H+ « Fe3+ + 3H2O

Αντιδράσεις με συμπυκνωμένα διαλύματα αλκαλίων συμβαίνουν μόνο με παρατεταμένη θέρμανση. Σε αυτή την περίπτωση, λαμβάνονται σταθερά υδροσύμπλεγμα με αριθμό συντονισμού 4 ή 6:

Fe(OH)3 + NaOH = Na,

Fe(OH)3 + OH- = -,

Fe(OH)3 + 3NaOH = Na3,

Fe(OH)3 + 3OH- = 3-.

Οι ενώσεις με κατάσταση οξείδωσης του σιδήρου +3 παρουσιάζουν οξειδωτικές ιδιότητες, αφού υπό την επίδραση αναγωγικών παραγόντων το Fe+3 μετατρέπεται σε Fe+2:

Fe+3 + 1e = Fe+2.

Για παράδειγμα, ο χλωριούχος σίδηρος (III) οξειδώνει το ιωδιούχο κάλιο σε ελεύθερο ιώδιο:

2Fe+3Cl3 + 2KI = 2Fe+2Cl2 + 2KCl + I20

Ποιοτικές αντιδράσεις σε κατιόν σιδήρου (III).

Α) Το αντιδραστήριο για την ανίχνευση του κατιόντος Fe3+ είναι το εξακυανο(ΙΙ) φερρατικό κάλιο (κίτρινο άλας αίματος) Κ2.

Όταν 4-ιόντα αλληλεπιδρούν με ιόντα Fe3+, σχηματίζεται ένα σκούρο μπλε ίζημα - κυανούν χρώμα:

4FeCl3 + 3K4 « Fe43¯ +12KCl,

4Fe3+ + 34- = Fe43¯.

Β) Τα κατιόντα Fe3+ ανιχνεύονται εύκολα χρησιμοποιώντας θειοκυανικό αμμώνιο (NH4CNS). Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης των ιόντων CNS-1 με τα κατιόντα σιδήρου (III) Fe3+, σχηματίζεται θειοκυανικός σίδηρος χαμηλής διάστασης (III) με κόκκινο χρώμα:

FeCl3 + 3NH4CNS « Fe(CNS)3 + 3NH4Cl,

Fe3+ + 3CNS1- « Fe(CNS)3.

Εφαρμογή και βιολογικός ρόλος του σιδήρου και των ενώσεων του.

Τα σημαντικότερα κράματα σιδήρου - ο χυτοσίδηρος και ο χάλυβας - είναι τα κύρια δομικά υλικά σε όλους σχεδόν τους κλάδους της σύγχρονης παραγωγής.

Το χλωριούχο σίδηρο (III) FeCl3 χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό του νερού. Στην οργανική σύνθεση, το FeCl3 χρησιμοποιείται ως καταλύτης. Ο νιτρικός σίδηρος Fe(NO3)3 9H2O χρησιμοποιείται για τη βαφή υφασμάτων.

Ο σίδηρος είναι ένα από τα πιο σημαντικά μικροστοιχεία στο σώμα του ανθρώπου και των ζώων (το σώμα του ενήλικου ανθρώπου περιέχει περίπου 4 g Fe με τη μορφή ενώσεων). Αποτελεί μέρος της αιμοσφαιρίνης, της μυοσφαιρίνης, διαφόρων ενζύμων και άλλων σύνθετων συμπλεγμάτων σιδήρου-πρωτεΐνης που βρίσκονται στο ήπαρ και τον σπλήνα. Ο σίδηρος διεγείρει τη λειτουργία των αιμοποιητικών οργάνων.

Λίστα χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας:

1. «Χημεία. Επίδομα καθηγητή». Ροστόφ-ον-Ντον. "Φοίνιξ". 1997

2. «Εγχειρίδιο για υποψήφιους στα πανεπιστήμια». Μόσχα. "Γυμνάσιο", 1995.

3. Ε.Τ. Oganesyan. "Οδηγός χημείας για υποψήφιους πανεπιστημίου." Μόσχα. 1994

Ιδιότητεςρε-στοιχεία (μέρος 2).

Θεωρητικό μέρος

Ο σίδηρος, το κοβάλτιο και το νικέλιο αποτελούν την «οικογένεια» του σιδήρου.

Εμφανίζουν καταστάσεις οξείδωσης κυρίως +2 και +3. Η κατάσταση οξείδωσης +3 είναι πιο χαρακτηριστική για το σίδηρο, +2 για το κοβάλτιο και το νικέλιο.

Τα σχετικά χαρακτηριστικά αυτών των μετάλλων εκδηλώνονται στην εγγενή τους σιδηρομαγνητικότητα, την καταλυτική δράση, την ικανότητα να σχηματίζουν έγχρωμα ιόντα και το σχηματισμό συμπλόκου. Ωστόσο, παρά την ομοιότητα των ιδιοτήτων, ο σίδηρος ξεχωρίζει ξεκάθαρα στην τριάδα στις μαγνητικές του ιδιότητες. Η αναγωγική δραστηριότητα του σιδήρου είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή του κοβαλτίου και του νικελίου (βλ. δυναμικά ηλεκτροδίων). Όλα αυτά τα μέταλλα δεν αλληλεπιδρούν με τα αλκάλια. Όταν διαλύονται σε μη οξειδωτικά οξέα, σχηματίζονται ιόντα Fe 2+, Co 2+, Ni 2+

Σε αραιό νιτρικό οξύ (ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας), σχηματίζονται ιόντα Fe 3+, Co 3+, Ni 3+

Ισχυρό οξειδωτικό περιβάλλον: H 2 SO 4 (συμπ.), HNO 3 (συγκ.) παθητικοποιεί τον σίδηρο και αρχίζει να αντιδρά μόνο όταν θερμαίνεται:

Σε νιτρικό οξύ που περιέχει άλατα NaNO 2 και NaNO 3, ο σίδηρος παθητικοποιείται για να σχηματίσει ένα φιλμ οξειδίου της υψηλότερης κατάστασης οξείδωσης FeO 3

Στη σειρά υδροξειδίων: Fe(OH) 2 - Co(OH) 2 - Ni(OH) 2

Η αναγεννητική ικανότητα μειώνεται

Το υδροξείδιο του σιδήρου (II) οξειδώνεται εύκολα από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο:

Η οξείδωση των ιόντων Co 2+ είναι πιο δύσκολη και συμβαίνει αργά:

Η διαδικασία εμφανίζεται πιο εντατικά όταν προστίθεται υπεροξείδιο του υδρογόνου στο διάλυμα:

Η αυθόρμητη οξείδωση του Ni(OH) 2 με ατμοσφαιρικό οξυγόνο δεν είναι επίσης αρκετά ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας και η διαδικασία οξείδωσης του Ni(OH) 2 καθίσταται δυνατή μόνο όταν χρησιμοποιείται ένα ισχυρότερο οξειδωτικό μέσο, για παράδειγμα βρώμιο. νερό:

Τα υδροξείδια του Fe (III), Co (II), Co (III), Ni (II), Ni (III) είναι βασικά στη φύση υπό κανονικές συνθήκες. Όταν διαλύονται σε οξέα, το Co(OH) 3 και το Ni(OH) 3 παρουσιάζουν ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες και ανάγεται σε κατιόντα Co 2+ και Ni 2+.

Το υδροξείδιο του σιδήρου (III), όταν βράζεται με πυκνό αλκαλικό διάλυμα, σχηματίζει φερρίτες - άλατα δισθενούς οξέος.

Έτσι, το υδροξείδιο Fe(OH) 3 παρουσιάζει επαμφοτερίζουσες ιδιότητες.

Τα υδροξείδια των Fe(II), Fe(III), Co(II), Co(III), Ni(II) είναι αδιάλυτα

Τα υδροξείδια των Fe (II), Fe (III), Co (II), Co (III), Ni (II) είναι ασθενείς βάσεις, επομένως τα άλατά τους υδρολύονται σε υδατικά διαλύματα.

Αυτές οι διαδικασίες πραγματοποιούνται χωρίς θέρμανση.

Ωστόσο, η υδρόλυση των αλάτων δεν προχωρά στην ολοκλήρωση λόγω της συσσώρευσης Η+ στο διάλυμα. Με ισχυρή αραίωση και θέρμανση, η υδρόλυση προχωρά περαιτέρω:

Κατά τον βρασμό ενός διαλύματος FeCl 3, η διαδικασία υδρόλυσης μπορεί να πραγματοποιηθεί μη αναστρέψιμα:

Όταν τα διαλύματα αλάτων οξινίζονται με κατάλληλα οξέα, ο βαθμός υδρόλυσής τους μειώνεται, αφού η ισορροπία μετατοπίζεται προς τις πρώτες ουσίες.

Με ισχυρή αραίωση, ο βαθμός υδρόλυσης αυξάνεται. Όταν προστίθενται διαλυτά ανθρακικά, λαμβάνει χώρα μη αναστρέψιμη υδρόλυση, αφού τα προϊόντα της αντίδρασης εγκαταλείπουν τη σφαίρα αλληλεπίδρασης.

Τα άλατα Fe(II) στον αέρα μετατρέπονται σταδιακά σε άλατα Fe(III).

Σε σύνθετες ενώσεις, το Fe, το Co, το Ni είναι τα κεντρικά ιόντα συμπλοκοποίησης με αριθμούς συντονισμού 4 ή 6.

ΠΡΑΚΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Πείραμα Νο. 3 Παρασκευή και ιδιότητες του υδροξειδίου του σιδήρου (II).

Προσθέστε αλκαλικό διάλυμα NaOH στο διάλυμα άλατος σιδήρου (II) μέχρι να σχηματιστεί ίζημα και, στη συνέχεια, διαιρέστε το ίζημα σε τρία μέρη:

α) προσθέστε περίσσεια αλκαλίου στον πρώτο δοκιμαστικό σωλήνα.

β) στο δεύτερο - οξύ?

γ) διηθήστε το ίζημα από τον τρίτο δοκιμαστικό σωλήνα και αφήστε το να σταθεί στον αέρα.

Παρουσία υγρασίας και ατμοσφαιρικού οξυγόνου, το υδροξείδιο του σιδήρου (II) μετατρέπεται σε υδροξείδιο του σιδήρου (III).

Εμπειρία Νο 4Χαρακτηριστική αντίδραση σε ιόν Fe 2+.

Ρίξτε λίγο αλάτι σιδήρου (II) στον δοκιμαστικό σωλήνα και προσθέστε μια μικρή ποσότητα διαλύματος κόκκινου άλατος αίματος K 3. Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται για την ανακάλυψη ιόντων σιδήρου (II).

Συμπέρασμα:Το κόκκινο άλας αίματος K 3 είναι ένα αντιδραστήριο για το ιόν σιδήρου (II).

Εμπειρία Νο 5Παρασκευή και υδρόλυση ανθρακικού σιδήρου (II).

Προσθέστε διάλυμα ανθρακικού νατρίου στο διάλυμα άλατος σιδήρου (II). Το προκύπτον λευκό άλας διοξειδίου του άνθρακα του σιδήρου (II) υφίσταται αμέσως υδρόλυση για να σχηματίσει υδροξείδιο σιδήρου (II).

Συμπέρασμα:το άλας που σχηματίζεται από ένα ασθενές οξύ υδρολύεται μέχρι το τέλος, γιατί Το H 2 CO 3 διασπάται σε H 2 O και CO 2 και το  H 2 CO 3 απομακρύνεται πλήρως από τη σφαίρα της αντίδρασης.

Πείραμα Νο. 6 Παρασκευή υδροξειδίου του σιδήρου (III).

Ρίξτε λίγο αλάτι σιδήρου (II) στον δοκιμαστικό σωλήνα. Προσθέστε αλκαλικό διάλυμα NaOH μέχρι να εμφανιστεί ένα ίζημα.

Προσθέστε αλισίβα. Δεν υπάρχει καμία αντίδραση.

Προσθέστε οξύ -

Πείραμα Νο. 8 Χαρακτηριστικές αντιδράσεις σε ιόν Fe 3+

Α) Προσθέστε μερικές σταγόνες κίτρινου άλατος αίματος στο διάλυμα άλατος σιδήρου (III). Το αποτέλεσμα είναι ένα μπλε ίζημα του πρωσικού μπλε.

Β) Προσθέστε μερικές σταγόνες θειοκυανικού αμμωνίου NH 4 CNS στο διάλυμα άλατος σιδήρου (III).

Συμπέρασμα: Σχηματίζεται μπλε ίζημα.

Συμπέρασμα: Σχηματίζεται ένα κόκκινο διάλυμα

Πείραμα Νο. 12 Μελέτη της ισχύος συμπλόκων κυανίου και θειοκυανικού

Προσθέστε ένα συμπυκνωμένο διάλυμα θειοκυανικού αμμωνίου στο διάλυμα ερυθρού άλατος αίματος.

Καμία αντίδραση

Συμπέρασμα:δεν παρατηρείται κόκκινο χρώμα του Fe 3+.

Πείραμα Νο. 13Παρασκευή υδροξειδίου του κοβαλτίου (ΙΙ) και μελέτη των ιδιοτήτων του

Προσθέστε λίγο διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου στο διάλυμα άλατος κοβαλτίου (II). Σχηματίζεται ένα κακώς διαλυτό βασικό άλας κοβαλτίου. Το βασικό άλας μετατρέπεται σε ροζ υδροξείδιο κοβαλτίου (II). Διαιρούμε το ίζημα που προκύπτει σε τρία μέρη: α) προσθέτουμε οξύ στον πρώτο δοκιμαστικό σωλήνα. β) δεύτερο - περίσσεια αλκαλίων. γ) στον τρίτο δοκιμαστικό σωλήνα παρατηρούμε βαθμιαία μαύρισμα του ιζήματος λόγω της οξείδωσης του Co(OH) 2 σε Co(OH) 3 από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο. Η διαδικασία μαύρωσης του ιζήματος στον αέρα συμβαίνει για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα (μέσα σε 10 λεπτά). Ας διαχωρίσουμε μέρος του ιζήματος Co(OH) 2 και ας το επεξεργαστούμε με διάλυμα υπεροξειδίου του υδρογόνου.

Συμπέρασμα:το ίζημα μετατρέπεται σε ροζ υδροξείδιο του Co(II).

σι)
R.N.I.

Συμπέρασμα:Όταν προστίθεται υπεροξείδιο του υδρογόνου, ο ρυθμός μετάβασης σε Co(OH) 3 αυξάνεται.

Πείραμα Νο. 14Παρασκευή αμμωνίας κοβαλτίου(ΙΙ).

Στο διάλυμα του αλατιού κοβαλτίου (II), προσθέστε πρώτα λίγο διάλυμα αμμωνίας και στη συνέχεια μια περίσσεια.

Συμπέρασμα:Παρατηρείται ένα ανοιχτό μπλε κολλοειδές διάλυμα.

Εμπειρία Νο. 18Παραγωγή αμμωνίας νικελίου

Στο διάλυμα του άλατος νικελίου (II), προσθέστε μερικές σταγόνες διαλύματος αμμωνίας και στη συνέχεια μια περίσσεια.

ανοιχτό πράσινο διάλυμα

Εμπειρία Νο 19Χαρακτηριστική αντίδραση σε ένα ιόν

Στο διάλυμα άλατος συμπλόκου νικελίου που ελήφθη στο πείραμα 18, προσθέτουμε ένα αλκοολικό διάλυμα διμεθυλγλυοξίμης, σχηματίζεται ένα ροζ-κόκκινο ίζημα διμεθυλγλυοξιμικού νικελίου σύμφωνα με την ακόλουθη εξίσωση αντίδρασης:

ροζ-κόκκινο ίζημα.

Συμπέρασμα:η αντίδραση χρησιμοποιείται για ποσοτική προσδιορισμός του Ni 2+ σε διάλυμα που λαμβάνεται με διάλυση των κραμάτων του.

Ερωτήσεις ελέγχου

Το υδροξείδιο Fe(III) παράγεται επειδή το Fe2(CO3)3 υδρολύεται περαιτέρω.

Συντελείται μια μη αναστρέψιμη διαδικασία.

δεν μπορούν να υπάρξουν μαζί.

μι)

μπορεί να υπάρχουν μαζί, γιατί Το H 2 O 2 δεν είναι αρκετά ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας για το Ni(OH) 2.

Δεν μπορούν να υπάρξουν μαζί.

68. Ενώσεις σιδήρου

Οξείδιο σιδήρου (II) FeO– μαύρη κρυσταλλική ουσία, αδιάλυτη στο νερό και στα αλκάλια. FeOταιριάζει με τη βάση Fe(OH)2.

Παραλαβή.Το οξείδιο του σιδήρου (II) μπορεί να ληφθεί με ατελή αναγωγή του μαγνητικού σιδηρομεταλλεύματος με οξείδιο του άνθρακα (II):

Χημικές ιδιότητες.Είναι το κύριο οξείδιο. Αντιδρώντας με οξέα, σχηματίζει άλατα:

Υδροξείδιο σιδήρου (II) Fe(OH)2- λευκή κρυσταλλική ουσία.

Παραλαβή.Το υδροξείδιο του σιδήρου (II) λαμβάνεται από δισθενή άλατα σιδήρου υπό τη δράση αλκαλικών διαλυμάτων:

Χημικές ιδιότητες.Βασικό υδροξείδιο. Αντιδρά με οξέα:

Στον αέρα, το Fe(OH)2 οξειδώνεται σε Fe(OH)3:

Οξείδιο σιδήρου (III) Fe2O3– καφέ ουσία, που βρίσκεται στη φύση με τη μορφή κόκκινου σιδηρομεταλλεύματος, αδιάλυτο στο νερό.

Παραλαβή. Κατά το ψήσιμο πυρίτη:

Χημικές ιδιότητες.Παρουσιάζει ασθενείς αμφοτερικές ιδιότητες. Όταν αλληλεπιδρά με αλκάλια, σχηματίζει άλατα:

Υδροξείδιο σιδήρου (III) Fe(OH)3– μια κοκκινοκαφέ ουσία, αδιάλυτη στο νερό και στην περίσσεια αλκαλίων.

Παραλαβή. Λαμβάνεται με την οξείδωση του οξειδίου του σιδήρου (III) και του υδροξειδίου του σιδήρου (II).

Χημικές ιδιότητες.Είναι μια αμφοτερική ένωση (με υπεροχή βασικών ιδιοτήτων). Καθιζάνει υπό τη δράση αλκαλίων σε άλατα σιδήρου σιδήρου:

Άλατα σιδήρουπου λαμβάνεται με αντίδραση μεταλλικού σιδήρου με κατάλληλα οξέα. Υδρολύονται σε μεγάλο βαθμό, γι' αυτό και τα υδατικά τους διαλύματα είναι ενεργειακά αναγωγικά μέσα:

Όταν θερμαίνεται πάνω από 480 °C, αποσυντίθεται, σχηματίζοντας οξείδια:

Όταν τα αλκάλια δρουν στο θειικό σίδηρο (II), σχηματίζεται υδροξείδιο του σιδήρου (II):

Σχηματίζει κρυσταλλική ένυδρη - FeSO4?7Н2О (θειικός σίδηρος). Χλωριούχος σίδηρος (III) FeCl3 -σκούρα καφέ κρυσταλλική ουσία.

Χημικές ιδιότητες.Ας διαλυθούμε στο νερό. FeCl3παρουσιάζει οξειδωτικές ιδιότητες.

Αναγωγικοί παράγοντες - μαγνήσιο, ψευδάργυρος, υδρόθειο, οξειδώνονται χωρίς θέρμανση.

1. Το οξυγόνο οξειδώνει τον σίδηρο, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό αλάτων σιδήρου - μικτό οξείδιο

Το χλώριο είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας, επομένως οξειδώνει τον σίδηρο σε υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης (+3), με αποτέλεσμα το σχηματισμό χλωριούχου σιδήρου (III). 2. Το οξυγόνο και το χλώριο είναι οξειδωτικοί παράγοντες, ο σίδηρος είναι αναγωγικός παράγοντας.

Αλληλεπίδραση σιδήρου με πυκνά οξέα 1. Το νιτρικό και το πυκνό θειικό οξύ είναι οξειδωτικά οξέα, δηλ. παρουσιάζουν ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες λόγω των υπολειμμάτων οξέος. Το οξείδιο του αζώτου (II) που απελευθερώνεται κατά την αναγωγή του νιτρικού οξέος οξειδώνεται εύκολα από το οξυγόνο του αέρα σε οξείδιο του αζώτου (IV).

Σημείωση:Ο σίδηρος δεν αντιδρά με το πυκνό νιτρικό οξύ και το πυκνό θειικό οξύ στο κρύο (παθητικοποιείται).

Παρασκευή υδροξειδίου του σιδήρου (II) και η αλληλεπίδρασή του με οξέα

ΕΝΑ) Ενέργειες: Προσθέστε διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου σε ένα πρόσφατα παρασκευασμένο διάλυμα θειικού σιδήρου (II). Παρατηρήσεις: Σχηματίζεται ένα πρασινωπό ίζημα. Εξισώσεις αντίδρασης:

Συμπεράσματα:Τα υδροξείδια του σιδήρου (II) και (III) μπορούν να ληφθούν ως αποτέλεσμα μιας αντίδρασης ανταλλαγής μεταξύ των διαλυτών αλάτων του σιδήρου (II) και (III) με ένα αλκαλικό διάλυμα, επειδή Σε αυτή την περίπτωση, η σύνδεση ιόντων συμβαίνει:

σι) Ενέργειες: Προσθέστε ένα διάλυμα υδροχλωρικού οξέος στο ίζημα. Παρατηρήσεις: Το ίζημα διαλύεται. Εξισώσεις αντίδρασης:

Συμπεράσματα:Επειδή

είναι βασικής φύσης, επομένως αντιδρά με οξέα.

Παρασκευή αλάτων του υδροξειδίου του σιδήρου (III) και η αλληλεπίδρασή του με οξέα για το σχηματισμό των αντίστοιχων αλάτων

ΕΝΑ) Ενέργειες: Προσθέστε αλκαλικό διάλυμα στο διάλυμα χλωριούχου σιδήρου (III). Παρατηρήσεις: Σχηματίζεται ένα καφέ ίζημα. Εξισώσεις αντίδρασης:

Συμπεράσματα:Ιόντα

μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας την αντίδραση μεταξύ των αλάτων τους και των αλκαλίων, επειδή Στην περίπτωση αυτή, η βροχόπτωση σχηματίζεται:

- πράσινο

- καφέ. σι) Ενέργειες: Προσθέστε θειικό οξύ στο ίζημα. Παρατηρήσεις: Το ίζημα διαλύεται. Εξισώσεις αντίδρασης:

Φύλλο εξαπάτησης για την ανόργανη χημεία. Ενώσεις σιδήρου (III) Το υδροξείδιο του σιδήρου 2 αποσυντίθεται όταν θερμαίνεται σε