# data[].attributes.headline
Пищевые продукты

# data[].attributes.subject
Пищевые продукты

# data[].attributes.attachment_link.title
продукты с железом

# data[].attributes.headline
Положение в ПС. строение электронной оболочки

# data[].attributes.subject
Положение в ПС. строение электронной оболочки

# data[].attributes.attachment_link.title
Положение в ПС

# data[].attributes.headline
Железо (теория)

# data[].attributes.subject
Железо (теория)

# data[].attributes.attachment_link.title
Урок №51. Железо. Положение железа в периодической системе и строение его атома. Нахождение в природе. Физические и химические свойства железа. - ХиМуЛя.com

# data[].attributes.attachment_link.description
Изучаем химию, решаем химические задачи

# data[].attributes.headline
Основные минералы

# data[].attributes.subject
Основные минералы

# data[].attributes.headline
Общая характеристика химического элемента

# data[].attributes.subject
Общая характеристика химического элемента

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Желе́зо - элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 26. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum). Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия). Металл средней активности, восстановитель.

Основные степени окисления - +2, +3

Простое вещество железо - ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе.

Химические свойства простого вещества - железа:

1) На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):

Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину - оксид железа (II, III):

2) При высокой температуре (700-900°C) железо реагирует с парами воды:

3) Железо реагирует с неметаллами при нагревании:

2Fe+3Cl ₂→2FeCl 3 (200 °С)

Fe + S - t° → FeS (600 °С)

4) В ряду напряжений стоит левее водорода, реагирует с разбавленными кислотами НСl и Н ₂SO ₄, при этом образуются соли железа(II) и выделяется водород:

Fe + 2HCl → FeCl ₂ + H ₂ (реакции проводятся без доступа воздуха, иначе Fe+2 постепенно переводится кислородом в Fe⁺³ )

В концентрированных кислотах-окислителях железо растворяется только при нагревании, оно сразу переходит в катион Fе ³⁺:

(на холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо).

5) Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей.

6)

Амфотерность железа проявляется только в концентрированных щелочах при кипячении:

и образуется осадок тетрагидроксоферрата(II) натрия.

Техническое железо - сплавы железа с углеродом: чугун содержит 2,06-6,67 % С, сталь 0,02-2,06 % С, часто присутствуют другие естественные примеси (S, Р, Si) и вводимые искусственно специальные добавки (Мn, Ni, Сr), что придает сплавам железа технически полезные свойства - твердость, термическую и коррозионную стойкость, ковкость и др.

Доменный процесс производства чугуна

Доменный процесс производства чугуна составляют следующие стадии:

а) подготовка (обжиг) сульфидных и карбонатных руд - перевод в оксидную руду:

б) сжигание кокса при горячем дутье:

в) восстановление оксидной руды угарным газом СО последовательно:

г) науглероживание железа (до 6,67 % С) и расплавление чугуна:

В чугуне всегда в виде зерен присутствуют цементит Fe ₂ С и графит.

Производство стали

Передел чугуна в сталь проводится в специальных печах (конвертерных, мартеновских, электрических), отличающихся способом обогрева; температура процесса 1700-2000 °С. Продувание воздуха, обогащенного кислородом, приводит к выгоранию из чугуна избыточного углерода, а также серы, фосфора и кремния в виде оксидов. При этом оксиды либо улавливаются в виде отходящих газов (СО ₂, SО ₂), либо связываются в легко отделяемый шлак - смесь Са ₃(РO ₄) ₂ и СаSiO ₃. Для получения специальных сталей в печь вводят легирующие добавки других металлов.

Получение чистого железа в промышленности - электролиз раствора солей железа, например:

FеСl ₂→ Fе↓ + Сl ₂ ↑ (90°С) (электролиз)

(существуют и другие специальные методы, в том числе восстановление оксидов железа водородом).

Чистое железо применяется в производстве специальных сплавов, при изготовлении сердечников электромагнитов и трансформаторов, чугун - в производстве литья и стали, сталь - как конструкционный и инструментальный материалы, в том числе износо-, жаро- и коррозионно-стойкие.

Оксид железа(II) F еО. Амфотерный оксид с большим преобладанием основных свойств. Черный, имеет ионное строение Fе ²⁺ O ²⁻. При нагревании вначале разлагается, затем образуется вновь. Не образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой. Разлагается кислотами, сплавляется со щелочами. Медленно окисляется во влажном воздухе. Восстанавливается водородом, коксом. Участвует в доменном процессе выплавки чугуна. Применяется как компонент керамики и минеральных красок. Уравнения важнейших реакций:

4FеО ⇌(Fe IIFe 2 III) + Fе (560-700 °С , 900-1000°С)

FеО + Н ₂ =Н ₂ O + Fе (особо чистое) (350°С)

FеО + С(кокс) = Fе + СО (выше 1000 °С)

FеО + СО = Fе + СO ₂ (900°С)

Получение в лаборатории: термическое разложение соединений железа (II) без доступа воздуха:

FеСОз = FеО + СO ₂ (490-550 °С)

Оксид дижелеза (III) - железа(II) (FeIIFe₂ III )O₄ . Двойной оксид. Черный, имеет ионное строение Fe ²⁺(Fе ³⁺) ₂( O ²⁻) ₄. Термически устойчив до высоких температур. Не реагирует с водой. Разлагается кислотами. Восстанавливается водородом, раскаленным железом. Участвует в доменном процессе производства чугуна. Применяется как компонент минеральных красок ( железный сурик), керамики, цветного цемента. Продукт специального окисления поверхности стальных изделий ( чернение, воронение). По составу отвечает коричневой ржавчине и темной окалине на железе. Применение брутто-формулы Fe ₃O ₄ не рекомендуется. Уравнения важнейших реакций:

(Fe IIFe 2 III )O4 + Fе ⇌4FеО (900-1000 °С , 560-700 °С)

Получение: сгорание железа (см.) на воздухе.

В природе - оксидная руда железа магнетит.

Оксид железа(III) F е₂О₃. Амфотерный оксид с преобладанием основных свойств. Красно-коричневый, имеет ионное строение (Fе ³⁺) ₂(O ²⁻) 3. Термически устойчив до высоких температур. Не образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой, из раствора выпадает бурый аморфный гидрат Fе ₂O ₃ nН ₂О. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Восстанавливается монооксидом углерода, расплавленным железом. Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды - шпинели (технические продукты называются ферритами). Применяется как сырье при выплавке чугуна в доменном процессе, катализатор в производстве аммиака, компонент керамики, цветных цементов и минеральных красок, при термитной сварке стальных конструкций, как носитель звука и изображения на магнитных лентах, как полирующее средство для стали и стекла.

Уравнения важнейших реакций:

Получение в лаборатории - термическое разложение солей железа (III) на воздухе:

Гидроксид железа (II) F е(ОН)₂. Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Белый (иногда с зеленоватым оттенком), связи Fе - ОН преимущественно ковалентные. Термически неустойчив. Легко окисляется на воздухе, особенно во влажном состоянии (темнеет). Нерастворим в воде. Реагирует с разбавленными кислотами, концентрированными щелочами. Типичный восстановитель. Промежуточный продукт при ржавлении железа. Применяется в изготовлении активной массы железоникелевых аккумуляторов.

Уравнения важнейших реакций:

Получение: осаждение из раствора щелочами или гидратом аммиака в инертной атмосфере:

Метагидроксид железа F еО(ОН). Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Светло-коричневый, связи Fе - О и Fе - ОН преимущественно ковалентные. При нагревании разлагается без плавления. Нерастворим в воде. Осаждается из раствора в виде бурого аморфного полигидрата Fе ₂O 3 nН ₂O, который при выдерживании под разбавленным щелочным раствором или при высушивании переходит в FеО(ОН). Реагирует с кислотами, твердыми щелочами. Слабый окислитель и восстановитель. Спекается с Fе(ОН) ₂. Промежуточный продукт при ржавлении железа. Применяется как основа желтых минеральных красок и эмалей, поглотитель отходящих газов, катализатор в органическом синтезе.

Соединение состава Fе(ОН) ₃ не известно (не получено).

Уравнения важнейших реакций:

2FеО(ОН) + ЗН 2 = 4Н ₂ O+ 2Fе (особо чистое, 500-600 °С)

Получение: осаждение из раствора солей железа(Ш) гидрата Fе ₂О ₃ nН ₂ O и его частичное обезвоживание (см. выше).

В природе - оксидная руда железа лимонит Fе ₂O ₃ nН ₂О и минерал гётит FеО(ОН).

Феррат калия К ₂ F еО ₄. Оксосоль. Красно-фиолетовый, разлагается при сильном нагревании. Хорошо растворим в концентрированном растворе КОН, реагирует с кипящей водой, неустойчив в кислотной среде. Сильный окислитель.

Качественная реакция - образование красного осадка феррата бария. Применяется в синтезе ферритов - промышленно важных двойных оксидов железа (III) и других металлов.

Уравнения важнейших реакций:

Получение: образуется при окислении соединений железа, например метагидроксида FеО(ОН), бромной водой, а также при действии сильных окислителей (при спекании) на железо

и электролизе в растворе:

электролиз

(феррат калия образуется на аноде).

Обнаружение ионов Fе ²⁺ и Fе ³⁺в водном растворе проводят с помощью реактивов К ₃[Fе(СN) ₆] и К ₄[Fе(СN) ₆] соответственно; в обоих случаях выпадает синий продукт одинакового состава и строения, КFе III[Fе II (СN) ₆]. В лаборатории этот осадок называют берлинская лазурь, или турнбуллева синь:

Химические названия исходных реактивов и продукта реакций:

К ₃Fе III[Fе(СN) 6]- гексацианоферрат (III) калия

К ₄Fе III[Fе (СN) ₆]- гексацианоферрат (II) калия

КFе III[Fе II (СN) 6]- гексацианоферрат (II) железа (Ш) калия

Кроме того, хорошим реактивом на ионы Fе ³⁺ является тиоцианат-ион NСS ⁻, железо (III) соединяется с ним, и появляется ярко-красная ("кровавая") окраска:

Этим реактивом (например, в виде соли КNСS) можно обнаружить даже следы железа (III) в водопроводной воде, если она проходит через железные трубы, покрытые изнутри ржавчиной.

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
железо - общая характеристика элемента

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
химические свойства железа

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
физические свойства железа

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
стороения атома железа

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
степени окисления железа

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
свойства железо

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
железо химия

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
качественная реакция на катионы железа

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
соединения железа

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
оксид железа

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
гидроксид железа

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
турнбулева синь

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
берлинская лазурь

# data[].attributes.attachment_link.title
Железо - общая характеристика элемента, химические свойства железа и его соединений

# data[].attributes.attachment_link.description
Желе́зо - элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 26. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum). Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия). Металл средней активности, восстановитель.

# data[].attributes.headline
Применение железа

# data[].attributes.subject
Применение железа

# data[].attributes.attachment_link.title
применение железа

# data[].attributes.headline
Качественные реакции на железо (III)

# data[].attributes.subject
Качественные реакции на железо (III)

# data[].attributes.attachment_link.title
Качественные реакции на железо [3]

# data[].attributes.headline
Качественные реакции на железо (II)

# data[].attributes.subject
Качественные реакции на железо (II)

# data[].attributes.attachment_link.authors[].name
Образовательный Центр ПАРАМИТА

# data[].attributes.attachment_link.title
Качественные реакции на железо   2

# data[].attributes.attachment_link.authors[].name
ПРОСТАЯ НАУКА

# data[].attributes.attachment_link.title
№15 - ГОРЯЩЕЕ ЖЕЛЕЗО