химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

падает.

Железо — самый распространенный после алюминия металл на земном шаре. Его масса составляет 4 % всей массы земной коры. Наиболее распространены в природе алюмосиликаты железа,- Массовые содержания кобальта и никеля в земной коре равны примерно 4-10~3 и ЫО-2 % соответственно.

Из всех металлов, используемых человечеством, железо имеет наибольшее значение. Вся современная техника связана с применением железа и его сплавов*. Ежегодное мировое потребление железа превышает 500 млн. т. Потребление никеля меньше (около 300 000 т); еще меньше потребление кобальта (около 20 000 т).

Железо, кобальт и никель представляют собой блестящие белые металлы с сероватым (Fe, Со) или серебристым (Ni) оттенком. Железо и никель легко куются и прокатываются. Кобальт более тверд и хрупок. В отличие от других металлов Fe, Со и Ni притягиваются магнитом. Ниже приведены некоторые константы, характеризующие физико-химические свойства элементов семейства железа:

Fe Со Ni

Плотность, г/см3 7,9 8,9 8,9

Температура плавления,°С . . . . 1536 1495 1455

Температура кипения, °С 2770 2255 2140

Относительная электрическая прово-

10 10,8 14

Относительная теплопроводимость

(Hg= 1) 10 8 7

Радиус иоиа Э2+, нм . . . . . . 0,126 0,125 0,124

0,080 0,080 0,079

Энергия ионизации Э — Э+, эВ . . . 7,87 7,86 7,64

Стандартный электродный потенциал

Э2+/Э, В -0,44 -0,27 -0,25

Значения стандартных электродных потенциалов железа, кобальта и никеля позволяют отнести их к числу металлов средней химической активности. При этом железо активнее, чем кобальт и никель.

Железо (компактное) устойчиво по отношению к сухому воздуху, но во влажном быстро корродирует и покрывается бурым гидроксидом РегОз'лНгО, рыхлым и не предохраняющим металл от дальнейшего окисления. Реакция образования ржавчины многостадийна; суммарно ее можно выразить уравнением

4Fe + 302 + 2пН20 = 2 (Fe203 • nH20)

* В технике сплавы железа принято называть черными металлами, а их производство — черной металлургией.

При температуре каления железо сгорает, превращаясь в «железную окалину» Fe3U4. При нагревании железо взаимодей

ствует со многими неметаллами; реакции протекают особенно энергично, если железо мелко раздроблено. В зависимости от активности неметалла и условий проведения процесса образуются твердые растворы (с С, Si, N, Р, Н), металлоподобные соединения (Fe3C, Fe3Si, Fe3P, Fe4N, Fe2N) или соли (FeCl3, FeS). Железо легко растворяется в кислотах, вытесняя из них водород:

Fe° + 2Н+ = Fe2+ + Н°2 Концентрированная азотная кислота пассивирует железо. Отношение Fe

к серной кислоте зависит от концентрации H2S04 (рис. ХИЛ). Железу соответствуют три устойчивых оксида: FeO, Fe304* и Fe203. Все они имеют преимущественно основный характер. Гидроксиды Fe(OH)2 и Fe(OH)3 — труднорастворимые соединения; Fe(OH)2 — основание, Fe(OH)3 проявляет слабо выраженные амфотерные свойства, что позволяет получить соль NaFe02. Известны также соли железной кислоты H2Fe04, в которых железо имеет степень окисления -J-6. Растворы солей железа (II) окрашены в бледно-зеленый цвет, а безводные соли (например, FeCl2) бесцветны. Это объясняется образованием при растворении солей железа аквакомплексов состава [Fe(H20)e] +.

При действии цианида калия на растворы солей железа (II) получается белый осадок цианида железа:

Fe2+ + 2CN~ = Fe(CN)2l

В избытке цианида калия осадок растворяется вследствие образования комплексной' соли K4[Fe(CN)6], называемой гекса-цианоферратом (II) калия:

Fe(CN)2 -f 4KCN = K.4[Fe(CN)6]

Гексацианоферрат(Н) калия, кристаллизующийся с тремя молекулами воды K4[Fe(CN)6] 'ЗН20, называется также желтой кровяной солью. При растворении в воде желтая кровяная соль диссоциирует на ионы:

K4[Fe(CN)6] +4К+-Т- [Fe(CN)6]4Анион [Fe(CN)6]4~ является чувствительным реактивом на ионы Fe3+:

4Fe3+ + 3[Fe{CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3l

Образующийся осадок имеет характерную синюю окраску (берлинская лазурь). Под действием окислителей гексациано-ферраты(П) переходят в гексацианоферраты (III):

2+ 3+

FeOi часто рассматривается как соль железистой кислоты Fe(Fe02)2.

[Fe(CN)6]4--e-= [Fe(CN)6]3Гексацианоферрат(III) калия K3[Fe(CN)e] называется также красной кровяной солью. Ее анион [Fe(CN)6]3~ служит чувствительным реактивом на ионы Fe2+:

3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3 [Fe(CN)6] 2j

Образующийся осадок имеет характерный интенсивный синий цвет (турнбулева синь)*.

Способ получения железа из руд основан на восстановлении оксидов железа углем. Поскольку расплавленное железо обладает способностью растворять углерод, то при выплавке получается не чистое железо, а сплав его с углеродом (до 4%), называемый чугуном. Чугун перерабатывается в сталь (до 2 % углерода) и в мягкое (ковкое) железо (менее 0,3% углерода). Последнее идет на изготовление кровельного железа, гвоздей, проволоки и т. п.

В настоящее время нельзя назвать ни одной отрасли народного хозяйства, где бы ни применялось железо и его сплавы. Все сплавы железа делятся на чугу

страница 154
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
москва доставка цветы
Фирма Ренессанс лестница винтовая купить - цена ниже, качество выше!
кресло престиж кожзам
контейнер для вещей на время ремонта

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)