Химични и физични свойства на желязото

Желязо - добре известен химичен елемент. Тя се отнася до средната стойност на реактивния метал. Свойства и приложения на желязо ще бъдат обсъдени в тази статия.

Разпространението в природата

Има доста голямо количество минерали, които включват Ferrum. На първо място, това е магнетит. Той е седемдесет и две на сто се състои от желязо. Нейната химична формула - Fe ₃ О _4. Този минерал известен също като магнетит. Той има светло сив цвят, понякога с тъмно сиво до черно, с метален блясък. Най-голямата му депозит се намира в Урал в ОНД.

Следваща минерална с високо съдържание на желязо - хематит - че съдържа седемдесет процента на този елемент. Нейната химична формула - Fe _{2O 3.} Тя се нарича още хематит. Той има цвят от червено-кафяво до червено-сив. Най-голямата мина в страните от ОНД е в Кривой Рог.

минерално съдържание на трета Ferrum - лимонит. Тук желязо shestdesyat на сто от общото тегло. Тази кристална, т.е. в кристална решетка молекула тъкани вода, неговата химична формула - Fe _{2O 3} • _Н2О Както подсказва името, този минерал има жълто-кафеникаво цвят, понякога кафяв. Той е един от основните компоненти на естествената охра и се използва като пигмент. Тя се нарича още лимонит. Най-големият мястото на възникване - Крим, Урал.

Най-сидерит, т.нар сидерит, четиридесет и осем процента от Ferrum. Нейната химична формула - FECO _3. Неговата структура не е хомогенна и се състои от различен цвят са свързани заедно кристали: сив, бледо зелено, сиво-жълт, жълто-кафяв, и др.

Последното често е естествено срещащи минерална с високо съдържание на желязото - пирит. Той има химична формула FeS _2. Желязо в е четиредесет и шест% от общото тегло. Поради серните атоми на минерал има златисто-жълт цвят.

Много от изследваните минерали използвани за производството на чисто желязо. В допълнение, хематит се използва в производството на бижута от естествени камъни. Пирит включвания могат да присъстват в бижута от лазурит. В допълнение, естеството на желязото намерено в състава на живи организми - той е един от най-важните компоненти на клетката. Този микроелемент трябва да влезе в човешкото тяло в достатъчно количество. Лечебните свойства на желязо се дължи главно на факта, че този химичен елемент е в основата на хемоглобина. Следователно, използването на Ferrum е добре за състоянието на кръв, а оттам и на целия организъм.

Хардуер: физични и химични свойства

Помислете за реда на тези две големи групи. Физични свойства на желязо - е външния му вид, плътност, температура на топене и т.н. Това е, всички отличителните черти на вещества, които са свързани с физиката ... Химичните свойства на желязо - е неговата способност да взаимодейства с други съединения. Нека започнем с първата.

Физичните свойства на желязо

В чиста форма при нормални условия е твърдо вещество. Той има сребро сив цвят и подчертано метален блясък. Механични свойства включват ниво желязо на твърдост по скалата на Mohs. Това е равно на четири (средно). Желязо има добра електрическа проводимост и топлопроводимост. Последната функция може да се усети чрез докосване на желязо обекта в студена стая. От този материал провежда топлината бързо, той в един кратък период от време отнема голяма част от кожата си, така че да се чувстват студ. Докосване, например, на дървото, трябва да се отбележи, че неговата топлопроводимост е много по-ниска. Физични свойства на желязо - че неговата температура на топене и кипене. Първият е 1539 градуса по Целзий, а вторият - 2860 градуса по Целзий. Тя може да се заключи, че характерните свойства на желязото - добра пластичност и флуидност. Но това не е всичко.

Също така в физичните свойства на желязо и част от него е феромагнитен. Какво е това? Iron, магнитните свойства на които можем да видим в практически примери всеки ден - единственият метал, който има уникален отличителен белег. Това е така, защото активното вещество може да бъде намагнетизирана от магнитното поле. И прекратяването на последната желязото, на магнитните свойства на които току-що са се формирали, за дълго време остава самата магнит. Този феномен може да се обясни с факта, че структурата на метала е налице множество свободни електрони, които са в състояние да се движат.

По отношение на химията

Този елемент се прилага за метали средна активност. Въпреки това, химически желязо свойствата са типични за всички други метали (различни от тези, които са в дясно на водорода в електрохимичната серия). Той е в състояние да отговори на много класове вещества.

Нека започнем с простото

Ferrum взаимодейства с kilorodom, азот, халоген (йод, бром, хлор, флуор), фосфор, въглерод. Първото нещо, което да се разгледа - реакцията с oxygenic. При изгаряне Ferrum се образуват неговите оксиди. В зависимост от реакционните условия и съотношения между двете страни, те могат да варират. Като пример за такива взаимодействия може да доведе до следната реакционна уравнение: 2Fe + O ₂ = 2FeO; 4Fe + 3O ₂ = 2Fe _{2O 3;} 3Fe + 2О ₂ = Fe ₃ О _4. И свойствата на железен оксид (физически и химически) могат да варират, в зависимост от сорта. Такива реакции се срещат при високи температури.

Следваща - взаимодействие с азот. Тя може да се случи само при условие на отопление. Ако вземем шест мола от желязо на мол азот получи два мола от желязо нитрид. уравнението на реакцията е както следва: 6Fe + N ₂ = 2Fe ₃ N.

Чрез взаимодействие с фосфорен се образува фосфид. За реакцията, такива компоненти са необходими: три Ferrum мол - на мол фосфор, се образува в резултат на един мол фосфид. Уравнението може да се запише, както следва: 3Fe + P = Fe ₃ стр

Освен това, взаимодействието може да се изолира от сред елементна сяра вещества реакции. По този начин е възможно да се получи сулфид. Принципът на която процеса на образуване на веществото, подобни на тези, описани по-горе. А именно, има реакция на добавяне. За всички химически взаимодействия от този вид са необходими специални условия, главно в високата температура, най-малко - катализатори.

Също така е често срещана в реакцията на химическата промишленост между желязо и халогени. Това хлориране, бромиране, йодиране, флуориране. Както самото име реакции, процес на присъединяване към Ferrum атома хлорни атома / бром / йод / флуорид за образуване хлорид / бромид / йодид / флуорид съответно. Тези материали са широко използвани в различни отрасли. Освен това, желязото може да се свързва със силикон при високи температури. Поради факта, че химичните свойства на желязо са разнообразни, тя често се използва в химическата промишленост.

Ferrum и комплексни вещества

От прости вещества преминават към молекулите на които се състоят от две или повече различни химични елементи. Първото нещо, което да спомена - Ferrum реакция с вода. Там са показани основните свойства на желязото. При нагряване вода заедно с желязо формира основния оксид (това се нарича така, защото той образува хидроксид, с други думи, когато взаимодейства със същата вода - база). Така че, ако вземем един мол от двата компонента се образуват такива вещества като желязото диоксид и водороден газ с остра миризма - както в молно съотношение от 12:59. Уравнението на такива реакции могат да бъдат написани както следва: Fe + Н _2О = FeO + _Н2. В зависимост от пропорциите, в които да се смесват двата компонента, може да се получи ди- или желязо триоксид. И двете от тези средства са много чести в областта на химическата промишленост, а също така се използва в много други отрасли.

С киселини и соли

Тъй като желязото е останало от водород в електрохимична серия от метали дейност, spososoben измести активен елемент на съединения. Един пример за това е реакцията на заместване, което може да се наблюдава при добавяне на желязо към киселина. Например, при смесване на равни моларни пропорции от желязо и сулфат киселина (известен още като сярна) Средната концентрация в резултат се получи железен сулфат (II) и водород в равни моларни пропорции. Уравнението на такава реакция ще изглежда така: Fe + H ₂ SO ₄ = FeSO ₄ + _Н2.

По време на взаимодействието с соли на желязо проявява намаляване свойства. Това означава, че при използване може да се различава от по-малко активни метални соли. Например, ако вземем един мол меден сулфат и съща Ferrum, можем да се получи железен сулфат (II) и чиста мед в равни моларни пропорции.

Стойността на организма

Един от най-често срещаните в кората на химични елементи - желязо. Свойства на въпрос вече считат, и сега стигаме до него от биологична гледна точка. Ferrum има много важна функция на клетъчно ниво и на нивото на целия организъм. Главно желязото е в основата на такъв протеин е хемоглобин. Това е необходимо за пренасяне на кислород от кръвта от белите дробове на всички тъкани, органи, за всяка клетка на тялото, особено на мозъчните неврони. Ето защо, най-полезните свойства на желязо не може да се надценява.

Освен това се отразява kroveobrazovanie, Ferrum също е важен за нормалното функциониране на щитовидната жлеза (тя изисква не само на йода, както някои смятат). Също така, желязо участва в вътреклетъчния метаболизъм, регулира имунната система. По-специално желязото в голямо количество се намира в клетките на черния дроб, тъй като това помага да се неутрализират вредните вещества. Той е и един от основните компоненти на много видове ензими в тялото ни. Дневната човешкото хранене трябва да съдържа десет до двадесет милиграма микроелемент.

Храни, богати на желязо

Такова много. Те се хранят и двете растителен и животински произход. Първо - това е зърнени храни, бобови растения, зърнени храни (особено елда), ябълки, гъби (бяло), сушени плодове, шипки, круши, праскови, авокадо, тиква, бадеми, смокини, домати, броколи, зеле, боровинки, къпини, целина и т.н. . Второ - черен дроб, месо. Използване на съдържание продукт с високо желязо е особено важно по време на бременност, тъй като тялото на плода формира изисква голямо количество на микроелемент за правилното развитие и растеж.

Признаци на недостиг на желязо в организма

Симптомите на твърде малко количество от Ferrum влизане на тялото са умора, постоянно замразяване на ръцете и краката, депресия, чуплива коса и нокти, за намаляване на интелектуалната активност, нарушения в храносмилането, ниска производителност, неизправност на щитовидната жлеза. Ако забележите някои от тези симптоми, е необходимо да се увеличи броят на продукти, съдържащи желязо в диетата си или да си купя витамини и добавки, съдържащи Ferrum. Също така, не забравяйте да се консултирате с вашия лекар, ако някой от тези симптоми се чувствате твърде зле.

Използването Ferrum индустрия

Прилагане и свойства на желязо са тясно свързани. Благодарение на феромагнитен, тя се използва за производството на магнити - както по-слаби за домашна употреба (сувенирни магнити за хладилник, и т.н. ...) И по-мощен - за промишлени цели. Поради факта, че смята за метал има висока якост и твърдост, с древността се използва за оръжия, брони и други военни и местни инструменти. Между другото, в древен Египет е известно, мълниеносното желязо превъзхождащи тези на конвенционалните метал. Също специална желязо е била използвана в древен Рим. От него произведени елитен оръжие. Щит или меч, направен от мълниеносното метал, може да има само един много богат и изискан човек.

Като цяло, метал, което ние считаме, в тази статия, е най-универсален от всички вещества, използвани от групата. На първо място, той направи стомана и чугун, които се използват за производство на различни продукти, необходими в промишлеността и в ежедневието.

Чугунена наречен желязо и въглеродна сплав, където вторият настоящето от 1.7 до 4.5%. Ако вторият е по-малко от 1,7%, а след това този вид сплав, известна като стомана. Ако въглерод присъства в състава от около 0.02 процента, то е обикновено търговски желязо. Наличието на въглерод в сплавта е необходимо да се придаде по-голяма сила, термична стабилност, устойчивост на ръжда.

Освен това, в стоманата може да съдържа много други елементи като примеси. Това манган и фосфор и силиций. Също така в този вид сплав да придаде определени качества може да се добави хром, никел, молибден, волфрам, и много други химични елементи. Видове стомана, в който голямо количество силикагел настоящето (около четири процента), използвани като трансформатор. Тези, в състава на които много манган (до дванадесет или четиринадесет процента) намери приложение в производството на части на железопътни линии, мелници, мелници и други инструменти, части от които са предмет на бързо износване.

Молибден се въвежда в състава на сплавта, за да стане по термично стабилен - като стоманата, използвана в инструмента. В допълнение, за да се получат всички познати и често използвани в домакинствата под формата на ножове и други инструменти домакински неръждаеми стомани трябва да се добавят в хром сплав, никел и титан. И за да се получи устойчив на удар, висока якост, еластичност, е достатъчно, за да добавите ванадий. При влизане в ниобий може да постигне по-висока устойчивост на корозия и химически агресивни вещества.

Минерални магнетит, което беше споменато по-рано в тази статия, трябва да се произвеждат твърди дискове, карти с памет и други устройства от този тип. Благодарение на магнитните свойства на желязо може да се намери в апарата на трансформатори, двигатели и други електронни продукти. В допълнение, желязото може да добави други метални сплави да се придаде по-голяма здравина и механична стабилност. Сулфат този елемент се използва в градинарството за борба с вредители (заедно с меден сулфат). Желязо хлориди са незаменими в пречистване на водата. Освен това, магнетит прах се използва в черно-бели принтери. Основният метод на прилагане на пирит - произтичащи от тях сярна киселина. Този процес се извършва в лабораторията на три етапа. В първия етап пирит Ferrum изгори до получаване на железен оксид и серен диоксид. Вторият етап е превръщането на серен диоксид в триоксид, с участието на кислород. И крайната фаза на получения материал се прекарва през водна пара в присъствието на катализатори, и по този начин до получаване на сярна киселина.

Първи желязо

По принцип активен метал се извлича от своите две основни минерали: магнетит и хематит. Направете това с намаляване на желязо от неговите въглеродни съединения под формата на кокс. Това се прави в доменна пещ, в която температурата достига две хиляди градуса. В допълнение, има начин да се възстанови Ferrum водород. За тази цел присъствие по желание доменна пещ. За да се приложи този метод отнема специална глина, той се смесва с натрошената руда и третиран с водород в пещта на вала.

заключение

Свойствата и приложенията на желязо варира. Това е може би най-важното в живота ни метал. Ставайки известни на човека, той зае мястото на бронз, който по това време е основен материал за производството на инструменти и оръжия. Стомана и желязо в много отношения превъзхожда сплав от мед и калай от гледна точка на нейните физични свойства, устойчивост на механично напрежение.

В допълнение, желязо на нашата планета е по-често, отколкото много други метали. Маса фракция в земната кора е почти пет процента. Той е четвъртият най-често срещан химичен елемент в природата. Също така, този химичен елемент е много важен за нормалното функциониране на тялото на животни и растения, най-вече защото тя се основава на вградения хемоглобин. Желязото е важен микроелемент, използването на което е важно за нормалното функциониране органите на здравето и. Освен по-горе, това е единственият метал, който има уникални магнитни свойства. Без Ferrum е невъзможно да си представим нашия живот.