Реферат: Железо
Сургутский Государственный Университет
Кафедра химии
РЕФЕРАТ
по теме:
ЖЕЛЕЗО
Выполнил:
Бондаренко М.А.
596/2 гр.
Проверил:
Щербакова Л.П.
Сургут, 2000
В периодической системе железо находится в четвертом периоде, в побочной подгруппе VIII группы.
Химический знак – Fe (феррум). Порядковый номер – 26, электронная формула 1s2 2s2 2p6 3d6 4s2 .
|
| ¯ | | | | |
| 3d | ¯ | 4p | ||
 | 4s |
Валентные электроны у атома железа находятся на последнем электронном слое (4s2 ) и предпоследнем (3d6 ). В химических реакциях железо может отдавать эти электроны и проявлять степени окисления +2, +3 и, иногда, +6.
Нахождение в природе.
Железо является вторым по распространенности металлом в природе (после алюминия). В свободном состоянии железо встречается только в метеоритах, падающих на землю. Наиболее важные природные соединения:
Fe2 O3 · 3H2 O – бурый железняк;
Fe2 O3 – красный железняк;
Fe3 O4 (FeO · Fe2 O3 ) – магнитный железняк;
FeS2 - железный колчедан (пирит).
Соединения железа входят в состав живых организмов.
Получение железа.
В промышленности железо получают восстановлением его из железных руд углеродом (коксом) и оксидом углерода (II) в доменных печах. Химизм доменного процесса следующий:
C + O2 = CO2 ,
CO2 + C = 2CO.
3Fe2 O3 + CO = 2Fe3 O4 + CO2 ,
Fe3 O4 + CO = 3FeO + CO2 ,
FeO + CO = Fe + CO2 .
Физические свойства.
Железо – серебристо серый металл, обладает большой ковкостью, пластичностью и сильными магнитными свойствами. Плотность железа – 7,87 г/см3 , температура плавления 1539°С.
Химические свойства.
В реакциях железо является восстановителем. Однако при обычной температуре оно не взаимодействует даже с самыми активными окислителями (галогенами, кислородом, серой), но при нагревании становится активным и реагирует с ними:
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 Хлорид железа (III)
3Fe + 2O2 = Fe3 O4 (FeO · Fe2 O3 ) Оксид железа (II,III)
Fe + S = FeS Сульфид железа (II)
При очень высокой температуре железо реагирует с углеродом, кремнием и фосфором:
3Fe + C = Fe3 C Карбид железа (цементит)
3Fe + Si = Fe3 Si Силицид железа
3Fe + 2P = Fe3 P2 Фосфид железа (II)
Железо реагирует со сложными веществами.
Во влажном воздухе железо быстро окисляется (корродирует):
4Fe + 3O2 + 6H2 O = 4Fe(OH)3 ,
O
Fe(OH)3 = Fe
O – H + H2 O
Ржавчина
Железо находится в середине электрохимического ряда напряжений металлов, поэтому является металлом средней активности . Восстановительная способность у железа меньше, чем у щелочных, щелочноземельных металлов и у алюминия. Только при высокой температуре раскаленное железо реагирует с водой:
3Fe + 4H2 O = Fe3 O4 + 4H2
Железо реагирует с разбавленными серной и соляной кислотами, вытесняя из кислот водород:
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
Fe + H2 SO4 = FeSO4 + H2
При обычной температуре железо не взаимодействует с концентрированной серной кислотой, так как пассивируется ею. При нагревании концентрированная H2 SO4 окисляет железо до сульфита железа (III):
2Fe + 6H2 SO4 = Fe2 (SO4 )3 + 3SO2 + 6H2 O.
Разбавленная азотная кислота окисляет железо до нитрата железа (III):
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--