Учебное пособие: Неорганическая химия
4Fe + 3O2 + 2nH2 O = 2(Fe2 O3 ×nH2 O)
При температуре каления железо сгорает, превращаясь в железную окалину Fe3 O4 . При нагревании железо взаимодействует со многими неметаллами; реакции протекают особенно энергично, если железо мелко раздроблено. В зависимости от проведения процесса образуются твердые растворы с C, Si, N, P, H, металлоподобные соединения Fe3 C, Fe3 Si, Fe4 N, Fe3 P, Fe2 Hили соли FeCl3 , FeS. Железо легко растворяется в кислотах, вытесняя из них водород:
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2
Концентрированная азотная кислота пассивирует железо. Отношение Fe к серной кислоте зависит от концентрации H2 SO4 . Железу соответствуют два устойчивых оксида: FeO, Fe2 O3 . Гидроксиды Fe(OH)2 , Fe(OH)3 – труднорастворимые соединения проявляющие соответственно основные и амфотерные свойства (NaFeO2 ). Известны также соли железной кислоты H2 FeO4 (СО +6).
При действии цианида калия на растворы солей железа (II) получается белый осадок цианида железа:
Fe2+ + 2CN- = Fe(CN)2 ¯
В избытке цианида калия осадок растворяется в следствие образования комплексной соли (желтая кровяная соль):
Fe(CN)2 + 4КCN = K4 [Fe(CN)6 ]
Анионы [Fe(CN)6 ]4- является чувствительным реактивом на ионы Fe3+ :
4Fe3+ + 3[Fe(CN)6 ]4- = Fe4 [Fe(CN)6 ]3 ¯ (берлинская лазурь)
Образующийся осадок имеет характерную синюю окраску, под действием окислителей он переходит в гексацианоферат (III) (красная кровяная соль):
Ее анион является чувствительным реактивом на ионы Fe2+ :
3Fe2+ + 2[Fe(CN)6 ]3- = Fe3 [Fe(CN)6 ]2 ¯
Образующийся осадок имеет характерный интенсивный синий цвет (турнбулева синь).
2. Химия неметаллов
Кремний
Кремний очень распространен в природе, содержание его в земной коре составляет 27,6 масс.% (он занимает второе место после кислорода).
Кремний в свободном виде в природе не встречается, но играет важную роль. Земная кора на 97 % состоит из соединений кремния; важнейшим из них является кремнезем SiO2 и силикатные минералы, представляющие собой сложные соединения, отличающиеся разнообразным составом и структурой.
Соединения кремния входят в состав растительных и животных организмов, они способствуют образованию твердых скелетных частей и тканей. Особенно много кремния могут накапливать некоторые морские организмы, как растительные – диатомовые водоросли, так и животные – кремневые губки, солнечники, скелет которых состоит из двуокиси кремния. Диатомовые водоросли и инфузории, погибая, образуют различные формы аморфного кремнезема: кизельгур, трепел, диатомит.
Таким образом, кремнезем в виде двуокиси кремния широко распространен в природе. Кремнезем бывает кристаллический и аморфный. Природной формой кристаллического кремнезема является минерал кварц. Он входит в состав горных пород: граниты, пегматиты.
Наиболее чистой природной разновидностью кварц является прозрачный, как вода, горный хрусталь. Окрашенные разновидности горного хрусталя известны как драгоценные камни: дымчатый – раухтопаз, черный – марион, фиолетовый – аметист. К микроволокнистым разновидностям кварца относятся халцедон, агат, яшма, кремень. Горный хрусталь и его разновидности применяются для изготовления оптических приборов и в ювелирном деле.
Кремнезем в виде различных песков используется в силикатной промышленности и в строительстве.
Землистые формы аморфного кремнезема – диатомит, трепел – имеют пористое строение, поэтому они обладают повышенной химической активностью, являются хорошими адсорбентами.
Кремнезем и его разновидности представляют неорганический полимер, построенный из тетраэдров SiO4 . В центре правильно?