Вход

Один из семи металлов древности. Железо

Реферат по химии
Дата добавления: 15 июля 2002
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 447 кб (архив zip, 39 кб)
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу



Один из семи металлов древности.



Железо (англ. Iron, франц. Fer, нем. Eisen) - один из семи металлов древности. Весьма вероятно, что человек познакомился с железом метеоритного происхождения раньше, чем с другими металлами.

Железо обычно легко отличить от земного, так как в нем почти всегда содержится от 5 до 30% никеля, чаще всего - 7-8%.

С древнейших времен железо получали из руд, залегающих почти повсеместно. Наиболее распространенны руды гематита (Fe2O3,), бурого железняка (2Fe2O3, ЗН2О) и его разновидностей (болотная руда, сидерит, или шпатовое железо FeCO,), магнетита (Fe304) и некоторые другие. Все эти руды при нагревании с углем легко восстанавливаются при сравнительно низкой температуре начиная с 500oС. Получаемый металл имел вид вязкой губчатой массы, которую затем обрабатывали при 700-800oС повторной проковкой.

Этимология названий железа на древних языках довольно отчетливо отражает историю знакомства наших предков с этим металлом. Многие древние народы, несомненно, познакомились с ним, как с металлом, упавшим с неба, т. е. как с метеоритным железом. Так, в древнем Египте железо имело название би-ни-пет (бенипет, коптское - бенипе), что в буквальном переводе означает небесная руда, или небесный металл. В эпоху первых династий Ур в Месопотамии железо именовали ан-бар (небесное железо). В папирусе Эберса (ранее 1500 г. до н.э.) имеются два упоминания о железе; в одном случае о нем говорится как о металле из города Кэзи (Верхний Египет), в другом - как о металле небесного изготовления (артпет). Древнегреческое название железа, так же как и северокавказское - зидо, связано с древнейшим словом, уцелевшим в латинском языке,-- sidereus (звездный от Sidus - звезда, светило). На древнем и современном армянском языке железо называется еркат, что означает капнувшее (упавшее) с неба.

O том, что древние люди пользовались вначале именно железом метеоритного происхождения, свидетельствуют и распространенные у некоторых народов мифы о богах или демонах, сбросивших с неба железные предметы и орудия, - плуги, топоры и пр. Интересен также факт, что к моменту открытия Америки индейцы и эскимосы Северной Америки не были знакомы со способами получения железа из руд, но умели обрабатывать метеоритное железо.

В древности и в средние века семь известных тогда металлов сопоставляли с семью планетами, что символизировало связь между металлами и небесными телами и небесное происхождение металлов. Такое сопоставление стало обычным более 2000 лет назад и постоянно встречается в литературе вплоть до XIX в.

Во II в. н. э. железо сопоставлялось с Меркурием и называлось меркурием, но позднее его стали сопоставлять с Марсом и называть марс (Mars), что, в частности, подчеркивало внешнее сходство красноватой окраски Марса с красными железными рудами.

Впрочем, некоторые народы не связывали название железа с небесным происхождением металла. Так, у славянских народов железо называется по "функциональному" признаку. Русское железо (южнославянское зализо, польское zelaso, литовское gelesis и т. д.) имеет корень "лез" или "рез" (от слова лезо - лезвие). Такое словообразование прямо указывает на функцию предметов, изготовлявшихся из железа, -- режущих инструментов и оружия. Приставка "же", по-видимому, смягчение более древнего "зе" или "за"; она сохранилась в начальном виде у многих славянских народов (у чехов - zelezo). Старые немецкие филологи - представители теории индоевропейского, или, как они его называли, индогерманского праязыка - стремились произвести славянские названия от немецких и санскритских корней. Например, Фик сопоставляет слово железо с санскритским ghalgha (расплавленный металл, от ghal - пылать). Но вряд ли это соответствует действительности: ведь древним людям была недоступна плавка железа. С санскритским ghalgha скорее можно сопоставить греческое название меди, но не славянское слово железо. Функциональный признак в названиях железа нашел отражение и в других языках. Так, на латинском языке наряду с обычным названием стали (chalybs), происходящим от наименования племени халибов, жившего на южном побережье Черного моря, употреблялось название acies, буквально обозначающее лезвие или острие. Это, слово в точности соответствует древнегреческому , применявшемуся в том же самом смысле. Упомянем в нескольких словах о происхождении немецкого и английского названий железа. Филологи обычно принимают, что немецкое слово Eisen имеет кельтское происхождение, так же как и английское Iron. В обоих терминах отражены кельтские названия рек (Isarno, Isarkos, Eisack), которые затем трансформировались) isarn, eisarn) и превратились в Eisen. Существуют, впрочем, и другие точки зрения. Некоторые филологи производят немецкое Eisen от кельтского isara, означающего "крепкий, сильный". Существуют также теории, утверждающие, что Eisen происходит от ayas или aes (медь), а также от Eis (лед) и т.д. Староанглийское название железа (до 1150 г.) - iren; оно употреблялось наряду с isern и isen и перешло в средние века. Современное Iron вошло в употребление после 1630 г. Заметим, что в "Алхимическом лексиконе" Руланда (1612) в качестве одного из старых названий железа приведено слово Iris, означающее "радуга" и созвучное Iron.

Ставшее международным, латинское название Ferrum принято у романских народов. Оно, вероятно, связано с греколатинским fars (быть твердым), которое происходит от санскритского bhars (твердеть). Возможно сопоставление и с ferreus, означающим у древних писателей "нечувствительный, непреклонный, крепкий, твердый, тяжкий", а также с ferre (носить). Алхимики наряду с Ferrum ynoтребляли и многие другие названия, например Iris, Sarsar, Phaulec,Mineraи др.

Железные изделия из метеоритного железа найдены в захоронениях, относящихся к очень давним временам (IV - V тысячелетиях до н.э.), в Египте и Месопотамии. Однако железный век в Египте начался лишь с ХIIв. до н. э., а в других странах еще позднее. В древнерусской литературе слово железо фигурирует в древнейших памятниках (с XI в.) под названиями желъзо, железо, жельзо.




















Железо - один из самых распространенных элементов в природе.

Содержание в земной коре составляет 4,65% по массе. Известно свыше 300 минералов, из которых слогаются месторождения железных руд. Промышленное значение имеют руды с содержанием Fe свыше 16%. Важнейшие рудные минералы Ж.: магнитный железняк Fe3O4 (содержит 72,4% Fe), гематит Fe2O3 (70% Fe), гетит FeO(OH), или Fe2O3H2O, лепидокротит FeO(OH) и гидрогетит Fe2O3 xH2O(ок. 62% Fe). Наряду с полезными примесями – Mn,Cr,Ni,Ti,V,Co – железо содержит и вредные примеси – S,P и др. Различают следующие типы руд.

Бурые железняки – руды гидроксидов Fe(III); содержат до 66,1%, имеют осадочное происхождение. Крупнейшие месторождения в России, во Франции, Гвинее. Гематитовые руды – содержат обычно 50-65% железа. Для них характерно залегание поверх бедных руд (30-40%Fe) магнетитовых кварцитов.Крупнейшие месторождения в России, США, Канаде, Бразилии.Магнетитовые руды – или магнитные железняки; содержат чаще всего до 45-60% Fe. Крупнейшие месторождения в России и Швеции. Силикатные руды – (25-40% Fe) осадочного происхождения, используемые для выплавки чугуна в Германии, Югославии и др. европейских странах, относятся к группе зеленых слюд-хлоритов. Главные минералы: шамозит Fe4(Fe,Al)2[Al2Si2O10](OH)8 и тюринит (Mg, Fe)3,5Al1,5[Si2,5Al1,5O10](OH)6 nH2O – содержат до 42% Fe. Месторождения в Австрии, Германии и др.

Мировые раазведанные месторождения составляют 231,9 млрд.т, или 93 млрд.т в пересчете на Ж. По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире. Наибольшие запасы кроме России сосредоточены в Бразилии, Канаде, Австрии, США, Индии, ЮАР, Швеции.Перспективно использование бедных горных пород и железомарганцевых коррекций. Мировые запасы последних оцениваются в 300 млрд.т.

В чрезвычайно редких случаях Ж. встречается в земной коре в составе минерала иоцита FeO а также в виде самородного железа – метеоритного и теллурического. Теллурическое Ж. образуется в результате восстановления оксидов и сульфидов Ж. углеродом из железистой магмы и при подземных пожарах угля, контактирующего с пластами руды.







Физические и химические свойства.


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.

Электронно-графическая формула


















3d






4p







4s






















3d






4p


Возбужденное состояние атомов железа


Нормальное состояние атома железа







4s




Степени окисления +2 и +3 (наиб.характ.), +1,+4,+6,+8; энергия ионизации при последовательном переходе от Fe к Fe 7,893, 16,183, 30,65, 57,79 эВ; сродство к электрону 0,58 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,8; атомный радиус 0,126нм, ионные радиусы (в нм в скобках указаны координац. числа) для Fe 0,077(4), 0,092(6), 0,106(8) для Fe 0,063(4), 0,079(6), 0,092(8).

Железо – блестящий серебристо-белый пластичный металл. Легко подвергается ковке, прокатке и др. видам обработки в горячем и холодном состояниях. Физические с-ва железа зависят от его чистоты. Ниже приводятся данные для чистейшего железа с содержанием примесей менее 0,01%. Железо имеет две кристаллические модификации,  и . Ниже 910 С устойчиво  -железо, обладающее обьемно-центрированной кубич. Решеткой,  =2,86645 А (20) и плотн. 7,847 (20). Между 910-1400 устойчиво  - Ж. с гранецентрированной решеткой с параметром =3,64 А. Выше 1400 С Ж. преходит в  - железо со структурой  - модификаций (  = 2,64 А), устойчивое до температуры плавления.

Атомный радиус Ж. 1,26 А; ионные радиусы Fe 0,80 А; Fe 0.67 А. Т.пл. 1539 , т.кип. около 3200 .Теплота плавления 3,64 ккал\г-атом, теплота испарения 81,3 ккал\г-атом;термический коэфиц. линейного расширения 11,7*10 (20);теплопроводность 0,17 кал\см град сек(25).Теплоемкость Ж.зависит от его структуры и сложным образом изменяется с температурой.Средняя удельная теплоемкость Ж в интервале от 0-1000 С 0,153 кал\г град.Удельное электросопротивление 9,7*10 ом см(20).При исследовании Ж. од 0,75 К сверхпроводимость не была выявлена.Модуль нормальной упругости Ж. 19-21*10 кГ\мм ;относительное удлинение 45-55%; твердость по Бренелю 35-45 кГ\мм; предел текучести при растяжении ( )*10 кГ\мм. Ударная вязкость 30 кГ\мм.


По химическим свойствам Ж. как переходный элемент близок к соседним элементам той же группы периодической системы – никелю и кобальту. В соединениях Ж. чаще всего 2- и 3- валентно, но известны также валентности 1,4 и 6.В химическом отношении Ж. – металл средней активности. В сухом воздухе при нагревании до 150 – 200 С на поверхности компактного Ж. образуется тонкая защитная окисная пленка, предохраняющая от дальнейшего окисления. Эта пленка образуется в рез. Быстрой адсорбции кислорода и толщина ее не превосходит 30 – 40 А. Во влажном воздухе железо легко окисляется и покрывается ржавчиной:


4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3,


O

Fe(OH)3 = Fe

O – H + H2O

Ржавчина

Из кислородных соединений для Ж. наиболее характерны окислы двух и трехвалентного Ж.:

Оксид железа (III) Fe2O3 – порошок бурого цвета, не растворяется в воде. Оксид железа (III) получают:

А) разложением гидроксида железа (III):

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O


Б) окислением пирита (FeS2):


4Fe+2S2-1 + 11O20 = 2Fe2+3O3 + 8S+4O2-2.


Fe+2 – 1e  Fe+3

4e

11e

2S-1 – 10e  2S+4

4e


O20 + 4e  2O-2 11e


Оксид железа (III) проявляет амфотерные свойства:

А) взаимодействует с твердыми щелочами NaOH и KOH и с карбонатами натрия и калия при высокой температуре:

Fe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2O,

Fe2O3 + 2OH- = 2FeO2- + H2O,

Fe2O3 + Na2CO3 = 2NaFeO2 + CO2.

при высокой температуре раскаленное железо реагирует с водой:

3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2

Тонкий слой Fe3O4 на поверхности Ж. обладает высокими защитными свойствами против окисления и по этому в ряде случаев создание этого поверхностного слоя (воронение) применяется для защиты от коррозии.

Оксид железа (II) FeO – черное кристаллическое вещество, нерастворимое в воде. Оксид железа (II) получают восстановлением оксида железа(II,III) оксидом углерода (II):

Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2.

Оксид железа (II) – основной оксид, легко реагирует с кислотами, при этом образуются соли железа(II):

FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O, FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O.

При взаимодействии Ж. с галогенами или с галогеноводородами образуются галогениды Ж.Известны все галогениды 2- и 3-х валентного Ж., за исключением иодида Fe(III). Из них наибольшее практическое значение имеют железа хлориды.

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 Хлорид железа (III)

Непосредственное соединение Ж. с серой приводит к образованию моносульфида FeS2:

Fe + S = FeS Сульфид железа (II)

Железо как и его ближайшие аналоги – кобальт и никель, способно поглощать водород; поглощение водорода наблюдается при травлении кислотами и в процессе катодного выделения Ж. при электролизе.В последнем случае водород проникает в Ж. в виде протонов, чем и обьясняется его глубокая проникающая способность.Адсорбируясь на дефектах структуры – дислокациях, границах блоков мозаики и границах зерен, водород действует как сильное поверхностно-активное вещество и резко снижает прочность и эластичность Ж.(так наз. Водородная хрупкость). С повышением температуры этот эффект исчезает необратимо, по- видемому в связи с образованием молекулярного водорода.Водород, поглащенный Ж. в твердом состоянии, находится в Ж. в виде твердых растворов внедрения.При комнатной температуре растворимость водорода в  - Fe можно считать <0,005%. При нагревании степень поглощения Ж. водорода возрастает.Плавление железа вызывает скачкообразное изменение растворимости в нем водорода. В Табл.1 приводится растворимость водорода в Ж. в зависимости от температуры. Большая часть поглащенного водорода может быть удалена отжигом Ж. при 850-900 С.

Вопрос образования гидридов Ж. и их точные стехеометрические составы (FeH, FeH2, FeH3, и FeH6) нельзя считать окончательно решенным. Имеющиеся в литературе данные позволяют привести нек-рые с-ва этих гидридов: FeH-гранулы серого цвета, устойчив до 150;FeH2-темно-серое вещество, устойчиво под слоем эфира до 50,при 53-55,6 переходит в FeH; FeH3-гранулы черного цвета, выше 58-60переходит в FeH.

Железо взаимодействует с азотом; при малых концентрациях азот поглощается Ж. и дает твердые растворы, при больших концентрациях азота образуются нитриды Ж., отвечающие составам Fe4N,Fe2N.

4Fe+N2=2Fe2N

При повышении температуры растворимость азота в -Fe резко повышается (от 0,02% при 300 до 0,1% при 590), а растворимость в -Fe наоборот понижается. Максимальная температура устойчивого состояния соединения Fe4N составляет 680, а для Fe2N не установлена.

При взаимодействии Ж. с углеродом образуются твердые растворы внедрения в -Fe и -Fe, получившие названия соответственно феррит и аустенит. При больших концентрациях улерода образуются карбиды:

3Fe + C = Fe3C Карбид железа (цементит)

Неустойчив, имеет ромбическую структуру.

Согласно диаграмме состояния системы Fe-C, предельная растворимость С в -Fe невелика(<=0.008%), по мере повышения температуры растворимость увеличивается и при 723 составляет 0,02%; его растворимость в -Fe значительно выше и при 1147 составляет 2,06%.

С фосфором Ж. также активно взаимодействует; при низких концентрациях он дает с -Fe и -Fe ограниченные твердые растворы, при больших конценттрациях – соединения.Наиболее устойчивы фосфиды;

3Fe + 2P = Fe3P2 Фосфид железа (II)

Сплавы Ж. с фосфором могут быть изготовлены непосредственным сплавлением компонентов, термическим восстановением водородом некоторых фосфатов(FePO4, Fe2P2O7 и др.) а также электролизом соответствующих соединений.

С многими металлами Ж. образует твердые растворы.

При нагревании железного порошка, полученного восстановлением из FeO (водородом), в струе СО при 150-200 и давлении около 100атм. Образуется карбонил железа состава Fe(СО)5:

ЭHСО(р,т) Fe(СО)5

Представляет собой желтоватую жидкость (т.пл. - 20, т.кип. - 103), растворимую в бензоле и эфирах, нерастворимую в воде.

Взаимодействие Ж. с водяным паром при высоких температурах ведет к образованию окислов Ж. и водорода по уравнениям:

4H2О+3Fe  Fe2O4 + 4H2 (ниже 570)

H2O+Fe  FeO + H2 (выше 570)

Своеобразно действие на Ж. азотной к-ты разных концентраций

Разбавленная азотная кислота окисляет железо до нитрата железа (III):

Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O.

Концентрированная азотная кислота пассивирует железо.

Соли 2-валентного Ж. в водных растворах имеют бледно-зеленый цвет.Р-ры вследствие гидролиза показывают кислую реакцию; на воздухе постепенно окисляются до Fe(III).Устойчивость р-ров солей повышается в присутствие избытка кислот тормозящих гидролиз,а вследствие этого и окисление.Более устойчивы двойные соли Fe(II) напр. Ме2SO4FeSO46H2O, где Ме – однозарядный ион металла или аммония.Из комплексных солей наиб. изестны гексацианоферраты(II), гексацианоферроаты. Из них практически наиболее важен калия гексацианоферроат

K3[Fe(CN)6],так наз. желтая кровяная соль

3FeSO4 + 2K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2 + 3K2SO4.

При взаимодействии ионов [Fe(CN)6]3- с катионами железа Fe2+ образуется темно-синий осадок – турнбулева синь:

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

Соли 3-валентного Ж.-обычно получаются окислением солей Fe(II) или при растворении свежеосаженной гидроокиси Fe(III) в кислотах.При взаимодействии растворимых солей Fe(Ш) с оксалатом аммония образуется коричневый осадок оксалата Fe(Ш), при избытке реактива - раствор комплексной соли (NH4)3[Fe(C2O4)3]. Этот раствор под действием сета претерпевает внутреннее окисление-восстановление; Fe(Ш) превращается в Fe(II),а ион C2O42+

окисляется в углекислый газ; реакция может служить для измерения энергии света и используется при светокопировке чертежей.

При взаимодействии солей Fe(III) с роданид-ионами образуется соединение Fe(CNS)3 кроваво-красного цвета, извлекаемое эфиром.Простой цианид железа (Ш) не известен.Напротив гексацианоферраты(Ш) хорошо изучены.Наибольшее практич. значение имеет калия гексацианоферриат K3Fe(CN)6.







Определение Fe.

Качественная реакция на катион железа (II).

Реактивом для определения катиона железа Fe2+ является гексациано (III) феррат калия (красная кровяная соль) K3[Fe(CN)6]:

3FeSO4 + 2K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2 + 3K2SO4.

При взаимодействии ионов [Fe(CN)6]3- с катионами железа Fe2+ образуется темно-синий осадок – турнбулева синь:

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

Качественные реакции на катион железа (III)

А) Реактивом для обнаружения катиона Fe3+ является гексациано (II) феррат калия (желтая кровяная соль) K2[Fe(CN)6].

При взаимодействии ионов [Fe(CN)6]4- с ионами Fe3+ образуется темно-синий осадок – берлинская лазурь:

4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6]  Fe4[Fe(CN)6]3 +12KCl,

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

Б) Катионы Fe3+ легко обнаруживаются с помощью роданида аммония (NH4CNS). В результате взаимодействия ионов CNS-1 с катионами железа (III) Fe3+ образуется малодиссоциирующий роданид железа (III) кроваво-красного цвета:

FeCl3 + 3NH4CNS  Fe(CNS)3 + 3NH4Cl,

Fe3+ + 3CNS1-  Fe(CNS)3.

Имеются полярографические, амперометрические, кулонометрические и др. способы определения Ж.






Получение Fe.

Железо в чистом виде получают различными методами: электролизом водных растворов его солей, термическим разложение в вакууме пентокарбонила Ж. и др.Технически чистое железо – “Армко железо”,”Вит” и др. марки производят в мартеновских печах. В Табл.2 приводится содержание примесей в нек. марках железа., полуаемых приведенными выше методами. Все эти методы за исключением мартеновского весьма дороги.

Основным промышленным методом получения Ж. служит производство его в виде различных сплавов с углеродом – чугунов и углеродистых сталей. При восстановлении железа в доменных печах образуется чугун, в машиностроении используют в основном сталь. Чугуны получают доменным процессом.

Химизм доменного процесса следующий:

C + O2 = CO2,

CO2 + C = 2CO.

3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2,

Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2,

FeO + CO = Fe + CO2.

Чугуны по назначению разделяются на передельный и литеный.Передельный чугун – идет на дальнейшую переработку в углеродистые и др. стали. Литейный – для производства чугунных отливок. Хромисто – никилевые чугуны для дальнейшего извлечения из них никеля либо изготовления малолигированных никелевых и хромо – никелевых сталей.

Мартеновкий, конверторный и электроплавильный сводятся к удалению избыточного углерода и вредных рпимесей путем их выжигания и к доводке содержания лигирующих элементов до заданного.

Максимальное содержание углерода в чугуне 4,4%, кремния 1,75%, марганца 1,75%, фосфора 0,30%, серы 0,07%. В сталеплавильной печи содержание углерода , кремния и марганца нужно понизить до десятых долей процента. Передел чугуна осуществляется посредством реакций окисления, проводимых при высоких температурах.Железо, содержание которого в чугуне значительно выше, чем других веществ, частично окисляется:

2Fe + O2 = 2FeO + Q

Оксид железа (II), перемешиваясь с расплавом, окисляет кремний, марганец фосфор и углерод:

Si + 2FeO = SiO2 + 2Fe + Q

Mn + FeO = MnO + Fe + Q

2P + 5FeO = P2O5 + 5Fe + Q

C + FeO = CO + Fe – Q

После завершения окислительных реакций в сплаве содержится оксид железа (II) от которого необходимо избавиться. Кроме того, нужно довести до установленных норм содержание в стали углерода, кремния и марганца.Этого достигают добавляя раскислители, например ферромарганец. Марганец реагирует с оксидом железа (II):

Mn + FeO = MnO + Fe

Углероистые стали классифицируются след. образом:

основная мартеновская сталь

кислая мартеновская сталь

конверторная сталь

электросталь

Сжность металлургич процесса получения Ж. и сталей, включая доменный процесс и передел чугуна, является причиной постоянного развития и совершенствования метода прямого получения Ж. из железных руд.


























Применение Fe и биологическая роль в природе.


Важнейшие сплавы железа – чугуны и стали – являются основными конструкционными материалами практически во всех отраслях современного производства.

Хлорид железа (III) FeCl3 применяется для очистки воды. В органическом синтезе FeCl3 применяется как катализатор. Нитрат железа Fe(NO3)3  9H2O используют при окраске тканей.

Железо является одним из важнейших микроэлементов в организме человека и животных (в организме взрослого человека содержится в виде соединений около 4 г Fe). Оно входит в состав гемоглобина, миоглобина, различных ферментов и других сложных железобелковых комплексов, которые находятся в печени и селезенке. Железо стимулирует функцию кроветворных органов.





















Температура, С…

Объем водорода на один объем Ж.

409

0,091

620

0,103

755

0,176

852

0,231

904

0,335

930

0,377

1033

0,460

1350

0,821

1500 жидк.

2,10


Табл.1















Марка железа

Содержание примесей в вес.%

C

Si

Mn

Ni

S

P

O

N

Технич.Ж.

0.12

0.20

0.5

0.5

0.04

0.04

Не определены тоже

Армко

0.02

0.03

0.14

0.035

0.02

0.015

Чистейшее Ж.

0.001

0.002

0.007

0.002

0.004

0.001

0.003

0.0003

Карбонильное Ж

0.00016

Химическими методами не определяются.


Табл.2





















Химические свойства. Табл.3

3Fe + 2O2=Fe3O4(мелкодисперсное состояние железа)

Fe + H2 – не образует стехеометрических соединений.Железопоглащает водород.

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3( реагируют все Hal кроме I2)

Fe + S = FeS

4Fe + N2 = 2Fe2N

3Fe + C = Fe3C

Fe + O2 + H2O = Fe(OH)3

Fe + 4NO  Fe(NO)4 – тетронитрозил железа

ЭHCO (p,t) Fe(CO)5

3Fe + 4H2O  Fe3O4

Fe + 2HCI = FeCI2 + H2

Fe + H2SO4(разб) = FeSO4 + H2

Fe + H2SO4(конц) = пассивирует

4Fe + 10HNO3(разб) = 4Fe(NO)2 + NH4NO3 + 3H2O

Fe + HNO3(конц) – пассивирует

Fe2O3 + CO = 2FeO + CO2

Fe2O3 + 3K NO3 + 4KOH (спл) = 2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O

Fe2O3 + NiO = NiFe2O4

2Fe2O3 + 14 HNO3(конц) = 4Fe(NO3)3 + 2NO2 + 7H2O + 1\2 O2

Fe2O3 + Na2CO3 = 2NaFeO2 + CO2

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

Fe(OH)2 + H2SO4 = Fe SO4 + 2H2O

Fe(OH)3 + 3HCI(разб) = FeCI3 + 3 H2O

Fe(OH)3 + 3NaOH = Na3(Fe(OH)3)

FeCI2 + 6NH3  [Fe(NH3)6]CI2

FeCI2 + 2 NaC5H5 = Fe(C5H5) 2 + 2NaCI

FeCI2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCI

FeCI2 + (NH4)2S = FeS + 2NH4CI

FeCI2 + K3[Fe(CN)6] = K[Fe(CN)6] + 2KCI

FeCI3 + 6NH3 = FeCI36NH3

2FeCI3 + Cu = 2 FeCI2 + CuCI2

2FeCI3 + 6KI = 2FeI2 + I2 + 6KCI

FeCI3 + 3NH4NCS  Fe(NCS)3 + 3NH4CI

FeP3 + 3NaP = Na3(FeP6)

Fe2S3 + 4HCI = 2FeCI2 + 2H2S

4FeS + O2 + 10 H2O = 4Fe(OH)3 + 4H2S


















Список использованной литературы.

1.Славинский М.П., Физико – химические свойства элементов, М., 1962.

2.Анализ черных металлов, под ред. С.В.Липина, М.,1971.

3.Кэмп Д.М. и Френсис К.Б., Производство и обработка стали, пер. с англ. , под ред. И.П.Бардина, 5 изд., М., 1976.

4.Э.Т. Оганесян. “Руководство по химии поступающим в вузы”. Москва. 1994 год.

5.Ю.В.Ходаков, Д.А.Эпштейн, “Неорганическая химия”,М., 1975.






















Введение.

В своей работе я расскажу об одном из наиболее распространенных элементов на Земле-Fe(железо). Изделия из метеоритного железа найдены в захоронениях, относящихся к очень давним временам (IV – V тысячелетиях до н.э.), в Египте и Месопотамии.С тех пор прошло не мало времени и в наши дни железо является одним из основных конструкционных материалами практически во всех отраслях современного производства.


















МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РБ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


Приборостроительный факультет.

Гр.113021

Технологии безопасности.”






Реферат на тему: “Феррум – один из семи металлов древности.”

По предмету: химия.













Выполнил: Зеленый В.А.

Проверил:















Минск 2002г.


© Рефератбанк, 2002 - 2017