مركبات الحديد. الأجهزة: الفيزيائية والكيميائية الخصائص

تم العثور على أول المنتجات من الحديد وسبائكه خلال الحفريات وتاريخ من حوالي الألف 4TH. وهذا هو، من قبل قدماء المصريين والسومريين تستخدم الودائع نيزكي من هذه المادة لانتاج المجوهرات والأدوات المنزلية، وكذلك الأسلحة.

اليوم، وأنواع مختلفة من مركبات الحديد والمعدن النقي - وهذا هو المادة الأكثر شيوعا والمستخدمة. اعتبر لا الحديد القرن عجب XX. في الواقع، حتى ظهور والبلاستيك على نطاق واسع والمواد ذات الصلة، وهذا المركب له أهمية حاسمة للبشر. ما هو العنصر الفعال والذي يشكل جوهر، ونحن نعتبر في هذه الورقة.

الحديد عنصر كيميائي

وإذا نظرنا إلى بنية الذرة، فإنه ينبغي أولا تحديد موقعه في نظام الدوري.

1. الرقم التسلسلي - 26.
2. فترة - رابع أكبر.
3. مجموعة الثماني، هامش فرعية.
4. الوزن الذري - 55،847.
5. هيكل قذائف الإلكترونية الخارجية تدل بصيغة 3D ⁶ 4S ^2.
6. رمز عنصر كيميائي - الحديد.
7. الاسم - الحديد، والقراءة في الصيغة - "FERRUM".
8. في الطبيعة، وهناك أربعة نظائر المستقرة للعنصر مع أرقام كتلة 54، 56، 57، 58.

له الحديد عنصر كيميائي أيضا حوالي 20 النظائر المختلفة التي ليست مستقرة. أكسدة المحتملة التي يمكن أن تظهر ذرة المفعلة:

• 0؛
• +2.
• 3؛
• 6.

المهم هو ليس فقط العنصر نفسه، ولكن أيضا في مختلف المركبات والسبائك.

الخصائص الفيزيائية

كمادة بسيطة، الحديد الخصائص الفيزيائية لديها metallism وضوحا. وهذا هو، والفضة البيضاء مع اللون الرمادي لون المعدن وجود قابلية تطويع عالية وليونة وذوبان عالية ونقطة الغليان. إذا أخذنا في الاعتبار الخصائص في مزيد من التفاصيل، ثم:

• نقطة انصهار - 1 539 ⁰ C؛
• المغلي - 2862 ⁰ C؛
• آخر - متوسط.
• حران - عالية.
• المعارض وضوحا الخواص المغناطيسية.

تبعا للظروف ودرجات الحرارة، وهناك العديد من التعديلات التي تشكل الحديد. تختلف الخصائص الفيزيائية منهم من حقيقة أن مختلف شعرية البلورية.

1. الشكل ألفا، أو الفريت موجود إلى درجة حرارة 769 ⁰ C.
2. من 769-917 ⁰ C - بيتا النموذج.
3. 917-1394 ⁰ C - غاما نموذج أو الأوستينيت.
4. فوق 1394 ⁰ C - حديد سيغما.

كل التعديلات لديها أنواع مختلفة من التركيب البلوري شعرية، فضلا عن خصائص مغناطيسية مختلفة.

الخواص الكيميائية

وكما ذكر أعلاه، وهو مركب الحديد بسيط يسلك تفاعل عالية. ومع ذلك، في شكل حبيبات غير قادرة على تشتعل تلقائيا في الهواء والأكسجين النقي حروق المعدن نفسه.

القدرة التآكل عالية، وبالتالي فإن السبائك التي تغطيها هذه المادة مركبات صناعة السبائك. الحديد هو قادرة على التفاعل مع:

• الأحماض.
• الأكسجين (بما في ذلك الهواء)؛
• الكبريت.
• الهالوجينات.
• عند تسخينها - النيتروجين والفوسفور والكربون والسليكون.
• أملاح المعادن مع أقل رد الفعل، واستعادتها إلى مواد بسيطة.
• البخار الحاد.
• مع أملاح الحديد في حالة الأكسدة +3.

ومن الواضح أن عرض مثل هذا النشاط، وأنها قادرة على تشكيل مركبات معدنية مختلفة ومتنوعة القطبي في الممتلكات. وحتى يحدث ذلك. الحديد ومركباته متنوعة للغاية، وتستخدم في مختلف مجالات العلوم والتكنولوجيا والنشاط الصناعي البشري.

توزيع في الطبيعة

مركبات طبيعية من الحديد شائعة جدا، لأنه هو ثاني أكثر العناصر وفرة في الأرض بعد الألمنيوم. في محض شكل المعدن و أنه من النادر للغاية في النيازك، مشيرا إلى مجموعاتها كبيرة وجوده في الفضاء. ويرد الجزء الأكبر من تكوين في الخامات والصخور والمعادن.

إذا كنا نتحدث عن النسبة المئوية للعنصر في الطبيعة، فمن الممكن أن نذكر الأرقام التالية.

1. نوى الكواكب الأرضية - 90٪.
2. القشرة الأرضية - 5٪.
3. في عباءة الأرض - 12٪.
4. لب الأرض - 86٪.
5. مياه النهر - 2 ملغ / L.
6. في البحار والمحيطات - 0.02 ملغم / لتر.

الشكل الأكثر شيوعا من الحديد مركبات المعادن التالية:

• المغنتيت.
• الليمونيت والليمونيت.
• vivianite.
• pyrrhotite.
• البيريت.
• سيدريت.
• MARCASITE.
• loellingite.
• mispikel.
• milanterit وغيرها.

فهي بعيدة ليس كاملة قائمة، لأنها حقا كثيرا. وبالإضافة إلى ذلك، يتم إنشاء سبائك مختلفة على نطاق واسع أنه من خلال رجل. هذا، أيضا، هذه المركبات الحديد، والتي بدونها يصعب تخيل حياة الناس الحديث. وتشمل هذه نوعين رئيسيين:

• الحديد الزهر.
• الصلب.

أيضا، بل هو إضافة قيمة الحديد في تكوين العديد من سبائك النيكل.

مركبات الحديد (II)

وتشمل هذه تلك التي في حالة الأكسدة هي +2 تشكيل العنصر. وهم كثيرون بما فيه الكفاية، لأنها تشمل:

• أكسيد.
• هيدروكسيد.
• مركب ثنائي.
• أملاح المعقدة؛
• المركبات المعقدة.

وقال المعرض حالة الأكسدة الحديد لكل فئة من فرد الصيغ من المركبات الكيميائية. النظر أهمها والمشتركة.

1. أكسيد الحديد (II). مسحوق أسود، غير قابلة للذوبان في الماء. طبيعة الاتصال - الأساسية. يمكن أكسدة بسرعة، ومع ذلك، وتحولت الى مادة بسيطة يمكن أيضا بسهولة. يذوب في حامض لتشكيل الملح المقابلة. صيغة - فيو.
2. هيدروكسيد الحديد (II). وهو راسب غير متبلور أبيض. الأملاح التي شكلتها رد فعل مع القواعد (القلويات). يسلك ضعف الخصائص الأساسية، وقادرة على أكسدة بسرعة في الهواء لمركبات الحديد غير +3. صيغة - الحديد (OH) _2.
3. عنصر الأملاح في الأكسدة قال. وهي عادة ما تكون الحل شاحب الأخضر يتأكسد بشكل جيد حتى في الهواء، والحصول على اللون البني الداكن ويمر إلى 3. الملح الحديد المذاب في الماء. أمثلة من المركبات: FeCL _2، FeSO _4، الحديد (NO _{3) 2.}

الأهمية العملية بين المواد المسمى الحصول على مزيد من المركبات. أولا، كلوريد الحديد (II). هذا هو المورد الرئيسي للأيونات في جسم الإنسان، وفقر الدم للمريض. عندما يتم تشخيص هذا المرض في المريض، الذي وصفه التحضيرات المعقدة، والتي تقوم على مجمع في السؤال. حتى لا يكون هناك تجديد نقص الحديد في الجسم.

ثانيا، كبريتات الحديد، ويستخدم أي كبريتات الحديدوز (II)، مع النحاس لقتل الآفات على المحاصيل. طريقة يبرهن على أن تكون فعالة ليس عشرات السنوات الأولى، لذلك هي موضع تقدير ذلك جدا في الحديقة.

الملح مورا

هذا المركب، الذي هو كبريتات الحديد المائية والأمونيوم. صيغة له كما هو مسجل FeSO ₄ * (NH _{4) 2} SO ₄ * 6H ₂ O. واحدة من مركبات الحديد (II)، التي استخدمت على نطاق واسع في الممارسة العملية. يجب أن يكون أهم مجالات استخدام الرجل.

1. المستحضرات الصيدلانية.
2. الدراسات العلمية وتحليل القياس بالمعايرة مختبر (لتحديد محتوى الكروم، برمنجنات البوتاسيوم، والفاناديوم).
3. الطب - كمادة مضافة في الغذاء في ظل نقص الحديد في جسم المريض.
4. لالتشريب من المنتجات الخشبية، والملح مورا يحمي ضد عمليات الاضمحلال.

وهناك مجالات أخرى حيث يتم استخدام مادة. اسمها أنها سميت على اسم الكيميائي الألماني، اكتشفت لأول مرة خصائص عرضها.

المواد ذات درجة أكسدة الحديد (III)

خصائص مركبات الحديد الذي يسلك على درجة من أكسدة +3، تختلف نوعا ما عن تلك التي تعتبر أعلاه. وهكذا، فإن طبيعة أكسيد المقابلة وهيدروكسيد ليست أساسية، وأعرب عن مذبذب. دعونا وصف المواد الأساسية.

1. أكسيد الحديد (III). مسحوق غرامة الحبيبات، البني المحمر اللون. المياه غير قابلة للذوبان، حمضية ضعيفة خصائص يظهر أكثر مذبذب. الصيغة: الحديد ₂ O _3.
2. هيدروكسيد الحديد (III). والمادة التي تترسب أثناء العمل من القلويات إلى أملاح الحديد المقابلة. طبيعة له مذبذب وضوحا، واللون البني والبني. الصيغة: الحديد (OH) _3.
3. الأملاح التي تشمل الموجبة الحديد ^3+. هذه التعددية خصصت ما عدا كربونات، كما يحدث التحلل وتنتج ثاني أكسيد الكربون. أمثلة لبعض أملاح الصيغة: الحديد (NO _{3) 3، والحديد 2} (SO _{4) 3،} FeCL _3، FeBr _3، وغيرها.

ومن بين الأمثلة من الناحية العملية المهم هذا البلورية كما FeCL _{3 *} 6H ₂ O، أو هيدرات كلوريد الحديديك (III). وهو يستخدم في الطب لوقف النزيف وتجديد أيونات الحديد في الجسم في حالات فقر الدم.

يستخدم Nonahydrate كبريتات الحديد (III) لتنقية مياه الشرب، كما يتصرف باعتباره تجلط الدم.

مركبات الحديد (VI)

مركبات الصيغة الكيميائية الحديد، حيث يظهر حالة الأكسدة خاصة +6، قد تكون مكتوبة على النحو التالي:

• K ₂ فيو _4.
• نا ₂ فيو _4.
• MgFeO ₄ وغيرها.

أنهم جميعا لديهم الاسم الشائع - ferrates - ولها خصائص مماثلة (وكلاء خفض قوي). كما أنها قادرة على تطهير ويكون لها تأثير مبيد للجراثيم. وهذا يسمح استخدامها لمعالجة مياه الشرب على نطاق صناعي.

المركبات المعقدة

من المهم جدا في الكيمياء التحليلية، والأمر لا يقتصر على المواد الخاصة. بحيث النموذج في المحاليل الملحية المائية. هذا المركب المعقد من الحديد. الأكثر شعبية ومدروسة هذه هي التالية.

1. Hexacyanoferrate (II) البوتاسيوم K ₄ [الحديد (CN) _6]. اسم آخر للاتصال - أصفر الملح في الدم. يتم استخدامه لتحديد النوعي للأيون الحديد في حل الحديد ^3+. ونتيجة للحل تصبح جميلة وقد تم تشكيل اللون الأزرق مشرق من قبل مجمع آخر - البروسية الأزرق KFe ³⁺ [الحديد ²⁺ (CN) _6]. منذ العصور القديمة استخدمت بوصفها صبغ القماش.
2. Hexacyanoferrate (III) البوتاسيوم K ₃ [الحديد (CN) _6]. اسم آخر - ملح الدم الحمراء. تستخدم النوعية لأيونات الحديد تقرير كاشف الحديد ^2+. والنتيجة هي راسب أزرق وجود فراغ اسم turnbuleva. كما كان يستخدم كما صبغة للنسيج.

الحديد هو جزء من المواد العضوية

الحديد ومركباته، كما رأينا، ذات أهمية عملية كبيرة في الحياة الاقتصادية للشخص. ومع ذلك، بالإضافة إلى دور حيوي في الجسم لا يقل عظيم، بل على العكس تماما.

هناك مهم جدا مركب عضوي، والبروتين، والذي يتضمن العنصر النشط. هذا الهيموغلوبين. وبفضل ذهابه على نقل الأوكسجين وموحدة المحرز والصرف في الوقت المناسب من الغازات. ولذلك، فإن دور الحديد في العمليات الحيوية - التنفس - ضخمة.

فقط داخل جسم الإنسان يحتوي على حوالي 4 غرامات من الحديد، والتي يجب أن تتجدد باستمرار من خلال المواد الغذائية المستهلكة.