Eisenverbindungen. Hardware: physikalische und chemische Eigenschaften

Die ersten Produkte aus Eisen und seine Legierungen wurden bei Ausgrabungen und das Datum von etwa 4. Jahrtausend vor Christus. Das heißt, durch die alten Ägypter und Sumerer verwendeten meteoric Ablagerungen des Stoffes Schmuck und Haushaltsgegenstände zu produzieren, sowie Waffen.

Heute sind verschiedene Arten von Eisenverbindungen und reines Metall – das ist die am weitesten verbreitete und verwendete Material. Kein Wunder, XX Jahrhundert Eisen wurde in Betracht gezogen. Tatsächlich bis zum Aufkommen und weit verbreiteten Kunststoff und verwandten Materialien ist diese Verbindung von entscheidenden Bedeutung für die Menschen. Was ist das aktive Element und das bildet die Substanz, betrachten wir in diesem Papier.

Chemisches Element Eisen

Wenn wir die Struktur des Atoms halten, sollte es zuerst seine Position im Periodensystem angeben.

1. Seriennummer – 26.
2. Zeitraum – die viertgrößte.
3. Gruppe der Acht, die Subgruppe Neben.
4. Atomgewicht – 55,847.
5. Die Struktur der externen elektronischen Schalen durch Formel bezeichnet 3d ⁶ 4s ^2.
6. Chemisches Element Symbol – Fe.
7. Name – Eisen, in der Formel zu lesen – "Ferrum".
8. In der Natur gibt es vier stabile Isotope des Elements mit Massenzahlen 54, 56, 57, 58.

Chemisches Element Eisen hat auch über 20 verschiedene Isotope, die nicht stabil sind. Mögliche Oxidation, die aktive Atom aufweisen kann:

• 0;
• +2;
• 3;
• 6.

Wichtig ist nicht nur das Element selbst, sondern auch die verschiedenen Verbindungen und Legierungen.

physikalische Eigenschaften

Als eine einfache Substanz, Eisen physikalische Eigenschaften haben eine ausgeprägte metallism. Das heißt, silber-weiß mit grauem Farbton Metall hohe Formbarkeit und Dehnbarkeit und hohe Schmelz- und Siedepunkte. Wenn wir die Eigenschaften genauer betrachten, dann gilt:

• Schmelzpunkt – 1 539 ⁰ C;
• Boiling – 2862 ⁰ C;
• Aktivität – Durchschnitt;
• refractoriness – hoch;
• weist magnetische Eigenschaften ausgeprägt.

Je nach den Bedingungen und Temperaturen gibt es mehrere Modifikationen, die Eisen bildet. Die physikalischen Eigenschaften von ihnen unterscheiden sich von der Tatsache, dass unterschiedliche Kristallgitter.

1. Die alpha – Form oder ein Ferrit existiert auf eine Temperatur von 769 ⁰ C.
2. Von 769 bis 917 ⁰ C – Beta – Form.
3. 917-1394 ⁰ C – gamma-Form oder Austenit.
4. Oberhalb 1394 ⁰ C – sigma Eisen.

   

Alle Änderungen haben unterschiedliche Kristallgitterstruktur Typen sowie unterschiedliche magnetische Eigenschaften.

chemische Eigenschaften

Wie oben erwähnt, weist eine einfache Eisenverbindung, eine hohe Reaktivität. Jedoch ist in fein verteilter Form in der Lage ist, spontan Luft zu entzünden und in reinem Sauerstoff verbrennt das Metall selbst.

Korrosionsfähigkeit ist hoch, so dass die Legierungen durch diese Substanz Legierungsverbindungen bedeckt. Eisen ist in der Lage zu interagieren:

• Säuren;
• Sauerstoff (einschließlich Luft);
• Schwefel;
• Halogene;
• beim Erhitzen – Stickstoff, Phosphor, Kohlenstoff und Silicium;
• Salze mit weniger reaktiven Metallen, sie zu einfachen Substanzen wiederherzustellen;
• akuter Dampf;
• mit Salzen von Eisen in der Oxidationsstufe +3.

Offensichtlich solche Aktivität anzeigt, ist es möglich, verschiedene Metallverbindungen und polaren variiert in Eigenschaften zu bilden. Und so geschieht es. Eisen und seine Verbindungen sind äußerst vielfältig und werden in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft, Technik, Mensch industrielle Aktivität verwendet.

Verteilung in der Natur

Natürliche Verbindungen von Eisen sind recht häufig, weil es das zweithäufigste Element auf der Erde nach Aluminium ist. In der reinen Form des Metalls ist es extrem selten in Meteoriten, was anzeigt , seine großen Cluster es im Raum ist. Der größte Teil der Zusammensetzung wird in Erzen, Steinen und Mineralien enthält.

Wenn wir über den Prozentsatz des Elements in der Natur zu sprechen, ist es möglich, die folgenden Zahlen zu nennen.

1. Die Kerne der terrestrischen Planeten – 90%.
2. Die Erdkruste – 5%.
3. Im Erdmantel – 12%.
4. Erdkern – 86%.
5. Das Flusswasser – 2 mg / L.
6. In Meer und Ozean – 0,02 mg / l.

Die häufigste Form von Eisenverbindungen der folgenden Mineralien:

• Magnetit;
• Limonit und Limonit;
• Vivianit;
• Pyrrhotin;
• Pyrit;
• Siderit;
• Markasit;
• Löllingit;
• mispikel;
• milanterit und andere.

Es ist bei weitem keine vollständige Liste, weil sie wirklich sehr viel sind. Darüber hinaus sehr unterschiedliche Legierungen, die vom Menschen geschaffen. Auch dies, wie Eisenverbindungen, ohne die es schwierig ist das moderne Leben Menschen vorzustellen. Dazu gehören zwei Haupttypen:

• Gusseisen;
• Stahl.

Außerdem ist es eine wertvolle Zugabe von Eisen in der Zusammensetzung vielen Nickellegierungen.

Eisenverbindungen (II)

Dazu gehören solche, in denen die Oxidationsstufe +2 Element bildet. Sie sind zahlreich genug, denn sie sind:

• Oxid;
• Hydroxid;
• binäre Verbindung;
• Komplexsalze;
• Komplexverbindungen.

Die Formeln der chemischen Verbindungen, die zeigen die Eisenoxidationszustand für jede Klasse von einzelnen. Betrachten Sie die wichtigsten und gebräuchlichsten.

1. Eisenoxid (II). Schwarzes Pulver, unlöslich in Wasser. Die Art der Verbindung – Grund. Kann schnell oxidieren, aber, und auch leicht zu einer einfachen Substanz reduziert kann. Es löst sich in der Säure in das entsprechende Salz zu bilden. Formula – FeO.
2. Eisenhydroxid (II). Es ist ein weißer amorpher Niederschlag. Salze, die durch Reaktion mit Basen gebildet (Alkali). Zeigt schwach basischen Eigenschaften, in der Lage, Luft zu Eisenverbindungen schnell oxidiert ist +3. Formel – Fe (OH) _2.
3. Salze Element in der Oxidation. Sie sind meist blassgrüne Lösung gut , auch in der Luft oxidiert wird, immer dunkelbraune Farbe und vorbei bis 3. Das Eisensalz in Wasser gelöst. Beispiele für Verbindungen: _{FeCl2, FeSO4,} Fe (NO _{3) 2.}

   

Die praktische Bedeutung unter markierten Substanzen hat mehr Verbindungen. Erstens, Eisenchlorid (II). Es ist der Hauptlieferant von Ionen im menschlichen Körper, die Anämie des Patienten. Wenn diese Krankheit bei einem Patienten diagnostiziert wird, er komplexe Präparate verschrieben, die auf der betreffenden Verbindung beruhen. So gibt es Nachschub von Eisenmangel im Körper.

Zweitens, Eisensulfat, das heißt Eisensulfat (II), mit Kupfer wird verwendet , Schädlinge auf Pflanzen abzutöten. Das Verfahren erweist sich als wirksam zu sein ist nicht die erste Dutzend Jahre, so ist es sehr von den Gärtnern geschätzt.

Mohr-Salz

Diese Verbindung, die ein hydratisiertes Eisensulfat und Ammonium ist. Formel seines aufgezeichnet , wie FeSO ₄ · (NH _{4) 2} SO ₄ · 6H ₂ O. Eine der Eisenverbindungen (II), die weit in der Praxis verwendet worden ist. Die Haupteinsatzgebiete sollte der Mann sein.

1. Pharmaceutics.
2. Wissenschaftliche Untersuchungen und Labor titrimetrische Analyse (auf den Gehalt an Chrom, Kaliumpermanganat, Vanadium zu bestimmen).
3. Medicine – als Zusatzstoff in Lebensmitteln unter Mangel an Eisen im Körper des Patienten.
4. Für die Imprägnierung von Holzprodukten, wie Mohrs Salz schützt vor Zerfallsprozesse.

Es gibt andere Bereiche, in denen der Stoff verwendet wird. Sein Name es nach dem deutschen Chemiker benannt ist, zum ersten Mal entdeckt die ausgestellten Objekte.

Substanzen mit einem Oxidationsgrad von Eisen (III)

Die Eigenschaften der Eisenverbindungen in dem es einen Oxidationsgrad von +3 aufweist, unterscheiden sich etwas von den oben betrachtet. Somit ist die Natur des entsprechenden Oxids und Hydroxids nicht basische und amphoteren ausgedrückt. Lassen Sie uns die Grundsubstanzen beschreiben.

1. Eisenoxid (III). Pulver feinkörnig, rötlich-braune Farbe. Die wasserunlöslichen, schwach saure zeigt die Eigenschaften mehrerer amphoterer. Formel: Fe ₂ O _3.
2. Eisenhydroxid (III). Eine Substanz, die während der Einwirkung von Alkalien in die entsprechenden Eisensalze auszufällen. Die Art seiner ausgesprochenen amphoteren, Farbe braun-braun. Formel: Fe (OH) _3.
3. Salze , die Kationen – Fe ^{3+ umfassen.} Solche Mehrzahl zugeordnet ist, außer Carbonat, wie Hydrolyse auftritt und erzeugt Kohlendioxid. Beispiele für einige Salze der Formel: Fe (NO _{3) 3,} Fe ₂ (SO _{4) 3,} FeCl _3, FeBr _3, und andere.

   

Unter den Beispielen in der Praxis ist wichtig , solche kristalline wie _{FeCl3 *} 6 H ₂ O, oder Eisenchloridhexahydrat (III). Es wird in der Medizin verwendet, um Blutungen und Auffüllung der Eisenionen im Körper in Fällen von Anämie zu stoppen.

Nonahydrat Eisensulfat (III) ist für die Reinigung von Trinkwasser verwendet, wie als Koagulans verhält.

Eisenverbindungen (VI)

Formel chemische Verbindungen von Eisen, wo es manifestiert einen bestimmten Oxidationszustand +6, können wie folgt geschrieben werden:

• K ₂ FeO _4;
• Na ₂ FeO _4;
• MgFeO ₄ und andere.

Sie alle haben einen gemeinsamen Namen – Ferraten – und haben ähnliche Eigenschaften (starke Reduktionsmittel). sie sind auch in der Lage eine bakterizide Wirkung zu desinfizieren und haben. Dies ermöglicht ihre Verwendung zur Behandlung von Trinkwasser in industriellem Maßstab.

Komplexverbindungen

Sehr wichtig in der analytischen Chemie, und nicht nur spezielle Substanzen. Derart, dass Form, in wässrigen Salzlösungen. Diese komplexe Verbindung von Eisen. Die beliebtesten und gut untersuchten von diesen sind die folgenden.

1. Hexacyanoferrat (II) Kalium K ₄ [Fe (CN) _6]. Ein anderer Name für die Verbindung – gelb Blutsalz. Es ist für die qualitative Bestimmung von Eisenionen in Lösung , Fe ^{3+ verwendet.} Als ein Ergebnis der Lösung schöne helle blaue Farbe wird wurden durch einen anderen Komplex gebildet – Ferrocyanblau KFe ³⁺ [Fe ²⁺ (CN) _6]. Seit der Antike als verwenden Farbstoff für Tuch.
2. Hexacyanoferrat (III) Kalium K ₃ [Fe (CN) _6]. Ein anderer Name – rotes Blutsalz. Wird als qualitative Bestimmung Reagenz Fe ²⁺ Eisenionen. Das Ergebnis ist ein blauer Niederschlag, den Namen turnbuleva blau aufweisen. Es wurde auch als Farbstoff für Gewebe verwendet.

Eisen ist ein Teil der organischen Substanzen

Eisen und seine Verbindungen sind, wie wir gesehen haben, ist von großer praktischer Bedeutung im Wirtschaftsleben der Person. Jedoch zusätzlich seine biologische Rolle im Körper ist nicht weniger groß, ganz im Gegenteil.

Es ist eine sehr wichtige organische Verbindung, ein Protein, welches das aktive Element enthält. Das Hämoglobin. Es ist er zu verdanken, auf dem Transport von Sauerstoff und einheitlich gemacht und rechtzeitigen Austausch von Gasen geht. Daher ist die Rolle von Eisen in Lebensprozesse – Atmung – ist riesig.

Gerade innerhalb der menschliche Körper enthält etwa 4 Gramm Eisen, die ständig durch die verzehrten Lebensmittel wieder aufgefüllt werden müssen.