пользователей: 21281
предметов: 10473
вопросов: 178149
Конспект-online
зарегистрируйся или войди через vk.com чтобы оставить конспект.
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

I семестр:
» н76
» Физика
» Химия

Железо. Отношение к азотной, серной (разб. и конц.) кислотами.

Ок-вос свойства Fe(II) и Fe(III). Комплексные соед. Получение и окисл свойства солей Fe(VI).

Железо – Fe. Расположен в VIII группе, атомный номер 26, атомная масса 55,847. Степени окисления: +2, +3 – наиболее характерны.  Есть производные, где степень окисления равна -2, 0, +4, +6 (неустойчивые соединения) +8 не может достигнуть. Координационные числа: 6 и 4. Электронная формула: 1S22S22p63S23p64S23d6

Легко растворяется в избытке H2SO4 и HNO3 :

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑    

4Fe + 10HNO3 = 4Fe(NO3)2 + NO + 3H2O

Концент кислоты, такие, как HNO3 и H2SO4,не взаимодействуют с железом. При этом железо пассивируется, покрывается защитной пленкой на поверхности металла, которая меняет значение электрохимического потенциала.

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:

nFe2O3 * nH2O – бурый железняк;

Fe2O3 – красный железняк;

Fe3O4(FeO ( Fe2O3) – магнитный железняк;

FeS2  - железный колчедан (пирит).

Получение железа. В промыш 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.

3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2,

 Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2,

 FeO + CO = Fe + CO2.

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 = Fe3O4(FeO ( Fe2O3)     Оксид железа (II,III)

Fe + S = FeS      Сульфид железа (II)

При очень высокой температуре  с  углеродом, кремнием и фосфором:

3Fe + C = Fe3C               Карбид железа (цементит)

3Fe + Si = Fe3Si             Силицид железа

3Fe + 2P = Fe3P2             Фосфид железа (II)

 

Жел реагирует со сложными веществами.

Во влажном воздухе железо быстро окисляется (коррозирует):

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

Железо находится в середине элек-хим 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 + 4H2O = Fe3O4 + 4H2(

с разбавленными серной и соляной кисл:

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2(

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2(

Из растворов солей железо вытесняет металлы, которые расположены правее в электрохимическом ряду напряжений:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu,  Fe0 + Cu2+ = Fe2+ + Cu0

Комплексные соединения:

Цианид калия KCN - сильный яд, взаимодействует с цианидом железа (II) Fe(CN)2 с образованием

практически безвредной для организма человека желтой кровяной соли –гексацианоферрата(II) калия.

4KCN + Fe(CN)2 = K4[Fe(CN)6]

Реакции с концентрированными растворами щелочей протекают лишь при длительном нагревании:

Fe(OH)3 + NaOH = Na[Fe(OH)4]

Fe(OH)3 + 3NaOH = Na3[Fe(OH)6]

Тетрафтороферрат(II) [FeF4]2-

Гексаакважелезо [Fe(H2O)6]2+

Дитиосульфатоферрат [Fe(S2O3)2]-

Ферраты — соли не существующей в свободном виде железной кислоты H2FeO4. Получают ферраты при действии газообразного хлора или озона на взвесь Fe(OH)3 в щелочи:

2Fe(OH)3 + 3Cl2 + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KCL + 8H2O

Ферраты также можно получить электролизом 30%-ного раствора щелочи на железном аноде:

Fe + 2KOH + 2H2O = K2FeO4 + 3H2)

Ферраты — сильные окислители. В кислой среде разлагаются с выделением кислорода:

4FeO42- + 20H+ = 4Fe3+ + 3O2) + 10H2O


17.06.2014; 17:41
хиты: 626
рейтинг:0
Естественные науки
науки о жизни
этноботаника
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2016. All Rights Reserved. помощь