ersten Erzeugnisse aus Eisen und seine Legierungen haben bei den Ausgrabungen gefunden wurden, und das Datum von etwa dem 4. Jahrtausend vor Christus.Das heißt, dass die alten Ägypter und Sumerer verwendeten kometenhaften Ablagerungen des Stoffes, um Schmuck und Haushaltsgegenstände sowie Waffen zu produzieren.
Heute, verschiedene Arten von Eisenverbindungen und reines Metall - ist die häufigste und verwendete Material.Kein Wunder, dass die XX Eisen Jahrhunderts galt.Nach allem, vor dem Aufkommen und weit verbreiteten Kunststoffe und verwandte Materialien ist es diese Verbindung hatte dem Menschen von entscheidender Bedeutung.Was ist das Element und jede Substanz bildet, betrachten wir in diesem Artikel.
chemische Element Eisen
Wenn wir die Struktur des Atoms betrachten, sollten Sie zunächst die Position im Periodensystem angeben.
- Seriennummer - 26.
- Periode - die viertgrößte.
- Gruppe der Acht, die Untergruppe Seitenlinie.
- Atomgewicht - 55,847.
- Struktur der äußeren Elektronenschale durch die Formel 3d64s2 bezeichnet.
- chemische Symbol - Fe.
- Name - Eisen, das Lesen in der Formel - "Ferrum".
- In der Natur gibt es vier stabilen Isotope des Elements mit Massenzahlen 54, 56, 57, 58
chemischen Element Eisen ist auch etwa 20 verschiedene Isotope, die Stabilität nicht unterscheiden.Mögliche Oxidationsgrad, der Atom gegeben werden kann:
- 0;
- +2;
- +3;
- +6.
ist, nicht nur das Element selbst wichtig, sondern auch die verschiedenen Verbindungen und Legierungen.
physikalischen Eigenschaften
Als einfache Substanz, die physikalischen Eigenschaften von Eisen hat eine ausgeprägte metallism.Das ist ein silbrig-weißes Metall mit einem grauen Farbton mit einem hohen Grad an Formbarkeit und Duktilität und hohe Schmelz- und Siedepunkte.Betrachtet man die Eigenschaften im Detail, dann:
- Schmelzpunkt - 1539 0 C;
- Kochen - 2862 0 C;
- Aktivität - Medium;
- Feuerfestigkeit - hohe;
- Exponate ausgeprägte magnetische Eigenschaften.
Je nach den Bedingungen und Temperaturen, gibt es verschiedene Änderungen, die Eisen bildet.Die physikalischen Eigenschaften unterscheiden sie von, was anders ist Kristallgitter.
- alpha-Form, oder Ferrit, besteht, auf eine Temperatur von 769 0C.
- 769-917 0C - Beta-Form.
- 917-1394 0C - Gamma-Form oder Austenit.
- über 1394 0 C - Sigma Eisen.
Alle Modelle verfügen über verschiedene Arten von Kristallgitterstruktur sowie unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften.Chemische Eigenschaften
Wie oben erwähnt, weist eine einfache Eisenverbindung hohe Reaktivität.Doch in fein verteilter Form in der Lage, sich spontan in Luft und reinem Sauerstoff entzündet verbrennt das Metall selbst.
Korrosionsfähigkeit hoch ist, so dass die Legierungen der Substanz, die durch Dotierung Verbindungen bedeckt.Eisen ist in der Lage, aufeinander wirken:
- Säuren;
- Sauerstoff (einschließlich Luft);
- Schwefel;
- Halogenen;
- unter Erhitzen - Stickstoff, Phosphor, Kohlenstoff und Silicium;
- eine weniger aktive Metallsalze, die Wiederherstellung sie zu den einfachen Substanzen;
- mit akutem Wasserdampf;
- mit Salze von Eisen in der Oxidationsstufe +3.
offensichtlich, daß eine solche Aktivität zeigen, ist das Metall in der Lage, verschiedene Verbindungen, vielfältig und Polaritätseigenschaften bilden.Und so geschieht es.Eisen und seine Verbindungen sind sehr vielfältig und werden in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft, Technik, Menschenindustrietätigkeit verwendet.
Verteilung in der Natur
Natürliche Eisenverbindungen sind recht häufig, weil es das zweithäufigste Element auf der Erde nach Aluminium ist.Das reine Metall ist extrem selten in Meteoriten, was ihre große Cluster es im Raum ist.Der Hauptteil der Zusammensetzung in Erzen, Gestein und Mineralien enthalten.
Wenn wir über den Prozentsatz der Element in der Natur zu sprechen, kann es in den folgenden Abbildungen führen.
- Kerne von terrestrischen Planeten - 90%.
- in der Erdkruste - 5%.
- im Erdmantel - 12%.
- im Erdkern - 86%.
- in Flusswasser - 2 mg / l.
- in marine und Ozean - 0,02 mg / l.
häufigste Form von Eisenverbindungen folgenden Mineralien:
- Magnetit;
- Limonit oder Limonit;
- Vivianit;
- Pyrrhotin;
- Pyrit;
- Siderit;
- Markasit;
- Löllingit;
- mispikel;
- milanterit und andere.
Dies ist keine vollständige Liste, weil sie wirklich sehr.Darüber hinaus sehr unterschiedlichen Legierungen, die Menschen sind.Auch dies, wie Verbindungen von Eisen, ohne die es schwierig ist, sich vorzustellen, das moderne Leben Menschen.Dies sind zwei Grundtypen:
- Bügeleisen;
- Stahl.
Eisen ist auch ein wertvoller Zusatz zur Zusammensetzung aus vielen Nickellegierungen.
Verbindungen von Eisen (II)
Dazu gehören solche, in denen der Grad der Oxidation bildende Element 2 ist.Sie sind sehr zahlreich, denn sie sind:
- oxid;
- Hydroxid;
- binären Verbindungen;
- Komplexsalz;
- Komplexe.
Formeln von chemischen Verbindungen, in denen die Eisenoxidationsstufe Exponate für jede einzelne Klasse angegeben.Betrachten Sie die wichtigsten und gebräuchlichsten.
- Eisenoxyd (II). schwarzes Pulver, das in Wasser unlöslich.Charakter-Verbindungen - meistens.Der Lage, schnell zu oxidieren, aber, und zu einer einfachen Substanz reduziert ebenso leicht.In Säure aufgelöst, um das entsprechende Salz zu bilden.Formula - FeO.
- Hydroxid-Eisen (II). ist ein weißer amorpher Niederschlag.Es wird durch die Reaktion von Salzen mit Basen (Laugen) gebildet.Zeigt schwach basische Eigenschaften hat, ist er in der Lage an der Luft schnell zu Eisenverbindungen 3 oxidiert.Formula - Fe (OH) 2.
- Salze Element in dieser Oxidationsstufe. haben in der Regel eine hellgrüne Lösung ist gut, auch in der Luft oxidiert, dunkel braune Farbe und vorbei bis 3. Das Eisensalz in Wasser gelöst.Beispielhafte Verbindungen: FeCl2, FeSO4, Fe (NO3) 2.
praktischen Wert unter den identifizierten Verbindungen haben mehrere Verbindungen.Erste, Eisenchlorid (II).Es ist der Hauptlieferant von Ionen in den menschlichen Körper, Anämie der Patienten.Wenn eine solche Krankheit bei einem Patienten diagnostiziert werden, er vorgeschriebenen komplexen Zubereitungen, die in der Zielverbindung basieren.Dies geschieht Fehlbetrag von Eisen im Körper.
Zweitens Eisensulfat, ist, daß Eisensulfat (II), mit Kupfer verwendet wird, um Schädlinge auf Pflanzen abzutöten.Das erwies sich als wirksam Methode ist nicht die ersten zwölf Jahre, so ist es sehr von den Gärtnern geschätzt.
Salz Mora
Diese Verbindung, die ein hydratisiertes Eisensulfat und Ammoniumnitrat ist.Die Formel wird es als FeSO4 * (NH4) 2SO4 * 6H2O geschrieben.Eine der Verbindungen von Eisen (II), die in der Praxis häufig verwendet worden ist.Die Hauptbereiche der menschlichen Nutzung des folgenden.
- Pharmaceuticals.
- Forschungs- und Labor titrimetrische Analyse (für die Bestimmung von Chrom, Kaliumpermanganat, Vanadium).
- Medicine - als Zusatzstoff in Lebensmitteln, mit einem Mangel an Eisen im Körper des Patienten.
- zur Imprägnierung von Holz-Produkte, wie Mohrsches Salz schützt vor Zerfallsprozesse.
Es gibt andere Bereiche, in denen der Stoff verwendet wird.Es erhielt seinen Namen zu Ehren des deutschen Chemiker, zum ersten Mal entdeckt, die die Eigenschaften.
Substanzen im Oxidationszustand des Eisen (III)
Eigenschaften von Eisenverbindungen, in dem sie eine Oxidationsstufe +3 hat sich etwas von den oben genannten.Somit ist die Natur des Oxids und Hydroxids nicht mehr basischen und amphoteren ausgeprägt.Wir geben eine Beschreibung des Hauptsubstanz.
- Eisenoxid (III). Pulver feinkörnig, rötlich-braune Farbe.Unlöslich in Wasser, weist es die Eigenschaften einer schwach saure, amphotere länger.Formel: Fe2O3.
- Eisenhydroxid (III). Substanz durch Einwirkung von Alkalien zu entsprechenden Eisensalzen ausgefällt.Die Art seiner ausgeprägten amphoteren, Farbe braun-braun.Formel: Fe (OH) 3.
- Salze, die Kationen-Fe3 + gehören.Es gibt viele zugeteilt, ausgenommen Carbonat, wie Hydrolyse und Kohlendioxid erzeugt.Beispiele für einige Salze der Formel: Fe (NO3) 3, Fe2 (SO4) 3, FeCl3, FeBr3 und andere.
Unter diesen Beispielen von einem praktischen Standpunkt aus wichtig ist so kristallin, wie FeCl3 * 6H2O, Hexahydrat oder Eisenchlorid (III).Es wird in der Medizin eingesetzt, um die Entlüftung und Befüllung der Eisenionen im Körper für Anämie stoppen.
Nonahydrat Eisen (III) -sulfat für die Trinkwasseraufbereitung, wie als Gerinnungsmittel wirkenden verwendet.
Eisenverbindungen (VI)
Formeln der chemischen Verbindungen von Eisen, wo es eine bestimmte Oxidationsstufe 6 kann wie folgt geschrieben werden muss:
- K2FeO4;
- Na2FeO4;
- MgFeO4 und andere.
Sie alle haben einen gemeinsamen Namen - Ferrate - und haben ähnliche Eigenschaften (starke Reduktionsmittel).Außerdem können sie zu dekontaminieren und eine bakterizide Wirkung.Dies ermöglicht deren Verwendung zur Trinkwasseraufbereitung in einem kommerziellen Maßstab.
Komplexverbindungen
sehr wichtig, in der analytischen Chemie, und sind nicht nur spezielle Substanzen.Solche, die in wässrigen Salzlösungen bilden.Dieser Komplex Eisenverbindung.Die beliebtesten und gut untersucht sind die folgenden.
- Hexacyanoferrat (II) Kalium K4 [Fe (CN) 6]. Ein anderer Name für die Verbindung - gelbe Blutsalz.Es ist für den qualitativen Nachweis von Eisen-Ionen in einer Lösung von Fe3 + verwendet.Als ein Ergebnis der Lösung erwirbt eine schöne helle blaue Farbe wie die anderen komplexe Formen - Preußisch Blau KFe3 + [Fe2 + (CN) 6].Seit der Antike wurde als Farbstoff für Textilien verwendet.
- Hexacyanoferrat (III) Kalium K3 [Fe (CN) 6]. Ein anderer Name - rote Blutsalz.Es wird als ein Reagenz verwendet werden, um die Qualität der Eisenionen Fe2 + zu bestimmen.Dadurch entsteht ein blauer Niederschlag mit dem Namen turnbuleva blau.Auch als Farbstoff für Gewebe verwendet.
Eisen organischer Substanzen
Eisen und seine Verbindungen zusammengesetzt ist, wie wir gesehen haben, sind von großer praktischer Bedeutung im Wirtschaftsleben des Menschen.Zusätzlich ist aber die biologische Rolle im Körper nicht weniger groß ist, ganz im Gegenteil.
Es gibt eine sehr wichtige organische Verbindung, ein Protein, das die Position enthält.Dieses Hämoglobin.Es ist ihm zu verdanken, auf dem Transport von Sauerstoff und gleichförmig gemacht und rechtzeitige Austausch von Gasen geht.Daher ist die Rolle des Eisens im Lebensprozesse - ist riesig - Atmung.
Gesamt Innenseite der menschliche Körper enthält etwa 4 Gramm Eisen, die ständig über die Nahrung konsumiert wieder aufgefüllt werden müssen.