Хемијске и физичке особине гвожђа

Ирон - познати хемијски елемент. Односи се просека реактивним металом. Својства и примена гвожђа ће бити речи у овом чланку.

Распрострањеност у природи

Постоји прилично велика количина минерала, који укључују Феррум. Пре свега, то је магнетит. Он је седамдесет два посто се састоји од гвожђа. Његова хемијска формула - Фе ₃ О _4. Овај минерал такође познат као магнетит. Има светло сиве боје, понекад са тамно сиве до црне са металним сјајем. Његов највећи депозит се налази на Уралу у ЗНД.

Нект минерал са високим садржајем гвожђа - Хематите - обухвата седамдесет процената овог елемента. Његова хемијска формула - Фе ₂ О _3. Назива се још и хематит. Има боју са црвено-браон до црвено-сиви. Највећи рудник у земљама ЗНД је у Кривии Рих.

Трећи минерала Феррум - лимонит. Овде гвожђе схестдесиат процената од укупне тежине. Овај кристални, тј у својој кристалне решетке молекула ткани вода, његова хемијска формула - Фе ₂ О ₃ • Х ₂ О. Као што назив имплицира, овај минерал има жуто браонкасте боје, понекад браон. Он је један од главних компоненти природног окер и користи се као пигмент. Назива се још и лимонит. Највећи место настанка - Крим, Урал.

Сидерит, тзв сидерит, четрдесет осам процената Феррум. Његова хемијска формула - Фечо _3. Његова структура није хомогена и састоји се од различите боје су међусобно повезани кристала: сива, бледо зелена, сиво-жута, жуто-браон, и други.

Ово последње је често природни минерал са високим садржајем Феррум - пирит. Има хемијску формулу Фес _2. Гвожђа у њему је четрдесет шест посто укупне тежине. Због атома сумпора минералне има златно жуту боју.

Многи од испитиваних минерала који се користе за производњу чистог гвожђа. Поред тога, хематит се користи у производњи накита од природног камена. Пирит инклузије могу бити присутни у накита од лапис лазули. Поред тога, природа гвожђа наћи у саставу живих бића - то је један од најважнијих компоненти ћелије. Овај елемент у траговима мора да уђе у људско тело у довољној количини. Лековита својства гвожђа је углавном због чињенице да овај хемијски елемент је основ за хемоглобин. Због тога, употреба Феррум је добро за стање крви, а самим тим целог организма.

Хардверске: физичка и хемијска својства

Размислите редослед ове две велике секције. Физичке особине гвожђа - је његов изглед, густина, тачка топљења, итд То је, све одлике супстанци које су у вези са физиком ... Хемијске особине гвожђа - је његова способност да реагује са другим једињењима. Почнимо са првим.

Физичке особине гвожђа

У свом чистом облику под нормалним условима је добар. Она има сребрну-сиве боје и изражену металик сјај. Механичка својства укључују гвожђа ниво тврдоће на Моховом скали. То је једнако четири (просек). Гвожђа има добру електричну проводљивост и топлотну проводљивост. Ово последње карактеристика може да се осети додиром објекат гвожђа у хладној просторији. Пошто овај материјал брзо проводи топлоту, он је у кратком временском периоду узима велики део ваше коже, тако да је хладно. Дирљиво, на пример, на дрвету, треба напоменути да је његова топлотна проводљивост је много мањи. Физичке особине гвожђа - да топљења и кључања температуре. Први је 1539 степени Целзијуса, а друга - 2860 степени Целзијуса. Може се закључити да су карактеристичне особине гвожђа - добре пластичности и флуидности. Али то није све.

Такође, у физичким особинама гвожђа и део тога је феромагнетски. Шта је то? Гвожђе, магнетних особина које можемо видети у примерима из праксе сваки дан - једини метал који има јединствену разликовање функцију. То је зато што активни материјал способан да буду магнетише магнетно поље. И престанак последње гвожђа, магнетни својства која је тек формирана, јер је дуго времена остала сама магнет. Овај феномен се може објаснити чињеницом да је структура метала је присутан већи број слободних електрона, које су у стању да се креће.

У смислу хемији

Овај елемент се односи на метали просечном активности. Међутим, хемијска гвожђа особине су типични за све остале метале (осим оних који су на десно од водоника у електрохемијске серији). Она је у стању да одговори на многе класе супстанци.

Почнимо са једноставан

Феррум реаговао са килородом, азотом, халогена (јод, бром, хлор, флуор), фосфора, угљеника. Прва ствар коју треба размотрити - реакција са Окигениц. Када гори Феррум његови оксиди се формирају. У зависности од услова реакције и пропорције између две стране, они могу да се мењају. Као пример таквих интеракција може довести у следећој реакционој једначини: 2ФЕ + О ₂ = 2ФеО; 4Фе + 3О ₂ = 2ФЕ ₂ О _3; 3ФЕ + 2О ₂ = Фе ₃ О _4. И својства гвожђа оксида (и физички и хемијски) могу варирати, у зависности од сорте. Такве реакције јављају на високим температурама.

Нект - интеракцији са азотом. Може се јавити само под условом грејања. Уколико узмемо шест мола гвожђа по молу азота добило две мола гвожђа нитрида. Реакција Једначина гласи: 6Фе + Н ₂ = 2ФЕ ₃ Н.

Реакцијом са фосфор формира фосфид. За реакцију, такве компоненте су неопходни: три Феррум мол - по молу фосфора, се формира као резултат једног молу фосфид. Једначина може се написати на следећи начин: 3ФЕ + П = Фе ₃ П.

Надаље, интеракција може се изоловати из реда основних сумпорних супстанцама реакције. Тако је могуће добити сулфид. Принцип на коме је процес формирања супстанце, сличне онима горе описани. Наиме, постоји додатак реакција. За све хемијске интеракције ове врсте захтева посебне услове, углавном у високим температурама, барем - катализатора.

Такође је уобичајено у реакцији хемијске индустрије између гвожђа и халогени. Овај хлорисање, Бромовање, јодирања, Флуоровање. Пошто сама име реакцијама, процес придруживања Феррум атоми хлора / бром / јода / флуорида формирати хлорид / бромид / јодид / флуорида респективно. Ови материјали имају широку примену у различитим индустријама. Надаље, феррум стању повезивања са силицијума при високим температурама. С обзиром на чињеницу да су хемијска својства гвожђа су разноврсни, често се користи у хемијској индустрији.

Феррум и сложене супстанце

Од једноставних супстанце прелазе у молекулима од којих се састоје од два или више различитих хемијских елемената. Прва ствар коју треба споменути - Феррум реакцију са водом. Ту су приказани основне особине гвожђа. Када се загреје вода заједно са гвожђем формира основни оксида (то се зове тако јер представља хидроксид, другим речима приликом интеракције са истом водом - базе). Дакле, ако узмемо један мол обе компоненте су формиране такве супстанце као што Феррум диоксида и водоника са оштар мирис - као у моларном пропорцији један на један. Једначина таквих реакција може се написати на следећи начин: Фе + Х ₂ О = ФеО + Х _2. У зависности од пропорцијама у којима се мешају две компоненте, може се добити ди- или гвожђа триоксид. Оба ова агенти су веома честе у хемијској индустрији, а такође користи у многим другим индустријама.

Са киселинама и соли

Пошто феррум је остало водоника у електрохемијске низу метала активности, спосособен раселе активни елемент једињења. Пример за то је реакција замена која се може уочити приликом додавања гвожђе у киселину. На пример, ако помешани у једнаким моларним пропорцији гвожђа и сулфата киселина (ака сумпорна) просечне концентрације, као резултат добијамо Гвожђе (ИИ) сулфат и водоник у једнаким моларним пропорцијама. Једначина таквог реакције би изгледало овако: Фе + Х ₂ СО ₄ = Фесо ₄ + Х _2.

Током интеракције са солима гвожђа манифестује смањења својства. То јест, користи може се разликовати од мање активним металних соли. На пример, ако узмемо један мол бакра сулфата и истом Феррум, можемо добити гвожђе сулфат (ИИ) и чистог бакра у једнаким моларним пропорцијама.

Вредност за организам

Једна од најчешћих у кори хемијских елемената - ирон. Својства материје смо већ узети у обзир, а сада долазимо до тога са биолошке тачке гледишта. Феррум има врло важну улогу на ћелијском нивоу и на нивоу целог организма. Првенствено гвожђе је основа таквог протеина хемоглобина. Неопходно је за транспорт кисеоника од стране крви од плућа до свих ткива, органа, у свакој ћелији тела, посебно на мождане неуроне. Стога, корисни својства гвожђа не може бити занемарена.

Поред тога кровеобразование утиче, Гвожђе је такође важна за нормално функционисање штитне жлезде (захтева не само јод, како неки верују). Такође, гвожђе је укључен у интрацелуларног метаболизма, регулише имуни систем. Прецизније феррум у великој количини налази у ћелијама јетре, јер помаже у неутрализацији штетних материја. Он је такође један од главних компоненти многих врста ензима у нашем организму. Дневни људској исхрани треба да садржи десет до двадесет милиграма елемент у траговима.

Намирнице богате гвожђем

Таква много. Једу како биљног и животињског порекла. Прво - ово је житарице, махунарке, житарице (нарочито хељда), јабуке, печурке (вхите), сушено воће, шипка, крушке, брескве, авокадо, бундеве, бадеми, смокве, парадајз, броколи, купус, боровнице, купине, целер, итд . Друго - јетра, месо. Употреба производа високим садржајем гвожђа је посебно важно током трудноће, као тело фетуса формира захтева велику количину микронутритијената за правилан раст и развој.

Знаци недостатка гвожђа у организму

Симптоми премало износу од Гвожђе улази у тело су умор, сталне замрзавање руке и ноге, депресија, крте косе и ноктију, смањење интелектуална активност, дигестивни поремећаји, низак перформансе, квар штитне жлезде. Ако приметите неки од ових симптома, неопходно је да се повећа број производа који садрже гвожђе у исхрани или да купи витамине или додатке који садрже Феррум. Такође, будите сигурни да се консултујете са својим лекаром ако било који од ових симптома се осећате тако лоше.

Коришћење Феррум Индустри

Примена и својства гвожђа су уско повезани. Због свог феромагнетски, она се користи за производњу магнета - како слабији за кућну употребу (сувенир магнета на фрижидеру, итд ...) и снажнији - за индустријске сврхе. С обзиром на то да је сматрао метала има велику снагу и чврстину, са својим антика користи за оружје, оклоп, и другим војним и домаћих инструмената. Узгред, у древном Египту је познато метеорски гвожђа са особинама боље од оних из конвенционалне метала. Такође, посебан гвожђа коришћен је у старом Риму. Од произведено елитну оружје. Схиелд или мач направљен од наглим метала, може имати само веома богат и истакнуту човека.

Генерално, метал, што сматрамо у овом чланку, је најраспрострањенији од свих супстанци које се користе од стране групе. Пре свега, он је челика и ливеног гвожђа, које се користе за производњу различитих производа потребних у индустрији и у свакодневном животу.

Ливено гвожђе зове гвожђа и угљеника легуре, где друга поклон од 1,7 до 4,5 одсто. Ако други је мања од 1,7 одсто, онда је таква врста легура познат као челик. Ако је угљен је присутан у композицији од око 0,02 посто, онда је обичан комерцијални гвожђа. Присуство угљеника у легури потребна да саопштава већу снагу, термичку стабилност, отпорност на захрђали.

Даље, у челику може да садржи и многе друге елементе као нечистоћа. Ова манган и фосфор и силицијума. Такође, у овој врсти легуре да преносе одређене квалитете може додати хром, никл, молибден, волфрам и многе друге хемијске елементе. Врсте челика, у којима велика количина силицијум диоксида садашњости (око четири посто), коришћених као трансформатора. Они у композицији којих много мангана (до дванаест или четрнаест процената) наћи примену у производњи делова пруге, млинова, брусилице и других алата, делови су подложни брзом хабању.

Молибден је уведен у композицију легуре, да би га више термички стабилни - као што је челик коришћен у алату. Поред тога, за добијање свих познате и уобичајено коришћене у домаћинствима у виду ножева и других алата за домаћинство нерђајући челик мора бити инсталиран у хромног легуром алуминијума, никлом и титанијума. И у циљу добијања отпорни на ударце, велику снагу, растегљивост, довољно је додати ванадијума. Када се улази у ниобијума може постићи високу отпорност на корозију и хемијски агресивних супстанци.

Минерал магнетит, који је раније у овом чланку помиње, морате за производњу хард дискова, меморијских картица и друге уређаје овог типа. Због магнетних особина гвожђа може се наћи у апарату трансформатора, мотора и других електронских производа. Поред тога, феррум да додате друге металне легуре да пренесе већу чврстоћу и механичку стабилност. Сулфат овај елемент се користи у хортикултури за контролу штеточина (уз бакар сулфата). Гвожђа хлориди су неопходни у пречишћавању воде. Даље, магнетит прах се користи у црно-беле штампаче. Главни метод примене пирита - извођења из ње сумпорне киселине. Овај процес се одвија у лабораторији у три фазе. У првом кораку пирит Феррум спаљена дати гвожђе-оксида и сумпор-диоксида. Други корак је трансформација Сумпор диоксид у својој триоксид, уз учешће кисеоника. И завршној фази добијени материјал се пропушта кроз водене паре у присуству катализатора, и да тиме дају сумпорне киселине.

Геттинг гвожђе

Генерално, овај метал се добија из два главна минерала: магнетита и хематита. Ово се ради смањивањем гвожђа из његових једињења угљеником у облику кокса. То се ради у високим пећима, температура у којој се достиже на две хиљаде степени на скали Целзијуса. Поред тога, постоји начин за обнављање водоника ферума. Због тога, присуство високе пећи није потребно. Да би се применио овај метод, узмите специјалну глине, мијешајте је сљом руде и обрадите водоником у пећници.

Закључак

Својства и употреба гвожђа су различити. Ово је можда најважнији метал у нашем животу. Пошто је постао познат човјечанству, заузео је место бронзе, који је у то вријеме био главни материјал за производњу свих алата, као и оружја. Челик и ливено гвожђе на много начина премашују легуру бакра са лименкама у погледу њихових физичких особина, отпорности на механички стрес.

Поред тога, гвожђе на нашој планети је чешће од многих других метала. Његова масовна фракција у земаљској кори је готово пет посто. Ово је четврти најчешћи хемијски елемент у природи. Такође, овај хемијски елемент је веома важан за нормално функционисање тела животиња и биљака, пре свега зато што се заснива на хемоглобину. Гвожђе је најважнији микроелемент, чија употреба је важна за одржавање здравља и нормално функционисање органа. Поред наведеног, ово је једини метал који има јединствене магнетске особине. Без ферума немогуће је замислити наш живот.