Железо презентация

Железо

Железо Желе́зо — элемент побо-чной подгруппы восьмой группы IV периода пери-одической системы с атомным номером 26. Один из самых распро-странённых в земной коре металлов (второе место после алюминия).

Железо – переходный металл Переменные степени окисления. Железо имеет 4 с.о.: 0, +2, +3 (устойчивая) и +6 (за счёт подъема e-нов с предвнешнего уровня) Fe(OH)2 и FeO проявляют основные свойства Fe(OH)3 и Fe2O3 – слабо амфотерные

Нахождение в природе красный железняк (гематит, Fe2O3; содержит до 70 % Fe), магнитный железняк (магнетит, FeFe2O4, Fe3O4; содержит 72,4 % Fe) пирит FeS2 (серный или железный колчедан)

Получение Первый этап производства — восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000 °C. В печи углерод в виде кокса окисляется до монооксида углерода. Данный оксид образуется при горении в недостатке кислорода: 2C + O2 = 2CO↑

Получение В свою очередь, монооксид углерода восстанавливает железо из руды. Чтобы данная реакция шла быстрее, нагретый угарный газ пропускают через оксид железа(III): 3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2 ↑ Кроме доменного процесса, распространён процесс прямого получения железа: H2 + Fe2O3 → 2Fe + H2O

Получение Fe+2 – 1e- → Fe+3 2S-1 – 2·5e- → 2S+4 O20 + 2·2e- → 2O-2

Физические свойства Железо — типичный металл, в свободном состоянии — серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Чистый металл пластичен, различные примеси (в частности — углерод) повышают его твёрдость и хрупкость. Обладает ярко выраженными магнитными свойствами. Часто выделяют так называемую «триаду железа» — группу трёх металлов (железо Fe, кобальт Co, никель Ni), обладающих схожими физическими свойствами, атомными радиусами и значениями электроотрицательности.

Химические свойства С кислородом железо реагирует при нагревании. при сгорании железа на воздухе образуется Fe3O4 при сгорании в чистом кислороде — Fe2O3. Если кислород или воздух пропускать через расплавленное железо, то образуется FeO. При нагревании порошка серы и железа образуется сульфид, приближённую формулу которого можно записать как FeS.

Химические свойства Железо при нагревании реагирует с галогенами. Fe + F2 → FeF3 При хлорировании железа (при температуре около 200 °C) образуется летучий димер Fe3Cl6 (FeCl3) Если взаимодействие железа и брома протекает при комнатной температуре или при нагревании и повышенном давлении паров брома, то образуется FeBr3. При нагревании FeCl3 и, особенно, FeBr3 отщепляют галоген и превращаются в галогениды железа(II). При взаимодействии железа и иода образуется иодид Fe3I 8.

Химические свойства С соляной и разбавленной серной кислотами железо реагирует с образованием солей железа(II): Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑ При взаимодействии железа с концентрированной серной кислотой реакция протекает с образованием сульфата железа(III): 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 +3SO2↑ + 6H2O

Соединения железа Гидроксид железа(III) слабо амфотерен: он реагирует с кислотами: 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O и с концентрированными растворами щелочей: Fe(OH)3 + 3KOH(конц.) → K3[Fe(OH)6] Соединения железа(III) в растворах восстанавливаются металлическим железом: Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2

Качественные реакции Качественные реакции на железо (II): 2K3[Fe(CN)6] + 3FeSO4 = KFe[Fe(CN)6])↓ + 3K2SO4 красная кровяная соль турнбуллева синь осадок тёмно-синий FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4 тёмно-зелёный осадок

Железо(II)

Качественные реакции Качественные реакции на железо (III): FeCl3 + NaOH = Fe(OH)3↓ + NaCl бурый осадок 3К4[Fe(CN)6] + 4FeCl3 = KFe[Fe(CN)6])↓ + 12KCl жёлтая кровяная соль берлинская лазурь осадок синий FeCl3 + 3КCNS = Fe(CNS)3 + 3 KCl роданид калия красный осадок

Качественные реакции

Вопросы Какие степени окисления характерны для железа? На внешнем уровне Fe 2 электрона, из-за чего появляется с.о. +6? Сколько электронов в ионе Fe2+? Напишите реакции железа с иодом, хлором, кислородом при горении в воздухе, концентрированной. серной кислотой. Осуществите превращения: Fe2O3 → Fe → FeCl2 → Fe(OH)2 → Fe(OH)3

Тест

Тест

Тест

Тест