Rauta yhdisteitä. Laitteisto: fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Ensimmäiset tuotteet rautaa ja sen seokset on löydetty kaivauksissa ja päivämäärä noin 4. vuosituhannella eKr. Eli muinaiset egyptiläiset ja sumerilaisten käytetään rakettimaista talletukset aineen tuottamiseen koruja ja taloustavarat sekä aseita.

Tänään, erilaisia raudan yhdisteitä ja puhdas metalli - tämä on yleisin ja käytetty materiaali. Ei ihme XX vuosisadan rautaa pidettiin. Todellakin, kunnes kynnyksellä ja laajaa muovi- ja liittyvät materiaalit, tämä yhdiste on ratkaiseva merkitys ihmisille. Mikä on aktiivinen elementti ja joka muodostaa aine, pidämme tässä asiakirjassa.

Alkuaine rauta

Jos ajattelemme rakennetta atomin, sen pitäisi ensin määritellä sen sijainnista jaksollisen järjestelmän.

1. Sarjanumero - 26.
2. Ajanjakso - neljänneksi suurin.
3. Group of Eight, alaryhmä sivutoimisia.
4. Atomipaino - 55,847.
5. Rakenteen ulkoisen sähköisen kuoret merkitään kaavan 3d ⁶ 4s ^2.
6. Alkuainetta symboli - Fe.
7. Nimi - rautaa, lukeminen kaavassa - "Ferrum".
8. Luonnossa on neljä stabiileja isotooppeja elementin massa numerot 54, 56, 57, 58.

Alkuaine rauta on myös noin 20 eri isotooppi, jotka eivät ole vakaita. Mahdollinen hapetus, joka voi esiintyä aktiivinen atomi:

• 0;
• +2;
• 3;
• 6.

Tärkeää ei ole ainoastaan itse elementin, vaan myös sen eri yhdisteiden ja seosten.

fysikaaliset ominaisuudet

Yksinkertaisena ainetta, rautaa fysikaaliset ominaisuudet on korostunut metallism. Joka on, hopea-valkoinen, harmaa sävy metalli, jolla on korkea muokattavuus ja sitkeys ja korkea sulamis- ja kiehumispisteet. Jos ajatellaan ominaisuuksia tarkemmin, niin:

• Sulamispiste - 1 539 ⁰ C: ssa;
• Kiehuvaa - 2862 ⁰ C;
• Aktiviteetti - keskimääräinen;
• vastareaktioita - korkea;
• esittelee lausutaan magneettisia ominaisuuksia.

Olosuhteista riippuen ja lämpötilat, on olemassa useita muunnelmia, joka muodostaa rautaa. Fysikaaliset ominaisuudet poikkeavat siitä, että eri kidehilassa.

1. Alfa-muodossa, tai ferriittiä olemassa lämpötilaan 769 ⁰ C.
2. Välillä 769-917 ⁰ ° C - beeta muodossa.
3. 917-1394 ⁰ C - gamma-muodossa, tai austeniittia.
4. Yllä 1394 ⁰ C - sigma rautaa.

Kaikki muutokset ovat erilaisia kidehilan rakenne tyyppejä, sekä erilaiset magneettiset ominaisuudet.

kemialliset ominaisuudet

Kuten edellä on mainittu, on yksinkertainen rautayhdiste jolla on suuri reaktiivisuus. Kuitenkin, hienojakoisessa muodossa kykenee syttyä itsestään ilmassa ja puhdasta happea palovammoja itse metallia.

Korroosio kyky on suuri, joten seokset kuuluvat tämän aineen seostus yhdisteitä. Rauta pystyy vuorovaikutuksessa:

• hapot;
• happea (mukaanlukien ilman);
• rikki;
• halogeenit;
• kuumennettaessa - typen, fosforin, hiilen ja piin;
• suolat vähemmän reaktiivisia metallien, niiden palauttaminen yksinkertaisia aineita;
• akuutti höyryä;
• jossa rauta- hapetustilassa +3.

On selvää, näytetään tällainen aktiivisuus, se kykenee muodostamaan erilaisia metalliyhdisteitä ja polaarinen vaihtelivat ominaisuuksia. Ja niin se tapahtuu. Rauta- ja sen yhdisteet ovat hyvin erilaisia ja niitä käytetään eri aloilla tieteen ja teknologian, ihmisen teollista toimintaa.

Jakelu luonnossa

Luonnolliset yhdisteet rautaa ovat melko yleisiä, koska se on toiseksi yleisin alkuaine maan päällä alumiinin jälkeen. Puhtaassa muodossa metallin se on erittäin harvinainen meteoriitit, mikä osoittaa sen suuri klustereita se on avaruudessa. Suurin osa koostumusta sisältyy malmien, kiviä ja mineraaleja.

Jos puhumme prosenttiosuus elementin luonnossa, on mahdollista mainita seuraavat luvut.

1. Ytimet maanpäällisen planeettoja - 90%.
2. Maankuoren - 5%.
3. Maan vaipan - 12%.
4. Maan ytimestä - 86%.
5. Joen vesi - 2 mg / l
6. Meren ja valtameren - 0,02 mg / l.

Yleisin muoto raudan yhdisteet seuraavista mineraaleista:

• magnetiitti;
• limonite ja limonite;
• vivianiitti;
• magneettikiisu;
• pyriittikaivoksen;
• sideriitti;
• marcasite;
• löllingiitti;
• mispikel;
• milanterit ym.

Se on kaukana ole täydellinen lista, koska ne ovat todella paljon. Lisäksi laajalti eri seoksista joita ihmisen luomia. Tämäkin tällaisia rautayhdisteistä, jota ilman on vaikea kuvitella nykyaikaisen elämän ihmisiä. Näihin kuuluvat kahteen päätyyppiin:

• valurauta;
• terästä.

Myös, se on arvokas lisä rautaa koostumuksen monet nikkeliä.

rauta yhdisteet (II)

Nämä ovat ne, joissa hapetusaste on +2 muodostava elementti. Ne ovat riittävän paljon, koska ne sisältävät:

• oksidi;
• hydroksidi;
• binaarinen yhdiste;
• monimutkainen suolat;
• kompleksiyhdisteet.

Kaavoissa kemiallisia yhdisteitä, jotka osoittavat mainitun rauta hapetustilassa kunkin luokan yksittäisiä. Tärkeimmiksi ja yleisimpiä ovat.

1. Rautaoksidi (II). Musta jauhe, veteen liukenematon. Luonne yhteys - perustiedot. Voi nopeasti hapettaa kuitenkin ja typistyisi aineelle voi myös helposti. Se liukenee hapon kanssa vastaavaksi suolaksi. Kaavan - FeO.
2. Rautahydroksidia (II). Se on valkoinen amorfinen sakka. Suolat, jotka on muodostettu reaktiolla emästen kanssa (alkali). Ilmentää heikko perusominaisuudet, jotka kykenevät nopeasti hapettaa ilmassa rautayhdisteitä on +3. Kaava - Fe (OH) _2.
3. Suolat elementti mainitussa hapetus. Ne ovat yleensä vaalean vihreä liuos on hyvin hapetetaan jopa ilmassa, saada tumma ruskea väri ja kulkee 3. Rautasuola liuotetaan veteen. Esimerkkejä yhdisteistä: FeCI _2, FeSO _4, Fe (NO _{3) 2.}

Käytännön merkitystä muun leimattuja aineita on enemmän yhdisteitä. Ensimmäinen, rautakloridin (II). Se on tärkein toimittaja ionien ihmiskehossa, potilaan anemia. Kun tämä tauti on diagnosoitu potilaan, hän määrätty monimutkaisia valmisteita jotka perustuvat kyseessä olevaa yhdistettä. Joten on täydennystä raudan puute kehossa.

Toiseksi, rautasulfaattia, eli rautasulfaattia (II), jossa on kuparia käytetään tappaa tuholaisia viljelykasveissa. Menetelmä osoittautuu tehokkaaksi ei ole ensimmäinen kymmenkunta vuotta, joten se on erittäin arvostettu puutarhurien.

Mohrin suolaa

Tämä yhdiste, joka on hydratoitu rautasulfaattia ja ammonium. Kaavan hänen kirjataan FeSO ₄ * (NH _{4) 2SO 4} * 6H _2O Yksi rauta yhdisteiden (II), joka on laajalti käytetty käytännössä. Pääalueeseen käytön pitäisi olla mies.

1. Farmasian.
2. Tieteelliset tutkimukset ja laboratorio titrimetrinen analyysi (määrittämiseksi kromipitoisuus, kaliumpermanganaatin, vanadiini).
3. Lääketiede - lisäaineena elintarvikkeisiin pulaa rautaa potilaan kehoon.
4. Kyllästämiseen puutuotteet, kuten Mohrin suolaa suojaa rappeutuminen prosesseja.

On muitakin aloja, joissa ainetta käytetään. Sen nimi on nimetty saksalainen kemisti, löysivät osoittamat ominaisuudet.

Aineet, joilla on hapetusaste rauta (III)

Ominaisuudet raudan yhdisteet, joissa sillä on jonkin verran hapettumista +3, ovat hieman erilaisia kuin edellä tarkasteltujen. Siten, luonne vastaavaksi oksidiksi ja hydroksidi ei ole perus- ja amfoteerisen ilmaistuna. Olkaamme kuvata emäksisiä aineita.

1. Rautaoksidi (III). Jauhe, hienojakoinen punaruskea väri. Veteen liukenemattomat, heikosti happamia osoittaa ominaisuuksia enemmän amfoteerinen. Kaava: Fe _{2O 3.}
2. Rautahydroksidia (III). Aine, joka saostaa toiminnan aikana emäksiä vastaaviksi rautasuoloja. Luonteen hänen lausutaan amfoteeristen, väri ruskea-ruskea. Kaava: Fe (OH) _3.
3. Suolat, jotka sisältävät kationin ^{Fe3 +.} Kuten useat osoitetaan, paitsi karbonaatti, kuten hydrolyysi tapahtuu ja tuottaa hiilidioksidia. Esimerkkejä joistakin suoloista, joilla on kaava: Fe (NO _{3) 3,} Fe ₂ (SO _{4) 3,} FeCI _{3, FeBr3,} ja muut.

Niistä esimerkkejä käytännössä on tärkeää, kuten kiteistä kuten FeCl _{3 *} 6H _2O, tai ferrikloridiheksahydraattia (III). Sitä käytetään lääketieteessä pysäyttää verenvuodon ja täydentäminen rautaionien elimistössä tapauksissa anemia.

Lll rautasulfaattia (III) käytetään puhdistamiseksi juomaveden, käyttäytyvän kuten koagulanttia.

rauta yhdisteet (VI)

Kaavan kemiallisia yhdisteitä rautaa, jossa se ilmenee erityisesti hapetustilassa +6, voidaan kirjoittaa seuraavasti:

• K ₂ FeO _4;
• Na ₂ FeO _4;
• MgFeO ₄ ja muita.

Niillä kaikilla on yhteinen nimi - ferrates - ja joilla on samanlaisia ominaisuuksia (voimakkaista pelkistimistä). he pystyvät myös desinfioida ja on bakteereja tappava vaikutus. Tämä mahdollistaa niiden käytön hoidettaessa juomaveden teollisessa mittakaavassa.

kompleksiyhdisteet

Erittäin tärkeää analyyttinen kemia, eikä vain erityisiä aineita. Siten, että muoto suolojen vesiliuoksia. Tämä monimutkainen yhdiste rautaa. Suosituin ja hyvin tutkittu näistä ovat seuraavat.

1. Heksasyanoferraattia (II), kalium-K ₄ [Fe (CN) _6]. Toinen nimi yhteydelle - keltainen veren suolaa. Sitä käytetään kvalitatiivinen määritys rautaionien liuokseen Fe ^3+. Seurauksena liuos muuttuu kaunis kirkas sininen väri on muodostettu toinen monimutkainen - preussinsinisen KFE ^{3 +} [Fe ²⁺ (CN) _6]. Muinaisista ajoista käytetty väriaine kankaalla.
2. Heksasyanoferraattia (III) kalium K ₃ [Fe (CN) _6]. Toinen nimi - punasolujen suolaa. Käytetään kvalitatiivinen määritys reagenssin Fe2 ⁺ rautaioneja. Tuloksena on sininen sakka, jonka nimi turnbuleva sininen. Se oli myös käytetty väriaine kangas.

Rauta on osa orgaanisten aineiden

Rauta ja sen yhdisteet ovat, kuten olemme nähneet, on suuri käytännön merkitys taloudellisen elämää henkilö. Kuitenkin lisäksi, sen biologinen rooli kehon ei ole yhtä suuri, päinvastoin.

On erittäin tärkeää, orgaaninen yhdiste, proteiini, joka sisältää aktiivisen elementin. Tämä hemoglobiini. On kiitos hänelle tapahtuu hapen kuljetus ja yhtenäistetään ja oikea-aikainen vaihto kaasuja. Siksi rooli raudan elintoimintoihin - hengitys - on valtava.

Vain sisällä ihmiskeho sisältää noin 4 grammaa rautaa, jota on jatkuvasti täydennettävä kautta ruoasta.