Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Применение соединений хрома
Оксид хрома (II) применяется в качестве адсорбента для очистки углеводородов от кислорода. Оксид хрома (III) служит пигментом лаков и красок, применяется в качестве абразивного материала. Дихромат калия используется в качестве окислителя в органическом синтезе, протравы при крашении, компонентов состава для спичек, ингибиторов коррозии металлов и сплавов. Железо и его соединения Железо – один из металлов, известных человеку с доисторических времен. Первые образцы железа, попавшие в руки человека, были метеоритного происхождения, такое железо называлось «звездным». Распространенность в природе Железо по распространенности в природе занимает четвертое место после кислорода, кремния и алюминия. Известно свыше 300 минералов, которые входят в состав железных руд. Железные руды, содержащие не менее 16 мас. % железа, имеют промышленное значение. Основными формами минералов железа являются оксидные и сульфидные соединения: магнетит (магнитный железняк) Fe3O4, лимонит Fe2O3·nH2O, гематит (железный блеск, красный железняк, кровавик) Fe2O3, пирротин FeS, пирит FeS2. сидерит FeCO3 Очень редко встречается самородное железо метеоритного происхождения. Огромное количество железа располагается в глубинных слоях Земли, ядро нашей планеты – это сплав железа с никелем. Железо – важнейший биоэлемент, оно входит в состав гемоглобина крови. Положение в ПСХЭ Д.И. Менделеева · Находится в IV периоде, в VIII группе, в побочной подгруппе · Валентные электроны: 3d64s2 · Наиболее типичные степени окисления: +2 и +3. При этом наиболее устойчива степень окисления +3, чем +2, поскольку на 3d-оболочке существует всего один лишний электрон сверх устойчивой d5-конфигурации. В жестких окислительных условиях проявляет степень окисления +6. Физические свойства. Железо – сравнительно мягкий, ковкий металл серебристого цвета, пластичный, намагничивается. Электро- и теплопроводность в 6 раз ниже, чем у меди. Tплавл=15390С. ρ = 7, 87г/см3. Химические свойства. В химическом отношении железо относится к металлам средней активности СО: +2 – со слабыми окислителями – растворы кислот, солей, неметаллы, кроме кислорода и галогенов +3 – с сильными окислителями – концентрированные кислоты, кислород, галогены. I. Взаимодействие с простыми веществами. · Горит в кислороде, образуя окалину - оксид железа (II, III): 3Fe + 2O2 → Fe3O4(FeO•Fe2O3) · Во влажном воздухе окисляется с образованием гидроксида железа(III) – ржавчины: 4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3 · Железо реагирует с неметаллами при нагревании: а) с галогенами 2Fe + 3Br2 2FeBr3 б) с серой Fe + S FeS в) с азотом 4Fe + N2 2Fe2N г) с фосфором 3Fe + P Fe3P д) с углеродом 3Fe + С Fe3С II. Взаимодействие со сложными веществами. · При высокой температуре (700–900°C) реагирует с парами воды: 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 ↑ · Железо легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах, проявляя СО +2: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Fe + H2SO4(разб.) → FeSO4 + H2↑ · В концентрированных кислотах–окислителях железо растворяется только при нагревании, проявляя СО +3: 2Fe + 6H2SO4(конц.) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Fe + 6HNO3(конц.) Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (на холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо). · При взаимодействии с щелочными расплавами сильных окислителей, проявляет СО +6: Fe + KClO3 + 2KOH = K2FeO4 + KCl + H2O Fe + 3KNO3 + 2KOH = K2FeO4 + 3KNO2 + H2O · Железо вытесняет металлы, стоящие правее него в ряду напряжений из растворов их солей. Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ · Для железа характерно образование карбонилов, в которых железо имеет СО, равную 0. Fe + 5CO Fe(CO)5 Получение. · Восстановлением из оксидов углём или оксидом углерода (II): FeO + C Fe + CO Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 Соединения двухвалентного железа Оксид железа (II) FeO Физические свойства: твердое вещество черного цвета, нерастворимое в воде, в мелкораздробленном состоянии воспламеняется. Химические свойства: FeО – основной оксид · Взаимодействует с кислотами: FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O · При сильном нагревании окисляется водой: 3FeО + H2O Fe3О4 + H2↑ · Окисляется кислородом до оксидов с более высокой СО: 4FeО + O2 Fe2О3 6 FeО + O2 2Fe3О4 · Восстанавливается водородом, углеродом, оксидом углерода(II) до железа: FeO + C Fe + CO · Проявляет восстановительные свойства: 3FeO + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O. Получение. · При частичном восстановлении оксидов Fe3О4 и Fe2О3: Fe2О3 + H2 2 FeО + H2O Fe3О4 + H2 3 FeО + H2O Гидроксид железа (II) Fe(OH)2 Физические свойства: в свежеосажденном виде имеет серовато-зеленую окраску, в воде не растворяется, быстро темнеет вследствие окисления: Химические свойства: Fe(OH)2 – слабое основание. Проявляет слабовыраженные амфотерные свойства с преобладанием основных · Взаимодействует с сильными кислотами: Fe(OH)2 + H2SO4→ FeSO4 + 2H2O · Взаимодействует с концентрированными растворами щелочей при нагревании с образованием тетрагидроксоферрата (II): Fe(OH)2 + 2NaOH Na2[Fe(OH)4] · При нагревании разлагается: Fe(OH)2 FeO + H2O · На воздухе окисляется до Fe(OH)3: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 · Проявляет восстановительные свойства, при взаимодействии с азотной или концентрированной серной кислотой образуются соли железа (III): 2Fe(OH)2 + 4H2SO4 = Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O. Получение. · Образуется при действии растворов щелочей на соли железа (II) без доступа воздуха: FeCl2 + 2KOH → 2KCl + Fе(OH)2↓ Качественная реакция на Fe2+ При действии гексацианоферрата (III) калия K3[Fe(CN)6] (красной кровяной соли) на растворы солей двухвалентного железа образуется синий осадок (турнбулева синь): 3FeSO4 + 2K3[Fe(CN)6] ® Fe3[Fe(CN)6]2¯ + 3K2SO4 Соли железа (II). Железо (II) образует соли практически со всеми анионами. Обычно соли кристаллизуются в виде зеленых кристаллогидратов: Fe(NO3)2·6H2O, FeSO4·7H2O, FeBr2·6H2O, (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O (соль Мора) и др. · Растворы солей имеют бледно-зеленую окраску и, вследствие гидролиза, кислую среду: Fe2+ + H2O = FeOH+ + H+. · Проявляют все свойства солей. · При стоянии на воздухе медленно окисляются растворенным кислородом до солей железа (III): 4FeCl2 + O2 + 2H2O = 4FeOHCl2. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-06-08; Просмотров: 549; Нарушение авторского права страницы