ЖЕЛЕЗО – представитель металлов побочных подгрупп периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева Презентация к уроку химии в 9 классе. Учитель химии МОУ СОШ 3 г. Светлого Калининградской области Ракович Лариса Викторовна

Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно – основа культуры и промышленности, оно – орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлым, настоящим и будущими судьбами человечества. А. Е. Ферсман.

Характеристика железа по положению в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и строению атома: (Fe) Є 26 => Z яд = +26; = 26; 1 1 р = 26; А r = 56 => 1 0 n = 30; (Fe) Є IV П (б) => на 4-х слоях ; (Fe) Є 4 Р (чет); (Fe) Є VIII Г (п) => 2 на внешнем слое Fe 2, 8, 14, 2 (1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s 2 3d 6 4p 0 d 0 f 0 )

ИЗ ИСТОРИИ Первое железо люди выплавляли из метеоритов, оно было очень дорогим. Даже победителям Олимпийских игр на ряду с золотыми медалями давали кусок железа. Железный клинок был обнаружен в гробнице Тутанхамона. Позднее люди научились выплавлять железо из руд, и оно стало массовым.

ИЗ ИСТОРИИ: В истории развития человечества принято выделять три эпохи. Одна из них «железный век». Этот термин впервые ввёл датский археолог К.Ю. Томсен. Для этого периода определены временные рамки: от IX-VIII вв. до н.э. по сегодняшний день.

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ Железо (в связанном виде) на Земле встречается повсеместно. Оно есть почти во всех глинах, песках, горных рудах. В некоторых местах оно образует мощное скопление руд. Организм взрослого человека содержит около 3,5 г железа (в связанном виде) Современное горнодобывающее предприятие Рудник Петровских времен

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ Чистое железо на Земле имеет преимущественно метеоритное происхождение (на поверхность нашей планеты ежегодно падает до 3 тысяч тонн метеоритного вещества)

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ Магнитный железняк магнетит Fe 3 O 4 Красный железняк гематит Fe 2 O 3 Бурый железняк Лимонит 2 Fe 2 O 33H 2 O Железный или серный колчедан (пирит) FeS 2

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ Халькопирит с включениями кварца Пирит

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА Железо - сравнительно мягкий, блестящий серебристо-серый металл. Температура плавления – С Температура кипения около С При температуре ниже С железо обладает ферромагнитными свойствами (оно легко намагничивается, и из него можно изготовить магнит). Выше этой температуры ферромагнитные свойства железа исчезают, железо «размагничивается». Пластично. Легко куётся как в холодном, так и в нагретом состоянии. Поддается волочению, прокатке, штамповке. Модель кристаллической решетки железа – экспонат выставки в Брюсселе

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЖЕЛЕЗА Железо играет важную роль в жизнедеятельности живых организмов. Оно входит в состав гемоглобина крови, соединения железа применяют для лечения малокровия, истощении, упадке сил. Основным источником железа для человека является пища. Его много в зеленых овощах, мясе, сухофруктах, шоколаде.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА Fe 0 + S 0 = Fe +2 S -2 Fe 0 + слабый окислитель Fe HCl = Fe +2 Cl 2 + H 2 (кислоты, соли, неметаллы) Fe 0 + CuCl 2 = Fe +2 Cl 2 + Cu 0 Fe +2

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА 3Fe О 2 0 = Fe 3 O 4 (или Fe +2 O. Fe 2 +3 O 3 ) Fe 0 + сильный окислитель 2 Fe Cl 2 0 = 2 Fe +3 Cl 3 - (кислород, галогены и др.) 2Fe 0 + 3F 2 0 = 2 Fe +3 F 3 - Fe +3

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА При высокой температуре (700 0 С С) реагирует с парами воды: 3 Fe + 4 H 2 O = Fe 3 O H 2 Эту реакцию иногда используют для получения водорода на промышленных предприятиях

ЗАПОМНИ! Степень окисления железа в продуктах реакции зависит от силы окислителя, с которым оно вступает в реакцию. Железо не реагирует с холодными концентрированными серной и азотной кислотами, т.к. пассивируется вследствие образования на его поверхности защитных оксидных пленок. Разбавленная азотная кислота взаимодействует с железом с образованием воды, солей железа (III), восстанавливаясь до NH 3, N 2 O, N 2.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА Взаимодействие железа с концентрированными кислотами Безводная серная и азотная кислоты пассивируют железо, не реагируют с ним. Однако концентрированные растворы этих кислот растворяют железо. Концентрированная азотная кислота бурно реагирует с железом. Продукты реакции – нитрат железа (III) и бурый газ – оксид азота (IV). Fe + 6HNO 3 = Fe(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O Концентрированная серная кислота тоже реагирует с железом. Выделяется сернистый газ. 2Fe + 6H2SO 4 = Fe 2 (SO4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O И в том, и в другом случае происходит окисление железа до степени окисления +3.

Качественные реакции на ионы Fe Качественная реакция на ион железа (II) – реакция со щелочью, например, с NaOH: Fe SO 4 +2 NaOH = Fe(OH) 2 + Na 2 SO 4 Образовавшийся светло-зеленый осадок – гидроксид железа (II) Fe(OH) 2

Качественные реакции на ионы Fe Качественная реакция на ион железа (II) – реакция с красной кровяной с солью гексацианоферратом калия K 3 [Fe(CN) 6 ]. В присутствии ионов железа (II) образуется темно-синий осадок. Это - турнбуллева синь комплексная соль железа KFe[Fe(CN) 6 ]. 2 К 3 [Fe(CN) 6 ] +3 Fe SO 4 = 3K 2 SO KFe[Fe(CN) 6 ]

Качественные реакции на ионы Fe Качественная реакция на ион железа (III)– реакция со щелочью, например, NaOH. Если в растворе есть ионы железа (III), образуется гидроксид железа (III) Fe(OH) 3. Основание нерастворимо в воде и бурого цвета. FeCl NaOH = Fe(OH) NaCl

Качественные реакции на ионы Fe Качественная реакция на ион железа (III) – реакция с желтой кровяной солью – это гексацианоферрат калия K 4 [Fe(CN) 6 ]. Синий осадок берлинской лазури KFe[Fe(CN) 6 ] показывает на присутствие в исходном растворе ионов трехвалентного железа. 3 К 4 [Fe(CN) 6 ] +4 FeCl 3 = KFe[Fe(CN) 6 ] + 12 KCl Берлинская лазурь была получена случайно в начале 18 века в Берлине красильных дел мастером Дисбахом. Дисбах купил у торговца необычный поташ (карбонат калия): раствор этого поташа при добавлении солей железа получался синим. При проверке поташа оказалось, что он был прокален с бычьей кровью. Краска оказалась подходящей для тканей: яркой, устойчивой и недорогой. Вскоре стал известен и рецепт получения краски: поташ сплавляли с высушенной кровью животных и железными опилками. Выщелачиванием такого сплава получали желтую кровяную соль. Сейчас берлинскую лазурь используют для получения печатной краски и подкрашивания полимеров.

Качественные реакции на ионы Fe Качественная реакция на ион железа (III) – реакция с роданидом калия КCNS. В присутствии иона железа (III) при добавлении роданида калия образуется вещество кроваво-красного цвета. Это роданид железа (III) Fe(CNS) 3. FeCl КCNS = Fe(CNS) KCl

ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ 0%B4%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BD%D0%B8% D0%B5+%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BC%D0%B F%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0% B5+%D0%B8%D0%B3%D1%80%D1%8B&aq=8&aqi=g 10&aql=&oq=%D0%94%D0%A0%D0%95%D0%92%D0 %9D%D0%98%D0%95+&gs_rfai=&gs_rfai %EE%F0%E8%F2%FB+&rch=l&sf=20&type=allhttp://go.mail.ru/search_images?q=%EC%E5%F2%E5 %EE%F0%E8%F2%FB+&rch=l&sf=20&type=all %F2%E0%20%E2%20%F0%F3%E4%ED%E8%EA%E5http://go.mail.ru/search_images?q=%F0%E0%E1%EE %F2%E0%20%E2%20%F0%F3%E4%ED%E8%EA%E d94f-d8bbd94822b3/index.htmhttp://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/2fce814d d94f-d8bbd94822b3/index.htm d4d4-c17b-be b90c827d/index.htmhttp://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/9d3df838- d4d4-c17b-be b90c827d/index.htm a2fb-d1d2-daaf-f78f f/index.htmhttp://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/a1337a04- a2fb-d1d2-daaf-f78f f/index.htm Химия: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений. Авт. Н.Е. Кузнецова, И.М.Титова, Н.Н. Гара, А.Ю. Жегин. – 2-е изд., с исправил. – М.: Вентана-Граф, – 320 с.: ил.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!