Залізо Ферум (Fe)

Ферум Ферум належить до восьмої групи періодичної системи елементів Менделєєва. Його атоми на зовнішній електронній оболонці мають по два електрони, а на передостанній 14 електронів. Атоми феруму можуть легко втрачати два електрони і перетворюватись у двовалентні катіони Fe 2 +. Вони можуть втрачати і три електрони (один з передостанньої оболонки) і перетворюватись у тривалентні катіони Fe 3 +. Таким чином, залізо утворює два ряди сполук. Сполуки тривалентного феруму стійкіші. Це сріблясто-сірий, пластичний і ковкий метал, який легко окиснюється, утворюючи оксиди феруму у вигляді товстої плівки (іржі), що сповільнюють подальше руйнування заліза. Залізо електропровідний метал. На повітрі окиснюється, вкриваючись іржею FeO·nH 2 O. Серед інших породоутворюючих елементів має максимальну атомну масу.

Хімічні властивості: 1. На повітрі легко окисyюється в присутності вологи (ірзавіння) 4Fe+3O 2 +6H 2 O4Fe(OH) 3 2. Залізний дріт горить у кисні, утворюючи окалину – оксид феруму (ІІ, ІІІ) 3Fe+2O 2 Fe 3 O 4 3. При високій температурі ( С) реагує з парою води: 3Fe+4H 2 OFe 3 O 4 +4H 2 4. Реагує з неметалами при нагріванні 2Fe+3Br 2 2FeBr 3 Fe+SFeO 5. Легко розчиняється в хлорид ній і розведеній сульфатній кислотах Fe+2HClFeCl 2 +H 2 Fe+H 2 SO 4 (розв.)FeSO 4 +H 2 У концентрованих кислотах-окисниках залізо розчиняється тільки при нагріванні. 2Fe+6H 2 SO 4 (конц.) Fe 2 (SO 4 ) 3 +3SO 2 +6H 2 O Fe+6HNO 3 (конц.) Fe(NO 3 ) 3 +3NO 2 +3H 2 O. ( 6. Витісняє метали, що стоять правіше від нього в ряді напруг, із розчинів їх солей: Fe+CuSO 4 FeSO 4 +Cu

7. У сухому повітрі за звичайної температури залізо досить стійке, але у вологому швидко іржавіє, вкриваючись товстим шаром іржі. Іржа є сумішшю оксидів і гідроксидів феруму... Процес ржавіння заліза можна зобразити такими приблизними рівняннями: 2Fe + O 2 + 2Н 2 О = 2Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2Н 2 О = 4Fe(OH) 3 Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O 8. Іржа досить крихка і пориста. Тому вона не може ізолювати метал від атмосфери, через що процес ржавіння відбувається безперервно. При високій температурі залізо легко сполучається з киснем, ; утворюючи окалину Fe 3 O Але з концентрованою нітратною і концентрованою сульфатною кислотами без нагрівання залізо не реагує. Воно стає «пасивним», вкриваючись тонкою оксидною плівкою, яка не розчиняється в кислотах і ізолює метал від дії кислоти. Завдяки цьому концентровану нітратну і концентровану сульфатну кислоту можна зберігати і транспортувати в залізній тарі.

Поширеність За поширеністю у природі ферум посідає друге місце серед металів (після алюмінію). На нього припадає 5,10 % маси земної кори. За вмістом у земній корі ферум посідає 4-е місце. Зустрічається він виключно у вигляді сполук. Вільне залізо знаходять лише в метеоритах. Найважливішими природними сполуками феруму, що мають промислове значення є: Магнітний залізняк(Магнетит) Fe 3 O 4 Червоний залізняк (Гематит) Fe 2 O 3 Пірит FeS 2. Оксиди феруму служать рудами, з яких добувають залізо, а пірит сировиною для сульфатно-кислотного виробництва.

Застосування Чисте залізо має досить обмежене застосування. Його використовують при виготовленні сердечників електромагнітів та якорів електромашин, як каталізатор хімічних процесів, для виготовлення анодних пластин залізо-нікелевих акумуляторів. Карбонільне залізо використовують для нанесення найтонших плівок і шарів на магнітофонні стрічки і диски носіїв постійної пам'яті, як антианемічний засіб та ін. Залізний порошок використовують при зварюванні, а також для цементації міді. Чаву́н сплав заліза з вуглецем, який може містити від 2,14 до 4,3% вуглецю і більше Ста́ль чи криця сплав заліза з вуглецем, який містить до 2,14 % вуглецю і домішками (кремній, марганець, сірка, фосфор та гази).

Ферум життєво важливий хімічний елемент для всіх організмів. Нестача феруму в організмі може призводити до анемії. Входить в склад дихальних пігментів, бере участь в переносі кисню до тканин в організмі тварин і людини, стимулює функцію кровотворних органів. В якості лікарського засобу приймається при анемічних і деяких інших патологічних станах. Організм дорослої людини містить в середньому 4-5 г феруму, з них близько 70% знаходиться в складі гемоглобіну. Залізо, існуюче в плазмі крові, є транспортною формою заліза, яке звязане з білком трансферином. Вміст заліза в плазмі крові підпорядкований добовим коливанням – він знижується в другій половині дня, обмін заліза в організмі багато в чому залежить від нормального функціонування печінки. Основними джерелами заліза в харчових продуктах є продукти тваринного походження (мясо, риба, печінка). Біологічна роль

Цікаві факти і вислови :«Рудокопи заліза видобувають для людини найкраще й найзлісніше знаряддя. Цим знаряддям прорізаємо ми землю, висаджуючи кущі, оброблюємо плодоносні сади й, обрізуючи дикі виноградні лози, примушуємо їх щоразу омолоджуватися. Цим знаряддям зводимо ми будівлі, руйнуємо камінь і використовуємо залізо на всі подібні потреби. Але тим же самим залізом вчиняємо війни, битви, грабунки й користуємося як зброєю не тільки обличчям до обличчя з ворогом, але й як летючим снарядом, що я вважаю злочинною підступністю людської винахідливості, бо для того, щоб смерть настигла людину, ми зробили її крилатою й надали залізу крила. Хай вина за це буде приписана людині, а не природі». Письменник і вчений пізньої античності Пліній так висловився про роль заліза:

Отримання У промисловості залізо отримують із залізної руди, в основному з гематиту, також з піриту та магнетиту (Fe 2 O 3 ) і магнетиту (FeO · Fe 2 O 3 ). Існують різні способи отримання заліза з руд. Найпоширенішим є доменний процес. Перший етап виробництва відновлення заліза вуглецем у доменній печі за температури 2000 °C. У доменну піч вуглець (у вигляді коксу), залізна руда (у вигляді агломерату або окатишів) і флюс (наприклад, вапняк) подаються зверху, а знизу нагнітається гаряче повітря. Залізна руда

Гідротермальне джерело з високим вмістом заліза Хімічно чисте залізо добувають електролізом розчинів його солей.(Шматок заліза високої (99,97 %) чистоти )

Лепідокрокіт FeO(OH) Слюдка рубінова, мінерал класу гідроксидів, одноосновний оксид заліза шаруватої будови. Містить (%): Fe 2 О 3 – 89,86 і Н 2 O – 10,14. Домішки MnO, Al 2 O 3, SiO 2, CaO, MgO