30.09.2020

برای تعیین ترکیبات آهن چه واکنش هایی استفاده می شود. درجه اکسیداسیون آهن. وزن اتمی و مولکولی آهن


تعریف

اهن - عنصر گروه هشتم دوره چهارم سیستم دوره ای از عناصر شیمیایی D. I. Mendeleev.

و شماره Languid - 26. نماد - Fe (FeRum). یکی از رایج ترین فلزات در پوسته زمین (محل دوم پس از آلومینیوم).

خواص فیزیکی آهن

آهن - خاکستری فلزی. در شکل خالص آن نرم، فرش و سخت است. پیکربندی الکترونیکی سطح انرژی خارجی - 3D 6 4S 2. در ترکیبات آن، آهن درجه اکسیداسیون "+2" و "+3" را نشان می دهد. دمای ذوب آهن - 1539C. شکل های آهن دو اصلاح بلوری را تشکیل می دهند: α- و γ آهن. اول از آنها دارای یک شبکه مرکزی محور مرکز جاسازی شده است، دوم یک گوسفند مکعبی است. α- آهن ترمودینامیکی پایدار در دو محدوده دما: زیر 912 و از 1394C به نقطه ذوب. بین 912 و 1394 مایل به سادگی γ آهن.

خواص مکانیکی آهن بستگی به خلوص آن دارد - محتوای حتی مقادیر بسیار کمی از عناصر دیگر در آن. آهن جامد توانایی انحلال بسیاری از عناصر خود را دارد.

خواص شیمیایی آهن

در هوا مرطوب، آهن به سرعت به نظر می رسد، به عنوان مثال آن را با یک کچ قهوه ای از اکسید آهن هیدراته پوشش داده شده است، که به دلیل آنکه از آن استفاده می شود، از اکسیداسیون بیشتر محافظت نمی کند. در آب، آهن به شدت اصلاح می شود؛ با دسترسی فراوان اکسیژن، فرم هیدرات آهن اکسید (III) شکل می گیرد:

2FE + 3 / 2O 2 + NH 2 O \u003d Fe 2 O 3 × H 2 O.

با کمبود اکسیژن یا دسترسی دشوار، اکسید مخلوط (II، III) Fe 3 O 4 تشکیل شده است:

3FE + 4H 2 O (V) ↔ Fe 3 O 4 + 4H 2.

آهن در اسید هیدروکلریک هر گونه غلظت حل می شود:

Fe + 2HCL \u003d FECL 2 + H 2.

به طور مشابه، اسید سولفوریک رقیق شده حل شده است:

Fe + H 2 SO 4 \u003d FESO 4 + H 2.

در محلول های متمرکز اسید سولفوریک، آهن به آهن اکسید شده است (III):

2FE + 6H 2 SO 4 \u003d FE 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O.

با این حال، در اسید سولفوریک، غلظت آن نزدیک به 100٪ است، آهن منفعل می شود و تعامل عملا رخ نمی دهد. در محلول های رقیق شده و نسبتا متمرکز اسید نیتریک آهن حل می شود:

Fe + 4NO 3 \u003d FE (شماره 3) 3 + + 2H 2 O.

در غلظت های بالا اسید نیتریک، انحلال کاهش می یابد و آهن منفعل می شود.

مانند دیگر فلز فلز با مواد ساده واکنش نشان می دهد. واکنش های آهن با هالوژن (بدون توجه به نوع هالوژن) جریان زمانی که گرم می شود. تعامل آهن با بروم در فشار بالا از بخار دوم اتفاق می افتد:

2FE + 3Cl 2 \u003d 2FECL 3؛

3Fe + 4i 2 \u003d Fe 3 I 8.

تعامل آهن با خاکستری (پودر)، نیتروژن و فسفر نیز در هنگام گرم شدن رخ می دهد:

6FE + N 2 \u003d 2FE 3 N؛

2FE + P \u003d FE 2 P؛

3FE + P \u003d FE 3 P.

آهن قادر به واکنش با چنین غیر فلزات مانند کربن و سیلیکون است:

3FE + C \u003d FE 3 C؛

در میان واکنش های واکنش های آهن با مواد پیچیده، واکنش های زیر نقش ویژه ای ایفا می کنند - آهن قادر به بازگرداندن فلزات در یک ردیف فعالیت به سمت راست آن، از راه حل های نمک (1)، بازگرداندن ترکیبات آهن (III) ( 2):

Fe + Cuso 4 \u003d Feso 4 + Cu (1)؛

Fe + 2Fecl 3 \u003d 3FECL 2 (2).

آهن، در فشار بالا، با اکسید غیر تشکیل دهنده - با مواد واکنش نشان می دهد ترکیب پیچیده - Carbonyl - Fe (CO) 5، Fe 2 (CO) 9 و Fe 3 (CO) 12.

آهن در غیاب ناخالصی ها در آب پایدار است و در محلول های قلیایی رقیق شده است.

به دست آوردن آهن

روش اصلی به دست آوردن آهن از سنگ آهن (هماتیت، مگنتیت) یا الکترولیز راه حل های نمک آن است (در این مورد، آهن "تمیز" به دست می آید، I.E. آهن بدون ناخالصی).

نمونه هایی از حل مشکلات

مثال 1

وظیفه Iron Okalina Fe 3 O 4 وزن 10 گرم در ابتدا با 150 میلی لیتر از محلول اسید هیدروکلریک (تراکم 1.1 گرم در میلی لیتر) با کسر توده ای از کلرید تولید شد، و سپس آهن اضافی به نتیجه اضافه شد راه حل. ترکیب محلول را تعیین کنید (در٪ وزن).
تصمیم ما معادلات واکنش را با توجه به شرایط مشکل بنویسیم:

8HCL + FE 3 O 4 \u003d FECL 2 + 2FECL 3 + 4H 2 O (1)؛

2FECL 3 + FE \u003d 3FECL 2 (2).

دانستن تراکم و حجم محلول اسید هیدروکلریک، ممکن است توده آن را پیدا کنید:

m SOL (HCL) \u003d V (HCL) × ρ (HCL)؛

m SOL (HCL) \u003d 150 × 1.1 \u003d 165

توده کلرید را محاسبه کنید:

m (hcl) \u003d m sol (hcl) × ω (hcl) / 100٪؛

متر (HCL) \u003d 165 × 20٪ / 100٪ \u003d 33

توده مولر (جرم یک مول) اسید هیدروکلریک، با استفاده از جدول عناصر شیمیایی D.I. مندلیوا - 36.5 گرم در مول. مقدار ماده کلرید را پیدا کنید:

v (hcl) \u003d m (hcl) / m (hcl)؛

v (hcl) \u003d 33/36.5 \u003d 0.904 مول.

توده مولر (جرم یک مول) مقیاس محاسبه شده با استفاده از جدول عناصر شیمیایی D.I. Mendeleev - 232 G / MOL. ما مقدار مقیاس مقیاس را پیدا می کنیم:

v (Fe 3 O 4) \u003d 10/232 \u003d 0.043 mol.

با توجه به معادله 1، V (HCL): V (Fe 3 O 4) \u003d 1: 8، بنابراین، V (HCl) \u003d 8 V (Fe 3 O 4) \u003d 0.344 مول. سپس مقدار ماده کلرور محاسبه شده توسط معادله (0.344 مول مول) کمتر از مشکل مشخص شده در شرایط (0.904 mol) خواهد بود. در نتیجه، اسید هیدروکلریک بیش از حد است و واکنش دیگری را نشت می کند:

Fe + 2HCL \u003d FECL 2 + H 2 (3).

ما مقدار کل کلرید های آهن را تعریف می کنیم که حاصل از اولین واکنش (شاخص ها نشان دهنده یک واکنش خاص) است:

v 1 (FECL 2): V (Fe 2 O 3) \u003d 1: 1 \u003d 0.043 mol؛

v 1 (FECL 3): V (Fe 2 O 3) \u003d 2: 1؛

v 1 (FECL 3) \u003d 2 × V (Fe 2 O 3) \u003d 0.086 mol.

ما مقدار کلروودور را تعریف می کنیم که در واکنش 1 واکنش نشان نمی دهد و مقدار ماده کلرید آهن (II) در طول واکنش 3 تشکیل شده است:

v REM (HCL) \u003d V (HCL) - V 1 (HCL) \u003d 0.904 - 0.344 \u003d 0.56 mol؛

v 3 (FECL 2): V REM (HCL) \u003d 1: 2؛

v 3 (FECL 2) \u003d 1/2 × V REM (HCL) \u003d 0.28 mol.

ما مقدار مواد FECL 2 را در طی واکنش 2 تعریف می کنیم، مقدار کل ماده FECL 2 و توده آن:

v 2 (FECL 3) \u003d V 1 (FECL 3) \u003d 0.086 mol؛

v 2 (FECL 2): V 2 (FECL 3) \u003d 3: 2؛

v 2 (FECL 2) \u003d 3/2 × V 2 (FECL 3) \u003d 0.129 mol؛

v مجموع (FECL 2) \u003d V 1 (FECL 2) + V 2 (FECL 2) + V 3 (FECL 2) \u003d 0.043 + 0.129 + 0.28 \u003d 0.452 mol؛

متر (FECL 2) \u003d V مجموع (FECL 2) × M (FECL 2) \u003d 0.452 × 127 \u003d 57،404

ما مقدار ماده و جرم آهن را تعریف می کنیم که به واکنش 2 و 3 پیوستند:

v 2 (Fe): V 2 (FECL 3) \u003d 1: 2؛

v 2 (Fe) \u003d 1/2 × V 2 (FECL 3) \u003d 0.043 mol؛

v 3 (Fe): V REM (HCL) \u003d 1: 2؛

v 3 (Fe) \u003d 1/2 × V REM (HCL) \u003d 0.28 mol؛

v مجموع (Fe) \u003d V 2 (Fe) + V 3 (Fe) \u003d 0.043 + 0.28 \u003d 0.323 mol؛

متر (Fe) \u003d V مجموع (Fe) × M (Fe) \u003d 0.323 × 56 \u003d 18.088

ما مقدار ماده و جرم هیدروژن را محاسبه می کنیم، که در واکنش 3 متمایز می شود:

v (H 2) \u003d 1/2 × V REM (HCL) \u003d 0.28 mol؛

m (h 2) \u003d v (h 2) × m (h 2) \u003d 0.28 × 2 \u003d 0.56

ما توده ای از راه حل نتیجه M 'SOL و بخش توده ای از FECL 2 را در آن تعیین می کنیم:

m 'sol \u003d m sol (hcl) + m (Fe 3 O 4) + m (Fe) - متر (H 2)؛

تعریف

اهن - عنصر دوره چهارم گروه VIII گروه های جانبی (B) زیر گروه های تناوبی. تعیین - Fe. به شکل یک ماده ساده آهن - فلز نقره ای سفید.

تراکم 7.87 گرم در سانتی متر است. نقطه ذوب 1539 درجه سانتیگراد، جوش 3200 درجه سانتیگراد. آهن دارای چندین اصلاح شده است. تا 769 O با آهن پایدار با آهن پایدار با یک شبکه بزرگ محور محور و خواص فرومغناطیسی. در 769 درجه سانتیگراد، انتقال به β آهن انجام می شود (ساختار بلوری از همان، پارامغناطیس). در 910 درجه سانتیگراد، γ آهن با یک مشبک کریستال گرانیتی شکل می گیرد. خواص پارامغناطیس. در دمای 1400 درجه سانتیگراد و به نقطه ذوب - δ آهن با یک پنجره مشبک مکعب مرکزی حجم.

درجه اکسیداسیون آهن در اتصالات

آهن می تواند به عنوان یک ماده ساده - فلز وجود داشته باشد، و درجه اکسیداسیون فلزات در حالت ابتدایی برابر است صفراز آنجا که توزیع تراکم الکترون در آنها به طور مساوی است.

برای آهن با درجه اکسیداسیون مشخص می شود (+2) و (+3) : Fe +2 O، Fe +3 2 O 3، Fe +2 (OH) 2، Fe +3 (OH) 3، FE +2 CL 2، FE +3 CL 3، FE +2 SO 4، FE +3 2 (بنابراین 4) 3.

ترکیبات آهن شناخته شده با اکسیداسیون (+6) آنها Ferrats (K 2 Fe +6 O 4) نامیده می شوند.

نمونه هایی از حل مشکلات

مثال 1

مثال 2

کلاس: 9

وظایف درس:

آموزشی: معرفی دانش آموزان با ترکیبات طبیعی آهن، مهمترین ترکیبات آهن (+2) و (+3)، خواص آنها، آشنا با واکنش های با کیفیت بالا به یون های آهن (+2) و (+3) ارزش پیوپومی ترکیبات آهن را نشان می دهد؛

توسعه: توسعه سخنرانی، حافظه، تفکر منطقی، مهارت های فعالیت های مشترک؛ توسعه و تثبیت مهارت ها و مهارت ها برای کار با تجهیزات آزمایشگاهی؛

آموزشی: شکل گیری جهانی، مهارت های همکاری، تداوم دانش، اجرای اوراق قرضه بین رشته ای، آموزش سواد محیط زیست، نگرش معقول نسبت به طبیعت (اسلاید 2).

تجهیزات و معرفها:

نمونه های ترکیبات آهن طبیعی (مغناطیسی Zheleznyak، قرمز Zheleznyak، قهوه ای Zheleznyak، آهن Peregnedan)؛ راه حل های آهن (II) و (III) کلرید، راه حل های نمک قرمز خون و نمک های خون زرد، راه حل پتاسیم RODANIDE، حل شده؛ نمک: قدرت آهن، کلرید آهن (III)، سولفات آهن (III)، غذاهای مورد نیاز شیمیایی ضروری است.

نوع درس: ترکیب شده.

در طول کلاس ها

I. لحظه سازمانی.

دوم تحقق دانش

1 گزینه

1) Fe + H 2 SO 4R-P \u003d

3) Fe + Agno 3 \u003d

گزینه 2

معادلات واکنش را به پایان برسانید. معادله شماره 2 از نقطه نظر OSR در نظر گرفته شده است.

3 گزینه

معادلات واکنش را به پایان برسانید. معادله شماره 2 از نقطه نظر OSR در نظر گرفته شده است.

3) Fe + Cu (شماره 3) 2 \u003d

III مطالعه یک ماده جدید

پیدا کردن آهن در طبیعت

آهن (5٪) - فلز دوم در پوسته زمین، و در طبیعت، جایگاه چهارم را می گیرد. در طبیعت، به صورت اکسید و سولفید ها اتفاق می افتد:

Fe 3 O 4 - مغناطیسی Zheleznyak (مگنتیت)؛

Fe 2 O 3 - قرمز Zheleznyak (هماتیت)؛

(دکتر و کیمیاگر Teofast Paracels بسیاری از سفر و در 1530G از روسیه به آزمایشگاه خود را در شهرستان بازل یک قطعه گیلاس و معدنی قرمز - "بدن" آورده است. معدنی "ردیابی خونریزی" را ترک کرد - یک ویژگی قرمز در یک پرکننده یا سنگ سفید. دستیار Paracels یک راهب نادان، تصمیم گرفت که مواد معدنی از روسیه خون شیطان را یخ زده باشد. آماده سازی اجزای مواد مخدر توسط کالسیدن نمک به دست آمده از "مواد معدنی روسیه"، یک راهب هر بار که او پودر قرمز دریافت کرد. لیلاک کریستال سولفات سولفات و آهن (III)، آهن کلرید زرد (III) یا تقریبا سفید کربنات آهن (II) - همه زمانی که در جریان هوا گرم می شود تبدیل به "تخت". پرتاب یک کار، راهب شروع به صحبت در همه جا این paracelles با شیطان همراه بود. به تهدیدی برای دکتر معروف اشاره کرد، و در شب او مجبور بود مخفیانه بازل را ترک کند. صبح، جمعیت شهروندان خانه خود را شکست دادند و خانه خود را سوزاندند).

"تخت" هماتیت معدنی Fe 2 O 3 است. نمک آهن با کلسیم با انتشار این اکسید قرمز تجزیه می شود.)

2FE 2 O 3 * 3H 2 O - براون Zheleznyak (Limonite)؛

FES 2 - آهن Peregnedan (Pyrite).

علاوه بر آهن، عناصر دیگر بخشی از این مواد معدنی هستند. آهن طبیعی شیمیایی خالص تنها منشاء شهاب سنگ است (بیشترین شهاب سنگ بزرگ در سال 1920 در جنوب غربی آفریقا، وزن 60 تن، "GOBA") یافت شد (نشان دادن مجموعه ای از مواد معدنی) (اسلاید 3).

آهن چندین سری از ترکیبات را تشکیل می دهد تا متوجه شود چه چیزی باید به یاد داشته باشیم که ویژگی ساختار اتم آهن چیست و کدام درجه اکسیداسیون مشخصه آهن چیست؟

Fe +26 2E، 8E، 14E، 2E

(Fe - Element 7 از گروه زیرگروه جانبی، 4 دوره (بزرگ). آخرین بار پر نشده است، اما ثانویه، سوم از هسته سطح انرژی، جایی که حداکثر تعداد الکترون ها 18، در آهن، 14 الکترون است. آهن کاهش عامل، مانند فلزات دیگر، با این حال، در مقایسه با فلزات قبلا مورد مطالعه، اتم های آهن نه تنها الکترون از سطح دوم در طول اکسیداسیون، به دست آوردن درجه اکسیداسیون +2، اما قادر به بازگشت 1 از الکترون از سطح انرژی پایین، در حالی که میزان اکسیداسیون +3 را مصرف می کند. برای آهن، دو درجه اصلی مشخص می شود. اکسیداسیون +2 و +3).

نشان دادن درجه اکسیداسیون +2 و +3 فرم های آهن 2 ردیف ترکیبات.

ترکیبات آهن (+2).

ترکیبات آهن (+2): FeO (آهن (II) و Fe (OH) 2 اکسید (هیدروکسید آهن (II). آنها یک شخصیت پایه تلفظ شده دارند. آنها را به طور غیر مستقیم در نظر بگیرید. سری ژنتیک Fe +2 را در نظر بگیرید:

ترکیبات آهن (+3).

ترکیبات آهن (+3): Fe 2 O 3 (آهن (III) اکسید) و Fe (OH) 3 (هیدروکسید آهن (III)). خواص آمفوتری ضعیف را ضعیف کرده اند. آنها را به طور غیر مستقیم دریافت کنید سری ژنتیک Fe +3 را در نظر بگیرید:

کاتیون های آهن (+2) به راحتی توسط اکسیژن هوا یا سایر عوامل اکسید کننده اکسید کننده به کاتیون های آهن اکسید می شوند (+3). بنابراین، هیدروکسید Fe (آه) سفید (IH) 2 (II (II) هیدروکسید (II) در ابتدا رنگ سبز را به دست می آورد، و سپس قهوه ای می شود، به Fe (OH) 3 (هیدروکسید آهن (III) تبدیل می شود (تجربه تظاهرات

)

نمک های آهن (+2) و (+3).

شکل های آهن 2 ردیف Fe +2 و Fe Salts +3. برای تشخیص ترکیبات آهن (+2) و (+3)، واکنش های کیفی به داده های یون ها انجام می شود (واکنش های با کیفیت بالا واکنش هایی است که مواد مختلف را تشخیص می دهند، آنها با یک اثر خارجی روشن می شوند).

واکنش های کیفیت به Fe +2.

این واکنش نمک قرمز خون است.

واکنش های کیفیت به Fe +3.

این واکنش نمک خون زرد است.

همچنین، برای تشخیص یون های آهن (III)، تعامل نمک های آهن (III) (III) با Rodanide پتاسیم یا آمونیوم، به عنوان یک نتیجه از آن راه حل به دست آوردن رنگ آمیزی شدید قرمز.

تکنیک ایمنی: لازم است مواد را در مقادیر معلم مشخص شده؛ در صورت داده های از معرفهای شیمیایی بر روی پوست یا لباس، لازم است رجنترات را با آب اضافی شستشو دهید؛ اگر چیزی به چشم افتاد - با آب 10-15 دقیقه شستشو دهید.

(مشاهده دیسک؛ تظاهرات نمونه های نمک؛ آزمایشات دانشجویی) (اسلاید 4، 5).

استفاده از ترکیبات آهن

آهن عملکرد ارگان های تشکیل خون را انجام می دهد، بخشی از هموگلوبین، دیگر حیوانات پروتئین پیچیده موجودات زنده است. در قالب فولاد چدن و \u200b\u200bفولاد فولاد به طور گسترده ای در اقتصاد ملی استفاده می شود. سولفات ها و کلرید ها بیشترین اهمیت فنی را از نمک های آهن دارند.

FESO 4 * 7H 2 2 O - نیروی آهن برای مبارزه با آفات گیاهان، برای آماده سازی رنگ های معدنی، و غیره استفاده می شود.

FECL 3 به عنوان مالش زمانی که بافت رنگ شده و به عنوان یک کاتالیزور در سنتز آلی استفاده می شود استفاده می شود.

Fe 2 (SO 4) 3 * 9H 2 O برای تمیز کردن آب، به شکل آلوم در پزشکی استفاده می شود.

(مشاهده دیسک؛ تظاهرات نمونه های نمک)

در درس، ما به ترکیبات آهن (+2) و (+3) نگاه کردیم. من با پیدا کردن آهن در طبیعت آشنا شدم: مگنتیت مواد معدنی، هماتیت، لیمونیت، پیریت. ترکیبات آهن (+2) (Feo (FeO (II (II) و Fe (OH) 2 اکسید اکسید (IRON (II) 2 و خواص آنها مورد مطالعه قرار گرفته است. ترکیبات آهن (+3) (Fe 2 O 3 (اکسید آهن (III) و Fe (آه) 3 (آهن (III هیدروکسید)، خواص آنها. ما سهولت اکسیداسیون Fe +2 را در اکسیژن هوا Fe +3 در نظر گرفتیم. من متوجه شدم که آهن 2 ردیف ترکیبات:

Fe +2: نمک قرمز خون توسط معرف، رسوب آبی تیره (Turnbuleva Xin) تشکیل شده است؛

Fe +3: Reagent خدمت می کند

1) نمک خون زرد، نقاشی آبی تیره (برلین Azure)؛

2) پتاسیم Rodanid یا آمونیوم، رنگ آمیزی قرمز به شدت شکل گرفته است.

استفاده از ترکیبات آهن در نظر گرفته شده است: در متالورژی، پزشکی، در طول تصفیه آب، هنگام نقاشی بافت، برای مبارزه با آفات و سایر بخش های اقتصاد ملی.

V. اتصال

یک وظیفه. جرم آهن را می توان تحت عمل 96 گرم اکسید کربن اکسید آهن (III) (III) به دست آورد (III) اگر عملکرد واکنش 80٪ از لحاظ نظری امکان پذیر باشد؟ (اسلاید 6)

vi انعکاس

پایان دادن به پیشنهادات و یا پاسخ به این سوال.

من بیشتر دوست داشتم ...

امروز یاد گرفتم ...

سخت بود ...

جالب بود…

حالا من می توانم ...

من سعی کردم ...

تکالیف: آموزش Gabrielyan O. S. P.14 (ص 65-67)؛ UPR. 5.6 نوشتن (CLUD 7).

تعریف

اهن - عنصر بیست و ششم جدول تناوبی. تعیین - Fe از FeRum لاتین. واقع در دوره چهارم، گروه VIIIB. به فلزات اشاره دارد. شارژ هسته 26 است.

آهن - رایج ترین فلز پس از آلومینیوم در جهان: 4٪ (جرم) پوسته زمین است. این آهن در قالب ترکیبات مختلف اتفاق می افتد: اکسید، سولفید، سیلیکات. در حالت آزاد آهن تنها در شهاب سنگ ها یافت می شود.

مهمترین سنگ آهن شامل مغناطیسی Zheleznyak Fe 3 O 4، قرمز Zheleznyak Fe 2 O 3، Brown Zheleznyak 2Fe 2 O 3 × 3H 2 O و Pleight Zhelek Feco 3 است.

آهن - نقره (شکل 1) فلز پلاستیکی. این به خوبی جعل، نورد و سایر انواع ماشینکاری است. خواص مکانیکی آهن به شدت به خلوص آن بستگی دارد - از محتوای حتی مقادیر بسیار کمی از عناصر دیگر.

شکل. 1. آهن ظاهر.

وزن اتمی و مولکولی آهن

وزن مولکولی نسبی ماده (M R) یک عدد است که نشان می دهد چند بار جرم این مولکول بیشتر از 1/12 توده اتم کربن است و وزن اتمی نسبی عنصر (A R) - چند بار جرم متوسط \u200b\u200bاتم های عنصر شیمیایی بیشتر از 1/12 توده اتم کربن است.

از آنجایی که در حالت آزاد آهن در قالب مولکول های تک نام Fe وجود دارد، ارزش توده های اتمی و مولکولی آن هماهنگ است. آنها برابر 55،847 هستند.

اصلاحات آهن Allotropy و Allotropic

آهن دو اصلاح بلوری را تشکیل می دهد: α آهن و γ آهن. اول از آنها دارای یک شبکه مرکزی محور مرکز جاسازی شده است، دوم یک گوسفند مکعبی است. α- آهن ترمودینامیکی پایدار در دو محدوده دما است: کمتر از 912 درجه سانتیگراد و از سال 1394 درجه سانتی گراد به نقطه ذوب. نقطه ذوب آهن 5 ± 1539 درجه سانتیگراد است. بین 912 درجه سانتیگراد و از سال 1394 O با آهن پایدار γ.

محدوده دما مقاومت α- و γ آهن به علت ماهیت تغییر در انرژی گیبس هر دو اصلاح می شود زمانی که درجه حرارت تغییر می کند. در دمای کمتر از 912 درجه سانتیگراد و بالاتر از 1394 درجه سانتیگراد، انرژی گیبس α آهن کمتر از انرژی گیبس γ آهن است و در محدوده 912 تا 1394 درجه سانتیگراد - بیشتر.

ایزوتوپهای آهن

شناخته شده است که در طبیعت آهن می تواند به صورت چهار ایزوتوپ پایدار 54 Fe، 56 Fe، 57 Fe و 57 Fe باشد. تعداد تودهای آنها به ترتیب 54، 56، 57 و 58 برابر است. هسته ایزوتوپ آهن اتم 54 Fe شامل بیست و شش پروتون و بیست و هشت نوترون است و ایزوتوپ های باقی مانده تنها با تعداد نوترون ها متفاوت است.

ایزوتوپ های آهن مصنوعی با تعداد توده ای از 45 تا 72، و همچنین 6 حالت ایزومری هسته وجود دارد. طولانی ترین در میان ایزوتوپهای فوق، 60 FE با نیمه عمر برابر با 2.6 میلیون سال است.

یونها آهن

فرمول الکترونیکی که نشان می دهد توزیع الکترونهای الکترونهای آهن به نظر می رسد به شرح زیر است:

1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 6 4S 2.

به عنوان یک نتیجه از تعامل شیمیایی، آهن الکترونهای ولنتاین را به خود اختصاص می دهد، I.E. این کمک کننده آنهاست و تبدیل به یک یون شارژ مثبت می شود:

Fe 0 -2e → Fe 2+؛

Fe 0 -3e → Fe 3+.

مولکول و اتم آهن

در حالت آزاد آهن در قالب مولکول های Fe تک نام وجود دارد. ما برخی از خواص را نشان می دهیم که یک مولکول اتم و آهن را مشخص می کند:

آلیاژهای آهن

تا قرن نوزدهم، بیشتر آلیاژهای آن با کربن بود، نام فولاد و چدن از آلیاژهای آهن شناخته شد. با این حال، آلیاژهای جدید آهن حاوی کروم، نیکل و سایر عناصر بعدا ایجاد شد. در حال حاضر، آلیاژهای آهن به فولاد کربن، آهن، فولاد آلیاژی و فولاد با خواص خاص تقسیم می شوند.

تکنیک آلیاژهای آهن فلزات آهنی نامیده می شود و تولید آنها متالورژی آهن است.

نمونه هایی از حل مشکلات

مثال 1

وظیفه ترکیب ابتدایی ماده بعدی: بخش توده ای از عنصر آهن 0،7241 (یا 72.41٪)، کسری توده ای از اکسیژن 0.2759 (یا 27.59٪). فرمول شیمیایی را وارد کنید.
تصمیم کسر توده عنصر X در مولکول ترکیب HX بر اساس فرمول زیر محاسبه می شود:

Ω (x) \u003d n × ar (x) / m (hx) × 100٪.

تعداد اتم های آهن را در مولکول از طریق "X"، تعداد اتم های اکسیژن از طریق "Y" نشان می دهد.

ما توده های اتمی نسبی نسبی عناصر آهن و اکسیژن را پیدا می کنیم (مقادیر توده های اتمی نسبی گرفته شده از جدول تناوبی D.I. mendeleev، به تعداد عدد صحیح گرد می شوند).

AR (FE) \u003d 56؛ AR (O) \u003d 16.

درصد عناصر به توده های اتمی نسبی مربوط می شود. بنابراین، ما رابطه بین تعداد اتم ها را در مولکول ترکیب پیدا خواهیم کرد:

x: Y \u003d ω (Fe) / AR (Fe): ω (O) / AR (O)؛

x: Y \u003d 72،41 / 56: 27،59/16؛

x: y \u003d 1.29: 1.84.

کوچکترین تعداد ما یک واحد را می گیریم (به عنوان مثال، تمام اعداد به کوچکترین شماره 1.29 تقسیم می شوند):

1,29/1,29: 1,84/1,29;

در نتیجه، ساده ترین فرمول برای ترکیب آهن با اکسیژن دارای فرم Fe 2 O 3 است.

پاسخ Fe 2 O 3

دانشمندان به مردم از این مواد ساخته شده اند، دانشمندان به IV Millennium BC وابسته هستند.

زندگی انسان غیرممکن است بدون آهن تصور شود. اعتقاد بر این است که آهن برای نیازهای صنعتی بیشتر از سایر فلزات استفاده می شود. این باعث می شود مهم ترین ساختارها. همچنین آهن در مقادیر کم در خون موجود است. این محتوای عنصر بیست و ششم است که خون را در قرمز رنگ می کند.

خواص فیزیکی آهن

در آهن اکسیژن روشن است، تشکیل اکسید:

3FE + 2O2 \u003d fe₃o₄.

هنگامی که گرمایش می تواند با غیر فلزات واکنش نشان دهد:

همچنین در دمای 700-900 درجه سانتیگراد، با بخار آب واکنش نشان می دهد:

3FE + 4H₂O \u003d Fe₃o + 4H2.

ترکیبات ژان

همانطور که می دانید، اکسید آهن دارای یونهای دارای دو درجه اکسیداسیون است: +2 و + 3. برای شناخت آن بسیار مهم است، زیرا برای عناصر مختلف، واکنش های کیفی کاملا متفاوت خواهد بود.

واکنش های کیفیت به آهن

واکنش کیفی مورد نیاز است تا بتواند به راحتی بتواند حضور یونهای یک ماده واحد را در محلول ها یا ناخالصی های دیگر تعیین کند. واکنش های با کیفیت بالا از آهن دو طرفه و سه گانه را در نظر بگیرید.

واکنش های کیفیت به آهن (III)

ممکن است محتوای یون های آهن آهن در محلول توسط قلیایی تعیین شود. با نتیجه مثبت، پایه تشکیل شده است - هیدروکسید آهن (III) Fe (OH) ₃.


هیدروکسید آهن (III) Fe (OH) ₃

ماده حاصل از آن در آب نامحلول است و دارای رنگ قهوه ای است. این یک رسوب قهوه ای است که ممکن است نشان دهنده حضور یون های آهن سه گانه در محلول باشد:

Fecl₃ + 3naoh \u003d Fe (OH) ₃ ↓ + 3nacl.

همچنین می توان یون های Fe (III) را شناسایی کرد.

محلول کلرید آهن با یک محلول نمک زرد زرد مخلوط شده است. به عنوان یک نتیجه، شما می توانید یک Bluette زیبا را ببینید، که نشان می دهد که یون های آهن سه گانه در راه حل وجود دارد. شما تجربیات دیدنی را در مورد مطالعه خواص آهن پیدا خواهید کرد.

واکنش های کیفیت به آهن (II)

یون های Fe 4 با نمک قرمز خون واکنش نشان می دهند. اگر یک بلوط زمانی تشکیل شود که نمک اضافه شود، این یون ها در محلول حضور دارند.



2021.
Polyester.ru - مجله برای دختران و زنان