Ферум. Залізо. Фізичні та хімічні властивості заліза

Тема:   Ферум. Залізо. Фізичні та хімічні властивості заліза. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму.

      Сьогодні ми з вами продовжуємо вивчати другий розділ з курсу неорганічної хімії, який має назву ”Прості речовини: метали та неметали”. Метали відомі здавна. Ще зі стародавності люди знали сім хімічних елементів, серед них і метал, який ми починаємо вивчати.
     Яку просту речовину ми швидше за все розуміємо під словом метал? Залізо. Так, дійсно, саме цю речовину ми використовували і використовуємо найширше.
 Ферум – хімічний елемент.
 Характеристика елемента Феруму по положенню у періодичній системі Д. І. Менделєєва.
1) Ферум.
2) Fe.
3) Ar (Fe) = 56.
4) (26, період 4, VІІІ, побічна).
5) (+26, nр=26, nn=30, nе=26).
6) ІІ, ІІІ.
7) Ме.
8) Fe - залізо.

D - елемент, на зовнішньому 4-s рівні два електрони, важливу роль відіграє передзовнішній d-підрівень. Ступені окиснення  – +2 і +3, оскільки в реакціях бере участь один електрон  d – підрівня, валентності –  ІІ і ІІІ.

 Залізо – проста речовина.
Ферум утворює одну просту речовину – залізо, молекулярна формула якої Fe.
Відносна молекулярна маса заліза:
( Mr (Fe) = 56.
 Фізичні властивості заліза.
Залізо – тверда речовина, сріблясто – білого кольору, без запаху та смаку, з добре вираженим металевим блиском, не розчинний у воді, м’який, досить ковкий, з густиною більшою за воду. Подібно до інших металів добре проводить тепло та електричний струм).                                                                                                                  

Тпл.=1539˚С. Густина - 7,87г/см3.

 

Природні сполуки Феруму.

  4% маси – у земній корі у складі сполук. У вільному стані трапляється в метеоритах.

Основні руди:

-магнітний залізняк,  Fe3О4, магнетит;

-червоний залізняк, Fe2О3, гематит;

-бурий   залізняк, Fe2О3 ∙ nН2О, лимоніт.

Хімічні властивості заліза.
 Взаємодія заліза з неметалами: киснем та сіркою.
Взаємодія заліза із сіркою.
 Fe  + S = Fe S
Взаємодія заліза з водою.                                                                                                                      

4Fe  +  6Н2О +3 О2  = 4Fe(ОН) 3  

Взаємодія заліза з  киснем.
Під час горіння заліза в кисні утворюється речовина бурого кольору. Це залізна окалина, яка являє собою сукупність двох оксидів Феруму, які утворюються під час горіння. Чому двох? Справа в тому, що Ферум має дві валентності ІІ та ІІІ, тому під час горіння утворюється саме два оксиди.

Взаємодія заліза з кислотами.

Взаємодія заліза з розчинами хлоридної, сульфатної та нітратної кислот різної концентрації.
Залізо взаємодіє з хлоридною, розбавленою сульфатною кислотами з виділенням водню й утворенням солей  Ферум(ІІ).  

Fe + H 2SO4    = FeSO4    +  H 2

Із концентрованими нітратною і сульфатною кислотами залізо за звичайних умов майже не реагує.Тому ці кислоти транспортують у залізних цистернах.При нагріванні взаємодіє:

Fe + H 2SO4 (конц.)  = Fe2(SO4) 3   +  SO2    +  Н2О

Реакція із солями (при цьому утворюються солі  Феруму(ІІ)):  

3Fe    +  2BiCl3  =  3FeCl2  +  2Bi

 Висновки:
1. Залізо реагує з простими речовинами, а саме: сіркою та киснем.
2. Обидві реакції потребують попереднього нагрівання. Їх перебіг супроводжується виділенням тепла та світла).