Свойства и применение железа
Железо - один из самых распространенных металлов в земной коре. Свойства и использование железа. Доменная печь. Железные руды – гематит и магнетит. Выплавка чугуна из железной руды. Комплексные соединения железа.
| Рубрика | Химия |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.05.2007 |
| Размер файла | 10,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
6
Муниципально образовательное учреждение средняя образовательная школа №39
Четвертной проект на тему:
«Строение и свойства железа»
Выполнил:
Проверил:
Хабаровск 2007г.
Содержание
1. Введение……………………………………………………3
2. Свойства и использование железа. Доменная печь…………..…..4
3. Список литературы…………………………………………………..8
Введение
Железо - один из самых распространенных металлов в земной коре. Люди научились извлекать железо из руды и обрабатывать его около 4 тыс. лет назад.
Содержание железа в земной коре составляет 4,65%, а в целом наша планета состоит из железа почти на 35%. В основном оно сосредоточено в земном ядре.
В природе железо встречается в виде оксидов (соединений с кислородом) железных рудах. Две основные железные руды - это гематит и магнетит. Гематит - одна из основных железных руд. Этот минерал часто образует комки, похожие на почки, - конкреции.
С XIV в. для выплавки чугуна из железной руды, смешанной с коксом, стали применять доменные печи. Чугун - это почти чистое железо с примесью углерода, который включается в железо в доменной печи при сгорании кокса. Углерод придает чугуну твердость.
Со второй половины XIX в. все больше чугуна начали перерабатывать в сталь. Сталь содержит меньше углерода, чем чугун, и поэтому она более пластична и устойчива к резким ударным нагрузкам. При выплавке стали углерод частично удаляют из чугуна путем продувания кислорода через расплав и добавляют в сталь разные металлы, каждый из которых придает ей особые свойства.
Свойства и использование железа. Доменная печь.
Железную руду, кокс и известняк помещают в шахту доменной печи. Руда содержит оксид железа, кокс получают нагреванием угля без доступа воздуха, а известняк состоит из карбоната кальция. Горячий воздух подается в нижнюю часть доменной печи. По мере сгорания кокса содержащийся в нем углерод вступает в реакцию с кислородом воздуха, в ходе которой образуется оксид углерода. Горящий кокс нагревает сырье в нижней части печи до температуры выше 1600 градусов по Цельсию. При такой температуре кислород, содержащийся в оксиде железа, вступает в реакцию оксидом углерода. В результате получается диоксид углерода, а из руды высвобождается практически чистое железо(чугун) и стекает на дно печи. Расплавленный чугун выливают из нижней части печи каждые 3-4 часа. Известняк взаимодействует с песком, глиной и другими содержащимися в руде примесями, образуя так называемый шлак. Расплавленный шлак, будучи легче чугунного расплава, скапливается на поверхности металла и время от времени удаляется из печи через специальное отверстие - летку.
Железо - VIII В группы.
Электронная конфигурация его тома:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d .Это металл, простое вещество - восстановитель средней силы. Основные степени окисления железа в соединениях:+2,+3. оксид железа (II) FeO - основный оксид, его гидратная форма Fe(OH)2 - нерастворимое основание, обладает восстановительными свойствами. Оксид железа (III)Fe2O3 - основный оксид с признаками амфотерного оксида. Его гидроксид Fe(OH)3- амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Соединения железа(III) - слабые окислители. Из соединений железа они наиболее химически инертны.
Чистое железо, не содержащее примесей, - прочный и пластичный металл, который легко куется и прокатывается. Железо притягивается магнитом. Плотность металла 7,87 г/смі, относится к тяжелым металлам(черная металургия). Температура плавления 1535 градусов по Цельсию, кипения - 3200 градусов по Цельсию.
С простыми веществами железо реагирует только при высокой температуре: сгорает на воздухе с образованием оксида Fe2O3, хлором окисляется Fe +3 .
2Fe+3Cl2=2FeCl3 - хлорид железа (III).
При нагревании с серой образуется сульфид железа (II)FeS,с углеродом - карбид железа Fe3C.
В разбавленных растворах хлороводородной (соляной) и серной кислот железо растворяется с образованием соединений Fe(II):
Fe+2HCl=FeCl2+H2.
Разбавленная азотная и концентрированная серная кислота окисляют железо до Fe+3:
Fe+4HCl=Fe(NO3)3+NO+2H2O,
2Fe+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O.
Концентрированная азотная кислота пассивирует железо, создавая на поверхности защитную оксидную пленку.
Железо вытесняет малоактивные металлы из растворов их солей:
Fe+CuSO4=FeSO4=Cu.
Гидроксид железа (II) окисляется кислородом воздуха:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3.
Соединения железа (III) - оксид и гидроксид - обладют амфотерными свойствами. Так, оксид реагирует при нагревании с основными оксидами:
Fe2O3+CaO=Ca(FeO2)2.
Свежеосажденный гидроксид железа (III) легко растворяется в кислотах:
Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O.
В щелочах Fe(OH)3 растворяется только при длительном кипячении:
Fe(OH)3+NaOH=Na[Fe(OH)4].
Железо (III) образует многочисленные комплексные соединения: гидратные комплексы при гидролизе. Качественными реакциями на ионы Fe+3 и Fe+3 также являются реакции с образованием окрашенных комплексных соединений:
Fe+2
FeSO4+K3[Fe(CN)6]=KFe[Fe(CN)6]+K2SO4
4FeCl3+3K4[Fe(CN)6]=Fe4[Fe(CN)6]3+12KCl
Взаимопереходы ионов железа при передаче электронов:
Fe+2 Fe+3
обусловливают работу дыхательных ферментов (цитохромов) , в частности, гемоглобина, переносящего кислород от органов дыхания ко всем клеткам организма.
Список литературы
1. «Химия и научно-технический прогресс», И.Н.Семенов, А.С.Максимов, А.А.Макареня, Москва “Просвещение” 1999г. .(для учеников 10-11 классов)
2. «Энциклопедический словарь юного химика», Москва 2000г.
3. «Необычные свойства обычных металлов», В.А.Займовский, Т.Л.Колупаева, библиотека “Квант”
Подобные документы
Место железа в таблице Менделеева как одного из самых распространённых в земной коре металлов. Железо в трудах ученых, его физические свойства. Железосодержащие органические соединения. Лечебное применение элемента и этиология его дефицита в организме.
курсовая работа [42,9 K], добавлен 27.05.2013Распространение железа в земной коре и в мировом океане; биохимические свойства, сплавы, соединения; значение для жизнедеятельности живых организмов. Содержание железа в пище, его усвоение, причины дефицита; диагностическое и лечебное применение.
реферат [34,3 K], добавлен 02.12.2010История производства и использования железа. Общая характеристика элемента, строение атома. Степени окисления и примеры соединений, основные реакции. Нахождение железа в природе, применение. Содержание железа в земной коре. Биологическая роль железа.
презентация [5,3 M], добавлен 09.05.2012Запасы железных руд России. История получения железа. Основные физические и химические свойства железа. Способы обнаружения в растворе соединений железа. Применение железа, его сплавов и соединений. Сплавы железа с углеродом. Роль железа в организме.
реферат [19,6 K], добавлен 02.11.2009Электронное строение железа, характерные степени окисления. Нахождение железа в природе, способы получения, применение. Парамагнитные сине-зеленые моноклинные кристаллы. Соединения железа, их физические и химические свойства, биологическое значение.
реферат [256,2 K], добавлен 08.06.2014История открытия железа. Положение химического элемента в периодической системе и строение атома. Нахождение железа в природе, его соединения, физические и химические свойства. Способы получения и применение железа, его воздействие на организм человека.
презентация [8,5 M], добавлен 04.01.2015Физические свойства элементов VIIIB группы и их соединений, в частности, соединений железа. Анализ комплексных соединений железа (II) и железа (III) с различными лигандами с точки зрения теории кристаллического поля. Строение цианидных комплексов железа.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 24.02.2011Строение и химические свойства сульфата железа (II), азотной и серной кислоты. Кристаллогидраты, двойные соли. Плотность и температура кипения азотной кислоты. Получение сернокислого железа (III) окислением сернокислого железа (II) азотной кислотой.
курсовая работа [92,2 K], добавлен 07.11.2014Понятие и классификация магнитных оксидов железа, их разновидности, физические и химические свойства, отличительные особенности. Получение y-Fe2O3 и Fe3O4, сферы его практического применения, определение и оценка магнитных свойств данного соединения.
курсовая работа [30,7 K], добавлен 16.10.2011Нахождение металла в природе, характеристика его типичных минералов. Способы получения и области применения. Физические и химические свойства его аллотропных модификаций. Углерод - основной легирующий элемент. Описание синтеза оксидов железа (II) и (III).
курсовая работа [71,0 K], добавлен 24.05.2015
