Tvorenie, Sekundárneho vzdelávania a školy
Chemické a fyzikálne vlastnosti železa
Železo - známy chemický prvok. To sa vzťahuje k priemeru reaktívneho kovu. Vlastnosti a použitie železa bude prerokovaný v tomto článku.
Prevalencia v prírode
Tam je celkom veľké množstvo minerálnych látok, ktoré zahŕňajú Ferrum. Po prvé, je to magnetit. Je sedemdesiat-dva percent sa skladá zo železa. Jeho chemický vzorec - Fe 3 O 4. Tento minerál známy tiež ako magnetit. Má svetlo šedú farbu, niekedy s tmavo šedé až čierne s kovovým leskom. Jeho najväčšou vklad sa nachádza na Urale v SNS.
Ďalšie minerálne s vysokým obsahom železa - hematit - obsahuje sedemdesiat percent tohto prvku. Jeho chemický vzorec - Fe 2O 3. To je tiež nazývaný hematit. Má farbu z červeno-hnedej až červeno-šedý. Najväčšia baňa v SNS je v Krivoj Rog.
Obsah tretej minerálne FERRUM - limonite. Tu železo shestdesyat percent z celkovej hmotnosti. Táto kryštalická, tj. Vo svojej kryštálovej mriežky tkané molekuly vody, jeho chemický vzorec - Fe 2O 3 • H 2 O. Ako názov napovedá, tento minerál má žltohnedá farba, niekedy hnedý. On je jeden z hlavných súčastí prírodného okrovej a používa sa ako pigment. To je tiež nazývaný limonite. Najväčší miesto výskytu - Krym, na Urale.
Siderit, tzv siderit, štyridsať osem percent Ferrum. Jeho chemický vzorec - Fečo 3. Jeho štruktúra nie je homogénna, a skladá sa z inej farby sú spojené dohromady kryštálov: šedá, svetlo zelená, šedá, žltá, hnedá a ďalšie.
Tá je často v prírode sa vyskytujúci minerál s vysokým obsahom FERRUM - pyrit. To má chemický vzorec FeS 2. Železo v nej je štyridsať šesť percent z celkovej hmotnosti. Vzhľadom k atómu síry minerálu má zlatožltú farbu.
Mnohé zo skúmaných nerastov používaných na výrobu čistej železo. Okrem toho, hematit sa používa pri výrobe šperkov z prírodných kameňov. Pyritové inklúzie môžu byť prítomné v šperkov z lapis lazuli. Okrem toho, povaha železa nájdené v kompozícii živých organizmov - je to jedna z najdôležitejších súčastí bunky. Tento stopový prvok, musí vstúpiť do ľudského tela v dostatočnom množstve. Liečivé vlastnosti železa je do značnej miery spôsobené tým, že tento chemický prvok je základom hemoglobínu. Z tohto dôvodu je použitie Ferrum je dobré pre kondíciu krvi, a tým celého organizmu.
Hardware: Fyzikálne a chemické vlastnosti
Zoberme si poradie týchto dvoch veľkých oddielov. Fyzikálne vlastnosti železa - je jeho vzhľad, hustota, teplota topenia, atď. To znamená, že všetky charakteristické rysy látok, ktoré sú spojené s fyzikou ... Chemické vlastnosti železa - je jeho schopnosť reagovať s inými zlúčeninami. Začnime s prvou.
Fyzikálne vlastnosti železa
Vo svojej čistej forme za normálnych podmienok je pevná látka. Má striebro-šedú farbu a má zreteľne kovový lesk. Mechanické vlastnosti zahŕňajú úrovne železa tvrdosti podľa Mohsovej stupnice. To sa rovná štyri (priemer). Železo má dobrú elektrickú vodivosť a tepelnú vodivosť. Druhá funkcia môže byť pocit dotykom objekt železa v chladnej miestnosti. Vzhľadom k tomu, tento materiál rýchlo vedie teplo, sa v krátkej dobe vyžaduje veľkú časť svojej koži, takže sa cítite chlad.
Aj v fyzikálnych vlastností železa a jeho časť je feromagnetický. Čo je to? Železo, magnetické vlastnosti, ktoré môžeme vidieť na praktických príkladoch každý deň - jediný kov, ktorý má jedinečnú rozlišovaciu znak. To je preto, že účinná látka je schopná byť priťahovaný magnetickým poľom. A ukončenie posledného železa, magnetické vlastnosti, ktoré boli práve vytvorené, na dlhú dobu zostal sám magnet. Tento jav sa dá vysvetliť tým, že štruktúra z kovu je prítomné množstvo voľných elektrónov, ktoré sú schopné sa pohybovať.
Pokiaľ ide o chémiu
Tento prvok sa vzťahuje na kovy priemernej aktivity. Chemická železa vlastnosti sú typické pre všetky ostatné kovy (iných ako tie, ktoré sú napravo od vodíka v elektrochemickej rade). Je schopný reagovať na mnohé skupiny látok.
Začnime s jednoduchou
Železo reaguje s kilorodom, dusík, halogén (jód, bróm, chlór, fluór), fosforu, uhlíka. Prvá vec, aby zvážila - reakcia s Oxygenic. Pri spaľovaní Ferrum sú tvorené jeho oxidy. V závislosti na reakčných podmienkach a pomeroch medzi oboma stranami, ktoré sa môžu meniť. Ako príklad takýchto interakcií môže mať za následok nasledujúce reakčné rovnice: 2FE + O 2 = 2FeO; 4Fe + 3O 2 = 2FE 2O 3; 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4. A vlastnosti oxidu železa (ako fyzikálne a chemické), sa môže meniť, v závislosti na jeho druhu. Tieto reakcie prebiehajú pri vysokých teplotách.
Ďalšie - interakcie s dusíkom. To môže tiež dôjsť iba za podmienky kúrenia. Ak vezmeme v šiestich molí železa na mol dusíka získanie dvoch molí nitridu železa. Reakčná rovnica je nasledovné: 6Fe + N 2 = 2FE 3 N.
Reakciou s fosfor je tvorený fosfid. Pre reakciu, tieto zložky sú nevyhnutné: tri Ferrum mol - na mol fosforu, je vytvorený ako výsledok jedného mólu fosfid. Rovnica môže byť zapísaný takto: 3Fe + P = Fe 3 S.
Ďalej, interakcie môžu byť izolované zo základných sírnych látok reakcií. Tak je možné získať sulfid. Princíp, na ktorom je proces tvorby látky, podobné tým, ktoré sú popísané vyššie. Konkrétne, tam je adičný reakcia. Pre všetky chemické interakcie tohto druhu vyžaduje špeciálne podmienky, a to predovšetkým vo vysokej teplote, a to najmenej - katalyzátory.
Je tiež bežné v chemickom priemysle reakcii medzi železom a halogény. Táto chlorácie, bromace, jodácia, fluoráciu. Ako sám názov reakcie, proces vstupu do Ferrum atómy chlóru / brómu / jódu / fluoridu za vzniku chloridu / bromid / jodid / fluorid, resp. Tieto materiály sú široko používané v rôznych priemyselných odvetviach. Okrem toho, železo je možné pripojiť s kremíkom pri vysokých teplotách. Vzhľadom k tomu, že chemické vlastnosti železa sú rôzne, sa často používa v chemickom priemysle.
Ferrum a zložité látky
Z jednoduché látky prejsť na molekuly, ktoré sa skladajú z dvoch alebo viacerých rôznych chemických prvkov. Prvá vec, ktorú spomenul - Ferrum reakciu s vodou. Tam sú uvedené základné vlastnosti železa. Po zahriatí vody spolu so železom tvorený základné oxid (nazýva sa tak preto, že tvoria hydroxid, inými slovami, pri interakcii s rovnakou vodou - báza). Takže, ak vezmeme jeden mol oboch zložiek sa vytvorí také látky, ako je železo uhličitého a plynného vodíka s štipľavý zápach - ako v molárnom pomere jedna ku jednej. Rovnica týchto reakcií môže byť zapísaný takto: Fe + H 2 O = FeO + H2. V závislosti na pomeroch, v ktorých pre zmiešanie dvoch zložiek, je možné získať di- alebo železa oxid. Obe z týchto látok sú veľmi bežné v chemickom priemysle a tiež v mnohých ďalších priemyselných odvetviach.
S kyselinami a soli
Vzhľadom k tomu, železo je naľavo od vodíka v elektrochemické rade kovov činnosti, spososoben to vytlačiť aktívny prvok zlúčenín. Príkladom toho je substitučná reakcia, ktorá môže byť pri pridávaní železa s kyselinou. Napríklad, ak je zmiešané v rovnakých molárnych pomeroch železa a kyseliny síranu (aka sírovej) priemerné koncentrácie, V dôsledku toho môžeme získať síran železnatý (II) a vodík v rovnakých molárnych pomeroch. Rovnica takéto reakcie by vyzerať napríklad takto: Fe + H 2SO 4 = FeSO 4 + H 2.
Pri interakcii s soli železa prejavuje zníženie vlastnosti. To znamená, že jeho použitie je možné odlíšiť od menej aktívne kovové soli. Napríklad, ak vezmeme jedného móle síranu meďnatého a v rovnakom Ferrum, môžeme získať síran železnatý (II) a medi v rovnakých molárnych pomeroch.
Hodnota pre organizmus
Jedným z najčastejších v kôre chemických prvkov - železa. Vlastnosti hmoty sme už považované, a teraz sa dostávame k tomu z biologického hľadiska. Železo má veľmi dôležitú funkciu na bunkovej úrovni a na úrovni celého organizmu. V prvom rade je železo základom takéhoto proteínu je hemoglobín. Je nevyhnutné, aby prenosu kyslíka krvou z pľúc do všetkých tkanív, orgánov, do každej bunky v tele, najmä mozgových neurónov. Z tohto dôvodu, prospešné vlastnosti železa nemôže byť príliš veľký dôraz.
Okrem toho, že je postihuje kroveobrazovanie, Ferrum je tiež dôležitý pre normálne fungovanie štítnej žľazy (to vyžaduje nielen jód, ako sa niektorí domnievajú). Tiež, železo sa podieľa na intracelulárnom metabolizme, reguluje imunitný systém. Konkrétnejšie železo vo veľkom množstve sa nachádza v pečeňových bunkách, pretože pomáha neutralizovať škodlivé látky. On je tiež jeden z hlavných zložiek mnohých druhov enzýmov v našom tele. Denná ľudská strava by mala obsahovať desať až dvadsať miligramov stopového prvku.
Potraviny bohaté na železo
Taká kopa. Jedia aj rastlinného a živočíšneho pôvodu. Prvá - to je obilniny, strukoviny, obilniny (najmä pohánka), jablká, huby (biela), sušené ovocie, šípky, hrušky, broskyne, avokádo, tekvica, mandle, figy, paradajky, brokolica, kapusta, čučoriedky, černice, zeler, atď . Po druhé - pečeň, mäso. Použitie obsahu produktu vysokej železa je zvlášť dôležité v priebehu tehotenstva, ako telo plodu vytvoreného vyžaduje veľké množstvo mikroživiny pre správny rast a vývoj.
Známky nedostatku železa v tele
Symptómy príliš malom množstve Ferrum do tela sú únava, konštantný zmrazenie ruky a nohy, depresia, lámavé vlasy a nechty, zníženie intelektuálne aktivita, poruchy trávenia, nízky výkon, zlá funkcia štítnej žľazy. Ak zistíte, že niektoré z týchto príznakov, je nutné zvýšiť počet produktov, ktoré obsahujú železo vo vašej strave alebo si kúpiť vitamíny alebo doplnky obsahujúce Ferrum. Tiež sa uistite, aby sa poraďte so svojím lekárom, ak niektorý z týchto príznakov sa cítite zle.
Používanie Ferrum priemysel
Aplikácie a vlastnosti železa spolu úzko súvisia. Vzhľadom k svojej feromagnetické sa používa pre výrobu magnetov - ako slabším pre použitie v domácnosti (upomienkové magnety na chladničku, atď ...) a silnejším - na priemyselné účely. Vzhľadom k tomu, že sa považuje za kov má vysokú pevnosť a tvrdosť, s jeho staroveku používa pre zbrane, brnenia a ďalších vojenských a prístrojoch. Mimochodom, v starom Egypte bolo známe, raketový železa s vlastnosťami, lepšie ako u bežného kovu. Tiež špeciálne železo bol použitý v starom Ríme. Z nej vyrába elitnej zbraň. Štít alebo meč z meteorického kovu, môže mať len veľmi bohatú a úspešnú muža.
Všeobecne platí, že kov, ktorý považujeme v tomto článku, je najuniverzálnejší zo všetkých použitých látkach, ktoré skupina. Po prvé, on robil ocele a liatiny, ktoré sa používajú na výrobu rôznych produktov potrebných v priemysle aj v každodennom živote.
Liatina s názvom železo a zliatiny uhlíka, pričom druhá prítomný v množstve od 1,7 do 4,5 percenta. V prípade, že druhý je nižšia ako 1,7 percenta, potom sa tento typ zliatiny známe ako oceľ. Ak je prítomný v zložení asi 0,02 percent uhlíka, potom sa jedná o bežné komerčné železo. Prítomnosť uhlíka v zliatine potrebné pre dodanie väčšiu pevnosť, tepelnú stabilitu, odolnosť proti korózii.
Ďalej v oceli môže obsahovať mnoho ďalších prvkov ako nečistoty. Tento mangánu, a fosfor a kremík. Aj v tomto druhu zliatiny na dosiahnutie určitých vlastností sa môžu pridať chróm, nikel, molybdén, volfrám, a mnoho ďalších chemických prvkov. Druhy z ocele, v ktorom je veľké množstvo oxidu kremičitého prítomného (o štyri percentá), používané ako transformátor. Tí v zložení, z ktorých mnoho mangánu (až dvanásť alebo štrnásť percent) nachádzajú uplatnenie pri výrobe dielov železníc, mlyny, brúsky a ďalšie nástroje, ktorého časti sú podliehajú rýchlemu oteru.
Molybdén sa zavádza do zloženia zliatiny, tak, aby bol tepelne stabilný - ako napríklad ocele použitej v nástroji. Okrem toho, pre získanie všetky známe a bežne používané v domácnostiach vo forme nožov a ďalších nástrojov pre domácnosť z nerezovej ocele, musí byť pridané v chrómu, niklu a titánu. A za účelom získania nárazu odolné, vysoká pevnosť, ťažnosť, stačí pridať vanádu. Pri vstupe do nióbu možno dosiahnuť vysokú odolnosť proti korózii a chemicky agresívnych látok.
Minerál magnetit, čo bolo spomenuté skôr v tomto článku, treba vyrábať pevné disky, pamäťové karty a iné zariadenia tohto typu. V dôsledku magnetických vlastností železa možno nájsť v zariadení transformátorov, motorov a ďalších elektronických výrobkov. Navyše, železo môžu pridať ďalšie kovové zliatiny pre dodanie väčšiu pevnosť a mechanickú stabilitu. Síran tento prvok sa používa v záhradníctve na ničenie škodcov (spolu s síran meďnatý).
získanie železo
V podstate aktívny kov sa extrahuje zo svojich dvoch hlavných minerálov: magnetit a hematit. Urobte to so znížením železa z jeho zlúčenín uhlíka vo forme koksu. To sa robí v šachtovej peci, v ktorom je teplota dosiahne dvetisíc stupňov Celzia. Okrem toho, že je spôsob, ako obnoviť Ferrum vodíka. Pre tento účel je prítomnosť prípadne z vysokej pece. Na vykonávanie tohto spôsobu má zvláštne hliny, sa mieša s drveným rudy a spracuje s vodíkom v šachtovej peci.
záver
Vlastnosti a použitie železa meniť. Toto je možno najdôležitejšie v našom živote kovu. Stávať sa známy pre človeka, vzal miesto bronzu, ktorý v tom čase bol hlavným materiálom pre výrobu nástrojov a zbraní. Oceľ a železo v mnohých ohľadoch lepší ako zliatiny medi a cínu, pokiaľ ide o fyzikálne vlastnosti, odolnosť voči mechanickému namáhaniu.
Okrem toho, žehlička na našej planéte je bežnejšie, než mnoho iných kovov. Hmotnostný podiel v zemskej kôre je takmer päť percent. Jedná sa o štvrtú najhojnejšia chemický prvok v prírode. Aj tento chemický prvok je pre normálne fungovanie tela živočíchov a rastlín veľmi dôležitá, a to najmä preto, že je založená na zastavanej hemoglobínu. Železo je esenciálny stopový prvok, ktorého použitie je dôležité pre zdravie a normálne fungovanie orgánov. Okrem vyššie, to je jediný kov, ktorý má jedinečné magnetické vlastnosti. Bez Ferrum je nemožné si predstaviť svoj život.
Similar articles
Trending Now