Greutatea atomului

Proprietățile fizice ale fierului depind de culmea purității sale. Fierul pur este un metal suficient de plastic, de culoare alb argintiu. Densitatea fierului este de 7,87 g / cm3. Punctul de topire este de 1539 ° C. Spre deosebire de multe alte metale, fierul prezintă proprietăți magnetice.







Fierul pur în aer este destul de stabil. În practică, se utilizează fier, care conține impurități. Când este încălzit, fierul este suficient de activ împotriva multor nemetalici. Să luăm în considerare proprietățile chimice ale fierului în exemplul de interacțiune cu metalele tipice: oxigen și sulf.

Când fierul arde în oxigen, se formează un compus de fier cu oxigen, care se numește scară de fier. Reacția este însoțită de eliberarea căldurii și a luminii. Să facem ecuația reacției chimice:


Când este încălzit, fierul reacționează violent cu sulful pentru a forma sulfură de ferum (II). Reacția este, de asemenea, însoțită de eliberarea căldurii și a luminii. Să facem ecuația reacției chimice:

Fierul este utilizat pe scară largă în industrie și viața de zi cu zi. Vârsta de fier - o epocă în dezvoltarea omenirii, care a început la începutul primului mileniu î.en în legătură cu răspândirea topirii fierului și fabricarea sculelor de fier și a armelor militare. Vârsta de fier a venit să înlocuiască epoca bronzului. Oțelul a apărut pentru prima dată în India în secolul al X-lea î.Hr., fontă - numai în Evul Mediu. Fierul pur este folosit pentru a produce nuclee de transformatoare și electromagneți, precum și în producerea de aliaje speciale. În cea mai mare parte, aliajele de fier sunt folosite în practică: fontă și oțel. Fonta este utilizată la fabricarea de piese turnate și oțel, oțel - ca material structural și de scule, care prezintă rezistență la coroziune.

Sub influența oxigenului atmosferic și umiditatea sunt transformate în aliaje de fier rugina. ruginirea Produsul poate fi descris prin formula chimică Fe 2 O 3 · hH 2 O. O șesime din rugina de fier topit moare, astfel încât problema coroziunii este foarte importantă. metode de protecție la coroziune sunt foarte diverse. Cele mai importante sunt: ​​protejarea stratului de suprafață a metalului, crearea de aliaje cu proprietăți anticorozive, electrochimice, schimbarea mediului. acoperiri de protecție sunt împărțite în două grupe: metal (zinc acoperit cu fier, crom, nichel, cobalt, cupru) și nemetalice (lacuri, vopsele, materiale plastice, cauciuc, ciment). Atunci când se administrează în compoziția aliajelor aditivi speciali preparat din oțel inoxidabil.

Fier. Prevalența fierului în natură. Rolul biologic al fierului

Al doilea element chimic important după oxigen, ale cărui proprietăți vor fi studiate, este Ferum. Fierul este un element metalic care formează o substanță simplă - fierul. Fierul face parte din al optulea grup al subgrupului secundar al tabelului periodic. Conform numărului grupului valența maximă de fier trebuie să fie opt, dar în compușii Ferum manifestă adesea valență doi și trei, precum și compuși cunoscuți cu fier șase valență. Masa atomică relativă a fierului este de cincizeci și șase.

Conform comun ca o parte din scoarța terestră Ferum clasat printre elementele metalice a doua după aluminiu. Fracția de masă a fierului din scoarța pământului este de aproape cinci procente. În starea nativă de fier este foarte rar, de obicei, numai sub formă de meteoriți. Este în această formă și strămoșii noștri au putut să se întâlnească pentru prima dată, cu fierul de călcat și o evaluează ca un material foarte bun pentru a face unelte. Se crede că fierul este principalul constituent al miezului globului. De multe ori Ferum apare în natură în compoziția minereurilor. Cele mai importante sunt: ​​minereu de fier magnetic (magnetită) Fe 3 O 4. minereu de fier roșu (hematita) Fe 2 O 3 minereu de fier brun (limonit) Fe 2 O 3 · nH 2 O, pirita (pirita) FeS 2. siderit ( siderit) FeCO3, goethite FeO (OH). In apele multor surse minerale conținute Fe (NSO 3) 2, și alte săruri de fier.

Fierul este un element vital. În corpul uman, ca și animalele, ferumul este prezent în toate țesuturile, dar cea mai mare parte (aproximativ trei grame) este concentrată în bilele de sânge. Atomii de fier ocupă o poziție centrală în moleculele de hemoglobină, hemoglobina se datorează colorării și capacității de a atașa oxigenul la scindare. Fierul este implicat în procesul de transfer de oxigen din plămâni în țesuturile corpului. Nevoia de zi cu zi pentru un organism în Ferum este de 15-20 mg. Cantitatea sa totală intră în corpul uman cu hrană vegetală și carne. Cu pierderea sângelui, nevoia de Ferum depășește cantitatea pe care o primește o persoană cu alimente. Lipsa fierului în organism poate duce la o afecțiune care se caracterizează printr-o scădere a numărului de globule roșii și a hemoglobinei din sânge. Preparatele medicale de fier trebuie luate numai conform instrucțiunilor medicului.







Proprietăți chimice ale oxigenului. Reacția compusului. Conceptul de oxizi, oxidare și ardere. Condiții pentru debutul și încetarea arderii

Oxigenul reacționează energic cu multe substanțe. Dacă adăugați cărbune strălucitor la un vas cu oxigen, acesta arde incandescent și arsuri. Să facem ecuația reacției chimice:

C + O NaHCO2 = CO NaHC02

Sulful S arde în oxigen cu o flacără albastră strălucitoare, cu formarea unei substanțe gazoase - dioxid de sulf. Să facem ecuația reacției chimice:

S + O NaHCO2 = SO NaHCO2


Fosforul P arde în oxigen cu o flacără luminată pentru a forma un fum alb gros, care constă din particule solide de oxid de fosfor (V). Să facem ecuația reacției chimice:

4P + 5O NaHCO2 = 2P NaHC03 NaHC03

Ecuațiile reacțiilor de interacțiune a oxigenului cu cărbune, sulf și fosfor combină faptul că din cele două substanțe de pornire în fiecare caz se formează o substanță. Astfel de reacții, în urma cărora se formează o singură substanță (produs) din mai multe substanțe inițiale (reactivi), se numesc reacții de reacție.

Produsele interacțiunii oxigenului cu substanțele considerate (cărbune, sulf, fosfor) sunt oxizi. Oxizii sunt substanțe complexe care conțin două elemente, dintre care unul este oxigen. Aproape toate elementele chimice formează oxizi, cu excepția unor elemente inerte: heliu, neon, argon, krypton și xenon. Există câteva elemente chimice care nu se combină direct cu oxigenul, cum ar fi Aurum.

Reacțiile chimice ale interacțiunii substanțelor cu oxigenul sunt numite reacții de oxidare. Conceptul de "oxidare" este mai general decât conceptul de "ardere". Combustia este o reacție chimică în care oxidarea substanțelor este însoțită de eliberarea căldurii și a luminii. Următoarele condiții sunt necesare pentru combustie: contactul apropiat al aerului cu o substanță combustibilă și încălzirea până la temperatura de aprindere. Pentru diferite substanțe, temperatura de aprindere are valori diferite. De exemplu, temperatura de aprindere a prafului de lemn este de 610 ° C, sulf - 450 ° C, fosfor alb de 45 - 60 ° C. Pentru a preveni apariția arderii, este necesar să se excita cel puțin una dintre condițiile menționate anterior. Adică este necesar să se îndepărteze substanța combustibilă, să se răcească sub temperatura de aprindere, pentru a bloca accesul la oxigen. Procesele de ardere însoțesc viața noastră de zi cu zi, astfel încât toată lumea trebuie să cunoască condițiile de originea și încetarea arderii, precum și pentru a se conforma cu normele necesare pentru manipularea substanțelor inflamabile.

Ciclul oxigenului în natură. Utilizarea oxigenului, rolul său biologic

Aproximativ un sfert din atomii din toată materia vie sunt oxigen. Din moment ce numărul total de atomi de oxigen din natură este invariabil, cu îndepărtarea oxigenului din aer datorită respirației și a altor procese, trebuie să aibă loc reaprovizionarea acestuia. Cele mai importante surse de oxigen în natura inanimată sunt dioxidul de carbon și apa. Oxigenul intră în atmosferă, în principal, ca urmare a procesului de fotosinteză, în care participă acest lucru. O sursă importantă de oxigen este atmosfera Pământului. O parte din oxigen este formată în părțile superioare ale atmosferei datorită disocierii apei sub acțiunea radiației solare. Unele dintre oxigen este eliberat de plante verzi în procesul de fotosinteză cu cenușă-două-o și în-două. La randul sau, atmosfera se formeaza ca urmare a reactiilor de ardere si respiratie a animalelor. Atmosferice o-două sunt cheltuite pentru formarea ozonului în părțile superioare ale atmosferei, procesele oxidative ale intemperiilor rocilor, în procesul de respirație a animalelor și în reacțiile de combustie. Transformarea lui b-doi în tse-o-doi conduce la eliberarea de energie, respectiv, pentru a converti această o-două în o-două energie trebuie să fie consumată. Această energie se dovedește a fi Soarele. Astfel, viața de pe Pământ depinde de procesele chimice ciclice care sunt posibile datorită pătrunderii energiei solare.

Utilizarea oxigenului se datorează proprietăților sale chimice. Oxigenul este folosit pe scară largă ca agent de oxidare. Se utilizează pentru sudarea și tăierea metalelor, în industria chimică - pentru obținerea de compuși diferiți și intensificarea anumitor procese de producție. In oxigen tehnologie spațială folosită pentru arderea hidrogenului și a altor combustibili, aviație - atunci când zboară la altitudini mari, în chirurgie - pentru a menține pacienții cu dificultăți de respirație.

Rolul biologic al oxigenului se datorează capacității sale de a menține respirația. O persoană are nevoie de 0,5 dm3 de oxigen pe minut pentru un minut, în timpul zilei - 720 dm 3., iar în cursul anului - de 262,8 m 3 de oxigen.

Extracția oxigenului în laborator. Conceptul de catalizator. Reacții de descompunere

În laborator, oxigenul este extras din descompunerea anumitor substanțe complexe care conțin oxigen. Reacția de descompunere se numește o reacție chimică, ca urmare a faptului că mai multe substanțe (produse de reacție) sunt formate dintr-o singură substanță (reactiv). Să luăm în considerare exemplele celor mai importante reacții care trebuie să fie zastovovuyutsya pentru a obține oxigen în laborator.

1. Reacția descompunerii termice a permanganatului de potasiu. Să facem ecuația reacției chimice:

Substanța de potasiu-mangan-o-patru este distribuită pe scară largă în viața de zi cu zi numită "permanganat de potasiu". Oxigenul format este arătat de un fascicul strălucitor care se aprinde puternic la deschiderea tubului de ieșire a gazului al dispozitivului în care se desfășoară reacția sau când este introdus într-un vas cu oxigen.

2. Reacția descompunerii peroxidului de hidrogen în prezența oxidului de mangan (IV). Să facem ecuația reacției chimice:

Peroxidul de hidrogen este de asemenea bine cunoscut din viața de zi cu zi. Poate fi folosit pentru a trata zgârieturile și rănile mici (o soluție de două până la două-trei procente trebuie să fie în fiecare trusă de prim ajutor). Multe reacții chimice sunt accelerate în prezența anumitor substanțe. În acest caz, reacția de descompunere a peroxidului de hidrogen accelerează manganul-o-două, însă manganul-o-două nu este consumat și nu face parte din produsele de reacție. Manganul pe două este catalizatorul.

Catalizatorii sunt substanțe care accelerează reacțiile chimice, dar ele însele nu sunt consumate. Catalizatorii nu sunt utilizați pe scară largă în industria chimică, ci joacă, de asemenea, un rol important în viața umană. Catalizatori naturali, numiți enzime implicate în reglarea proceselor biochimice.

Oxigenul, așa cum am menționat deja mai devreme, este puțin mai greu decât aerul. Prin urmare, acesta poate fi asamblat prin deplasarea aerului într-un vas plasat cu o deschidere în sus.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: