Proprietățile fizice ale elementelor triadei de fier
Fierul, cobaltul și nichelul într-o stare liberă sunt metale de culoare alb-argintiu. Fierul are o nuanță cenușie, cobalt - roz, nichel - gălbui. Metalele pure sunt ductile, impuritățile minore își măresc duritatea și fragilitatea. Toate metalele au proprietăți magnetice.
Pentru polimorfismul de fier și cobalt este caracteristică. Fierul are patru modificări cristaline, modificări cobalt-două cristaline. Nichelul la presiune obișnuită cristalizează numai într-o latură cubică orientată spre față.
Metalele triadei de fier sunt refractare, în seria Fe-Co-Ni, punctul de topire scade. Se referă la metalele cu activitate medie.
În ceea ce privește chimia, fierul, cobaltul și nichelul se referă la metale cu activitate medie. În seria electrochimică a solicitărilor metalice, ele sunt situate la stânga de hidrogen, între zinc și staniu. Metalele pure la temperatura camerei sunt destul de stabile, activitatea lor crește foarte mult cu încălzirea, mai ales dacă acestea sunt într-o stare fin dispersată. Prezența impurităților reduce semnificativ stabilitatea metalelor.
Când încălzit în aer peste 200 ° C, fierul reacționează cu oxigenul pentru a forma oxizi de compoziție nonstoichiometric Fex O, fier fin arde pentru a produce un oxid mixt de fier (ll, III):
Cobaltul și nichelul reacționează cu oxigen la temperaturi ridicate, formând în principal oxizi ai elementelor divalente, având o compoziție variabilă în funcție de condițiile de producție:
Cu halogeni, metalele reacționează pentru a forma halogenuri:
Metalele sunt destul de rezistente la acțiunea fluorului, nichelul nu este distrus de fluor chiar și la o temperatură de căldură roșie.
Când reacționează cu azot la o temperatură scăzută, fierul, cobaltul și nichelul formează nitruri de diferite compoziții, de exemplu:
Interacțiunea cu sulf este exotermă și începe cu încălzire ușoară, având ca rezultat formarea de compuși non-stoechiometrice având compoziția aproape de ES:
Cu hidrogen, metalele triadei de fier nu formează compuși stoichiometrici, dar absorb hidrogen în cantități semnificative.
Cu carbon, bor, siliciu, fosfor, ele formează, de asemenea, compuși non-stoichiometrici atunci când sunt încălziți, de exemplu:
În apă, în prezența oxigenului, fierul este oxidat încet cu oxigenul în aer (corodare):
La o temperatură de 700-900 ° C, fierul încălzit reacționează cu vaporii de apă:
Cobaltul și nichelul cu apă nu interacționează.
Fierul reacționează cu soluțiile diluate de acizi clorhidric și sulfuric, formând săruri de fier (II):
cu azot diluat formează nitrat de fier (III) și un produs de reducere a acidului azotic a cărui compoziție depinde de concentrația de acid, de exemplu:
În condiții normale, concentrați (până la 70% în greutate) acizi sulfurici și acizi nitrici fier pasivat. Când este încălzit, este posibil să reacționeze cu formarea de săruri de fier (III):
În ceea ce privește acizii cobalt și fier rezistent la nichel reacționează lent cu acizi neoxidante pentru a forma săruri de cobalt (II) și nichel (II) și hidrogen. Cu acid azotic diluat, pentru a forma azotat de cobalt (II) și nichel (II) și produsul de reducere a acidului azotic, a cărei compoziție depinde de concentrația de acid:
În condiții normale, acizii sulfurici și nitrici concentrați pasivizează cobaltul și nichelul, deși într-o măsură mai mică decât fierul. Când se încălzește, este posibil să se interacționeze cu formarea sărurilor de fier ale metalelor divalente:
Soluțiile alcaline diluate pe metalele triadului de fier nu funcționează. Numai interacțiunea fierului cu topituri alcaline de oxidanți puternici este posibilă:
Pentru cobalt și nichel, interacțiunea cu topiturile alcaline nu este tipică.
Fierul, cobaltul și nichelul înlocuiesc metalele situate la dreapta în seriile electrochimice de solicitări ale soluțiilor lor de sare:
Pentru carbonili de fier din metal triadei caracterizate prin formarea, în care fier, cobalt și nichel au un grad de oxidare egal cu 0. carbonili de fier și nichel sunt obținute la presiune normală și o temperatură de 20-60 ° C:
Nichel carbonilii se formează la o presiune de 2,77-3,107 Pa și la o temperatură de 150-200 ° C:
Articole similare
-
Structura proteinelor, funcții, proprietăți fizico-chimice - stadopedia
-
Reacțiile chimice și particularitățile cursului lor - stadopedia
Trimiteți-le prietenilor: