Властивості і застосування заліза

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Муниципально освітній заклад середня освітня школа № 39
Четвертний проект на тему:
«Будова і властивості заліза»
Виконав:
Перевірив:
Хабаровськ 2007р.
Зміст
1. Введення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
2. Властивості та використання заліза. Доменна піч ... ... ... ... .. ... .. 4
3. Список літератури ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 8
Введення
Залізо - один з найпоширеніших металів в земній корі. Люди навчилися добувати залізо з руди і обробляти його близько 4 тис. років тому.
Вміст заліза в земній корі становить 4,65%, а в цілому наша планета складається з заліза майже на 35%. В основному воно зосереджено в земному ядрі.
У природі залізо зустрічається у вигляді оксидів (сполук з киснем) залізних рудах. Дві основні залізні руди - це гематит і магнетит. Гематит - одна з основних залізних руд. Цей мінерал часто утворює грудки, схожі на нирки, - конкреції.
З XIV ст. для виплавки чавуну з залізної руди, змішаної з коксом, стали застосовувати доменні печі. Чавун - це майже чисте залізо з домішкою вуглецю, який включається в залізо в доменній печі при згорянні коксу. Вуглець надає чавуну твердість.
З другої половини XIX ст. все більше чавуну почали переробляти в сталь. Сталь містить менше вуглецю, ніж чавун, і тому вона більш пластична і стійка до різких ударних навантажень. При виплавці сталі вуглець частково видаляють з чавуну шляхом продування кисню через розплав і додають у сталь різні метали, кожен з яких надає їй особливі властивості.
                                                       
Властивості та використання заліза. Доменна піч.
Залізну руду, кокс і вапняк поміщають в шахту доменної печі. Руда містить оксид заліза, кокс отримують нагріванням вугілля без доступу повітря, а вапняк складається з карбонату кальцію. Гаряче повітря подається в нижню частину доменної печі. По мірі згорання коксу міститься в ньому вуглець вступає в реакцію з киснем повітря, в ході якої утворюється оксид вуглецю. Палаючий кокс нагріває сировину в нижній частині печі до температури вище 1600 градусів за Цельсієм. При такій температурі кисень, що міститься в оксиді заліза, вступає в реакцію оксидом вуглецю. У результаті виходить діоксид вуглецю, а з руди вивільняється практично чисте залізо (чавун) і стікає на дно печі. Розплавлений чавун виливають з нижньої частини печі кожні 3-4 години. Вапняк взаємодіє з піском, глиною та іншими містяться в руді домішками, утворюючи так званий шлак. Розплавлений шлак, будучи легше чавунного розплаву, накопичується на поверхні металу і час від часу видаляється з печі через спеціальний отвір - летку.

Залізо - VIII В групи.

Електронна конфігурація його томи: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Це метал, проста речовина - відновник середньої сили. Основні ступені окислення заліза в сполуках: +2, +3. оксид заліза (II) FeO - основний оксид, його гідратне форма Fe (OH) 2 - нерозчинна основа, має відновні властивості. Оксид заліза (III) Fe2O3 - основний оксид з ознаками амфотерного оксиду. Його гідроксид Fe (OH) 3 - амфотерні гідроксид з переважанням основних властивостей. З'єднання заліза (III) - слабкі окислювачі. З сполук заліза вони найбільш хімічно інертні.
Чисте залізо, не містить домішок, - міцний і пластичний метал, який легко кується і прокочується. Залізо притягується магнітом. Щільність металу 7,87 г / смі, відноситься до важких металів (чорна металургія). Температура плавлення 1535 градусів за Цельсієм, кипіння - 3200 градусів за Цельсієм.
З простими речовинами залізо реагує тільки при високій температурі: згорає на повітрі з утворенням оксиду Fe2O3, хлором окислюється Fe +3.
2Fe +3 Cl2 = 2FeCl3 - хлорид заліза (III).
При нагріванні з сіркою утворюється сульфід заліза (II) FeS, з вуглецем - карбід заліза Fe3C.
У розведених розчинах хлороводородной (соляної) та сірчаної кислот залізо розчиняється з утворенням сполук Fe (II):
Fe +2 HCl = FeCl2 + H2é.
Розбавлена ​​азотна і концентрована сірчана кислота окислюють залізо до Fe +3:
Fe +4 HCl = Fe (NO3) 3 + NO +2 H2O,
2Fe +6 H2SO4 = Fe2 (SO4) 3 +3 SO2 +6 H2O.
Концентрована азотна кислота пасивує залізо, створюючи на поверхні захисну оксидну плівку.
Залізо витісняє малоактивні метали з розчинів їх солей:
Fe + CuSO4 = FeSO4 = Cu.
Гідроксид заліза (II) окислюється киснем повітря:
4Fe (OH) 2 + O2 +2 H2O = 4Fe (OH) 3.
З'єднання заліза (III) - оксид і гідроксид - обладют амфотерними властивостями. Так, оксид реагує при нагріванні з основними оксидами:
Fe2O3 + CaO = Ca (FeO2) 2.
Свежеосажденная гідроксид заліза (III) легко розчиняється в кислотах:
Fe (OH) 3 +3 HNO3 = Fe (NO3) 3 +3 H2O.
У лугах Fe (OH) 3 розчиняється тільки при тривалому кип'ятінні:
Fe (OH) 3 + NaOH = Na [Fe (OH) 4].
Залізо (III) утворює численні комплексні з'єднання: гідратів комплекси при гідролізі. Якісними реакціями на іони Fe +3 і Fe +3 також є реакції з утворенням забарвлених комплексних сполук:
Fe +2
FeSO4 + K3 [Fe (CN) 6] = KFe [Fe (CN) 6] â + K2SO4
4FeCl3 +3 K4 [Fe (CN) 6] = Fe4 [Fe (CN) 6] 3â +12 KCl
Взаємопереходів іонів заліза при передачі електронів:
Fe +2 Fe +3
обумовлюють роботу дихальних ферментів (цитохромів), зокрема, гемоглобіну, що переносить кисень від органів дихання до всіх клітин організму.



Список літератури
1. «Хімія і науково-технічний прогрес», І. М. Семенов, А. С. Максимов, А. А. Макарену, Москва "Освіта" 1999. . (Для учнів 10-11 класів)
2. «Енциклопедичний словник юного хіміка», Москва 2000р.
3. «Незвичайні властивості звичайних металів», В. А. Займовскій, Т. Л. Колупаєва, бібліотека "Квант"
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Реферат
11.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Фізико хімічні властивості міді та заліза
Фізико-хімічні властивості міді та заліза
Вплив електронного і гама-опромінення на властивості сплавів заліза
Синтез властивості і застосування дифениламина Аміни та їх властивості
Електроліти їх властивості та застосування
Вуглецеві нанотрубки їх властивості та застосування
Кисень Його властивості та застосування
Літій його властивості та застосування
Полімерні Електрети їх властивості та застосування
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru