ЗАЛІЗО І ЙОГО СПОЛУКИ Проста речовина залізо — метал з усіма характерними для металічного стану властивостями: високими тепло- і електропровідністю, ковкістю, «металічним» блиском та ін.; здатний утворювати сплави з іншими металами, а також, що дуже важливо на практиці, і з вуглецем. Від більшості інших металів залізо відрізняється здатністю намагнічуватися; воно володіє так званим феромагнетизмом. Залізо — тугоплавкий метал (tлл = 1540 °С), і в цьому його перевага перед алюмінієм (tпл=660 °С), яка збільшується з урахуванням більш високої міцності і меншої ціни. Але залізо — важкий метал (ρ = 7,85 г/см3), і тут перевага надається алюмінію (ρ = 2,7 г/см3). Якщо додати до цього більш високу корозійну стійкість алюмінію, то доведеться визнати, що оптимальний вибір металу у кожному конкретному випадку — завдання, що не має однозначного вирішення. Зазвичай Ферум проявляє валентності +2 і +3, утворюючи два ряди сполук — Феруму (II) («закисного») і Феруму (III) («окисного»): FеО і Fе2 O3, Fе(ОН)2 і Fе(ОН)3, FеSO4 і Fе2(SO4)3 і т. д. Під час взаємодії з кислотами утворюються солі феруму (II): Додаючи до розчину солі феруму (II) розчин лугу, отримаємо гідроксид феруму: Гідроксид феруму (II) Fе(ОН)2 — основа, відповідний їй оксид FеО має основний характер. Стосовно окиснювачів, у тому числі кисню повітря, сполуки феруму (II) нестійкі. Вони окислюються і переходять у сполуки феруму (III), наприклад: Оксид і гідроксид феруму (III) виявляють у більшості реакцій основні властивості. Але відповідно до сказаного у попередньому параграфі про кислотно-основні властивості оксидів і гідроксидів елементів у різних станах валентності Fе2 O3 і Fе(ОН)3 повинні володіти амфотерністю, тобто, крім основних властивостей, проявляти і кислотні. Отже, при взаємодії оксиду феруму (III) з основними оксидами у твердому стані при високих температурах (-1000 °С) утворюються солі, що відповідають кислоті НFеO2. Ці солі називаються феритами. Наприклад, у процесі виробництва цементу, крім основних продуктів — силікатів і алюмінатів, утворюється і ферит кальцію: Феритом феруму (II) є і залізна окалина Fе3 O4, або Fе(FеO2)2, яка утворюється при високотемпературному окисненні заліза. Залізо може витісняти водень не тільки з кислот, але і з води, однак лише під час сильного нагрівання: За звичайних умов вода не діє на залізо. Однак, у присутності кисню реакція проходить: Утворюється гідроксид феруму (III) — основна складова частина іржі. Для протікання реакції необхідний одночасний вплив на залізо і води, і кисню. У протилежному випадку корозія практично відсутня. Хімічні властивості заліза і його сполук подано у таблиці. |