Муниципально освітній заклад середняосвітня школа № 39
Четвертної проект на тему:
В«Будова і властивості залізаВ»
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 навчилисявилучати залізо з руди і обробляти його близько 4 тис. років тому.
Змістзаліза в земній корі становить 4,65%, а в цілому наша планета складається з залізамайже на 35%. В основному воно зосереджено в земному ядрі.
Вприроді залізо зустрічається у вигляді оксидів (сполук з киснем) залізнихрудах. Дві основні залізні руди - це гематит і магнетит. Гематит - одна з основнихзалізних руд. Цей мінерал часто утворить грудки, схожі на нирки, - конкреції.
З XIV в. для виплавки чавуну із залізноїруди, змішаної з коксом, стали застосовувати доменні печі. Чавун - це майжечисте залізо з домішками вуглецю, який включається в залізо в доменній печіпри згорянні коксу. Вуглець додає чавуну твердість.
Зідругої половини XIX ст. все більшечавуну почали переробляти в сталь. Сталь містить менше вуглецю, ніжчавун, і тому вона більш пластична і стійка до різких ударних навантажень.При виплавці сталі вуглець частково видаляють з чавуну шляхом продуваннякисню через розплав і додають в сталь різні метали, кожен з якихнадає їй особливі властивості.
Властивості та використання заліза. Доменнапіч.
Залізнуруду, кокс і вапняк поміщають в шахту доменної печі. Руда містить оксидзаліза, кокс отримують нагріванням вугілля без доступу повітря, а вапняк складаєтьсяз карбонату кальцію. Гаряче повітря подається в нижню частину доменної печі. Заміру згоряння коксу міститься в ньому вуглець вступає в реакцію з киснемповітря, в ході якої утворюється оксид вуглецю. Палаючий кокс нагріває сировинув нижній частині печі до температури вище 1600 градусів за Цельсієм. При такійтемпературі кисень, що міститься в оксиді заліза, вступає в реакцію оксидомвуглецю. У результаті виходить діоксид вуглецю, а з руди вивільняєтьсяпрактично чисте залізо (чавун) і стікає на дно печі. Розплавлений чавунвиливають з нижньої частини печі кожні 3-4 години. Вапняк взаємодіє зпіском, глиною та іншими містяться в руді домішками, утворюючи такзваний шлак. Розплавлений шлак, будучи легше чавунного розплаву,скупчується на поверхні металу і час від часу віддаляється з печі черезспеціальний отвір - летку.
Залізо- VIII В групи.
Електроннаконфігурація 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 гидратная форма Fe (OH) 2 - нерозчинний підстава, володіє відновнимивластивостями. Оксид заліза (III) Fe2O3 - основний оксид з ознаками амфотерного оксиду. Йогогідроксид Fe (OH) 3 - амфотернийгідроксид з переважанням основних властивостей. З'єднання заліза (III)- Слабкі окисники. З сполук заліза вони найбільш хімічно інертні.
Чистезалізо, не містить домішок, - міцний і пластичний метал, який легкокується і прокочується. Залізо притягується магнітом. Щільність металу 7,87г/см Ві, відноситься до важких металів (чорна металургія). Температураплавлення 1535 градусів за Цельсієм, кипіння - 3200 градусів за Цельсієм.
Зпростими речовинами залізо реагує тільки при високій температурі: згорає наповітрі з утворенням оксиду Fe2O3, хлором окислюється Fe +3.
2Fe +3 Cl2 = 2FeCl3- Хлорид заліза (III).
Принагріванні з сіркою утворюється сульфід заліза (II) FeS, з вуглецем -карбід заліза Fe3C.
Врозведених розчинах хлороводородной (соляної) і сірчаної кислот залізорозчиняється з утворенням сполук Fe (II):
Fe +2 HCl = FeCl2 + H2Г©.
Розбавленаазотна 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.
Концентрованаазотна кислота пасивує залізо, створюючи на поверхні захисну оксиднуплівку.
Залізовитісняє 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.
Сполукизаліза (III) - оксид та гідроксид - обладютамфотерними властивостями. Так, оксид реагує при нагріванні з основнимиоксидами:
Fe2O3 + CaO = Ca (FeO2) 2.
свежеосажденнаягідроксид заліза (III) легко розчиняєтьсяв кислотах:
Fe (OH) 3 +3 HNO3 = Fe (NO3) 3 +3 H2O.
Влугах Fe (OH) 3 розчиняється тільки при тривалому кип'ятінні:
Fe (OH) 3 + NaOH = Na [Fe (OH) 4].
Залізо(III) утворює численні комплексніз'єднання: гідратної комплекси при гідролізі. Якісними реакціями на іони Fe +3 і Fe +3 також є реакції з утворенням забарвленихкомплексних сполук:
Fe +2
FeSO4 + K3 [Fe (CN) 6] = KFe [Fe (CN) 6] Гў + K2SO4
4FeCl3 +3 K4 [Fe (CN) 6] = Fe4 [Fe (CN) 6] 3Гў +12 KCl
взаємопереходуіонів заліза при передачі електронів:
Fe +2 Fe +3
обумовлюютьроботу дихальних ферментів (цитохромів), зокрема, гемоглобіну,переносить кисень від органів дихання до всіх клітин організму.
Список літератури
1. В«Хімія інауково-технічний прогрес В», І.Н.Семенов, А.С.Максімов, А.А.Макареня, Москва"Просвещение" 1999г. . (Для учнів 10-11 класів)
2. В«Енциклопедичний словник юногохіміка В», Москва 2000р.
3. В«Незвичайні властивості звичайних металівВ»,В.А.Займовскій, Т.Л.Колупаева, бібліотека "Квант"
