Изучение особенностей и электронно-графической формулы железа. Рассмотрение видов железных руд. Характеристика Бакчарского железорудного месторождения. Физические и химические свойства простого вещества. Анализ главных особенностей соединений железа.
Аннотация к работе
В таблице Менделеева трудно найти другой металл, с которым была бы так неразрывно связанна история цивилизации. Железные изделия из метеоритного железа найдены в захоронениях, относящихся к очень давним временам (IV - V тысячелетиях до н. э.) , в Египте и Месопотамии. На древнеегипетском языке железо звучит как «бени-пет» и означает «небесное железо», древнегреческое название «sideros» происходит от латинского «sidus», что означает «небесное тело», хеттинские тексты XIV века до нашей эры вспоминают о железе, как о металле, упавшем с неба.Атомы железа устроены несколько отличительно от атомов главных подгрупп: он имеет 4 энергетических уровня, но заполняется у них не последний, а предпоследний, третий от ядра, уровень. На последнем уровне атомы железа содержат два электрона. На предпоследнем уровне, который может вместить 18 электронов, у атома железа находятся 14. При химических взаимодействиях атом железа может отдать не только два электрона последнего уровня, но и электрон предпоследнего. ‹‹Ниже приводятся свойства Железа, относящиеся в основном к металлу с общим содержанием примесей менее 0,01% по массе: •Атомный радиус 1,26Много железа содержится и в небесных телах, что установлено методом спектрального анализа. В образцах лунного грунта, которые доставила советская автоматическая станция "Луна", обнаружено железо в неокисленном металлическом состоянии. Железо входит в состав большинства горных пород. Месторождение было открыто случайно при разведке нефтяных месторождений в 1960-х годах. Руды содержат до 57 % железа, а также примеси других химических элементов (фосфора, ванадия, палладия, золота и платины).Часто выделяют так называемую «триаду железа» - группу трех металлов (железо Fe, кобальт Co, никель Ni), обладающих схожими физическими свойствами, атомными радиусами и значениями электроотрицательности. Для железа характерен полиморфизм, он имеет четыре кристаллические модификации: - до 769 °C существует б-Fe (феррит) с объемноцентрированной кубической решеткой и свойствами ферромагнетика (769 °C ? 1043 K - точка Кюри для железа) При нагреве железа или стали выше точки Кюри (769 °C ? 1043 K) тепловое движение ионов расстраивает ориентацию спиновых магнитных моментов электронов, ферромагнетик становится парамагнетиком - происходит фазовый переход второго рода, но фазового перехода первого рода с изменением основных физических параметров кристаллов не происходит. Для чистого железа при нормальном давлении, с точки зрения металловедения, существуют следующие устойчивые модификации: - от абсолютного нуля до 910 °C устойчива б-модификация с объемноцентрированной кубической (ОЦК) кристаллической решеткой; Наличие в стали углерода и легирующих элементов существенным образом изменяет температуры фазовых переходов .Твердый раствор углерода в б-и д-железе называется ферритом.‹‹В своих соединениях железо проявляет главным образом степени окисления 2 и 3 .Производными двухвалентного железа являются : оксид FEO, гидроксид этого оксида Fe(OH)2 ,а так же соли многочисленных кислот .Наиболее важным из них являются сульфат ,кристаллизующийся с 7 молекулами воды FESO4.7H2O(железный купорос).Производными трехвалентного железа являются оксид Fe2O3 и его гидроксид Fe(OH)3.››[2] Оксид железа (II) получают восстановлением оксида железа(II,III) оксидом углерода (II): Fe3O4 CO t= 3FEO CO2 ‹‹Гидроксид железа (II) Fe(OH)2 - образуется в виде белого хлопьевидного осадка при действии щелочи на водные растворы солей железа (II).Не растворяется в воде: FESO4 2NAOH = Fe(OH)2 Na2SO4 Соединения со степенью окисления железа 2 проявляют восстановительные свойства, так как Fe 2 легко окисляются до Fe 3: Fe 2 - 1e = Fe 3 Оксид железа (III) получают: разложением гидроксида железа (III): 2Fe(OH)3 t= Fe2O3 3H2OЧистое железо можно получить электролитическим восстановлением солей железа. ‹‹Основная масса железа используется не в чистом виде, а виде сплавов с углеродом (чугуна и стали) и другими элементами. Основная масса железа вырабатывается в доменных печах.За исключением нескольких бактерий, железо, как микроэлемент, играет одну из важнейших ролей в протекании жизнедеятельности всех живых организмов. У животных железо можно встретить в составе многих белков и ферментов, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, в основном в процессе дыхания. Железо, как правило, входит в состав ферментов в виде ‹‹хелатного комплекса железа (II)под названием гем-комплекс порфирина с Fe(II) : Рис. Гем входит в состав гемоглобина выполняющего в организме функцию переносчика кислорода. Процесс присоединения кислорода обратим : в легких, где парциальное давление кислорода высокое ,молекула O2 присоединяется к атому железа (II) , а в тканях ,где парциальное давление кислорода низкое ,кислород освобождается.В чистом виде железо изза его низкой прочности практически не используется, хотя в быту "железными" часто называют стальные или чугунные изделия. Чугун - это сплав на основе железа, содержащий от 2 до 4% углер
План
Содержание
Введение
1. Общие сведения о железе
2. Нахождение железа в природе
3. Свойства простого вещества: физические и химические
4. Соединения железа, их физические и химические свойства