Химични свойства на желязото - образователен портал и борда съобщение

Помислете за химичните свойства на желязо. В таблица D. Менделеев желязо елемент 26 има сериен номер и се съхранява в четвъртия период, VIII Б група.

Обвинението на желязо Fe атомното ядро ​​е 26, 26 се завърта около ядрото електрони. Графичен електронен формула желязо е както следва (вж. Фигура)

Тъй като желязо се отнася до D-елементи, то е не само валентността S-електрони от външния слой, но несдвоени електрони predvneshnego 3d-слой. Следователно, възможните стойности в валентност съединения Fe може да е равно на 2, 3, 4, 5 или 6. В повечето случаи, образуването на връзки на механизъм за обмен на Fe има валентност от 2 или 3. Съединенията, в които железни форми на механизма обмен 4, 6, и особено 5 връзки са малко и ниска стабилност.

Както при всички метали, чрез взаимодействие с Fe неметали действа като редуциращ агент и показва само положителен окисление, най-често 2 или 3, значително по-малко 4, 6, и особено 5.

Съединенията, в които желязото е с окисление 4, 5, или 6 притежават силни окислителни свойства и лесно се редуцират до съединения, в които степента на окисляване на Fe е равно на три.

железни съединения в окисляване състояние 2, напротив, имат намаляване свойства и са вече във въздуха бавно окисляване на Fe 3. Във връзка с това от дълго време, те могат да съществуват само в инертна среда.

Са най-стабилни вещества, при които степента на окисление на желязо е равно на три. Това се дължи на образуването на енергично благоприятно Електронната конфигурация на желязо Fe 3+ йони. в която 3d-подниво спадне наполовина пълна, поради отделянето на своята електронна двойка.

Fe3 + йони има на 3d-5 подслой несдвоени електрони способни да участват в образуването на химични връзки, обаче силни окислители това максимално могат да бъдат окислени до Fe 8.

Водният разтвор може да съдържа само прости йони Fe 2+ или Fe 3+. Атомите на желязо със степен на окисление по-висока част на комплексни йони.

За йони Fe2 + и Fe3 + се характеризира с висока склонност да формира комплекси чрез образуване на ковалентни връзки на механизъм донор-акцептор. Най-често в такива комплексни йони ([Fe (CN) 6] 4-. [Fe (OH) 6] 3-. [Fe (NH3) 6] 3+) форми желязо връзки 6, в качеството на електронна двойка акцептор.

В химически отношение на метал желязо е средната активност. При взаимодействие с окисляващ слаб цветни производни образуват (2 окисление) и силни окислители го окисли до 3.

Химическа активност на желязо е силно зависима от степента на чистота, дисперсия, присъствието на влага и кислород. Когато се съхранява във въздуха (в отсъствие на влага) е покрита с плътен оксид филм. Когато нагрява (т> 200 ° С) значително ускорява скоростта на реакцията. В зависимост от условията, образуван оксид или Fe2 3 (при изгаряне на въздух при т <570 о С)

или смесен оксид Fe3 O4 (FeO ∙ Fe2 О3), наречен скала железен оксид (горене в кислородна атмосфера при Т> 570 ° С)

Когато се съхранява в присъствието на желязо влага (по-специално, съдържащ примеси по-малко активни метали) бързо се подлага на галванична корозия. Този процес може да бъде опростено, както следва:

В реакция на халоген-желязо образува соли съответните аноксични киселини. Флуор и хлор (като силни окислители) се окислява до желязо 3.

Бромо, в зависимост от условията на реакцията, като желязото се окислява до 2, и 3.

Чрез взаимодействие с I2 (слаб окислител) само желязото се окислява до два.

При нагряване със сяра образува железен (II) сулфид

Стопената желязо реагира с въглеродния атом, фосфор, силиций, бор, азот, образувайки съединение нестехиометрично състав (например, Fe3 С цементит), която може да се разглежда като сплави.

Както при всички метали, желязото реагира с разтвор на киселина. Киселини от които действат като окислител йони Н +. окисли желязо на две и се изолира с H2:

Концентрирана H 2SO 4 и HNO3 на студено и при нормални условия на желязото не работят поради ефекта на пасивиране, но при нагряване става възможно реакция (желязото се окислява до Fe3 +):

Освен това, по-концентриран киселината е, толкова по-висока температура на реакцията. Например, чист 100% H 2SO 4 не взаимодейства с желязо състава до температурата на кипене.

При нагряване, желязото реагира с Н 2О:

Желязо измества от водни разтвори на соли на по-малко активни метали окислени с, обикновено до Fe2 +.

При нагряване, железни оксиди могат да се възстановят от тези метали, които имат по-малко от Fe, кислороден афинитет:

Fe + CuO - Cu + FeO