İnsan bədənində təxminən 5 q dəmir var, onun çoxu (70%) qan hemoglobinin bir hissəsidir.
Fiziki xassələri
Sərbəst vəziyyətdə dəmir boz rəngli bir gümüşü-ağ metaldır. Saf dəmir çevikdir və ferromaqnit xüsusiyyətlərə malikdir. Praktikada adətən dəmir ərintiləri - çuqun və polad istifadə olunur.
Fe, VIII qrup alt qrupunun doqquz d-metalının ən vacib və ən zəngin elementidir. Kobalt və nikellə birlikdə “dəmir ailəsini” təşkil edir.
Digər elementlərlə birləşmələr əmələ gətirərkən çox vaxt 2 və ya 3 elektrondan istifadə edir (B = II, III).
Dəmir, VIII qrupun demək olar ki, bütün d elementləri kimi, qrup nömrəsinə bərabər daha yüksək valentlik nümayiş etdirmir. Onun maksimum valentliyi VI-ya çatır və çox nadir hallarda görünür.
Ən tipik birləşmələr Fe atomlarının +2 və +3 oksidləşmə vəziyyətində olduğu birləşmələrdir.
Dəmir əldə etmək üsulları
1. Texniki dəmir (karbon və digər çirklərlə ərintiləri) onun təbii birləşmələrini aşağıdakı sxem üzrə karbotermik reduksiya yolu ilə alır:
Bərpa tədricən, 3 mərhələdə baş verir:
1) 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2
2) Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2
3) FeO + CO = Fe + CO 2
Bu proses nəticəsində yaranan çuqun tərkibində 2%-dən çox karbon var. Sonradan, çuqun polad istehsalı üçün istifadə olunur - tərkibində 1,5% -dən az karbon olan dəmir ərintiləri.
2. Çox təmiz dəmir aşağıdakı üsullardan biri ilə alınır:
a) Fe pentakarbonilinin parçalanması
Fe(CO) 5 = Fe + 5СО
b) təmiz FeO-nun hidrogenlə reduksiyası
FeO + H 2 = Fe + H 2 O
c) Fe +2 duzlarının sulu məhlullarının elektrolizi
FeC 2 O 4 = Fe + 2CO 2
dəmir (II) oksalat
Kimyəvi xassələri
Fe orta aktivliyə malik bir metaldır və metallara xas olan ümumi xassələri nümayiş etdirir.
Unikal xüsusiyyət, nəmli havada "paslanma" qabiliyyətidir:
Quru hava ilə nəm olmadıqda, dəmir yalnız T> 150 ° C-də nəzərəçarpacaq dərəcədə reaksiya verməyə başlayır; kalsinasiya zamanı "dəmir şkalası" Fe 3 O 4 əmələ gəlir:
3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4
Dəmir oksigen olmadıqda suda həll olunmur. Çox yüksək temperaturda Fe su buxarı ilə reaksiya verir, hidrogeni su molekullarından sıxışdırır:
3 Fe + 4H 2 O(g) = 4H 2
Paslanma mexanizmi elektrokimyəvi korroziyadır. Pas məhsulu sadələşdirilmiş formada təqdim olunur. Əslində, dəyişkən tərkibli oksidlər və hidroksidlər qarışığının boş bir təbəqəsi meydana gəlir. Al 2 O 3 filmindən fərqli olaraq, bu təbəqə dəmiri daha da məhv olmaqdan qorumur.
Korroziya növləri
Dəmirin korroziyadan qorunması
1. Yüksək temperaturda halogenlər və kükürdlə qarşılıqlı əlaqə.
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3
2Fe + 3F 2 = 2FeF 3
Fe + I 2 = FeI 2
İon tipli bağın üstünlük təşkil etdiyi birləşmələr əmələ gəlir.
2. Fosfor, karbon, silisiumla qarşılıqlı əlaqə (dəmir birbaşa N2 və H2 ilə birləşməz, lakin onları həll edir).
Fe + P = Fe x P y
Fe + C = Fe x C y
Fe + Si = Fe x Si y
Dəyişən tərkibli maddələr, məsələn, bertollidlər əmələ gəlir (birləşmələrdə rabitənin kovalent təbiəti üstünlük təşkil edir)
3. “Qeyri-oksidləşdirici” turşularla qarşılıqlı təsir (HCl, H 2 SO 4 dil.)
Fe 0 + 2H + → Fe 2+ + H 2
Fe hidrogenin solunda fəaliyyət seriyasında yerləşdiyindən (E° Fe/Fe 2+ = -0,44 V), H 2-ni adi turşulardan sıxışdırmağa qadirdir.
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2
4. “Oksidləşdirici” turşularla qarşılıqlı təsir (HNO 3, H 2 SO 4 kons.)
Fe 0 - 3e - → Fe 3+
Konsentrasiya edilmiş HNO 3 və H 2 SO 4 dəmiri "pasifləşdirir", buna görə adi temperaturda metal onlarda həll olunmur. Güclü istiləşmə ilə yavaş həll olur (H 2-ni buraxmadan).
Bölmədə HNO 3 dəmir həll olunur, Fe 3+ kationları şəklində məhlula daxil olur və turşu anionu NO*-a qədər azalır:
Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O
HCl və HNO 3 qarışığında çox həll olur
5. Qələvilərlə əlaqəsi
Fe qələvilərin sulu məhlullarında həll olunmur. Yalnız çox yüksək temperaturda ərimiş qələvilərlə reaksiya verir.
6. Az aktiv metalların duzları ilə qarşılıqlı əlaqə
Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu
Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0
7. Qaz halında olan karbon monoksit ilə reaksiya (t = 200°C, P)
Fe (toz) + 5CO (g) = Fe 0 (CO) 5 dəmir pentakarbonil
Fe(III) birləşmələri
Fe 2 O 3 - dəmir (III) oksidi.
Qırmızı-qəhvəyi toz, n. R. in H 2 O. Təbiətdə - “qırmızı dəmir filizi”.
Alma üsulları:
1) dəmir (III) hidroksidinin parçalanması
2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O
2) pirit atəşi
4FeS 2 + 11O 2 = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3
3) nitratın parçalanması
Kimyəvi xassələri
Fe 2 O 3 amfoterlik əlamətləri olan əsas oksiddir.
I. Əsas xassələri turşularla reaksiya vermək qabiliyyətində özünü göstərir:
Fe 2 O 3 + 6H + = 2Fe 3+ + ZN 2 O
Fe 2 O 3 + 6HCI = 2FeCI 3 + 3H 2 O
Fe 2 O 3 + 6HNO 3 = 2Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O
II. Zəif turşu xüsusiyyətləri. Fe 2 O 3 qələvilərin sulu məhlullarında həll olunmur, lakin bərk oksidlər, qələvilər və karbonatlar ilə əridildikdə ferritlər əmələ gəlir:
Fe 2 O 3 + CaO = Ca(FeO 2) 2
Fe 2 O 3 + 2NaOH = 2NaFeO 2 + H 2 O
Fe 2 O 3 + MgCO 3 = Mg(FeO 2) 2 + CO 2
III. Fe 2 O 3 - metallurgiyada dəmir istehsalı üçün xammal:
Fe 2 O 3 + ZS = 2Fe + ZSO və ya Fe 2 O 3 + ZSO = 2Fe + ZSO 2
Fe(OH) 3 - dəmir (III) hidroksid
Alma üsulları:
Qələvilərin həll olunan Fe 3+ duzlarına təsiri nəticəsində əldə edilir:
FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl
Hazırlanma zamanı Fe(OH) 3 qırmızı-qəhvəyi selikli-amorf çöküntüdür.
Fe(III) hidroksid də nəmli havada Fe və Fe(OH) 2 oksidləşməsi zamanı əmələ gəlir:
4Fe + 6H 2 O + 3O 2 = 4Fe(OH) 3
4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3
Fe(III) hidroksid Fe 3+ duzlarının hidrolizinin son məhsuludur.
Kimyəvi xassələri
Fe(OH) 3 çox zəif əsasdır (Fe(OH) 2-dən çox zəifdir). Gözə çarpan turşu xüsusiyyətləri göstərir. Beləliklə, Fe(OH) 3 amfoter xarakterə malikdir:
1) turşularla reaksiyalar asanlıqla baş verir:
2) Fe(OH) 3-ün təzə çöküntüsü isti konsentrasiyada həll olunur. hidrokso komplekslərinin əmələ gəlməsi ilə KOH və ya NaOH məhlulları:
Fe(OH) 3 + 3KOH = K 3
Qələvi məhlulda Fe(OH) 3 ferratlara oksidləşə bilər (serbest vəziyyətdə buraxılmayan dəmir turşusu H 2 FeO 4 duzları):
2Fe(OH) 3 + 10KOH + 3Br 2 = 2K 2 FeO 4 + 6KBr + 8H 2 O
Fe 3+ duzları
Ən praktiki əhəmiyyət kəsb edənlər bunlardır: Fe 2 (SO 4) 3, FeCl 3, Fe(NO 3) 3, Fe(SCN) 3, K 3 4 - sarı qan duzu = Fe 4 3 Prussiya mavisi (tünd mavi çöküntü)
b) Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3 tiosiyanat Fe(III) (qan qırmızı məhlulu)
Fe2+ asanlıqla Fe+3-ə oksidləşdiyi üçün:
Fe+2 – 1e = Fe+3
Beləliklə, havada Fe(OH)2-nin təzə əldə edilmiş yaşılımtıl çöküntüsü çox tez rəngini dəyişir - qəhvəyi olur. Rəng dəyişikliyi atmosfer oksigeninin Fe(OH)2-nin Fe(OH)3-ə oksidləşməsi ilə izah olunur:
Fe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2O,
Fe2O3 + 2OH- = 2FeO2- + H2O,
Fe2O3 + Na2CO3 = 2NaFeO2 + CO2.
Natrium ferrit
Dəmir (III) hidroksid dəmir (III) duzlarını qələvilərlə reaksiyaya salmaqla əldə edilir:
Pasın əmələ gəlməsi və onun qarşısının alınması yolları.
Bu fəsildə biz metal oksidlərinin necə əmələ gəldiyini öyrəndik. Metalların məhsul kimi əmələ gəldiyi reaksiyaların iki nümayişini gördük. Nəhayət, biz gündəlik təcrübələrimizdən metal oksidi, həmçinin paslanmanın qarşısını almağın yollarını, xüsusən də binalarda və sənayedə istifadə olunanları öyrəndik.
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3¯ + 3NaCl,
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3¯.
Dəmir (III) hidroksid Fe(OH)2-dən daha zəif əsasdır və amfoter xüsusiyyətlərə malikdir (əsasların üstünlük təşkil etməsi ilə). Seyreltilmiş turşularla qarşılıqlı əlaqədə olduqda, Fe (OH) 3 asanlıqla müvafiq duzları əmələ gətirir:
Fe(OH)3 + 3HCl « FeCl3 + H2O
2Fe(OH)3 + 3H2SO4 « Fe2(SO4)3 + 6H2O
Fe(OH)3 + 3H+ « Fe3+ + 3H2O
Qələvilərin konsentratlı məhlulları ilə reaksiyalar yalnız uzun müddət qızdırıldıqda baş verir. Bu vəziyyətdə koordinasiya nömrəsi 4 və ya 6 olan sabit hidrokomplekslər əldə edilir:
Kəsilmiş alma parçaları qəhvəyi olur, çünki alma pulpasındakı dəmir birləşmələri havadakı oksigenlə reaksiya verir! Reaksiya almada olan fermentin köməyi ilə baş verir, ona görə də limon suyunu parçaların üzərinə damlatmaq fermenti parçalayır və onun qəhvəyi rəngə çevrilməsinin qarşısını alır.
Niyə almalar qəhvəyi olur?
- Bir metal oksigenlə reaksiya verdikdə metal oksidi əmələ gəlir.
- Bu reaksiya üçün ümumi tənlik belədir: metal oksigen → metal oksidi.
- Bəzi metallar yandıqda oksigenlə reaksiya verir.
- Bu reaksiyalara yanma reaksiyaları deyilir.
Fe(OH)3 + NaOH = Na,
Fe(OH)3 + OH- = -,
Fe(OH)3 + 3NaOH = Na3,
Fe(OH)3 + 3OH- = 3-.
Dəmir +3 oksidləşmə vəziyyəti olan birləşmələr oksidləşdirici xüsusiyyətlər nümayiş etdirir, çünki reduksiyaedici maddələrin təsiri altında Fe+3 Fe+2-yə çevrilir:
Fe+3 + 1e = Fe+2.
Məsələn, dəmir (III) xlorid kalium yodidi sərbəst yoda oksidləşdirir:
2Fe+3Cl3 + 2KI = 2Fe+2Cl2 + 2KCl + I20
Dəmir (III) kationuna keyfiyyət reaksiyaları
Sink və oksigen arasındakı reaksiya üçün çatışmayan tənlikləri təqdim edərək cədvəli tamamlayın. Kalsium oksidi su ilə reaksiyaya girərək kalsium hidroksid əmələ gətirir. Əhəngdaşı və onun məmulatları sement, məhlul və beton da daxil olmaqla bir çox istifadəyə malikdir.
Güclü qızdırıldıqda, kalsium karbonat məhv edilir. Bu reaksiya termal parçalanma adlanır. Burada kalsium karbonatın termal parçalanması üçün tənliklər verilmişdir. Kalsium dioksid kalsium karbonat. Digər metal karbonatlar da daxil olmaqla eyni şəkildə parçalanır.
Karbonat karbonat karbonat natrium karbonat. . Məsələn, burada mis karbonatın termik parçalanması üçün tənliklər verilmişdir. Karboksilik turşunun karbon qazı. Reaksiya sıralarında yüksək olan metallar karbonatlara malikdir, onların parçalanması üçün çoxlu enerji tələb olunur: maddə parçalanırsa, daha sadə birləşmələrə və ya elementlərə parçalanır. onların. Həqiqətən, 1-ci qrup metal karbonatların heç də hamısı Bunsen ocağının çatdığı temperaturda parçalanmır.
A) Fe3+ kationını aşkar etmək üçün reagent kalium heksasiyano(II) ferrat (sarı qan duzu) K2-dir.
4- ion Fe3+ ionları ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda tünd mavi çöküntü əmələ gəlir – Prussiya mavisi:
4FeCl3 + 3K4 « Fe43¯ +12KCl,
4Fe3+ + 34- = Fe43¯.
B) Fe3+ kationları ammonium tiosiyanatdan (NH4CNS) istifadə etməklə asanlıqla aşkar edilir. CNS-1 ionlarının dəmir (III) kationları Fe3+ ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində qan-qırmızı rəngli aşağı dissosiasiyalı dəmir (III) tiosiyanat əmələ gəlir:
Mis kimi reaktivlik seriyası aşağı olan metallar asanlıqla parçalanan karbonatlara malikdir. Buna görə də mis karbonat tez-tez məktəblərdə termal parçalanma nümayiş etdirmək üçün istifadə olunur. O, asanlıqla parçalanır və yaşıl mis karbonatdan qara mis oksidə kimi rənginin dəyişməsi asan görünür.
Königsbrunnendən dəmir tərkibli bulaq suyu. St John yepiskopluğunun mədə suyu. Dəmir hidroksidinin ammonium sulfat məhlulundan atmosfer oksigeni ilə dəmir hidroksidinə qismən oksidləşməsi ilə çökməsi. Bundan əlavə, dəmir hidroksid dəmir hidroksidlər qrupuna aiddir, lakin çox qeyri-sabitdir və oksigenin iştirakı ilə tez bir zamanda dəmir oksid hidroksidinə oksidləşir.
FeCl3 + 3NH4CNS « Fe(CNS)3 + 3NH4Cl,
Fe3+ + 3CNS1- « Fe(CNS)3.
Dəmir və onun birləşmələrinin tətbiqi və bioloji rolu.
Ən vacib dəmir ərintiləri - çuqun və polad - müasir istehsalın demək olar ki, bütün sahələrində əsas struktur materiallarıdır.
Dəmir (III) xlorid FeCl3 suyun təmizlənməsi üçün istifadə olunur. Üzvi sintezdə katalizator kimi FeCl3 istifadə olunur. Dəmir nitrat Fe(NO3)3 9H2O parçalar rəngləmək üçün istifadə olunur.
Dəmir hidroksid dəmir xlorid məhlulunun qələvilərlə, tercihen ammonyakın artıqlığı ilə çökdürülməsi ilə əldə edilir. Dondurulduqda, həmçinin su altında çox uzun müddət saxlandıqda kristallaşır və asanlıqla suda həll olunan birləşmələrə çevrilir. Arsen ilə zəhərlənmə zamanı istifadə edilən antidot arseniumun tərkibində aktiv tərkib hissəsi kimi dəmir hidroksid də var.
Başqa bir rəsmi dəmir hidroksid dəmir lifidir. Dəmir oksid hidrat, dəmir yaş kömürdə və ya kükürd dioksidi olan havada paslanmağa başlayanda əmələ gəlir. Kiçik miqdarda karbon qazının olması səbəbindən dəmir oksidləşir, hər bir halda təmiz su və ya quru hava heç bir reaksiyaya səbəb olmur. Dəmir hidroksid tünd qəhvəyi rəngdədir, suda həll olunmur, turşularda asanlıqla həll olunur, suda və dəmir oksidində qızdırıldıqda parçalanır. O, oksigeni asanlıqla oksidləşə bilən cisimlərə ötürür və oksigeni havadan güclü şəkildə udan dəmir oksidinə çevrilir.
Dəmir insan və heyvan orqanizmində ən vacib mikroelementlərdən biridir (yetkin insan orqanizmində birləşmələr şəklində təxminən 4 q Fe var). Qaraciyərdə və dalaqda olan hemoglobinin, miyoqlobinin, müxtəlif fermentlərin və digər kompleks dəmir-zülal komplekslərinin bir hissəsidir. Dəmir hematopoetik orqanların işini stimullaşdırır.
Buna görə də o, çürütmə agenti kimi fəaliyyət göstərir və mayelərin tərkibində olan fırlanan maddələri məhv edir. Taxta paslı dırnaqlar kimi şeylər də hücum edə bilər. Dəmir hidroksid enerjili qazları udur və buna görə də torpağa faydalı təsir göstərir; liflər və bəzi boyalarla birləşdirildikdə, boyama üçün ləkə kimi xidmət edir.
Zama ərintilərini təşkil edən materiallar. Sink, havada dəyişdirilə bilməyən və cilalana bilən mavi-ağ metaldır. Soyuq, quru havada qalıcı olan nəmli hava yüngül bikarbonat təbəqəsi ilə örtülmüşdür ki, bu da onu qaraldır və daha dərin oksidləşmədən qoruyur. Adi sink, tərkibindəki çirklərə görə, seyreltilmiş turşulardan hidrogen və sink duzunu əmələ gətirmək üçün asanlıqla yapışır. nəcib metallardan mis, qurğuşun, gümüş və s. sinklənmiş həll və hidrogen təmin edərək qələvi hidroksidlərin isti məhlullarına məruz qalırlar.
İstifadə olunmuş ədəbiyyat siyahısı:
1. “Kimya. repetitorun müavinəti”. Rostov-na-Donu. "Feniks". 1997
2. “Universitetlərə qəbul olan abituriyentlər üçün dərslik”. Moskva. "Ali məktəb", 1995.
3. E.T. Oqanesyan. “Universitet abituriyentləri üçün kimya üzrə bələdçi”. Moskva. 1994
Qeyri-üzvi birləşmə dəmir hidroksid 3 Fe(OH)2 kimyəvi formuluna malikdir. Əsaslara xas olan xüsusiyyətlərin üstünlük təşkil etdiyi bir sıra amfoter birləşmələrə aiddir. Görünüşdə bu maddə ağ kristallardır, açıq havada uzun müddət qaldıqda tədricən qaralırlar. Yaşıl rəngli kristallar mövcuddur. Gündəlik həyatda hər kəs maddəni metal səthlərdə yaşılımtıl örtük şəklində müşahidə edə bilər ki, bu da paslanma prosesinin başlanğıcını göstərir - dəmir hidroksid 3 bu prosesin aralıq mərhələlərindən biri kimi çıxış edir.
Ağ və ya ağ sink qarı adına istifadə edilən bu ağ toz hidrogen sulfidlə təmasda zəhərli və qara deyil. Kristal çeşidi işıqdan əvvəl və ya radioaktiv maddələrin iştirakı ilə fosforlaşır. Sink duzları rəngsiz və ya ağ olur.
Onların məhlulları reagentdən artıq miqdarda həll olunan ağ hidroksiddən qələvi çöküntüsünü təmin edir. Ammonium sulfid ağ sulfid çöküntüsü əmələ gətirir. sink kömürləri - mayenin xoşagəlməz qoxusu, blisterlər; adətən havada alovlanır və yalnız azot kimi inert qaz axını altında emal edilə bilər. Onlar sinkin, saf və ya ərintinin bir alkil yodid ilə reaksiya verməsi nəticəsində əldə edilir.
Təbiətdə birləşmə amakinit şəklində olur. Bu kristal mineral, dəmirin özündən əlavə, maqnezium və manqan çirklərini də ehtiva edir, bütün bu maddələr müəyyən bir elementin faizindən asılı olaraq, amakinite müxtəlif çalarları verir - sarı-yaşıldan solğun yaşıla qədər; Mineralın sərtliyi Mohs şkalası üzrə 3,5-4 vahid, sıxlığı isə təxminən 3 q/sm³ təşkil edir.
Aralıq məhsul kimi əmələ gələn alkilozin yodidi artan temperaturla sink yodidin əmələ gəlməsi prosesində sinkə parçalanır. Görünür, sink Çində qədim zamanlardan məlumdur. Avropada mis ilə sink ərintiləri eramızdan əvvəl I minillikdə istifadə edilmişdir. Metal çıxararkən iki qrup mineral istifadə olunur. Sink mineralları adətən qurğuşun mineralları ilə əlaqəli olduğundan, mineralın əvvəlcədən konsentrasiyası maqnit ayırma və flotasiya ilə həyata keçirilməlidir. Faydalı hissələrin steril olanlardan ayrılmasını asanlaşdırmaq üçün seyreltilmiş kükürd yağı və ya sulfat turşusu əlavə edin, səth mineralının əlavə edilməsi qazın sərbəst buraxılmasına səbəb olur, bu da flotasiyanı təşviq edir.
Maddənin fiziki xassələrinə onun son dərəcə aşağı həllolma qabiliyyəti də daxil edilməlidir. Dəmir hidroksid 3 qızdırıldıqda parçalanır.
Bu maddə çox aktivdir və bir çox digər maddələr və birləşmələrlə qarşılıqlı təsir göstərir. Məsələn, bir baza xassələrinə malik olmaqla, müxtəlif turşularla qarşılıqlı təsir göstərir. Xüsusilə, sulfat turşusu və dəmir hidroksid 3 reaksiya zamanı (III) istehsalına səbəb olur. Bu reaksiya açıq havada adi kalsinasiya ilə baş verə biləcəyi üçün bu ucuz sulfat həm laboratoriya, həm də sənaye şəraitində istifadə olunur.
Ölkələrdən və faydalı qazıntıların tərkibindən asılı olaraq iki fərqli hasilat prosesi izlənilir. Sonrakı mərhələ karbonmonoksiti azaltmaq üçün metalın əmələ gəlməsi ilə nəticələnir. Distillə yolu ilə metalı çirklərdən ayırmaq üçün əməliyyat sinkin qaynama nöqtəsindən daha yüksək temperaturda aparılmalıdır. Para tumurcuqları üçün itirilən sinkin bir hissəsi bağlandıqdan sonra bərpa olunur. Bu yolla əldə edilən metalın tərkibində əsas çirklər kimi kadmium, qurğuşun, mis və dəmir var.
Təmizlənmiş məhlul həll olunmayan qurğuşun anod və alüminium təbəqədən ibarət katodla elektrolizə məruz qalır. Sonra elektrolitik sink alüminium substratdan ayrılır və reverberant sobada boşaldılır. Sink havasına dəyişməzliyinin həşəratı dam örtüyü üçün təbəqələrdə və ya təbəqələrdə, təbəqə və ya təbəqə vəziyyətində qrafika və quru batareyalarda da istifadə olunur. Daha sonra onlara bürünc sənətinin görünüşünü verən xüsusi bir ərinti ilə elektrolizlənmiş müxtəlif əşyalar.
Reaksiya zamanı nəticədə dəmir (II) xlorid əmələ gəlir.
Bəzi hallarda, dəmir hidroksid 3 də asidik xüsusiyyətlər nümayiş etdirə bilər. Məsələn, yüksək konsentrasiyalı (konsentrasiya ən azı 50% olmalıdır) natrium hidroksid məhlulu ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, çökən natrium tetrahidroksoferrat (II) əldə edilir. Düzdür, belə bir reaksiyanın baş verməsi üçün kifayət qədər mürəkkəb şərait təmin etmək lazımdır: reaksiya azotlu atmosfer mühitində qaynayan məhlul şəraitində baş verməlidir.
Sink su, buxar, üzvi maddələr, benzol və ya xlorlu həlledicilər kimi müəyyən mühitlərə məruz qalan dəmir və polad üzərində effektiv qoruyucu təsir göstərir. Bu qorunma müxtəlif proseslərlə təmin edilir.
Lozinko çoxsaylı mis ərintilərinin bir hissəsidir: pirinç, xüsusi pirinç. Sink Zama ərintilərinin əsas komponentidir. Alman kimyaçısı Friedrich Wörlerin tədqiqatı metalın xüsusi yüngüllüyünü vurğulayaraq onun nisbi sıxlığını ölçməyə imkan verdi. Hall-Jorul prosesi hələ də alüminium istehsalında istifadə olunan əsas üsuldur, baxmayaraq ki, yeni üsullar hələ də öyrənilir. Hava ilə təmasda olan metal tez bir zamanda şəffaf və yüksək davamlı oksid pərdəsi ilə örtülür, bu da səthi aqressiv maddələrin təsirindən və dərin oksidləşmədən qoruyur.
Artıq qeyd edildiyi kimi, qızdırıldıqda maddə parçalanır. Bu parçalanmanın nəticəsi (II) və əlavə olaraq metal dəmir və onun törəmələri çirklər şəklində əldə edilir: kimyəvi formulu Fe3O4 olan diiron oksidi (III).
İstehsalı turşularla reaksiya vermək qabiliyyəti ilə əlaqəli olan dəmir hidroksid 3-ü necə istehsal etmək olar? Təcrübəyə başlamazdan əvvəl, bu cür təcrübələri apararkən təhlükəsizlik qaydalarını xatırlamağınızdan əmin olmalısınız. Bu qaydalar turşu-əsas məhlulları ilə işləmək üçün bütün hallara aiddir. Burada əsas şey etibarlı qorunma təmin etmək və məhlulların damcılarının selikli qişalar və dəri ilə təmasından qaçmaqdır.
Beləliklə, hidroksid dəmir (III) xlorid və KOH - kalium hidroksidinin reaksiya verdiyi bir reaksiya yolu ilə əldə edilə bilər. Bu üsul həll olunmayan əsasların əmələ gəlməsi üçün ən çox yayılmışdır. Bu maddələr qarşılıqlı əlaqədə olduqda normal mübadilə reaksiyası baş verir, nəticədə qəhvəyi çöküntü yaranır. Bu çöküntü arzu olunan maddədir.
Sənaye istehsalında dəmir hidroksidinin istifadəsi kifayət qədər geniş yayılmışdır. Ən çox yayılmış olanı dəmir-nikel batareyalarında aktiv maddə kimi istifadəsidir. Bundan əlavə, birləşmə müxtəlif metal ərintiləri istehsal etmək üçün metallurgiyada, həmçinin elektrokaplama istehsalında və avtomobil sənayesində istifadə olunur.
Qəbz
Alüminotermiya: 3MnO 2 + 4Al = 2Al 2 O 3 + 3Mn
Kimyəvi xassələri
Orta aktivlikli metal. Havada nazik bir oksid təbəqəsi ilə örtülür. Kükürd kimi qeyri-metallarla reaksiya verir:
Turşularda həll olunur: Mn + 2HCl = MnCl 2 + H 2 (Bu halda ikivalentli manqan birləşmələri əmələ gəlir).
Mn(II) birləşmələri
Manqan (II) oksidi MnO təbii piroluzit MnO 2-ni hidrogenlə reduksiya etməklə əldə edilir: MnO 2 + H 2 ╝ MnO + H 2 O
Manqan (II) hidroksid Mn(OH) 2 - açıq çəhrayı suda həll olunmayan əsas: MnSO 4 + 2NaOH = Mn(OH) 2 + Na 2 SO 4, Mn 2+ + 2OH - = Mn(OH) 2
Asanlıqla turşularda həll olunur:
Mn(OH) 2 + 2HCl = MnCl 2 + 2H 2 O Mn(OH) 2 + 2H + = Mn 2+ + 2H 2 O
Havada Mn(OH) 2 oksidləşmə nəticəsində tez qaralır:
2Mn(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O ╝ 2
Güclü oksidləşdirici maddələrin təsiri altında Mn 2+ -nın MnO 4 -ə keçidi müşahidə olunur:
2Mn(OH) 2 + 5Br 2 + 12NaOH═ cat. CuSO 4 ═ 2NaMnO 4 + 10NaBr + 8H 2 O
2Mn(NO 3) 2 + 5PbO 2 + 6HNO 3 = 2HMnO 4 + 5Pb(NO 3) 2 + 2H 2 O
2Mn(NO 3) 2 + 5NaBiO 3 + 16HNO 3 = 2HMnO 4 + 5NaNO 2 + 5Bi(NO 3) 3 + 7H 2 O
Manqan (IV) oksidi MnO 2 tünd qəhvəyi tozdur, suda həll olunmur. Manqan (II) nitratın termal parçalanması zamanı əmələ gəlir:
Mn(NO 3) 2 ═ MnO 2 + 2NO 2 ╜
Güclü qızdırıldıqda oksigeni itirərək Mn 2 O 3 (600C-də) və ya Mn 3 O 4-ə (1000C-də) çevrilir.
Güclü oksidləşdirici agent:
MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O
Soda və selitra ilə birləşdirildikdə tünd yaşıl natrium manqanat əmələ gətirir:
MnO 2 + Na 2 CO 3 + NaNO 3 ═ Na 2 MnO 4 + NaNO 2 + CO 2 ╜
Manqanatlar, həmçinin qələvi mühitdə permanqanatların azaldılması ilə də əldə edilə bilər:
Na 2 SO 3 + 2KMn +7 O 4 + 2KOH ╝ Na 2 SO 4 + 2K 2 Mn +6 O 4 + H 2 O
Manqanatların hidrolizi aşağıdakı sxemə uyğun olaraq aparılır:
3K 2 MnO 4 + 2H 2 O = 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOH
3MnO 4 2- + 2H 2 O = 2MnO 4 - + MnO 2 + 4OH -
Kalium manqanat rəngini geri qaytarmaq qabiliyyətinə görə "mineral buqələmun" adlanır.
Manqan (VII) oksidi Mn 2 O 7 - tünd yaşıl maye, turşu oksidi. Konsentratlaşdırılmış sulfat turşusunun kristal KMnO 4 üzərində təsiri ilə əldə edilir (manqan turşusu HMnO 4 qeyri-sabitdir):
2KMnO 4 + H 2 SO 4 = Mn 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O (qızdırma və təmasda partlayır, qeyri-sabitdir)
Qələvilərdə həll edildikdə permanqanatlar əmələ gətirir:
Mn 2 O 7 + 2KOH = 2KMnO 4 + H 2 O
Kalium permanganat KMn +7 O 4 tünd bənövşəyi kristal maddədir, suda həll olunur. Qızdırıldıqda oksigeni parçalayır:
2KMnO 4 ═K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
Güclü oksidləşdirici maddədir və turşu mühitdə Mn 2+, neytral mühitdə Mn +4 O 2, qələvi mühitdə isə Mn +6 O 4 2-ə qədər azalır.
KMn +7 O 4 = (H2SO4 həll olunmuş) MnSO4
Manqanatlar
Permanqan turşusu qeyri-sabitdir və sulu məhlulda qeyri-mütənasibdir.
3 H2MnO4 = 2 HMnO4 + Mn02 + 2H2O
Bilet 22: Dəmir alt qrupunun metallarının alınması
Kömür və ya karbon monoksit ilə oksidlərin azaldılması (II)
FeO + C = Fe + CO
Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2
NiO + C = Ni + CO
Co 2 O 3 + 3C = 2Co + 3CO
Dəmir
VIII qrupun d-elementi; seriya nömrəsi 26; atom kütləsi 56; (26p 1 1 ; 30 n 0 1), 26
Orta aktivlikli metal, reduksiyaedici. Əsas oksidləşmə dərəcələri - +2, +3
Dəmir və onun birləşmələri
Kimyəvi xassələri
1) Havada dəmir nəm (paslanma) olduqda asanlıqla oksidləşir:
4Fe + 3O 2 + 6H 2 O = 4Fe(OH) 3
İsti dəmir məftil oksigendə yanır, miqyas əmələ gətirir - dəmir oksidi (II,III):
3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4
2) Yüksək temperaturda (700-900╟C) dəmir su buxarı ilə reaksiya verir:
3Fe + 4H 2 O═ t ═ Fe 3 O 4 + 4H 2 ╜
3) Dəmir qızdırıldıqda qeyri-metallarla reaksiya verir:
Fe + S═ t ═ FeS
4) Dəmir xlorid və seyreltilmiş sulfat turşularında asanlıqla həll olunur:
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 ╜
Fe + H 2 SO 4 (seyreltilmiş) = FeSO 4 + H 2 ╜
Dəmir konsentratlı oksidləşdirici turşularda yalnız qızdırıldıqda həll olur
2Fe + 6H 2 SO 4 (konk.)═ t ═ Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 ╜ + 6H 2 O
Fe + 6HNO 3 (konk.)═ t ═ Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 ╜ + 3H 2 O
(soyuqda, qatılaşdırılmış azot və sulfat turşuları dəmiri passivləşdirir).
5) Dəmir gərginlik silsiləsində özündən sağda olan metalları duzlarının məhlullarından sıxışdırır.
Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu¯
Dəmir birləşmələri
Dəmir (II) hidroksid
Qələvi məhlullarının dəmir (II) duzlarına hava girişi olmayan təsirindən əmələ gəlir:
FeCl + 2KOH = 2KCl + Fe(OH) 2 ¯
Fe(OH) 2 zəif əsasdır, güclü turşularda həll olunur:
Fe(OH) 2 + H 2 SO 4 = FeSO 4 + 2H 2 O
Fe(OH) 2 + 2H + ═ Fe 2+ + 2H 2 O
Fe(OH) 2 hava girişi olmadan kalsine edildikdə, dəmir (II) oksidi FeO əmələ gəlir:
Fe(OH) 2 ═ t ═ FeO + H 2 O
Atmosfer oksigeninin iştirakı ilə ağ çöküntü Fe(OH) 2 oksidləşir və qəhvəyi olur, dəmir (III) hidroksid Fe(OH) 3 əmələ gətirir:
4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3
Dəmir (II) birləşmələri azaldıcı xüsusiyyətlərə malikdir, oksidləşdirici maddələrin təsiri altında asanlıqla dəmir (III) birləşmələrinə çevrilir;
10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = 5Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 8H 2 O
6FeSO 4 + 2HNO 3 + 3H 2 SO 4 = 3Fe 2 (SO 4) 3 + 2NO╜ + 4H 2 O
Dəmir birləşmələri kompleks əmələ gəlməyə meyllidir (koordinasiya nömrəsi = 6):
FeCl 2 + 6NH 3 = Cl 2
Fe(CN) 2 + 4KCN = K 4 = Fe 3 2 ¯ + 3K 2 SO 4
3Fe 2+ + 3SO 4 2- +6K + + 2 3- = Fe 3 2 ¯ + 6K + + 3SO 4 2-
3Fe 2+ + 2 3- = Fe 3 2 ¯
Dəmir birləşmələri
Dəmir (III) oksidi
Dəmir sulfidlərinin yandırılması ilə, məsələn, piritin qızardılması ilə əmələ gəlir:
4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 ╜
və ya dəmir duzlarının kalsifikasiyası zamanı:
2FeSO 4 ═ t ═ Fe 2 O 3 + SO 2 ╜ + SO 3 ╜
Fe 2 O 3 az dərəcədə amfoter xüsusiyyətlər nümayiş etdirən əsas oksiddir.
Fe 2 O 3 + 6HCl═ t ═ 2FeCl 3 + 3H 2 O
Fe 2 O 3 + 6H + ═ t ═ 2Fe 3+ + 3H 2 O
Fe 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O═ t ═ 2Na
Fe 2 O 3 + 2OH - + 3H 2 O = 2 -
Dəmir (III) hidroksid
Qələvi məhlullarının dəmir duzlarına təsiri nəticəsində əmələ gəlir: qırmızı-qəhvəyi çöküntü kimi çökür.
Fe(NO 3) 3 + 3KOH = Fe(OH) 3 ¯ + 3KNO 3
Fe 3+ + 3OH - = Fe(OH) 3 ¯
Fe(OH) 3 dəmir (II) hidroksidindən daha zəif əsasdır.
Bu onunla izah olunur ki, Fe 2+ daha kiçik ion yükü və Fe 3+ ilə müqayisədə daha böyük radiusa malikdir və buna görə də Fe 2+ hidroksid ionlarını daha zəif saxlayır, yəni. Fe(OH) 2 daha asan dissosiasiya olunur.
Bu baxımdan dəmir (II) duzları azca, dəmir (III) duzları isə çox güclü hidroliz olunur. Hidroliz Fe(III) duzlarının məhlullarının rəngini də izah edir: Fe 3+ ionunun demək olar ki, rəngsiz olmasına baxmayaraq, onun tərkibində olan məhlullar sarı-qəhvəyi rəngdədir, bu da dəmir hidroksionlarının və ya Fe(OH) olması ilə izah olunur. Hidroliz nəticəsində əmələ gələn 3 molekul:
Fe 3+ + H 2 O = 2+ + H +
2+ + H 2 O = + + H +
H 2 O = Fe(OH) 3 + H +
Qızdırıldıqda rəng qaralır, turşular əlavə edildikdə isə hidrolizin yatırılması səbəbindən daha açıq olur. Fe (OH) 3 zəif amfoter xüsusiyyətlərə malikdir: seyreltilmiş turşularda və konsentratlaşdırılmış qələvi məhlullarda həll olunur:
Fe(OH) 3 + 3HCl = FeCl 3 + 3H 2 O
Fe(OH) 3 + 3H + = Fe 3+ + 3H 2 O
Fe(OH) 3 + NaOH = Na
Fe(OH) 3 + OH - = -
Dəmir (III) birləşmələri zəif oksidləşdirici maddələrdir, güclü reduksiyaedicilərlə reaksiya verir:
2Fe +3 Cl 3 + H 2 S -2 = S 0 + 2Fe +2 Cl 2 + 2HCl
Fe 3+-a keyfiyyət reaksiyaları
1) Kalium heksasiyanoferrat (II) K 4 (sarı qan duzu) dəmir duzlarının məhlullarına təsir etdikdə mavi bir çöküntü (Prussiya mavisi) əmələ gəlir:
4FeCl 3 +3K 4 = Fe 4 3 ¯ + 12KCl
4Fe 3+ + 12C l - + 12K + + 3 4- ╝═ Fe 4 3 ¯ + 12K + + 12C l -
4Fe 3+ + 3 4- = Fe 4 3 ¯
2) Fe 3+ ionları olan məhlula kalium və ya ammonium tiosiyanat əlavə edildikdə, dəmir (III) tiosiyanatın sıx qan-qırmızı rəngi görünür:
FeCl 3 + 3NH 4 CNS = 3NH 4 Cl + Fe(CNS) 3
(tiosiyanatlarla, Fe 2+ ionları ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, məhlul demək olar ki, rəngsiz qalır).
Surqut Dövlət Universiteti
Kimya kafedrası
bu mövzuda:
Tamamlandı:
Bondarenko M.A.
Yoxlandı:
Shcherbakova L.P.
Surqut, 2000
Dövri cədvəldə dəmir dördüncü dövrdə, VIII qrupun ikinci dərəcəli alt qrupundadır.
Kimyəvi əlaməti Fe (ferrum). Seriya nömrəsi –26, elektron düstur 1s2 2s2 2p6 3d64s2.
¯ 3d 4p 4s Elektron qrafik düstur¯3d ¯4p
Dəmir atomunun valent elektronları sonuncu elektron qatında yerləşir ( 4s2) və sondan əvvəlki ( 3d6).Kimyəvi reaksiyalarda dəmir bu elektronları verə bilər və +2, +3 və bəzən +6 oksidləşmə vəziyyətini nümayiş etdirə bilər.
Təbiətdə olmaq.
Dəmir təbiətdə ən çox yayılmış ikinci metaldır (alüminiumdan sonra). Sərbəst vəziyyətdə dəmir yalnız yerə düşən meteoritlərdə olur. Ən vacib təbii birləşmələr:
Fe2O3· 3H2O – qəhvəyi dəmir filizi;
Fe2O3 – qırmızı dəmir filizi;
Fe3O4 (FeO · Fe2O3) – maqnit dəmir filizi;
FeS2 - dəmir pirit (pirit).
Dəmir birləşmələri canlı orqanizmlərin bir hissəsidir.
Dəmir almaq.
Sənayedə dəmiri dəmir filizlərindən yüksək sobalarda karbon (koks) və karbonmonoksit (II) ilə reduksiya etməklə əldə edirlər. Domna prosesinin kimyası aşağıdakı kimidir:
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4+ CO2,
Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2,
FeO + CO = Fe + CO2.
Fiziki xassələri.
Dəmir gümüşü-boz metaldır, böyük elastikliyə, çevikliyə və güclü maqnit xüsusiyyətlərinə malikdir. Dəmirin sıxlığı 7,87 q/sm3, ərimə nöqtəsi 1539°C-dir.
Kimyəvi xassələri.
Reaksiyalarda dəmir bir azaldıcı maddədir. Bununla belə, adi temperaturda hətta ən aktiv oksidləşdirici maddələrlə (halogenlər, oksigen, kükürd) qarşılıqlı təsir göstərmir, lakin qızdırıldıqda aktivləşir və onlarla reaksiya verir:
2Fe+ 3Cl2 = 2FeCl3 Dəmir (III) xlorid
3Fe+ 2O2 = Fe3O4(FeO Fe2O3) Dəmir (II,III) oksidi
Fe+ S = FeS Dəmir (II) sulfid
Çox yüksək temperaturda dəmir karbon, silikon və fosforla reaksiya verir:
3Fe + C = Fe3C Karbid dəmir (sementit)
3Fe + Si = Fe3Si Silisium dəmiri
3Fe + 2P = Fe3P2 Fosfid (II)
Dəmir mürəkkəb maddələrlə reaksiya verir.
Rütubətli havada dəmir tez oksidləşir (korroziyaya uğrayır):
4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3,
Fe(OH)3 = Fe
O–H + H2O
Pas
Dəmir metalların elektrokimyəvi gərginlik seriyasının ortasındadır, buna görə də bir metaldır orta fəaliyyət. Dəmirin reduksiya qabiliyyəti qələvi, qələvi torpaq metalları və alüminiumdan daha azdır. Yalnız yüksək temperaturda isti dəmir su ilə reaksiya verir:
3Fe + 4H2O = Fe3O4 +4H2
Dəmir seyreltilmiş kükürd və xlorid turşuları ilə reaksiya verir, hidrogeni turşulardan sıxışdırır:
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
Adi temperaturda dəmir konsentratlı sulfat turşusu ilə reaksiya verir, çünki onun tərəfindən passivləşir. Qızdırıldıqda konsentrasiya edilmiş H2SO4 dəmiri dəmir (III) sulfitinə oksidləşdirir:
2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3+ 3SO2 + 6H2O.
3FeSO4 + 2K3 = Fe32¯ + 3K2SO4.
3- ion dəmir kationları Fe2+ ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda tünd göy rəngli çöküntü əmələ gəlir - Turnbull mavi:
3Fe2+ +23- = Fe32¯
Dəmir (III) birləşmələri
Dəmir (III) oksidi Fe2O3– qəhvəyi toz, suda həll olunmayan. Dəmir (III) oksidi alınır:
A) dəmir (III) hidroksidinin parçalanması:
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
B) piritin oksidləşməsi (FeS2):
4Fe+2S2-1 + 11O20 = 2Fe2+3O3 + 8S+4O2-2.
Fe+2 – 1e ® Fe+3
2S-1 – 10e ® 2S+4
O20 + 4e ® 2O-2 11e
Dəmir (III) oksidi amfoter xüsusiyyətlərə malikdir:
A) bərk qələvilər NaOH və KOH ilə, natrium və kalium karbonatları ilə yüksək temperaturda qarşılıqlı təsir göstərir:
Fe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2O,
Fe2O3 + 2OH- = 2FeO2- + H2O,
Fe2O3 + Na2CO3 = 2NaFeO2 + CO2.
Natrium ferrit
Dəmir (III) hidroksid dəmir (III) duzlarını qələvilərlə reaksiyaya salmaqla əldə edilir:
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3¯ + 3NaCl,
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3¯.
Dəmir (III) hidroksid Fe(OH)2-dən daha zəif əsasdır və amfoter xüsusiyyətlərə malikdir (əsasların üstünlük təşkil etməsi ilə). Seyreltilmiş turşularla qarşılıqlı əlaqədə olduqda, Fe (OH) 3 asanlıqla müvafiq duzları əmələ gətirir:
Fe(OH)3 + 3HCl « FeCl3 + H2O
2Fe(OH)3 + 3H2SO4 « Fe2(SO4)3 + 6H2O
Fe(OH)3 + 3H+ « Fe3+ + 3H2O
Qələvilərin konsentratlı məhlulları ilə reaksiyalar yalnız uzun müddət qızdırıldıqda baş verir. Bu vəziyyətdə koordinasiya nömrəsi 4 və ya 6 olan sabit hidrokomplekslər əldə edilir:
Fe(OH)3 + NaOH = Na,
Fe(OH)3 + OH- = -,
Fe(OH)3 + 3NaOH = Na3,
Fe(OH)3 + 3OH- = 3-.
Dəmir +3 oksidləşmə vəziyyəti olan birləşmələr oksidləşdirici xüsusiyyətlər nümayiş etdirir, çünki reduksiyaedici maddələrin təsiri altında Fe+3 Fe+2-yə çevrilir:
Fe+3 + 1e = Fe+2.
Məsələn, dəmir (III) xlorid kalium yodidi sərbəst yoda oksidləşdirir:
2Fe+3Cl3 + 2KI = 2Fe+2Cl2 + 2KCl + I20
Dəmir (III) kationuna keyfiyyət reaksiyaları
A) Fe3+ kationını aşkar etmək üçün reagent kalium heksasiyano(II) ferrat (sarı qan duzu) K2-dir.
4- ion Fe3+ ionları ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda tünd mavi çöküntü əmələ gəlir – Prussiya mavisi:
4FeCl3 + 3K4 « Fe43¯ +12KCl,
4Fe3+ + 34- = Fe43¯.
B) Fe3+ kationları ammonium tiosiyanatdan (NH4CNS) istifadə etməklə asanlıqla aşkar edilir. CNS-1 ionlarının dəmir (III) kationları Fe3+ ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində qan-qırmızı rəngli aşağı dissosiasiyalı dəmir (III) tiosiyanat əmələ gəlir:
FeCl3 + 3NH4CNS « Fe(CNS)3 + 3NH4Cl,
Fe3+ + 3CNS1- « Fe(CNS)3.
Dəmir və onun birləşmələrinin tətbiqi və bioloji rolu.
Ən vacib dəmir ərintiləri - çuqun və polad - müasir istehsalın demək olar ki, bütün sahələrində əsas struktur materiallarıdır.
Dəmir (III) xlorid FeCl3 suyun təmizlənməsi üçün istifadə olunur. Üzvi sintezdə katalizator kimi FeCl3 istifadə olunur. Dəmir nitrat Fe(NO3)3 9H2O parçalar rəngləmək üçün istifadə olunur.
Dəmir insan və heyvan orqanizmində ən vacib mikroelementlərdən biridir (yetkin insan orqanizmində birləşmələr şəklində təxminən 4 q Fe var). Qaraciyərdə və dalaqda olan hemoglobinin, miyoqlobinin, müxtəlif fermentlərin və digər kompleks dəmir-zülal komplekslərinin bir hissəsidir. Dəmir hematopoetik orqanların işini stimullaşdırır.
İstifadə olunmuş ədəbiyyat siyahısı:
1. “Kimya. repetitorun müavinəti”. Rostov-na-Donu. "Feniks". 1997
2. “Universitetlərə qəbul olan abituriyentlər üçün dərslik”. Moskva. "Ali məktəb", 1995.
3. E.T. Oqanesyan. “Universitet abituriyentləri üçün kimya üzrə bələdçi”. Moskva. 1994
Qeyri-üzvi birləşmə dəmir hidroksid 3 Fe(OH)2 kimyəvi formuluna malikdir. Əsaslara xas olan xüsusiyyətlərin üstünlük təşkil etdiyi bir sıra amfoter birləşmələrə aiddir. Görünüşdə bu maddə ağ kristallardır, açıq havada uzun müddət qaldıqda tədricən qaralırlar. Yaşıl rəngli kristallar mövcuddur. Gündəlik həyatda hər kəs maddəni metal səthlərdə yaşılımtıl örtük şəklində müşahidə edə bilər ki, bu da paslanma prosesinin başlanğıcını göstərir - dəmir hidroksid 3 bu prosesin aralıq mərhələlərindən biri kimi çıxış edir.
Təbiətdə birləşmə amakinit şəklində olur. Bu kristal mineral, dəmirin özündən əlavə, maqnezium və manqan çirklərini də ehtiva edir, bütün bu maddələr müəyyən bir elementin faizindən asılı olaraq, amakinite müxtəlif çalarları verir - sarı-yaşıldan solğun yaşıla qədər; Mineralın sərtliyi Mohs şkalası üzrə 3,5-4 vahid, sıxlığı isə təxminən 3 q/sm³ təşkil edir.
Maddənin fiziki xassələrinə onun son dərəcə aşağı həllolma qabiliyyəti də daxil edilməlidir. Dəmir hidroksid 3 qızdırıldıqda parçalanır.
Bu maddə çox aktivdir və bir çox digər maddələr və birləşmələrlə qarşılıqlı təsir göstərir. Məsələn, bir baza xassələrinə malik olmaqla, müxtəlif turşularla qarşılıqlı təsir göstərir. Xüsusilə, dəmir kükürd 3 reaksiya zamanı (III) istehsalına səbəb olur. Bu reaksiya açıq havada adi kalsinasiya ilə baş verə biləcəyi üçün bu ucuz sulfat həm laboratoriya, həm də sənaye şəraitində istifadə olunur.
Reaksiya zamanı nəticədə dəmir (II) xlorid əmələ gəlir.
Bəzi hallarda, dəmir hidroksid 3 də asidik xüsusiyyətlər nümayiş etdirə bilər. Məsələn, yüksək konsentrasiyalı (konsentrasiya ən azı 50% olmalıdır) natrium hidroksid məhlulu ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, çökən natrium tetrahidroksoferrat (II) əldə edilir. Düzdür, belə bir reaksiyanın baş verməsi üçün kifayət qədər mürəkkəb şərait təmin etmək lazımdır: reaksiya azotlu atmosfer mühitində qaynayan məhlul şəraitində baş verməlidir.
Artıq qeyd edildiyi kimi, qızdırıldıqda maddə parçalanır. Bu parçalanmanın nəticəsi (II) və əlavə olaraq metal dəmir və onun törəmələri çirklər şəklində əldə edilir: kimyəvi formulu Fe3O4 olan diiron oksidi (III).
İstehsalı turşularla reaksiya vermək qabiliyyəti ilə əlaqəli olan dəmir hidroksid 3-ü necə istehsal etmək olar? Təcrübəyə başlamazdan əvvəl, bu cür təcrübələri apararkən təhlükəsizlik qaydalarını xatırlamağınızdan əmin olmalısınız. Bu qaydalar turşu-əsas məhlulları ilə işləmək üçün bütün hallara aiddir. Burada əsas şey etibarlı qorunma təmin etmək və məhlulların damcılarının selikli qişalar və dəri ilə təmasından qaçmaqdır.
Beləliklə, hidroksid dəmir (III) xlorid və KOH - kalium hidroksidinin reaksiya verdiyi bir reaksiya yolu ilə əldə edilə bilər. Bu üsul həll olunmayan əsasların əmələ gəlməsi üçün ən çox yayılmışdır. Bu maddələr qarşılıqlı əlaqədə olduqda normal mübadilə reaksiyası baş verir, nəticədə qəhvəyi çöküntü yaranır. Bu çöküntü arzu olunan maddədir.
Sənaye istehsalında dəmir hidroksidinin istifadəsi kifayət qədər geniş yayılmışdır. Ən çox yayılmış olanı dəmir-nikel batareyalarında aktiv maddə kimi istifadəsidir. Bundan əlavə, birləşmə müxtəlif metal ərintiləri istehsal etmək üçün metallurgiyada, həmçinin elektrokaplama istehsalında və avtomobil sənayesində istifadə olunur.