Очень древний я металл, Счет столетьям потерял; Наблюдатель египтянин имя дал «небесный камень» Был нескромным я в меру, Тысячи лет

Очень древний я металл,
Счет столетьям потерял;
Наблюдатель египтянин имя дал
«небесный камень»
Был нескромным я в меру,
Тысячи лет до нашей эры.
А за блеском, мерцавший холодом,
Люди там платили золотом!
Я давно в названии века,
В организме человека.
Называют мной характер,
Из меня почти весь трактор.
Очень в яблоке полезно,
И зовут меня…

ЖЕЛЕЗО

Технологическая карта

Историческая справка о железе
Слово «железо» произошло от санскритских слов «джальжа» (металл,
руда) или «жель» (блистать, пылать).
Люди впервые овладели железом в четвертом-третьем тысячелетиях до
н. э., подбирая упавшие с неба камни — железные метеориты — и
превращая их в украшения, орудия труда и охоты. Их и сейчас находят у
жителей Северной и Южной Америки, Гренландии и Ближнего Востока, а
также при археологических раскопках на всех континентах.
Не случайно на некоторых древних языках железо именуется «небесным
камнем».
Самым древним предметом из железа считаются бусы из полых
трубочек, найденные при раскопках египетских захоронений конца IV в. до н.э.
Бусы выкованы из железа, содержащего 7,5 % никеля, что характерно для
железа метеоритного происхождения.
В Индии в 415 г. была изготовлена железная колонна в честь правителя
древнего государства Чандрагупты II. Высота ее 7,3 м, диаметр у основания
41,6 см, у верха 29,5 см, масса 6,5 т.»

Изотопы железа

Строение атома железа.
Fe (железо)
Порядковый номер: 26
Период: IV
Группа: VIII
Подгруппа: В
Электронное строение атома:…4S23d6
Атомная масса: 55,847

Распространение в природе
Содержание в земной коре.
В земной коре содержится 4,65%(по массе) железа. По распространенности
железо занимает 4-е место после кислорода, кремния, алюминия.
Редко встречается самородное железо (метеоритного или земного
происхождения).

Нахождение в природе.
Fe
Магнитный железняк
магнетит Fe3O4
Красный железняк
гематит Fe2O3
Бурый железняк
Лимонит
2 Fe2O3•3H2O
Железный или серный
колчедан (пирит)
FeS2

Пирит
Химическая формула FeS2
Сингония:кубическая
Удельный вес: (г/см3)5—5,2
Цвет:соломенно-желтый,
иногда с побежалостью.
Цвет, черты:зеленовато-черная
Блеск:металлический
Излом:раковистый
Твердость:6-6,5
Химический состав—содержание
(в %):Fe— 46,6; S — 53,4;
отмечаются незначительные
примеси кобальта,
никеля, мышьяка, сурьмы, меди,
золота, серебра, селена.

Сидерит
Химическая формула FеСО3
Сингония:тригональная
Удельный вес:(г/см3)3,7—3,9
Цвет:желтый, желтовато-серый,
буровато-серый, буровато-желтый, черный
Цвет, черты:бесцветная, у измененных
(лимонитизированных) образцов — бурая,
черная (вслучае примеси оксидов марганца)
Блеск:стеклянный
Спайность:cовершенная
Излом:зернистый
Твердость:4-4,5
Химический состав. Закись железа (FeO) 62,1% ,(Fe 48,3%), двуокись углерода (CO2) 37,9%, часто
присутствуют примеси МпСОз, СаСОз и MgCO3.Не плавится, становится трещиноватым, буреет и
чернеет (вследствие окисления железа).Интенсивно растворяется в подогретой соляной кислоте.

Гематит
Химическая формула Fе2O3
Сингония:тригональная
Удельный вес: (г/см3)5,3
Цвет:от черного в
крупнокристаллических агрегатах до
ярко-красного в плотных разностях
Цвет, черты:вишнево-красная
Блеск:металлический
Спайность:весьма несовершенная
Излом:раковистый
Твердость:5-5,5-6
Химический состав—содержание (в Fe— 70;
О — 30; отмечаются примеси алюминия,
титана (титаногематит), магния.

Магнетит
Химическая формула FеFе2O4
Сингония:кубическая
Удельный вес: (г/см3)5,2
Цвет:железо-черный, иногда с синей
побежалостью
Цвет, черты:черная
Блеск:металлический
Излом:раковистый
Твердость:5,5-6
Магнитность:Да
Химический состав—содержание (в %):
FeO— 31; Fe2О3 — 69; обычны примеси
титана, хрома, магния, марганца, никеля,
ванадия, алюминия.
Гексаоктаэдрический вид симметрии.
Спайность — отсутствует.

Получение железа
FeO + C = Fe + CO
t˚
Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2
t˚
Fe2O3 + Al = Fe + Al2O3
t˚
Получение

Физические свойства
Железо - сравнительно мягкий ковкий серебристо-серый металл.
Температура плавления – 1535 0С
Температура кипения около 2800 0С
При температуре ниже 770 0С железо обладает ферромагнитными свойствами
(оно легко намагничивается, и из него можно изготовить магнит).
Выше этой температуры ферромагнитные свойства железа исчезают, железо «размагничивается».

Химические свойства железа
1. Железо реагирует с неметаллами:
Fe + S = FeS
При нагревании до 200-250 0С реагирует с
хлором
Fe+Cl2=FeCl3

Химические свойства железа
2. Железо реагирует с кислотами.
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
Fe +2 HCl = FeCl2 + H2
В концентрированных азотной и серной кислотах железо не растворяется, так как на поверхности металла возникает пленка, препятствующая реакции металла с кислотой
( происходит пассивация металла)

Химические свойства железа.
3. Реагирует с растворами солей металла
согласно электрохимическому ряду
напряжений металлов.
Fe + CuSO4 = Fe SO4 + Cu

Биологическая роль железа:
Железо — наиболее распространенный в организме d-элемент. В организме человека его содержится около 5 г. Суточная потребность в железе составляет 0,02 г.
Большая часть железа (около 70%) сосредоточена в гемоглобине крови.
В 100 мл крови в норме содержится около 15 г гемоглобина.
Основным источником железа для человека является пища. Его много в зеленых овощах, сухофруктах, мясе, шоколаде.
Fe

Строение гемоглобина:
Гемоглобин представляет собой сложный белок, молекула которого содержит 4 полипептидных цепи (глобин), каждая из которых связана с небелковой группой (гемом). Гем — это комплекс железа (II) с полициклическим органическим веществом — порфирином.

Ферментативная роль железа:
Железо входит также в состав большой группы ферментов, катализирующих процесс переноса электронов в митохондриях, это так называемые цитохромы (ЦХ).
За одну секунду одна молекула каталазы разлагает около 50 тыс. молекул Н2О2.
Ионы железа Fе3+ входят в активные центры ферментов каталазы и пероксидазы, которые защищают клетку от пероксида водорода, образующегося в организме. Эти ферменты разлагают пероксид водорода по реакции: каталаза
2Н202 ? 2Н20 + О2

Применение железа и его соединений в медицине:
Железный купорос FеSО4 • 7Н2О используют
при лечении анемии, связанной с недостатком
железа в организме.
Карбонат железа (II) FеСО3 применяют при
слабости и истощении.
Восстановленное железо (Fе2+) назначают
при слабости и истощении: оно входит в состав
более 20 лекарственных средств, применяемых
при лечении различных видов анемий.
Гексагидрат хлорида железа (III) FеС13 • 6Н2О
применяется наружно как дезинфицирующее и
кровоостанавливающее средство.
Таблетки «Бло» (содержат FеSО4) используют
при лечении железодефицитной анемии»

Применение железа:
«Чистое железо способно быстро
намагничиваться и размагничиваться,
поэтому его применяют для изготовления
сердечников, трансфо-, мембраноматоров,
электромагнитов и мембран микрофонов.
Больше всего на практике используют
сплавы железа - чугуна и стали».

Технологическая карта

Химический диктант
1. Железо – это активный щелочной металл
2. Железо легко куется.
3. Железо взаимодействует с разбавленными кислотами.
4. Железо не обладает способностью намагничиваться.
5. Железо вытесняет медь из его солей.
6. Железо не взаимодействует с кислородом.
7. С раствором серной кислоты образует сульфат железа ( III).
8. Железо не подвергается коррозии.