Железо

СОДЕРЖАНИЕ
Цель
Первые понятия о железе
Значение
Физические свойства
Химические свойства(с простыми веществами)
Химические свойства(со сложными веществами)
Интересные факты
Нахождение в природе
Важнейшие источники железа
Получение
Химические реакции
Вывод

ЦЕЛИ
Содержание
Формирование понятий
о железе:
Изучение химических и
физических свойств;
Решение практических задач и уравнений реакций;
Значение в природе;
Рассмотрение
интересных фактов;
Получения железа
в природе;
Вывод.

Ковкий, вязкий металл серебристо-белого цвета.
Гидротермальный источник с железистой водой. Оксиды железа окрашивают воду в бурый цвет.
Fe
Содержание
В земной коре 5,1% железа,
2 место после алюминия.

ЗНАЧЕНИЕ
Железо — один из самых используемых металлов, на него приходится до 95 % мирового металлургического производства.
Магнитная окись железа (магнетит) — важный материал в производстве устройств долговременной компьютерной памяти: жёстких дисков, дискет и т. п.
Ультрадисперсный порошок магнетита используется в черно-белых лазерных принтерах в качестве тонера.
Уникальные ферромагнитные свойства ряда сплавов на основе железа способствуют их широкому применению в электротехнике для магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей.
Семиводный сульфат железа (железный купорос) в смеси с медным купоросом используется для борьбы с вредными грибками в садоводстве и строительстве.
Железо применяется в железо-никелевых аккумуляторах, железо-воздушных аккумуляторах.
Водные растворы хлоридов двухвалентного и трёхвалентного железа, а также его сульфатов используются в качестве коагулянтов в процессах очистки природных и сточных вод на водоподготовке промышленных предприятий.
Содержание

Физические свойства
Цвет : серебристо-белый
Блеск : блестящий
Пластичность : очень пластичный, легко куется, прокатывается, штампуется
Магнитные свойства : намагничивается и размагничивается
Температура плавления : 15390С
Твердость : твердый
Содержание

Химические свойства
Взаимодействие с простыми веществами-неметаллами
2) С кислородом
3Fe + 2O2
—>Fe3O4
Содержание
1) С серой и хлором
Fe + S
—>FeS
электронный баланс
Fe0 – 2e- —> Fe2+
S0 + 2e- —> S2-
2Fe0 + 3Cl20
—> 2FeCl3
электронный баланс
Fe0 – 3e- —> Fe3+
Cl20 +2e- —> 2Cl1-

Химические свойства
Взаимодействие со сложными веществами
Содержание
1) С водой
2) С солями
3) С кислотами

С водой
3FE0 + 4H2O
ПРИ T =7000 - 9000
—> FE3O4 + 4H20
Обратно

С солями
ОПЫТ: осуществите реакцию между порошком железа и раствором хлорида
меди (II).
Fe + CuCl2 —>
Металлы
взаимодействуют с растворами солей
если:
1. Каждый металл вытесняет из растворов солей все другие металлы, расположенные правее его в ряду напряжений.
2. Обе соли (и реагирующая, и образующая в результате реакции) должны быть растворимыми.
Обратно
FeCl2 + Cu

С кислотами
ОПЫТ: осуществите реакцию между порошком железа и соляной кислотой
Fe + 2HCl —>
МЕТАЛЛЫ
ВЗАИМОДЕЙСТВУЮТ С КИСЛОТАМИ
ЕСЛИ:
1. Металл находится в ряду активности металлов до водорода
2. Должна получиться растворимая соль.
3. Реакция характерна для растворов кислот.
4. Металл + кислота → соль + водород
Обратно
FeCl2 + H2

Интересные факты
А количество железа, равное всему добытому человечеством золоту, извлекается из недр земного шара примерно за 45 минут.
При комнатной температуре железо легко намагничивается. Однако его трудно намагнитить в нагретом виде. Магнитные свойства железа исчезают при температуре около +800 °С.
В чистом природном состоянии железо встречается лишь в немногих местах на Земле, например на западе Гренландии. Беспримесное железо иногда находят в метеоритах. Гораздо чаще железо встречается в виде химических соединений. Железо извлекают из руд, содержащих такие минералы, как гематит, гетит, магнетит, сидерит и пирит. Ржавое железо весит больше.
В организм животных и человека железо поступает с пищей, наиболее богаты им печень, мясо, яйца, бобовые, хлеб, крупы, свекла.
Содержание

Нахождение в природе
Железо является также одним из наиболее распространенных элементов в природных водах, где среднее содержание его колеблется в интервале 0,01-26 мг/л.
Содержание
Железо играет важную роль в образовании хлорофилла, являясь составной частью ферментов, участвующих в синтезе зеленого пигмента;

Важнейшие
источники
Содержание

Получение
Чистое железо можно получить электролитическим восстановлением солей железа.
Содержание
FeCl2 =
Fe2+ + 2Cl-
Восстановление оксидов железа Fe2O3 и Fe3O4 при алюминотермии:
8Al + 3Fe3O4 =
9Fe + 4Al2O3
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. Процесс, протекающий в доменной печи при получении сплавов железа, основан на восстановлении оксидов железа при нагревании:
3Fe2O3 + CO =
2Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO =
3FeO + CO2
FeO + CO
= Fe + CO2
FeO + C
= Fe + CO

H3PO4 + Fe(OH)3
Fe(OH)3 + 3HCl
FeO + 2HCl
Fe2O3 + 3H2
Уравнение реакций
= FePO4 + 3H2O
= FeCl3 + 3H2O
= FeCl2 + H2O
= 2Fe + 3H2О
Содержание

Вывод
Железо один из самых значимых и известных металлов. Он играет важную роль как и в химии, так и в жизни. Обладает разнообразными физическими и химическими свойствами. Легко взаимодействует с веществами и является хорошим восстановителем. А так же очень интересный металл и не заменим в природе.
Содержание