สารประกอบเหล็ก ฮาร์ดแวร์: ทางกายภาพและเคมีคุณสมบัติ

ผลิตภัณฑ์แรกของเหล็กและโลหะผสมที่ได้รับการค้นพบระหว่างการขุดเจาะและวันจากประมาณพันปีก่อนคริสต์ศักราชที่ 4 นั่นคือโดยชาวอียิปต์โบราณและ Sumerians ใช้เงินฝากอุตุนิยมวิทยาของสารในการผลิตเครื่องประดับและของใช้ในครัวเรือนเช่นเดียวกับอาวุธ

วันนี้หลายประเภทของสารประกอบเหล็กและโลหะบริสุทธิ์ - นี้เป็นวัสดุที่พบมากที่สุดและใช้ ไม่น่าแปลกใจที่ XX เหล็กศตวรรษที่ได้รับการพิจารณา อันที่จริงจนกระทั่งการมาถึงและพลาสติกอย่างกว้างขวางและที่เกี่ยวข้องกับวัสดุสารนี้มีความสำคัญต่อมนุษย์เด็ดขาด เป็นองค์ประกอบที่ใช้งานอะไรและซึ่งเป็นสารที่เราพิจารณาในบทความนี้

เหล็กองค์ประกอบทางเคมี

ถ้าเราพิจารณาโครงสร้างของอะตอมมันเป็นครั้งแรกควรระบุสถานที่ในระบบเป็นระยะ ๆ

1. หมายเลข Serial - 26
2. งวด - ใหญ่เป็นอันดับสี่
3. กลุ่มแปด, อดิเรกกลุ่มย่อย
4. น้ำหนักอะตอม - 55.847
5. โครงสร้างของเปลือกหอยอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกแสดงโดยสูตร 3d ⁶ 4s ²
6. สัญลักษณ์ธาตุเคมี - เฟ
7. ชื่อ - เหล็กอ่านในสูตร - "เหล็ก"
8. ในธรรมชาติมีสี่ไอโซโทปของธาตุที่มีตัวเลขมวล 54, 56, 57, 58

เหล็กธาตุเคมีนอกจากนี้ยังมีประมาณ 20 ไอโซโทปที่แตกต่างกันที่มีความไม่มั่นคง ออกซิเดชันที่เป็นไปได้ซึ่งสามารถแสดงอะตอมที่ใช้งาน:

• 0;
• 2;
• 3;
• 6

ที่สำคัญคือไม่เพียง แต่องค์ประกอบของตัวเอง แต่ยังสารประกอบต่างๆและโลหะผสม

คุณสมบัติทางกายภาพ

ในฐานะที่เป็นสารง่ายเหล็ก คุณสมบัติทางกายภาพ มี metallism เด่นชัด นั่นคือสีเงินสีขาวด้วยโลหะสีเทาอ่อนมีสูงและความเหนียวและการละลายและจุดเดือดสูง ถ้าเราพิจารณาลักษณะในรายละเอียดมากขึ้นแล้ว:

• จุดหลอมเหลว - 1 539 ⁰ C;
• เดือด - 2862 ⁰ C;
• กิจกรรม - ค่าเฉลี่ย
• refractoriness - สูง
• การจัดแสดงนิทรรศการเด่นชัดคุณสมบัติของแม่เหล็ก

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขและอุณหภูมิที่มีการปรับเปลี่ยนหลายซึ่งเป็นเหล็ก คุณสมบัติทางกายภาพของพวกเขาแตกต่างจากความจริงที่ว่าผลึกตาข่ายที่แตกต่างกัน

1. รูปแบบอัลฟาหรือเฟอร์ไรท์ที่มีอยู่ที่อุณหภูมิ 769 องศาเซลเซียส ⁰
2. จาก 769-917 ⁰ C - รูปแบบเบต้า
3. 917-1394 ⁰ C - แกมมาฟอร์มหรือ austenite
4. ดังกล่าวข้างต้น 1,394 ⁰ C - เหล็กซิก

การปรับเปลี่ยนทั้งหมดมีประเภทโครงสร้างผลึกตาข่ายที่แตกต่างกันเช่นเดียวกับคุณสมบัติของแม่เหล็กที่แตกต่างกัน

คุณสมบัติทางเคมี

ดังกล่าวข้างต้นเป็นสารประกอบเหล็กที่เรียบง่ายการจัดแสดงนิทรรศการการเกิดปฏิกิริยาสูง แต่ในรูปแบบแบ่งประณีตมีความสามารถในธรรมชาติจุดชนวนในอากาศและออกซิเจนบริสุทธิ์ไหม้โลหะของตัวเอง

ความสามารถในการกัดกร่อนสูงดังนั้นโลหะผสมปกคลุมด้วยสารสารผสม เหล็กเป็นสามารถโต้ตอบกับ:

• กรด;
• ออกซิเจน (รวมทั้งอากาศ);
• กำมะถัน;
• ฮาโลเจน;
• เมื่อถูกความร้อน - ไนโตรเจนฟอสฟอรัสคาร์บอนและซิลิกอน;
• เกลือกับโลหะปฏิกิริยาน้อยคืนพวกเขากับสารง่าย
• อบไอน้ำเฉียบพลัน;
• กับเกลือของเหล็กในสถานะออกซิเดชัน 3

เห็นได้ชัดว่าการแสดงกิจกรรมดังกล่าวจะสามารถที่จะสร้างสารโลหะต่างๆและแตกต่างกันในคุณสมบัติของขั้วโลก และเพื่อให้มันเกิดขึ้น เหล็กและสารประกอบที่มีความแตกต่างกันอย่างมากและถูกนำมาใช้ในด้านต่างๆของวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีอุตสาหกรรมกิจกรรมของมนุษย์

การแพร่กระจายในธรรมชาติ

สารประกอบธรรมชาติของธาตุเหล็กเป็นเรื่องธรรมดาเพราะมันเป็นครั้งที่สองธาตุที่มีมากที่สุดในโลกหลังจากที่อลูมิเนียม ในบริสุทธิ์ รูปแบบของโลหะ มันเป็นเรื่องยากมากในอุกกาบาตแสดงให้เห็นกลุ่มที่มีขนาดใหญ่จะอยู่ในพื้นที่ เป็นกลุ่มขององค์ประกอบที่มีอยู่ในแร่หินและแร่ธาตุ

ถ้าเราพูดคุยเกี่ยวกับร้อยละขององค์ประกอบในธรรมชาติมันเป็นไปได้ที่จะกล่าวถึงตัวเลขดังต่อไปนี้

1. นิวเคลียสของดาวเคราะห์โลก - 90%
2. เปลือกโลก - 5%
3. ในเสื้อคลุมของโลก - 12%
4. หลักของโลก - 86%
5. น้ำแม่น้ำ - 2 มิลลิกรัม / ลิตร
6. ในทะเลและมหาสมุทร - 0.02 mg / l

รูปแบบที่พบมากที่สุดของเหล็กแร่ธาตุสารต่อไปนี้:

• แม่เหล็ก;
• แร่และแร่;
• vivianite;
• pyrrhotite;
• หนาแน่น;
• siderite;
• แมกกาไซด์;
• loellingite;
• mispikel;
• milanterit และอื่น ๆ

มันอยู่ไกล ไม่สมบูรณ์ รายการเพราะพวกเขาเป็นจริงมาก นอกจากนี้โลหะผสมที่แตกต่างกันอย่างกว้างขวางว่าจะถูกสร้างขึ้นโดยมนุษย์ ที่นี่เหมือนกันสารประกอบเหล็กดังกล่าวโดยที่มันเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงชีวิตคนทันสมัย เหล่านี้รวมถึงสองประเภทหลัก:

• เหล็กหล่อ;
• เหล็ก

นอกจากนั้นยังมีคุณค่าของเหล็กในองค์ประกอบของโลหะผสมนิกเกิลจำนวนมาก

สารประกอบเหล็ก (II)

เหล่านี้รวมถึงผู้ที่อยู่ในสถานะออกซิเดชันซึ่งเป็น 2 องค์ประกอบการขึ้นรูป พวกเขาเป็นจำนวนมากพอสมควรเพราะพวกเขารวมถึง:

• ออกไซด์;
• ไฮดรอกไซ;
• สารประกอบไบนารี;
• เกลือที่ซับซ้อน
• สารประกอบที่ซับซ้อน

สูตรของสารประกอบทางเคมีที่จัดแสดงกล่าวว่ารัฐเหล็กออกซิเดชันสำหรับแต่ละชั้นเรียนของแต่ละบุคคล พิจารณาคนที่สำคัญที่สุดและบ่อย

1. เหล็กออกไซด์ (II) ผงดำ, ไม่ละลายในน้ำ ลักษณะของการเชื่อมต่อ - พื้นฐาน ได้อย่างรวดเร็วสามารถออกซิไดซ์อย่างไรและลดลงไปเป็นสารที่เรียบง่ายนอกจากนี้ยังสามารถได้อย่างง่ายดาย มันละลายในกรดในรูปแบบเกลือที่สอดคล้องกัน สูตร - FeO
2. เหล็กไฮดรอกไซ (II) มันเป็นตะกอนสีขาวป่น เกลือที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาที่มีฐาน (ด่าง) การจัดแสดงนิทรรศการคุณสมบัติพื้นฐานอ่อนแอความสามารถในการออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วในอากาศสารประกอบเหล็ก 3 สูตร - เฟ (OH) ₂
3. องค์ประกอบเกลือในการเกิดออกซิเดชันกล่าวว่า พวกเขามักจะแก้ปัญหาเขียวซีดออกซิไดซ์ได้ดีแม้ในอากาศได้รับ สีน้ำตาลเข้ม และผ่านไป 3. เกลือเหล็กละลายในน้ำ ตัวอย่างของสารประกอบ: FeCl ₂ Feso ₄ เฟ (NO _{3) 2}

อย่างมีนัยสำคัญในทางปฏิบัติในหมู่สารที่มีป้ายกำกับมีสารประกอบอื่น ๆ ครั้งแรกเหล็กคลอไรด์ (II) มันเป็นผู้จัดจำหน่ายหลักของไอออนในร่างกายมนุษย์, โรคโลหิตจางของผู้ป่วย เมื่อเป็นโรคนี้ได้รับการวินิจฉัยในผู้ป่วยที่เขากำหนดไว้เตรียมการที่ซับซ้อนซึ่งจะขึ้นอยู่กับสารประกอบในคำถาม ดังนั้นจึงมีการเติมเต็มของการขาดธาตุเหล็กในร่างกาย

ประการที่สอง เหล็กซัลเฟต เช่นเหล็กซัลเฟต (II) ด้วยทองแดงจะถูกใช้ในการฆ่าศัตรูพืชกับพืช วิธีการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพไม่ได้เป็นครั้งแรกในหลายสิบปีจึงเป็นที่นิยมมากโดยชาวสวน

เกลือมอร์

สารนี้ซึ่งเป็นซัลเฟตเหล็กไฮเดรทและแอมโมเนีย สูตรของเขาบันทึกเป็น Feso ₄ * (NH _{4) 2} SO ₄ * 6H ₂ ทุมหนึ่งของสารประกอบเหล็ก (II) ซึ่งได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในการปฏิบัติ พื้นที่หลักในการใช้ควรจะเป็นคนที่

1. เภสัชกรรม
2. การศึกษาทางวิทยาศาสตร์และการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการการไตเตรท (เพื่อตรวจสอบเนื้อหาของโครเมียม, ด่างทับทิมวานาเดียม)
3. ยา - เป็นสารเติมแต่งในอาหารภายใต้การขาดแคลนธาตุเหล็กในร่างกายของผู้ป่วย
4. สำหรับการทำให้ผลิตภัณฑ์ไม้เช่นเกลือมอร์ป้องกันกระบวนการสลายตัว

มีพื้นที่อื่น ๆ ซึ่งสารที่มีการใช้อยู่ ชื่อของมันก็เป็นชื่อหลังจากที่นักเคมีชาวเยอรมันคนแรกที่ค้นพบคุณสมบัติแสดง

สารที่มีระดับของการเกิดออกซิเดชันของเหล็ก (III)

คุณสมบัติของสารประกอบเหล็กในการที่จะจัดแสดงนิทรรศการระดับของการเกิดออกซิเดชันของ 3 ที่ค่อนข้างแตกต่างจากการพิจารณาดังกล่าวข้างต้น ดังนั้นลักษณะของออกไซด์ที่สอดคล้องกันและไฮดรอกไซจะไม่เป็นพื้นฐานและ amphoteric แสดง ขอให้เราอธิบายสารพื้นฐาน

1. เหล็กออกไซด์ (III) ผงละเอียดสีน้ำตาลแดง น้ำที่ไม่ละลายน้ำ, การแสดงคุณสมบัติเป็นกรดอ่อน amphoteric มากขึ้น สูตร: เฟ ₂ O ₃
2. เหล็กไฮดรอกไซ (III) เป็นสารที่เกิดการตกตะกอนในระหว่างการดำเนินการของด่างกับเกลือของเหล็กที่สอดคล้องกัน ธรรมชาติของเขาออกเสียง amphoteric สีน้ำตาลสีน้ำตาล สูตร: เฟ (OH) ₃
3. เกลือซึ่งรวมถึงไอออนเฟ ³⁺ ส่วนใหญ่ดังกล่าวจัดสรรยกเว้นคาร์บอเนตเช่นการย่อยสลายเกิดขึ้นและผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ตัวอย่างของเกลือของบางสูตร: เฟ (NO _{3) 3,} Fe ₂ (SO _{4) 3} FeCl ₃ FeBr _{3 และอื่น} ๆ

ในบรรดาตัวอย่างในแง่การปฏิบัติเป็นสิ่งที่สำคัญเช่นผลึก FeCl _{3 *} 6H ₂ O หรือเฟอริกคลอไรด์ hexahydrate (III) มันถูกใช้ในการแพทย์เพื่อหยุดเลือดและการเติมเต็มของไอออนของธาตุเหล็กในร่างกายในกรณีของโรคโลหิตจาง

Nonahydrate ซัลเฟตเหล็ก (III) จะใช้สำหรับการทำให้บริสุทธิ์ของน้ำดื่มที่เป็นพฤติกรรมตามที่ตกตะกอน

สารประกอบเหล็ก (VI)

สารประกอบทางเคมีสูตรของธาตุเหล็กที่มันแสดงออกโดยเฉพาะอย่างยิ่งการเกิดออกซิเดชันของรัฐ 6 อาจจะเขียนได้ดังนี้

• K ₂ FeO _4;
• นา ₂ FeO _4;
• MgFeO ₄ และอื่น ๆ

พวกเขาทั้งหมดมีชื่อสามัญ - ferrates - และมีคุณสมบัติใกล้เคียงกัน (ที่แข็งแกร่งรีดิวซ์) พวกเขายังมีความสามารถในการฆ่าเชื้อและมีผลการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย นี้จะช่วยให้การใช้งานของพวกเขาสำหรับการบำบัดน้ำดื่มในระดับอุตสาหกรรม

สารประกอบที่ซับซ้อน

ที่สำคัญมากในการวิเคราะห์ทางเคมีและไม่เพียง แต่เป็นสารพิเศษ รูปแบบดังกล่าวในการแก้ปัญหาน้ำเกลือที่ สารประกอบที่ซับซ้อนของเหล็ก ที่นิยมมากที่สุดและเป็นที่ศึกษาเหล่านี้มีดังต่อไปนี้

1. Hexacyanoferrate (II) โพแทสเซียม K ₄ [Fe (CN) _6] ชื่ออื่นสำหรับการเชื่อมต่อ - เกลือเลือดสีเหลือง มันถูกใช้สำหรับการวัดคุณภาพของเหล็กไอออนในสารละลายเฟ ³⁺ ผลที่ตามมาของการแก้ปัญหาจะกลายเป็นสีที่สวยงามสีฟ้าสดใสได้รับการสร้างขึ้นโดยที่ซับซ้อนอื่น - ปรัสเซียฟ้า KFE ³⁺ [Fe ²⁺ (CN) _6] ตั้งแต่สมัยโบราณใช้เป็น สีย้อมผ้า
2. Hexacyanoferrate (III) โพแทสเซียม K ₃ [Fe (CN) _6] ชื่ออื่น - เกลือเม็ดเลือดแดง ใช้เป็นความมุ่งมั่นคุณภาพน้ำยา Fe ²⁺ ไอออนเหล็ก ผลที่ได้คือตะกอนสีฟ้าที่มีชื่อ turnbuleva สีฟ้า นอกจากนั้นยังใช้เป็นสีย้อมสำหรับผ้า

เหล็กเป็นส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์

เหล็กและสารประกอบของมันเป็นอย่างที่เราได้เห็นที่มีความสำคัญในทางปฏิบัติที่ดีในชีวิตทางเศรษฐกิจของบุคคล อย่างไรก็ตามนอกเหนือจากบทบาททางชีวภาพในร่างกายไม่ดีน้อยค่อนข้างตรงกันข้าม

มีความสำคัญมากคือ สารประกอบอินทรีย์, โปรตีนซึ่งรวมถึงองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่ ฮีโมโกลนี้ ต้องขอบคุณเขาที่เกิดขึ้นในการขนส่งของออกซิเจนและทำให้สม่ำเสมอและทันเวลาการแลกเปลี่ยนก๊าซ ดังนั้นบทบาทของธาตุเหล็กในกระบวนการที่สำคัญ - การหายใจ - มีขนาดใหญ่มาก

เพียงภายในร่างกายมนุษย์มีประมาณ 4 กรัมเหล็กซึ่งจะต้องได้รับการเติมเต็มอย่างต่อเนื่องผ่านทางอาหารที่บริโภค