Sifat-sifat besi hidroksida 2. Lembaran curang tentang kimia tak organik. Kaedah untuk mendapatkan besi

Tubuh manusia mengandungi kira-kira 5 g besi, kebanyakannya (70%) adalah sebahagian daripada hemoglobin darah.

Sifat fizikal

Dalam keadaan bebasnya, besi ialah logam putih keperakan dengan warna kelabu. Besi tulen adalah mulur dan mempunyai sifat feromagnetik. Dalam amalan, aloi besi - besi tuang dan keluli - biasanya digunakan.


Fe ialah unsur yang paling penting dan paling banyak daripada sembilan logam-d subkumpulan Kumpulan VIII. Bersama-sama dengan kobalt dan nikel ia membentuk "keluarga besi".


Apabila membentuk sebatian dengan unsur lain, ia selalunya menggunakan 2 atau 3 elektron (B = II, III).


Besi, seperti hampir semua unsur-d kumpulan VIII, tidak menunjukkan valensi yang lebih tinggi sama dengan nombor kumpulan. Valensi maksimumnya mencapai VI dan kelihatan sangat jarang.


Sebatian yang paling tipikal ialah yang atom Fe berada dalam keadaan pengoksidaan +2 dan +3.


Kaedah untuk mendapatkan besi

1. Besi teknikal (bercampur dengan karbon dan kekotoran lain) diperoleh melalui pengurangan karbotermik sebatian semula jadinya mengikut skema berikut:




Pemulihan berlaku secara beransur-ansur, dalam 3 peringkat:


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


Besi tuang yang terhasil daripada proses ini mengandungi lebih daripada 2% karbon. Selepas itu, besi tuang digunakan untuk menghasilkan aloi keluli - besi yang mengandungi kurang daripada 1.5% karbon.


2. Besi yang sangat tulen diperoleh dengan salah satu cara berikut:


a) penguraian Fe pentacarbonyl


Fe(CO) 5 = Fe + 5СО


b) pengurangan FeO tulen dengan hidrogen


FeO + H 2 = Fe + H 2 O


c) elektrolisis larutan akueus garam Fe +2


FeC 2 O 4 = Fe + 2CO 2

besi(II) oksalat

Sifat kimia

Fe ialah logam aktiviti sederhana dan mempamerkan sifat umum ciri logam.


Ciri unik ialah keupayaan untuk "berkarat" dalam udara lembap:



Sekiranya tiada lembapan dengan udara kering, besi mula bertindak balas dengan ketara hanya pada T > 150°C; apabila dikalsinasi, "sisik besi" Fe 3 O 4 terbentuk:


3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4


Besi tidak larut dalam air jika tiada oksigen. Pada sangat suhu tinggi Fe bertindak balas dengan wap air, menyesarkan hidrogen daripada molekul air:


3 Fe + 4H 2 O(g) = 4H 2


Mekanisme pengaratan adalah kakisan elektrokimia. Produk karat dibentangkan dalam bentuk yang dipermudahkan. Malah, lapisan longgar campuran oksida dan hidroksida komposisi berubah-ubah terbentuk. Tidak seperti filem Al 2 O 3, lapisan ini tidak melindungi besi daripada kemusnahan selanjutnya.

Jenis-jenis kakisan


Melindungi besi daripada kakisan


1. Interaksi dengan halogen dan sulfur pada suhu tinggi.

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3


2Fe + 3F 2 = 2FeF 3



Fe + I 2 = FeI 2



Sebatian terbentuk di mana jenis ikatan ionik mendominasi.

2. Interaksi dengan fosforus, karbon, silikon (besi tidak secara langsung bergabung dengan N2 dan H2, tetapi melarutkannya).

Fe + P = Fe x P y


Fe + C = Fe x C y


Fe + Si = Fe x Si y


Bahan komposisi berubah-ubah terbentuk, seperti bertollid (sifat kovalen ikatan mendominasi dalam sebatian)

3. Interaksi dengan asid "tidak mengoksida" (HCl, H 2 SO 4 dil.)

Fe 0 + 2H + → Fe 2+ + H 2


Oleh kerana Fe terletak dalam siri aktiviti di sebelah kiri hidrogen (E° Fe/Fe 2+ = -0.44 V), ia mampu menyesarkan H 2 daripada asid biasa.


Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2


Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2

4. Interaksi dengan asid "pengoksidaan" (HNO 3, H 2 SO 4 con.)

Fe 0 - 3e - → Fe 3+


HNO 3 dan H 2 SO 4 pekat besi "pasif", jadi pada suhu biasa logam tidak larut di dalamnya. Dengan pemanasan yang kuat, pembubaran perlahan berlaku (tanpa melepaskan H 2).


Dalam bahagian Besi HNO 3 larut, masuk ke dalam larutan dalam bentuk kation Fe 3+ dan anion asid dikurangkan kepada NO*:


Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O


Sangat larut dalam campuran HCl dan HNO3

5. Kaitan dengan alkali

Fe tidak larut dalam larutan akueus alkali. Ia bertindak balas dengan alkali cair hanya pada suhu yang sangat tinggi.

6. Interaksi dengan garam logam kurang aktif

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu


Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0

7. Interaksi dengan karbon monoksida gas (t = 200°C, P)

Fe (serbuk) + 5CO (g) = Fe 0 (CO) 5 pentakarbonil besi

sebatian Fe(III).

Fe 2 O 3 - besi (III) oksida.

Serbuk merah-coklat, n. r. dalam H 2 O. Secara semula jadi - "bijih besi merah".

Kaedah mendapatkan:

1) penguraian besi (III) hidroksida


2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O


2) penembakan pirit


4FeS 2 + 11O 2 = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3


3) penguraian nitrat


Sifat kimia

Fe 2 O 3 ialah oksida asas dengan tanda-tanda amfoterisiti.


I. Ciri-ciri utama ditunjukkan dalam keupayaan untuk bertindak balas dengan asid:


Fe 2 O 3 + 6H + = 2Fe 3+ + ZH 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. Sifat asid lemah. Fe 2 O 3 tidak larut dalam larutan alkali berair, tetapi apabila digabungkan dengan oksida pepejal, alkali dan karbonat, ferit terbentuk:


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 - bahan suapan untuk pengeluaran besi dalam metalurgi:


Fe 2 O 3 + ZS = 2Fe + ZSO atau Fe 2 O 3 + ZSO = 2Fe + ZSO 2

Fe(OH) 3 - ferum (III) hidroksida

Kaedah mendapatkan:

Diperolehi dengan tindakan alkali pada garam Fe 3+ larut:


FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl


Pada masa penyediaan, Fe(OH) 3 ialah sedimen mukosa-amorf berwarna merah-coklat.


Fe(III) hidroksida juga terbentuk semasa pengoksidaan Fe dan Fe(OH) 2 dalam udara lembap:


4Fe + 6H 2 O + 3O 2 = 4Fe(OH) 3


4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3


Fe(III) hidroksida ialah hasil akhir hidrolisis garam Fe 3+.

Sifat kimia

Fe(OH) 3 ialah bes yang sangat lemah (jauh lebih lemah daripada Fe(OH) 2). Menunjukkan sifat berasid yang ketara. Oleh itu, Fe(OH) 3 mempunyai watak amfoterik:


1) tindak balas dengan asid berlaku dengan mudah:



2) mendakan segar Fe(OH) 3 larut dalam konk panas. larutan KOH atau NaOH dengan pembentukan kompleks hidrokso:


Fe(OH) 3 + 3KOH = K 3


Dalam larutan beralkali, Fe(OH) 3 boleh dioksidakan kepada ferrat (garam asid besi H 2 FeO 4 tidak dibebaskan dalam keadaan bebas):


2Fe(OH) 3 + 10KOH + 3Br 2 = 2K 2 FeO 4 + 6KBr + 8H 2 O

garam Fe 3+

Yang paling penting secara praktikal ialah: Fe 2 (SO 4) 3, FeCl 3, Fe(NO 3) 3, Fe(SCN) 3, K 3 4 - garam darah kuning = Fe 4 3 Prussian blue (mendakan biru tua)


b) Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3 tiosianat Fe(III) (larutan merah darah)

Rancang.
pengenalan.

    Bahagian teori.
        Pengelasan hidroksida.
        Penyediaan hidroksida.
        Sifat hidroksida.
      Besi sebagai bahan mudah.
        Sejarah penemuan besi.

        Fizikal dan sifat kimia kelenjar.
      Sebatian besi dengan keadaan pengoksidaan +2.
        Besi(II) oksida.
        Besi(II) hidroksida.
    Bahagian eksperimen.
Kesimpulan.
Rujukan.

pengenalan.
Besi (II) hidroksida ialah bahan bukan organik dengan formula Fe(OH) 2, sebatian besi. Berlaku di alam semula jadi dalam bentuk mineral amakinit. Mineral ini mengandungi kekotoran magnesium dan mangan (formula empirik Fe 0.7 Mg 0.2 Mn 0.1 (OH) 2). Warna mineral kuning-hijau atau hijau muda, kekerasan Mohs 3.5-4, ketumpatan 2.925-2.98 g/cm?. Amfoterik hidroksida dengan kelebihan sifat asas. Bahan kristal berwarna putih (kadang-kadang dengan warna kehijauan) dan menjadi gelap dari semasa ke semasa di udara. Ia adalah salah satu sebatian perantaraan dalam pengaratan besi. Besi (II) hidroksida digunakan dalam pembuatan jisim aktif bateri besi-nikel.
Tujuan kerja ini adalah untuk mendapatkan besi (II) hidroksida dan mengkaji sifatnya.
Semasa kerja, tugas-tugas berikut telah ditetapkan:

    Pilih literatur dan kaji sifat fizikal dan kimia hidroksida sebagai kelas sebatian tak organik, besi dan sebatiannya dalam keadaan pengoksidaan +2; pertimbangkan sejarah penemuan mereka, pengedaran dalam alam semula jadi, pengeluaran.
    Pilih kaedah optimum untuk mendapatkan besi (II) hidroksida.
    Dapatkan besi (II) hidroksida dan kaji sifatnya.
    Bahagian teori.
      Hidroksida sebagai kelas sebatian tak organik.
        Pengelasan hidroksida.
Pangkalan dikelaskan mengikut beberapa ciri.
    Mengikut keterlarutan dalam air.
      Bes larut (alkali): natrium hidroksida NaOH, kalium hidroksida KOH, barium hidroksida Ba(OH) 2, strontium hidroksida Sr(OH) 2, sesium hidroksida CsOH, rubidium hidroksida RbOH.
      Bes yang hampir tidak larut: Mg(OH) 2, Ca(OH) 2, Zn(OH) 2, Cu(OH) 2, Al(OH) 3, Fe(OH) 3, Be(OH) 2.
      Bes lain: NH 3 H 2 O
Pembahagian kepada bes larut dan tidak larut hampir sepenuhnya bertepatan dengan pembahagian kepada bes kuat dan lemah, atau hidroksida logam dan unsur peralihan
    Mengikut kuantiti kumpulan hidroksil dalam molekul. Bilangan kumpulan hidroksida dalam molekul bes bergantung kepada valensi logam dan menentukan keasidan bes.
      Asid monoa (natrium hidroksida NaOH)
      Diasid (kuprum(II) hidroksida Cu(OH) 2)
      Triasid (besi(III) hidroksida Fe(OH) 3)
    Dengan turun naik.
      Meruap: NH 3, CH 3 -NH 2
      Tidak meruap: alkali, bes tidak larut.
    Dari segi kestabilan.
      Stabil: natrium hidroksida NaOH, barium hidroksida Ba(OH) 2
      Tidak stabil: ammonium hidroksida NH 3 ·H 2 O (ammonia hidrat).
    Mengikut tahap penceraian elektrolitik.
      Kuat (? > 30%): alkali.
      Lemah (?< 3 %): нерастворимые основания.
    Dengan kehadiran oksigen.
      Mengandungi oksigen: kalium hidroksida KOH, strontium hidroksida Sr(OH) 2
      Bebas oksigen: ammonia NH 3, amina.
    Mengikut jenis sambungan:
      Bes tak organik: mengandungi satu atau lebih kumpulan -OH.
      Asas organik: sebatian organik, yang merupakan penerima proton: amina, amidin dan sebatian lain.
    Penyediaan hidroksida.
1. Pertukaran tindak balas antara garam dan alkali dalam larutan.
Ini adalah kaedah yang paling biasa untuk menyediakan kedua-dua bes larut (alkali) dan tidak larut, yang mana ia merupakan satu-satunya kaedah penyediaan makmal.
Penyediaan alkali kuat:
Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 + 2NaOH
Penyediaan asas tidak larut:
CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 + K 2 SO 4
2. Penghidratan oksida asas.
Kaedah ini hanya boleh menghasilkan alkali yang kuat, i.e. hidroksida logam alkali dan alkali tanah. Contohnya:
BaO + H 2 O = Ba(OH) 2
3. Interaksi logam dengan air.
Dalam keadaan biasa, hanya logam alkali dan alkali tanah yang berinteraksi dengan air. Dalam kes ini, alkali dan hidrogen yang sepadan terbentuk:
Ba + 2H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2
4. Elektrolisis larutan garam akueus.
Dalam industri, NaOH dan KOH dihasilkan melalui elektrolisis larutan akueus kalium dan natrium klorida.
KCl + 2H 2 O = 2KOH + H 2 + Cl 2
        Sifat hidroksida.
Sifat fizikal.
Alkali (natrium, kalium, litium hidroksida) membentuk kristal keras, putih, sangat higroskopik. Takat lebur NaOH ialah 322°C, KOH ialah 405°C, dan LiOH ialah 473°C. Kisi kristal natrium hidroksida adalah kubik, seperti NaCl, dan kekisi kalium hidroksida adalah tetragonal.
Hidroksida kalsium, magnesium, berilium, dan barium membentuk serbuk putih, yang juga agak higroskopik, tetapi tidak sebanyak alkali. Mereka membentuk kekisi kristal heksagonal mereka suhu lebur tidak tinggi kerana penguraian kepada oksida dan air.
Hidroksida logam lain (aluminium, kuprum, zink, dll.) membentuk mendakan dengan warna yang berbeza, selalunya putih. Hidroksida berwarna digunakan sebagai pigmen dalam penghasilan enamel dan glazes.
Hanya alkali yang larut dengan baik dalam air, jauh lebih rendah daripada asas logam kumpulan kedua (subkumpulan utama), dan semua yang lain boleh dikatakan tidak larut dalam air.
Sifat kimia.
Hidroksida logam mempamerkan sifat kimia yang berbeza bergantung kepada aktiviti logam yang termasuk dalam hidroksida.
Bes bertindak balas dengan asid untuk membentuk garam dan air. Tindak balas ini dipanggil tindak balas peneutralan, kerana selepas selesai medium menjadi hampir neutral:
2KOH+H 2 SO 4 =K 2 SO 4 +2H 2 O
Jika asas larut dalam air, maka ia bertindak balas dengan oksida berasid dan amfoterik, membentuk garam dan air:
2KOH+SO 3 =K 2 SO 4 +H 2 O
2RbOH+ZnO=Rb 2 ZnO 2 +H 2 O.
Juga, bes larut air boleh bertindak balas dengan garam untuk membentuk garam baru dan bes baru, dengan syarat asas baru tidak larut:
2NaOH+CuSO 4 =Cu(OH) 2 +Na 2 SO 4
Kumpulan hidroksida khas terdiri daripada hidroksida amfoterik. Semasa penceraian, mereka secara serentak membentuk kedua-dua kation H + dan OH - ion hidroksida Ini termasuk, sebagai contoh, Zn(OH) 2, Al(OH) 3, Be(OH) 2, Pb(OH) 2 dan lain-lain.
Hidroksida amfoterik bertindak balas dengan kedua-dua larutan asid dan alkali. Apabila berinteraksi dengan bes, ia mempamerkan sifat-sifat asid, dan apabila berinteraksi dengan asid, ia mempamerkan sifat-sifat bes:
Zn(OH) 2 +H 2 SO 4 =ZnSO 4 +2H 2 O
Cr(OH) 3 + 3NaOH = Na 3 (natrium heksahidroksokromat (III))
Al(OH) 3 + NaOH = Na (natrium tetrahydroxoaluminate (III))
Dari sudut pandangan teori pemisahan elektrolitik, sifat larutan bes (perubahan dalam warna penunjuk, sabun pada sentuhan, interaksi dengan asid, oksida asid dan garam) ditentukan oleh kehadiran ion OH - hidroksida. Pangkalan diwarnai oleh penunjuk fenolftalein - merah, litmus - biru.
Bes tidak larut terurai apabila dipanaskan menjadi oksida logam dan air
2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O
Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O
      Besi sebagai bahan mudah.
        Sejarah penemuan besi.

Besi telah diketahui sejak zaman dahulu. Objek besi tertua yang ditemui oleh ahli arkeologi bermula sejak 4 ribu SM. e. Adalah dipercayai bahawa bahan dari mana manusia membuat produk besi pertama adalah besi meteorit. Bukan kebetulan bahawa dalam banyak bahasa besi dipanggil "logam syurga", "menitis dari langit", dll. Bukti saintifik pertama bahawa "batu besi jatuh dari langit" disediakan pada tahun 1775 oleh ahli geografi akademik dan pengembara St. Petersburg Peter Simon Pallas (1741-1811), yang membawa blok meteorit besi seberat 600 kg ke St. Petersburg. Meteorit besi terbesar yang ditemui di Bumi ialah meteorit Gobe, seberat kira-kira 60 tan, yang ditemui pada tahun 1920 di Afrika Barat Daya. Meteorit besi terbesar yang diperhatikan jatuh terletak di Moscow di Muzium Akademi Sains Rusia. Apabila jatuh (18 Oktober 1816, Timur Jauh), meteorit itu terhempas dan dua serpihan seberat 256 kg ditemui. Ada satu masa apabila besi di bumi lebih berharga daripada emas. Ahli sejarah Soviet G. Areshyan mengkaji pengaruh besi pada budaya kuno negara Mediterranean. Dia memberikan perkadaran berikut: 1: 160: 1280: 6400. Ini adalah nisbah nilai tembaga, perak, emas dan besi di kalangan orang Het purba. Seperti yang disaksikan oleh Homer dalam Odyssey, pemenang permainan yang diatur oleh Achilles telah dihadiahkan dengan sekeping emas dan sekeping besi. Besi telah masuk sama-sama diperlukan untuk kedua-dua pahlawan dan pembajak, dan keperluan praktikal, seperti yang kita tahu, adalah enjin terbaik pengeluaran dan kemajuan teknikal.
Istilah "Zaman Besi" diperkenalkan ke dalam sains pada pertengahan abad ke-19. Ahli arkeologi Denmark K.Yu. Thomsen. Sempadan "rasmi" tempoh sejarah manusia ini: dari IX...VII abad. BC apabila metalurgi besi mula berkembang di kalangan banyak orang dan suku Eropah dan Asia, dan sebelum kemunculan masyarakat kelas dan negara di kalangan suku ini. Tetapi jika era dinamakan oleh bahan utama alat, maka, jelas, Zaman Besi berterusan hari ini. Bagaimanakah nenek moyang kita yang jauh memperoleh besi? Pertama, kaedah meniup keju yang dipanggil. Relau keju dibina terus di atas tanah, biasanya di lereng jurang dan parit. Mereka kelihatan seperti paip. Paip ini diisi dengan arang dan bijih besi. Arang batu dinyalakan, dan angin yang bertiup ke cerun jurang menyebabkan arang batu terbakar. Bijih besi dikurangkan, dan kerak lembut diperoleh - besi dengan kemasukan sanga. Besi sedemikian dipanggil besi kimpalan; ia mengandungi beberapa karbon dan kekotoran yang dipindahkan daripada bijih. Kritsa telah dipalsukan. Kepingan sanga jatuh, dan besi, yang dipenuhi dengan benang sanga, kekal di bawah tukul. Pelbagai alat ditempa daripadanya. Zaman besi tempa adalah panjang, tetapi orang zaman dahulu dan awal Zaman Pertengahan juga biasa dengan besi lain. Keluli Damsyik yang terkenal (atau keluli damask) dibuat di Timur pada zaman Aristotle (abad IV SM). Tetapi teknologi pengeluarannya, serta proses membuat bilah damask, dirahsiakan. Bijih besi mula dilebur di Afrika pada milenium ke-1 SM. Di sini bijih besi datang ke permukaan bumi. Mungkin mereka ditemui dalam sedimen sungai. Di lembangan sungai Ahli arkeologi Zambezi menemui relau letupan tanah liat, lombong bijih besi yang ditinggalkan, dan timbunan sanga. Puak tempatan berpindah dari Zaman Batu terus ke Zaman Besi, memintas Zaman Gangsa. Dari masa ke masa, besi di mana-mana menggantikan logam lain dan menjadi bahan utama untuk pembuatan alat, senjata, mekanisme dan produk lain. "Zaman Besi" yang bermula pada zaman yang jauh itu berterusan hingga ke hari ini. Besi dan aloinya menyumbang kira-kira 95% daripada semua produk logam yang dihasilkan di dunia. Kini sebahagian besar besi dilebur dalam bentuk besi tuang dan keluli.

        Mencari dalam alam semula jadi, memperoleh, menggunakan.
Besi cukup meluas di kerak bumi - ia menyumbang kira-kira 4.1% daripada jisim kerak bumi (tempat ke-4 di antara semua unsur, ke-2 di antara logam). Dalam mantel dan kerak, besi tertumpu terutamanya dalam silikat, manakala kandungannya penting dalam batuan asas dan ultrabes, dan rendah dalam batuan berasid dan perantaraan.
Diketahui bilangan yang besar bijih dan mineral yang mengandungi besi. Kepentingan praktikal yang paling besar ialah bijih besi merah (hematit, Fe 2 O 3; mengandungi sehingga 70% Fe), bijih besi magnetik (magnetit, FeFe 2 O 4, Fe 3 O 4; mengandungi 72.4% Fe), bijih besi perang atau limonit (goethite dan hydrogoethite, masing-masing FeOOH dan FeOOH·nH 2 O). Goethite dan hydrogoethite paling kerap dijumpai dalam kerak luluhawa, membentuk apa yang dipanggil "topi besi", ketebalannya mencapai beberapa ratus meter. Ia juga boleh berasal dari sedimen, terjatuh daripada larutan koloid di tasik atau kawasan pantai laut. Dalam kes ini, oolitik, atau kekacang, bijih besi terbentuk. Vivianite Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O sering dijumpai di dalamnya, membentuk kristal memanjang hitam dan agregat jejari.
Besi sulfida juga meluas dalam alam semula jadi - pirit FeS 2 (sulfur atau pirit besi) dan pirhotit. Mereka bukan bijih besi - pirit digunakan untuk membuat asid sulfurik, dan pyrrhotite selalunya mengandungi nikel dan kobalt.
Rusia menduduki tempat pertama di dunia dari segi rizab bijih besi. Kandungan besi dalam air laut ialah 1·10?5 -1·10?8%.

Deposit utama.

Menurut Kajian Geologi AS, rizab bijih besi terbukti dunia berjumlah kira-kira 178 bilion tan Mendapan besi utama terletak di Brazil, Australia, Amerika Syarikat, Kanada, Sweden, Venezuela, Liberia, Ukraine, Perancis, dan India. Di Rusia, besi dilombong di Kursk Magnetic Anomaly (KMA), Semenanjung Kola, Karelia dan Siberia. Mendapan lautan bawah, di mana besi, bersama-sama dengan mangan dan logam berharga lain, ditemui dalam nodul, baru-baru ini memperoleh peranan penting.

resit.

Dalam industri, besi diperoleh daripada bijih besi, terutamanya daripada hematit (Fe 2 O 3) dan magnetit (FeO Fe 2 O 3).
Terdapat pelbagai cara untuk mengekstrak besi daripada bijih. Yang paling biasa ialah proses domain.
Peringkat pertama pengeluaran ialah pengurangan besi dengan karbon dalam relau letupan pada suhu 2000°C. Dalam relau letupan, karbon dalam bentuk kok, bijih besi dalam bentuk aglomerat atau pelet, dan fluks (seperti batu kapur) disuap dari atas, dan dipenuhi oleh aliran udara panas paksa dari bawah.
Di dalam relau, karbon dalam bentuk kok dioksidakan kepada karbon monoksida. Oksida ini terbentuk semasa pembakaran dalam kekurangan oksigen:
2C + O = 2CO
Sebaliknya, karbon monoksida mengurangkan besi daripada bijih. Untuk membuat tindak balas ini berjalan lebih cepat, karbon monoksida yang dipanaskan disalurkan melalui besi (III) oksida:
3CO + Fe 2 O 3 = 2Fe + 3CO 2
Fluks ditambah untuk menyingkirkan kekotoran yang tidak diingini (terutamanya silikat; contohnya, kuarza) dalam bijih yang dilombong. Fluks biasa mengandungi batu kapur (kalsium karbonat) dan dolomit (magnesium karbonat). Untuk mengeluarkan kekotoran lain, fluks lain digunakan.
Kesan fluks (dalam kes ini kalsium karbonat) ialah apabila ia dipanaskan, ia terurai kepada oksidanya:
CaCO 3 = CaO + CO 2
Kalsium oksida bergabung dengan silikon dioksida, membentuk sanga - kalsium metasilikat:
CaO + SiO 2 = CaSiO 3
Sanga, tidak seperti silikon dioksida, dicairkan dalam relau. Sanga, lebih ringan daripada besi, terapung di permukaan - harta ini membolehkan sanga dipisahkan daripada logam. Sanga kemudiannya boleh digunakan dalam pembinaan dan pertanian. Besi cair yang dihasilkan dalam relau letupan mengandungi cukup banyak karbon (besi tuang). Kecuali dalam kes di mana besi tuang digunakan secara langsung, ia memerlukan pemprosesan selanjutnya.
Karbon berlebihan dan kekotoran lain (sulfur, fosforus) dikeluarkan daripada besi tuang melalui pengoksidaan dalam relau perapian terbuka atau penukar. Relau elektrik juga digunakan untuk peleburan keluli aloi.
Sebagai tambahan kepada proses relau letupan, proses pengeluaran besi langsung adalah perkara biasa. Dalam kes ini, bijih pra-hancur dicampur dengan tanah liat khas, membentuk pelet. Pelet dibakar dan dirawat dalam relau aci dengan produk penukaran metana panas, yang mengandungi hidrogen. Hidrogen dengan mudah mengurangkan besi:
Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3 H 2 O
dalam kes ini, besi tidak tercemar dengan kekotoran seperti sulfur dan fosforus, yang merupakan kekotoran biasa dalam arang batu. Besi diperolehi dalam bentuk pepejal, dan kemudiannya dileburkan dalam relau elektrik.
Besi tulen secara kimia diperoleh melalui elektrolisis larutan garamnya.
Penggunaan besi.
Besi adalah logam terpenting dalam teknologi moden. Dalam bentuk tulennya, besi praktikal tidak digunakan kerana kekuatannya yang rendah, walaupun dalam kehidupan seharian produk keluli atau besi tuang sering dipanggil "besi". Sebahagian besar besi digunakan dalam bentuk aloi dengan komposisi dan sifat yang sangat berbeza. Aloi besi menyumbang kira-kira 95% daripada semua produk logam. Aloi kaya karbon (lebih 2% mengikut berat) - besi tuang - dilebur dalam relau letupan daripada bijih yang diperkaya dengan besi. Keluli pelbagai gred (kandungan karbon kurang daripada 2% mengikut berat) dilebur daripada besi tuang dalam perapian terbuka dan relau elektrik serta penukar dengan mengoksida (membakar) lebihan karbon, menyingkirkan kekotoran berbahaya (terutamanya S, P, O) dan menambah unsur pengaloian. Keluli aloi tinggi (dengan kandungan nikel, kromium, tungsten dan unsur lain yang tinggi) dilebur dalam arka elektrik dan relau aruhan. Untuk pengeluaran keluli dan aloi besi untuk tujuan khas, proses baru digunakan - vakum, pencairan semula electroslag, pencairan pancaran plasma dan elektron dan lain-lain. Kaedah sedang dibangunkan untuk peleburan keluli dalam unit operasi berterusan yang memastikan logam berkualiti tinggi dan automasi proses.
Bahan berasaskan besi dicipta yang boleh menahan suhu tinggi dan rendah, vakum dan tekanan tinggi, persekitaran yang agresif, voltan ulang-alik tinggi, sinaran nuklear, dsb. Pengeluaran besi dan aloinya sentiasa berkembang.
Besi sebagai bahan seni telah digunakan sejak zaman purba di Mesir, Mesopotamia, dan India. Sejak Zaman Pertengahan, banyak produk besi yang sangat artistik telah dipelihara di negara Eropah (England, Perancis, Itali, Rusia dan lain-lain) - pagar palsu, engsel pintu, kurungan dinding, baling cuaca, bingkai dada dan lampu. Dipalsukan melalui produk yang diperbuat daripada rod dan produk yang diperbuat daripada besi kepingan yang dibesarkan (selalunya dengan lapisan mika) dibezakan dengan bentuk ratanya, siluet grafik linear yang jelas dan boleh dilihat dengan berkesan pada latar belakang udara yang terang. Pada abad ke-20, besi digunakan untuk membuat jeriji, pagar, sekatan dalaman kerawang, batang lilin, dan monumen.
        Sifat fizikal dan kimia.
Sifat fizikal.
Besi adalah logam biasa; dalam keadaan bebasnya ia adalah keperakan putih dengan warna kelabu. Logam tulen adalah mulur; pelbagai kekotoran meningkatkan kekerasan dan kerapuhannya. Ia mempunyai sifat magnetik yang ketara. Apa yang dipanggil "triad besi" sering dibezakan - kumpulan bertiga logam yang mempunyai sifat fizik yang serupa, jejari atom, dan nilai keelektronegatifan.
Besi dicirikan oleh polimorfisme; ia mempunyai empat pengubahsuaian kristal:
    sehingga 769 °C terdapat?-Fe dengan kekisi padu berpusat badan dan sifat feromagnetik
    dalam julat suhu 769-917 °C terdapat?-Fe, yang berbeza daripada?-Fe hanya dalam parameter kekisi padu berpusat badan dan sifat magnet paramagnet
    dalam julat suhu 917-1394 °C terdapat?-Fe dengan kekisi padu berpusat muka
    di atas 1394 °C stabil?-Fe dengan kekisi padu berpusat badan
Metalurgi tidak membezakan?-Fe sebagai fasa yang berasingan, dan menganggapnya sebagai pelbagai?-Fe. Apabila besi atau keluli dipanaskan di atas titik Curie, pergerakan terma ion mengganggu orientasi momen magnet putaran elektron, feromagnet menjadi paramagnet - peralihan fasa tertib kedua berlaku, tetapi peralihan fasa tertib pertama dengan perubahan dalam parameter fizikal asas kristal tidak berlaku.
Untuk besi tulen pada tekanan normal, dari sudut pandangan metalurgi, terdapat pengubahsuaian stabil berikut:
    Dari sifar mutlak hingga 910 °C, pengubahsuaian ? dengan kekisi kristal padu berpusat badan adalah stabil.
    Dari 910 hingga 1400 °C, pengubahsuaian ?-dengan kekisi kristal padu berpusat muka adalah stabil.
    Dari 1400 hingga 1539 °C, pengubahsuaian dengan kekisi kristal padu berpusat badan adalah stabil.
Kehadiran unsur karbon dan pengaloian dalam keluli dengan ketara mengubah suhu peralihan fasa. Larutan pepejal karbon dalam α- dan β-besi dipanggil ferit. Kadangkala perbezaan dibuat antara suhu tinggi?-ferrite dan suhu rendah?-ferrit, walaupun struktur atomnya adalah sama. Larutan pepejal karbon dalam α-besi dipanggil austenit.
    Pada tekanan tinggi, pengubahsuaian β-besi dengan kekisi padat rapat heksagon muncul.
Fenomena polimorfisme sangat penting untuk metalurgi keluli. Tepat terima kasih kepada?-? Rawatan haba keluli berlaku pada peralihan kekisi kristal. Tanpa fenomena ini, besi sebagai asas keluli tidak akan menerima penggunaan yang meluas.
Besi adalah refraktori dan tergolong dalam logam aktiviti sederhana. Takat lebur besi ialah 1539 °C, takat didih ialah 2862 °C.
Sifat kimia.
Besi mempamerkan aktiviti kimia sederhana. Ia terbakar dalam atmosfera oksigen, membentuk oksida Fe 2 O 3. Dalam keadaan hancur halus, logam adalah piroforik, i.e. mampu melakukan pembakaran spontan di udara. Serbuk besi halus boleh diperolehi melalui penguraian haba besi oksalat dalam suasana hidrogen.
Apabila disimpan di udara pada suhu sehingga 200°C, besi secara beransur-ansur ditutup dengan filem oksida yang padat, yang menghalang pengoksidaan logam selanjutnya. Dalam udara lembap, besi menjadi ditutup dengan lapisan karat yang longgar, yang tidak menghalang akses oksigen dan kelembapan kepada logam dan pemusnahannya. Karat tidak mempunyai komposisi kimia yang tetap, kira-kira formula kimianya boleh ditulis sebagai Fe 2 O 3.
Besi bertindak balas dengan sulfur cair, membentuk sulfida, dan secara aktif berinteraksi dengan klorin, bromin dan iodin untuk membentuk triklorida, tribromida dan diiodida. Besi bertindak balas lemah dengan fluorin disebabkan oleh pembentukan filem trifluorida yang padat dan meruap rendah di permukaan. Pada suhu melebihi 500° C, logam bertindak balas secara terbalik dengan karbon:
3Fe+C<=>Fe3C
Besi karbida komposisi ini dipanggil simentit. Ia terdapat dalam besi tuang dan keluli.
Besi bertindak balas dengan oksigen apabila dipanaskan. Apabila besi terbakar di udara, Fe 2 O 3 oksida terbentuk, apabila dibakar dalam oksigen tulen, Fe 3 O 4 oksida terbentuk. Jika oksigen atau udara disalurkan melalui besi cair, FeO oksida terbentuk.
Apabila dipanaskan, besi bertindak balas dengan nitrogen, membentuk besi nitrida Fe3N, dengan fosforus, membentuk fosfida FeP, Fe 2 P dan Fe 3 P, dengan karbon, membentuk karbida Fe 3 C, dengan silikon, membentuk beberapa silisid, contohnya, FeSi. Pada tekanan tinggi, besi logam bertindak balas dengan karbon monoksida CO, dan cecair terbentuk, pada keadaan biasa besi sangat meruap pentakarbonil Fe(CO) 5 . Karbonil besi bagi komposisi Fe 2 (CO) 9 dan Fe 3 (CO) 12 juga diketahui. Karbonil besi berfungsi sebagai bahan permulaan dalam sintesis sebatian organoiron, termasuk komposisi ferrosen.
Besi logam tulen stabil dalam air dan larutan alkali cair. Besi tidak larut dalam asid sulfurik dan nitrik pekat, kerana filem oksida kuat memasifkan permukaannya Dengan asid hidroklorik dan cair (kira-kira 20%), besi bertindak balas untuk membentuk garam besi(II).
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2
Besi larut dalam larutan asid nitrik cair dan sederhana pekat:
Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO ^ + 2H 2 O
Apabila besi bertindak balas dengan kira-kira 70% asid sulfurik, tindak balas tersebut akan menghasilkan besi (III) sulfat:
2Fe + 4H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 4H 2 O
Di bawah pengaruh kelembapan dan udara atmosfera, besi menghakis (karat):
4Fe + 2H 2 O + 3O 2 = 4FeO(OH)
Sehingga 10% daripada semua besi yang dihasilkan hilang setiap tahun akibat kakisan.
Besi yang sangat tulen, mengandungi kurang daripada 0.01% kekotoran sulfur, karbon dan fosforus, tahan terhadap kakisan. Berhampiran bandar Delhi di India terdapat tiang besi yang didirikan pada abad ke-9. BC, yang tidak menunjukkan tanda-tanda karat. Ia diperbuat daripada logam yang sangat tulen dengan kandungan besi sebanyak 99.72%. Ciri-ciri iklim kawasan ini boleh memainkan peranan penting dalam rintangan kakisan bahan lajur yang terkenal.
Besi logam bertindak balas apabila dipanaskan dengan larutan alkali pekat (lebih daripada 30%), membentuk kompleks hidrokso. Di bawah pengaruh agen pengoksidaan kuat apabila dipanaskan, besi boleh membentuk sebatian dalam keadaan pengoksidaan (+VI) - ferrat:
Fe + 2KNO 3 = K 2 FeO 4 + 2NO
Untuk besi, oksida dan hidroksida diketahui dalam keadaan pengoksidaan (II) dan (III).
Besi membentuk garam ringkas dengan hampir semua anion. Nitrat, sulfat, halida (kecuali fluorida), asetat, dll. larut dalam air Kation besi (II) boleh dioksidakan oleh banyak agen pengoksidaan kepada kation besi (III). Larutan garam besi (II) dan garam pepejalnya secara beransur-ansur teroksida walaupun hanya disimpan di udara:
4FeCO 3 + 2H 2 O + O 2 = 4FeO(OH) + 2CO 2
4FeS + 6H 2 O + O 2 = 4FeO(OH) + 4H 2 S
Apabila dipanaskan, besi sulfat, nitrat, karbonat dan oksalat terurai. Dalam kes ini, besi (II) biasanya teroksida kepada besi (III), contohnya:
2FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2
Garam besi (III) mengalami hidrolisis teruk.
      Sebatian besi dalam keadaan pengoksidaan +2.
        Besi(II) oksida.
Besi (II) oksida – FeO. Bahan kristal hitam, molekul mempunyai struktur ionik. Mempamerkan sifat asas (walaupun ia berinteraksi dengan cair alkali, menunjukkan amfoterisiti lemah). Ia tidak bertindak balas dengan air dalam keadaan biasa, tetapi dengan kehadiran oksigen atmosfera dan pemanasan rendah ia perlahan-lahan bertindak balas dengan wap air. Menunjukkan sifat agen penurunan yang lemah. Apabila dipanaskan, ia terurai, tetapi apabila dipanaskan lagi ia terbentuk semula. Berinteraksi dengan asid. Dioksidakan oleh oksigen kepada oksida besi bercampur. Dikurangkan oleh hidrogen, karbon, karbon monoksida:
FeO + 2HCl = FeCl 2 + H 2 O,
FeO + 4NaOH = Na 4 FeO 3 + 2H 2 O
4FeO + 6H 2 O+ O 2 = 4Fe(OH) 3
FeO Fe 3 O 4 +Fe FeO
6FeO + O 2 2Fe 3 O 4,
FeO + H 2 Fe + H 2 O,
FeO + C Fe + CO,
FeO + CO Fe + CO 2 .
FeO diperoleh melalui pengurangan oksida besi bercampur dengan karbon monoksida atau penguraian sebatian besi divalen dalam suasana lengai:
Fe 3 O 4 + CO 3FeO + CO 2,
Fe(OH) 2 FeO + H 2 O,
FeCO 3 FeO + CO 2 .
        Besi(II) hidroksida.
Besi(II) hidroksida berlaku secara semula jadi sebagai mineral amakinit. Mineral ini mengandungi kekotoran magnesium dan mangan (formula empirik Fe 0.7 Mg 0.2 Mn 0.1 (OH) 2). Warna mineral kuning-hijau atau hijau muda, kekerasan Mohs 3.5-4, ketumpatan 2.925-2.98 g/cm?.
Besi tulen (II) hidroksida ialah bahan kristal putih. Kadang-kadang ia mempunyai warna kehijauan kerana kekotoran garam besi. Lama kelamaan, ia menjadi gelap di udara akibat pengoksidaan. Tidak larut dalam air (keterlarutan 5.8·10?6 mol/l). Mengurai apabila dipanaskan. Ia mempunyai sistem kekisi kristal trigonal.
Besi (II) hidroksida mempamerkan sifat asas - ia mudah memasuki tindak balas peneutralan dengan asid cair, contohnya asid hidroklorik (larutan besi (II) klorida terbentuk):
Fe(OH) 2 + 2HCl 2 = 2 H 2 O + FeCl 2
Dalam keadaan yang lebih teruk, ia mempamerkan sifat berasid, contohnya, dengan pekat (lebih daripada 50%) natrium hidroksida apabila mendidih dalam suasana nitrogen, ia membentuk mendakan natrium tetrahidroksoferrat (II):
Fe(OH) 2 + 2NaOH = Na 2
Tidak bertindak balas dengan ammonia hidrat. Apabila dipanaskan, ia bertindak balas dengan larutan pekat garam ammonium, contohnya, ammonium klorida:
Fe(OH) 2 + 2NH 4 Cl = FeCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O
Apabila dipanaskan, ia terurai untuk membentuk besi (II) oksida: Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O
Dalam tindak balas ini, besi logam dan diiron(III)-besi(II) oksida (Fe 3 O 4) terbentuk sebagai bendasing.
Dalam bentuk penggantungan, apabila direbus dengan kehadiran oksigen atmosfera, ia dioksidakan kepada besi metahidroksida. Apabila dipanaskan dengan yang kedua, ia membentuk diiron(III)-besi(II) oksida:
4Fe(OH) 2 + O 2 = 4FeO(OH) + 2H 2 O
Fe(OH) 2 + 2FeO(OH) = (FeFe 2)O + 2H 2 O
Tindak balas ini juga berlaku (perlahan-lahan) semasa proses pengaratan besi.
Besi (II) hidroksida boleh diperolehi dalam bentuk mendakan dalam tindak balas pertukaran larutan garam besi (II) dengan alkali, contohnya:
FeSO 4 + 2KOH = Fe(OH) 2 + K 2 SO 4
Pembentukan besi (II) hidroksida adalah salah satu peringkat pengaratan besi:
2Fe + 2H 2 O + O 2 = 2 Fe(OH) 2
Besi (II) hidroksida digunakan dalam pembuatan jisim aktif bateri besi-nikel.
    Bahagian eksperimen.
      Penyediaan besi (II) hidroksida dan kajian sifatnya.
Besi (II) hidroksida ialah mineral kuning-hijau atau hijau muda, kekerasan Mohs 3.5-4, ketumpatan 2.925-2.98 g/cm?. Amfoterik hidroksida dengan kelebihan sifat asas.

Dalam garam besi (II), disebabkan pengoksidaan separanya dalam udara, kation besi (III) sentiasa ada. Oleh itu, untuk mengkaji sifat kation Fe 2+, bukannya besi (II) sulfat, anda harus mengambil garam Mohr kristal berganda yang paling stabil (NH 4) 2 SO 4 · FeSO 4 · 6H 2 O atau gunakan larutan yang baru disediakan. daripada besi (II) sulfat. Oleh kerana kestabilan besi (II) dalam keadaan kristal lebih tinggi daripada dalam larutan, untuk penyelidikan adalah perlu untuk mengambil larutan garam yang baru disediakan.

Peralatan dan reagen: pipet, tabung uji, bikar, kertas turas, gunting; Garam Mohr, natrium hidroksida, asid sulfurik.

Larutan akueus natrium hidroksida ditambahkan ke dalam larutan garam Mohr sehingga terbentuk mendakan hijau. Mendakan yang diasingkan ditapis dan dibahagikan kepada tiga tabung uji. Satu tabung uji dibiarkan berdiri di udara, kacau sedimen dengan batang kaca. Selepas 2–3 minit, warna mendakan akan mula berubah akibat pengoksidaan ferum (II) hidroksida kepada ferum (III) hidroksida. Tambah beberapa titis larutan asid hidroklorik cair ke dalam tabung uji kedua, dan lebihan alkali kepada yang ketiga.

Ubat ini diperoleh dengan interaksi alkali dan garam besi +2 (garam Mohr):

Mempelajari sifat:
Fe(OH) 2 + NaOH = tindak balas tidak berlaku, kerana Fe(OH) 2 mempamerkan sifat asas
Fe(OH) 2 + H 2 SO 4 = FeSO 4 + 2H 2 O warna berubah menjadi hijau kotor
4Fe(OH) 2 + O 2 = 2Fe 2 O 3 + 4H 2 O mendakan dalam udara teroksida (berkarat) dan bertukar menjadi besi (III) hidroksida
Untuk mendapatkan 6 gr. Fe(OH) 2 mari kita hitung setiap bahan yang bertindak balas.
Pengiraan:
(NH 4) 2 SO 4 FeSO 4 6H 2 O + 2NaOH = Fe(OH) 2 v + Na 2 SO 4 + NH 4 O 2
M(Fe(OH) 2) = 53 g/mol
n(Fe(OH) 2) = 0.067 mol
M(NaOH) = 40 g/mol
m(NaOH) = 0.067 mol 40 g/mol? 2=5.36g
M((NH 4) 2 SO 4 FeSO 4 6H 2 O) = 392 g/mol
m((NH 4) 2 SO 4 FeSO 4 6H 2 O) = 26g
? = (saya/mtheor)?100% = (5.63/6)?100% =93.8%

Kesimpulan.
Dalam perjalanan kerja kursus ini, sifat fizikal dan kimia hidroksida sebagai kelas sebatian tak organik, besi dan sebatiannya dalam keadaan pengoksidaan +2 telah dikaji; sejarah penemuan mereka, pengedaran dalam alam semula jadi, pengeluaran dipertimbangkan; kaedah optimum untuk mendapatkan besi (II) hidroksida telah dipilih; Besi (II) hidroksida diperoleh dan sifatnya dikaji.

Rujukan.
1. Glinka N. L. Kimia am. - L.: Kimia, 1988. - 702 hlm.
2. Kreshkov A. P., Yaroslavtsev A. A. Kursus kimia analitik. - M.: Kimia, 1964. - 430 p.
3. Podobaev N. I. Elektrolisis. - M.: Pendidikan, 1989, 100 hlm.
4. Polees M. E. Kimia analisis. - M.: Perubatan, 1981. - 286 hlm.
5. Rabinovich V. A., Khavin Z. Ya. - L.: Kimia, 1978. - 331 hlm.
6. Ensiklopedia kimia dalam 5 jilid / ed. I. L. Knunyants. - M.: Ensiklopedia Soviet, 1990.
7. Shchukarev S. A. Kimia tak organik. - M.: Sekolah siswazah, 1970. - 437 hlm.
8. Rabinovich V.A., Khavin Z.Ya. "Buku rujukan kimia pendek" L.: Kimia, 1977 ms 62
9. Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L. Reaksi bahan bukan organik: buku rujukan / Ed. R. A. Lidina. - ed. ke-2, disemak. dan tambahan - M.: Bustard, 2007. - P. 179. - 637 p.
10. Akhmetov N.S. Kimia am dan bukan organik. –M.: Sekolah Tinggi, 1981. -681 hlm.
11. Karyakin Yu.V., Angelov I.I. Bahan kimia tulen. – M.: Kimia, 1974. – 168 hlm.

1. Oksigen mengoksidakan besi, mengakibatkan pembentukan skala besi - oksida campuran

Klorin ialah agen pengoksidaan yang kuat, jadi ia mengoksidakan besi kepada keadaan pengoksidaan yang lebih tinggi (+3), mengakibatkan pembentukan besi (III) klorida. 2. Oksigen dan klorin adalah agen pengoksida, besi adalah agen penurunan.


Interaksi besi dengan asid pekat 1. Nitrik dan asid sulfurik pekat tergolong dalam asid pengoksida, i.e. mereka mempamerkan sifat pengoksidaan yang kuat disebabkan oleh sisa asid. Nitrogen oksida (II) yang dibebaskan semasa pengurangan asid nitrik mudah teroksida oleh oksigen di udara kepada nitrogen oksida (IV).


Nota: Besi tidak bertindak balas dengan asid nitrik pekat dan asid sulfurik pekat dalam keadaan sejuk (pasif).

Penyediaan besi (II) hidroksida dan interaksinya dengan asid

A) Tindakan: Tambah larutan natrium hidroksida kepada larutan besi (II) sulfat yang baru disediakan. Pemerhatian: Mendakan kehijauan terbentuk. Persamaan tindak balas:


Kesimpulan: Besi (II) dan (III) hidroksida boleh didapati hasil daripada tindak balas pertukaran antara garam larut besi (II) dan (III) dengan larutan alkali, kerana dalam kes ini, pengikatan ion berlaku:

b) Tindakan: Tambah larutan asid hidroklorik kepada mendakan. Pemerhatian: Mendakan larut. Persamaan tindak balas:


Kesimpulan: Kerana

bersifat asas, jadi ia bertindak balas dengan asid.

Penyediaan garam besi (III) hidroksida dan interaksinya dengan asid untuk membentuk garam yang sepadan

A) Tindakan: Tambah larutan alkali kepada larutan besi (III) klorida. Pemerhatian: Mendakan coklat terbentuk. Persamaan tindak balas:


Kesimpulan: Ion

boleh ditentukan menggunakan tindak balas antara garam dan alkali mereka, kerana dalam kes ini, bentuk hujan:

- hijau;

- coklat. b) Tindakan: Tambah asid sulfurik kepada mendakan. Pemerhatian: Mendakan larut. Persamaan tindak balas:

68. Sebatian besi

Besi (II) oksida FeO– bahan kristal hitam, tidak larut dalam air dan alkali. FeO sepadan dengan asas Fe(OH)2.

resit. Besi (II) oksida boleh diperolehi dengan pengurangan tidak lengkap bijih besi magnetik dengan karbon (II) oksida:

Sifat kimia. Ia adalah oksida utama. Bertindak balas dengan asid, ia membentuk garam:

Besi (II) hidroksida Fe(OH)2- bahan kristal putih.

resit. Besi (II) hidroksida diperoleh daripada garam besi divalen di bawah tindakan larutan alkali:

Sifat kimia. hidroksida asas. Bertindak balas dengan asid:

Di udara, Fe(OH)2 teroksida kepada Fe(OH)3:

Besi(III) oksida Fe2O3– bahan perang, terdapat dalam alam semula jadi dalam bentuk bijih besi merah, tidak larut dalam air.

resit. Apabila menembak pirit:

Sifat kimia. Menunjukkan sifat amfoterik yang lemah. Apabila berinteraksi dengan alkali, ia membentuk garam:

Besi (III) hidroksida Fe(OH)3– bahan merah-coklat, tidak larut dalam air dan alkali berlebihan.

resit. Diperolehi melalui pengoksidaan ferum (III) oksida dan ferum (II) hidroksida.

Sifat kimia. Ia adalah sebatian amfoterik (dengan kelebihan sifat asas). Mendakan di bawah tindakan alkali pada garam besi ferik:

Garam ferus diperoleh dengan bertindak balas besi logam dengan asid yang sesuai. Mereka sangat terhidrolisis, itulah sebabnya mereka larutan akueus- agen pengurangan bertenaga:

Apabila dipanaskan melebihi 480 °C, ia terurai, membentuk oksida:

Apabila alkali bertindak pada besi (II) sulfat, besi (II) hidroksida terbentuk:

Membentuk hidrat kristal - FeSO4?7Н2О (besi sulfat). Besi (III) klorida FeCl3 – bahan kristal coklat gelap.

Sifat kimia. Mari larut dalam air. FeCl3 mempamerkan sifat pengoksidaan.

Agen pengurangan - magnesium, zink, hidrogen sulfida, mengoksida tanpa pemanasan.

Besi(II) hidroksida- bahan bukan organik dengan formula Fe(OH)2, sebatian besi. Amfoterik hidroksida dengan kelebihan sifat asas. Bahan kristal berwarna putih (kadang-kadang dengan warna kehijauan) dan menjadi gelap dari semasa ke semasa di udara. Ia adalah salah satu sebatian perantaraan dalam pengaratan besi.

  • 1 Berada dalam alam semula jadi
  • 2 Sifat fizikal
  • 3 Sifat kimia
  • 4 Resit
  • 5 Permohonan
  • 6 Nota

Berada di alam semula jadi

Besi(II) hidroksida berlaku secara semula jadi sebagai mineral amakinit. Mineral ini mengandungi kekotoran magnesium dan mangan (formula empirik Fe0.7Mg0.2Mn0.1(OH)2). Warna mineral adalah kuning-hijau atau hijau muda, kekerasan Mohs 3.5-4, ketumpatan 2.925-2.98 g/cm³.

Sifat fizikal

Besi(II) hidroksida tulen ialah bahan kristal putih. Kadang-kadang ia mempunyai warna kehijauan kerana kekotoran garam besi. Lama kelamaan, ia menjadi gelap di udara akibat pengoksidaan. Tidak larut dalam air (keterlarutan 5.8·10−6 mol/l). Mengurai apabila dipanaskan. Ia mempunyai sistem kekisi kristal trigonal.

Sifat kimia

Besi(II) hidroksida mengalami tindak balas berikut.

Ia mempamerkan sifat-sifat asas - ia mudah memasuki tindak balas peneutralan dengan asid cair, contohnya asid hidroklorik (larutan besi(II) klorida terbentuk):

Di bawah keadaan yang lebih teruk, ia mempamerkan sifat berasid, contohnya, dengan pekat (lebih daripada 50%) natrium hidroksida apabila mendidih dalam suasana nitrogen, ia membentuk mendakan natrium tetrahidroksoferrat(II):

Tidak bertindak balas dengan ammonia hidrat. Apabila dipanaskan, ia bertindak balas dengan larutan pekat garam ammonium, contohnya, ammonium klorida:

Apabila dipanaskan, ia terurai untuk membentuk besi(II) oksida:

Dalam tindak balas ini, besi logam dan diiron(III)-besi(II) oksida (Fe3O4) terbentuk sebagai bendasing.

Dalam bentuk penggantungan, apabila direbus dengan kehadiran oksigen atmosfera, ia dioksidakan kepada besi metahidroksida. Apabila dipanaskan dengan yang kedua, ia membentuk diiron(III)-besi(II) oksida:

Tindak balas ini juga berlaku (perlahan-lahan) semasa proses kakisan besi.

resit

Besi(II) hidroksida boleh diperolehi dalam bentuk mendakan dalam tindak balas pertukaran larutan garam besi(II) dengan alkali, contohnya:

Pembentukan besi(II) hidroksida adalah salah satu daripada peringkat pengaratan besi:

Permohonan

Besi(II) hidroksida digunakan dalam pembuatan jisim aktif bateri besi-nikel.

Nota

  1. Amankinite di webmineral.com. Diarkibkan daripada yang asal pada 21 April 2012.
  2. 1 2 Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L. Reaksi bahan bukan organik: buku rujukan / Ed. R. A. Lidina. - ed. ke-2, disemak. dan tambahan - M.: Bustard, 2007. - P. 179. - 637 p. - ISBN 978-5-358-01303-2.
  3. Lidin R.A., Andreeva L.L., Molochko V.A. Pemalar bahan bukan organik: buku rujukan / Ed. R. A. Lidina. - ed. ke-2, disemak. dan tambahan - M.: Bustard, 2006. - P. 109, 467, 580, 605. - 685 p. - ISBN 5-7107-8085-5.
p·o·r Hidroksida

Besi(II) hidroksida Maklumat Mengenai