FormationUngdomsuddannelse og skoler

De kemiske og fysiske egenskaber af jern

Jern - en velkendt kemisk element. Den henviser til gennemsnittet af den reaktive metal. Egenskaber og anvendelser af jern vil blive drøftet i denne artikel.

Prævalensen i naturen

Der er en ganske stor mængde af mineraler, som omfatter Ferrum. Først og fremmest er det magnetit. Han er tooghalvfjerds procent består af jern. Dens kemiske formel - Fe 3 O 4. Dette mineral også kendt som magnetit. Den har en lys grå farve, undertiden med en mørkegrå til sort med en metallisk glans. Hans største indskud ligger i Ural i CIS.

Næste mineral med højt jernindhold - hæmatit - den omfatter halvfjerds procent af dette element. Dens kemiske formel - Fe 2 O 3. Det kaldes også hæmatit. Den har en farve fra rød-brun til rød-grå. Den største mine i SNG er i Krivoy Rog.

Den tredje mineralindhold FERRUM - limonite. Her jern shestdesyat procent af den samlede vægt. Dette krystallinske, dvs. i sin krystalgitter vævet vandmolekyle, dens kemiske formel - Fe 2 O 3H2O Som navnet antyder, er denne mineral har en gul-brunlig farve, undertiden brun. Han er en af de vigtigste komponenter i naturlig okker og bruges som et pigment. Det kaldes også limonite. Den største sted for forekomst - Krim, Uralbjergene.

Den siderit, den såkaldte siderit, otteogfyrre procent af Ferrum. Dens kemiske formel - FeCO 3. Dens struktur er ikke homogen og består af en anden farve er forbundet sammen krystaller: grå, bleg grøn, grå-gul, gul-brun, og andre.

Sidstnævnte er ofte en naturligt forekommende mineral med højt indhold FERRUM - pyrit. Det har en kemisk formel FeS2. Jern i det er seksogfyrre procent af den samlede vægt. På grund af svovlatomerne af mineralet har en gylden-gul farve.

Mange af de undersøgte mineraler, der anvendes til at producere rent jern. Desuden er hæmatit anvendes til fremstilling af smykker fra naturlige sten. Pyrit indeslutninger kan være til stede i smykker fra lapis lazuli. Hertil kommer, at karakteren af jern findes i sammensætningen af levende organismer - det er en af de vigtigste komponenter i cellen. Dette sporstof skal indtaste den menneskelige krop i tilstrækkelig mængde. Medicinske egenskaber af jern skyldes i høj grad, at denne grundstof er grundlaget af hæmoglobinet. Derfor er brugen af Ferrum er godt for blodet tilstand, og følgelig hele organismen.

Hardware: fysiske og kemiske egenskaber

Overvej rækkefølgen af disse to store sektioner. Fysiske egenskaber af jern - er dens udseende, densitet, smeltepunkt, osv Det er alle de særlige kendetegn ved stoffer, der er forbundet med fysik ... Kemiske egenskaber af jern - er dens evne til at reagere med andre forbindelser. Lad os starte med det første.

De fysiske egenskaber af jern

I sin rene form ved normale betingelser er et fast stof. Det har en sølv-grå farve og en udtalt metallisk skær. Mekaniske egenskaber indbefatter jern niveau af hårdhed på Mohs-skalaen. Det er lig med fire (gennemsnit). Jern har god elektrisk ledningsevne og varmeledningsevne. Den sidstnævnte træk kan mærkes ved at berøre jern objekt i et koldt rum. Da dette materiale leder varme hurtigt, han i en kort periode tager en stor del af din hud, så du føler dig kold. Rørende, f.eks til træet, skal det bemærkes, at dens varmeledningsevne er meget lavere. Fysiske egenskaber af jern - at dets smeltepunkt og kogepunkt. Den første er 1539 grader celsius, og den anden - 2860 grader Celsius. Det kan konkluderes, at de karakteristiske egenskaber af jern - god plasticitet og flydeevne. Men det er ikke alt.

Også i de fysiske egenskaber af jern og en del af det er ferromagnetisk. Hvad er det? Jern, de magnetiske egenskaber, som vi kan se i praktiske eksempler hver dag - det eneste metal, der har en unik særkende. Dette er fordi det aktive materiale er i stand til at blive magnetiseret ved hjælp af magnetfeltet. Og afslutningen af sidste jern, de magnetiske egenskaber af som netop var blevet dannet, i lang tid forblev en magnet selv. Dette fænomen kan forklares ved, at strukturen af metallet er til stede et antal frie elektroner, som er i stand til at bevæge sig.

I form af kemi

Dette element gælder for metaller gennemsnitlige aktivitet. Imidlertid er kemisk jern egenskaberne er typisk for alle andre metaller (undtagen dem, der er til højre for hydrogen i den elektrokemiske serie). Det er i stand til at reagere på mange klasser af stoffer.

Lad os starte med den simple

Ferrum omsættes med kilorodom, nitrogen, halogen (iod, brom, chlor, fluor), phosphor, carbon. Den første ting at overveje - reaktionen med oxy-. Ved afbrænding Ferrum dannes sine oxider. Afhængig af reaktionsbetingelserne og proportionerne mellem de to parter, kan de varieres. Som et eksempel på sådanne interaktioner kan resultere i den følgende reaktionsligning: 2Fe + O2 = 2FeO; 4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3; 3fe + 2O 2 = Fe 3 O 4. Og egenskaberne af jernoxid (både fysisk og kemisk) kan varieres, afhængigt af dens sort. Sådanne reaktioner forekommer ved høje temperaturer.

Næste - interaktion med nitrogen. Det kan også forekomme kun på betingelse af opvarmningen. Hvis vi tager seks mol jern pr mol nitrogen opnå to mol jernnitrid. Reaktionsligningen er som følger: 6FE + N2 = 2Fe 3 N.

Ved omsætning med fosfor dannes phosphide. Til reaktionen, er sådanne komponenter nødvendige: tre Ferrum mol - per mol phosphor, er dannet som et resultat af et mol phosphide. Ligningen kan skrives på følgende måde: 3FE + P = Fe 3 s

Endvidere kan interaktionen også isoleres blandt elementære svovl stoffer reaktioner. Det er således muligt at opnå sulfid. Det princip, som processen med dannelse af stoffet, svarende til de ovenfor beskrevne. Nemlig der er en additionsreaktion. For alle kemiske vekselvirkninger af denne art kræver særlige betingelser, hovedsageligt i den høje temperatur, mindst - katalysatorer.

Det er også almindeligt i den kemiske industri reaktion mellem jern og halogener. Denne chlorering, bromering, iodering, fluorering. Som navnet selv reaktioner, en proces for at tilslutte sig Ferrum atomer chloratomer / brom / iod / fluorid til dannelse chlorid / bromid / iodid / fluorid hhv. Disse materialer er meget udbredt i en række forskellige brancher. Endvidere Ferrum stand til at forbinde med silicium ved høje temperaturer. Skyldes, at de kemiske egenskaber af jern er varierede, er det ofte anvendes i den kemiske industri.

Ferrum og komplekse stoffer

Fra simple stoffer overgår til hvis molekyler består af to eller flere forskellige kemiske elementer. Den første ting at nævne - Ferrum reaktion med vand. Der er vist de grundlæggende egenskaber af jern. Når opvarmet vand sammen med jern dannet basisk oxid (det kaldes det, fordi det danner et hydroxid, med andre ord, når de vekselvirker med det samme vand - base). Så er hvis vi tager et mol begge komponenter dannede sådanne stoffer som ferrum dioxid og hydrogengas med en gennemtrængende lugt - som i molære andele af en til en. Ligningen for sådanne reaktioner kan skrives som følger: Fe + H2O = FeO + H2. Afhængigt af de forhold, i hvilke for at blande de to komponenter, kan man opnå en di- eller jern trioxid. Begge disse agenter er meget almindelige i den kemiske industri, og også i mange andre brancher.

Med syrer og salte

Eftersom Ferrum er tilbage af hydrogen i elektrokemiske serie af metaller aktivitet, spososoben det fortrænge aktivt element af forbindelser. Et eksempel på dette er substitutionsreaktion som kan iagttages, når tilsætning jern til syre. For eksempel, hvis blandes i lige molære andele af jern og sulfat syre (aka svovlsyre) gennemsnitlig koncentration, som et resultat opnår vi jernsulfat (II) og hydrogen i lige store molære mængder. Ligningen for en sådan reaktion ville se sådan ud: Fe + H2 SO4 = FeSO4 + H2.

Under interaktionen med saltene af jern manifesteret reducerende egenskaber. Det vil sige, at benytte den kan skelnes fra mindre aktive metalsalte. For eksempel, hvis vi tager et mol kobbersulfat og samme Ferrum, kan vi opnå jernsulfat (II) og rent kobber i lige store molære proportioner.

Værdien for organismen

En af de mest almindelige i skorpen af grundstoffer - jern. Egenskaber af stof har vi allerede overvejet, og nu kommer vi til det fra et biologisk synspunkt. Ferrum har en meget vigtig funktion på celleniveau og på niveau med hele organismen. Primært jernet er grundlaget for et sådant protein er hæmoglobin. Det er nødvendigt for oxygen transport af blod fra lungerne til alle væv, organer, til hver celle i kroppen, især til hjernen neuroner. Derfor kan de gavnlige egenskaber af jern ikke understreges nok.

Desuden den påvirker kroveobrazovanie, Ferrum er også vigtigt for den normale funktion af skjoldbruskkirtlen (det ikke blot kræver iod, som nogle mener). Desuden er jern involveret i intracellulær metabolisme, regulerer immunsystemet. Mere specielt ferrum i store mængder findes i leverceller, da det bidrager til at neutralisere skadelige stoffer. Han er også en af de vigtigste komponenter i mange typer af enzymer i vores krop. Den daglige menneskelige kost bør indeholde ti til tyve mg mikromineral.

Fødevarer rige på jern

Sådan en masse. De spiser både vegetabilske og animalske. Først - dette er korn, bælgfrugter, korn (især boghvede), æbler, svampe (hvid), tørrede frugter, hyben, pærer, ferskner, avocado, græskar, mandler, figner, tomater, broccoli, kål, blåbær, brombær, selleri, osv . Anden - lever, kød. Anvendelse af højt jernindhold produkt er særlig vigtigt under graviditet, da kroppen af fosteret dannede kræver en stor mængde af mikronæringsmidlet for korrekt vækst og udvikling.

Tegn på en mangel på jern i kroppen

Symptomer på for lidt mængde Ferrum ind i kroppen er træthed, konstant frysning hænder og fødder, depression, skørt hår og negle, intellektuel aktivitet reduktion, fordøjelsesproblemer, lav ydeevne, fejlfunktion af skjoldbruskkirtlen. Hvis du bemærker nogle af disse symptomer, er det nødvendigt at øge antallet af produkter, der indeholder jern i din kost eller til at købe vitaminer eller kosttilskud indeholdende Ferrum. Sørg også for at konsultere din læge, hvis nogen af disse symptomer, du føler for dårligt.

Brug Ferrum Industri

Anvendelse og egenskaberne af jern er tæt forbundne. På grund af sin ferromagnetisk, er det anvendes til fremstilling af magneter - både svagere til husholdningsbrug (souvenir magneter på køleskabet, etc ...) Og mere kraftfuld - til industrielle formål. På grund af det faktum, at den betragtede metal har høj styrke og hårdhed, med sin antikken bruges til våben, rustninger og andre militære og indenlandske instrumenter. Af den måde, i det gamle Egypten har det været kendt rivende jern med egenskaber bedre for en konventionel metal. Også en særlig jern blev brugt i det gamle Rom. Fra det producerede en elite våben. Skjold eller et sværd lavet af rivende metal, kunne kun have en meget rig og fornem mand.

Generelt er det metal, som vi betragter i denne artikel, er den mest alsidige af alle de stoffer, der anvendes af gruppen. Først og fremmest, han gjorde stål og støbejern, som anvendes til fremstilling af forskellige produkter, der kræves i industrien og i hverdagen.

Støbejern kaldet jern og carbon legering, hvor den anden til stede 1,7-4,5 procent. Hvis den anden er mindre end 1,7 procent, så denne type legering kendt som stål. Hvis carbon er til stede i sammensætningen af ca. 0,02 procent, så er det en almindelig kommerciel jern. Tilstedeværelsen af carbon i legeringen er nødvendig for at bibringe større styrke, termisk stabilitet, modstandsdygtighed over for rust.

Endvidere i stålet kan indeholde mange andre elementer som urenheder. Denne mangan og fosfor og silicium. Også i denne slags legering til at bibringe visse kvaliteter kan tilsættes chrom, nikkel, molybdæn, wolfram, og mange andre kemiske elementer. Ståltyper, hvor en stor mængde silica til stede (ca. fire procent), der anvendes som en transformer. De, i hvis sammensætning en masse mangan (op til tolv eller fjorten procent) finde anvendelse i fremstillingen af dele af jernbaner, møller, kværne og andre værktøjer, hvoraf dele er genstand for hurtig slitage.

Molybdæn indføres i legeringssammensætning, at gøre det mere termisk stabil - såsom det anvendte stål i værktøjet. Desuden at opnå alle de kendte og almindeligt anvendt i husholdninger i form af knive og andre husholdningsartikler værktøjer rustfrit stål skal der tilsættes i krom, nikkel og titan. Og for at opnå slagfast, høj styrke, duktilitet, er det tilstrækkeligt at tilføje vanadium. Ved indgåelse niobium kan opnå en høj modstandsdygtighed over for korrosion og kemisk aggressive stoffer.

Mineral magnetit, som blev nævnt tidligere i denne artikel, skal du fremstille harddiske, hukommelseskort og andre enheder af denne type. På grund af de magnetiske egenskaber af jern kan findes i apparatet i transformatorer, motorer og andre elektroniske produkter. Desuden kan Ferrum tilføje andre metallegeringer for at bibringe større styrke og mekanisk stabilitet. Sulfat dette element anvendes i havebrug til bekæmpelse af skadedyr (sammen med kobbersulfat). Jern chlorider er uundværlige i vandrensning. Endvidere er magnetitpulveret anvendes i sort-hvid printere. Den vigtigste metode til påføring af pyrit - udledning derfra svovlsyre. Denne proces foregår i laboratoriet i tre faser. I det første trin pyrit brændt Ferrum til opnåelse ferrioxid og svovldioxid. Det andet trin er omdannelsen af Svovldioxid i sin trioxid, med deltagelse af oxygen. Og det sidste trin det resulterende materiale føres gennem vanddamp i nærvær af katalysatorer, og derved at give svovlsyre.

At få jern

Grundlæggende aktivt metal ekstraheres fra sine to store mineraler: magnetit og hematit. Gøre dette med en reduktion af jern fra sine carbonforbindelser i form af koks. Dette gøres i en højovn, hvor temperaturen når op på to tusinde grader. Derudover er der en måde at genskabe Ferrum hydrogen. Til dette formål nærvær eventuelt af en højovn. Til at gennemføre denne fremgangsmåde kræver en særlig ler, blandes med den knuste malm og behandlet med hydrogen i skaktovnen.

konklusion

Egenskaber og anvendelser af jern varieres. Dette er måske det vigtigste i vores liv metal. At blive kendt til mand, tog han i stedet for bronze, som på det tidspunkt var det vigtigste materiale til fremstilling af værktøj, og våben. Stål og jern på mange måder overlegen til legering af kobber og tin i form af dens fysiske egenskaber, modstandsdygtighed over for mekanisk belastning.

Hertil kommer, jern på vores planet er mere udbredt end mange andre metaller. Masse fraktion i jordskorpen er næsten fem procent. Det er den fjerde mest udbredte grundstof i naturen. Også denne grundstof er meget vigtigt for den normale funktion af kroppen af dyr og planter, især fordi den er baseret på den indbyggede hæmoglobin. Jern er et essentielt sporstof, hvis anvendelse er vigtigt for sundheden og normale funktion organer. Udover ovenstående, er det eneste metal, som har unikke magnetiske egenskaber. Uden Ferrum er umuligt at forestille sig vores liv.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 da.unansea.com. Theme powered by WordPress.