Железо

Свойства

Физические свойства

Железо - это серый серебристый металл. Он магнитный, хотя различные аллотропы железа обладают разными магнитными свойствами. Железо легко найти, добыть и выплавить, поэтому оно так полезно. Чистое железо мягкое и очень податливое.

Химические свойства

Железо реакционноспособно. Оно реагирует с большинством кислот, например, с серной кислотой. При реакции с серной кислотой образуется сульфат железа. Эта реакция с серной кислотой используется для очистки металла.

Железо вступает в реакцию с воздухом и водой, образуя ржавчину. Когда ржавчина отслаивается, обнажается больше железа, что позволяет ржаветь еще больше. В конце концов, ржавеет весь кусок железа. Другие металлы, такие как алюминий, не ржавеют. Железо может быть сплавлено с хромом для получения нержавеющей стали, которая не ржавеет в большинстве условий.

Железный порошок может реагировать с серой, образуя сульфид железа(II) - твердое черное вещество. Железо также реагирует с галогенами, образуя галогениды железа(III), например, хлорид железа(III). Железо реагирует с галогенными кислотами, образуя галогениды железа(II), например, хлорид железа(II).

Химические соединения

Железо образует химические соединения с другими элементами. Обычно другой элемент окисляет железо. Иногда принимаются два электрона, а иногда три. Соединения, в которых железо принимает два электрона, называются железистыми соединениями. Соединения, в которых железо имеет три электрона, называются железистыми соединениями. В соединениях железа железо находится в состоянии окисления +2. В ферритных соединениях железо находится в степени окисления +3. Соединения железа могут быть черными, коричневыми, желтыми, зелеными или фиолетовыми.

Соединения железа являются слабыми восстановителями. Многие из них имеют зеленый или синий цвет. Наиболее распространенным соединением железа является сульфат железа.

Соединения железа являются окислителями. Многие из них имеют коричневый цвет. Самое распространенное соединение железа - оксид железа, то же самое, что и ржавчина. Одна из причин, почему железо ржавеет, заключается в том, что оксид железа является окислителем. Он окисляет железо, ржавеет даже под краской. Вот почему, если на краске есть небольшая царапина, вся вещь может заржаветь.

Соединения железа(II)

Соединения в степени окисления +2 являются слабыми восстановителями. Обычно они имеют светлую окраску. Они реагируют с кислородом воздуха. Они также известны как соединения железа.

• Сульфид железа(II), блестящий химикат, который реагирует с кислотами, выделяя сероводород, найденный в земле
• Сульфат железа(II), сине-зеленый кристаллический химикат, получаемый в результате реакции серной кислоты со сталью, используется для уменьшения содержания ядов, таких как хромат, в бетоне.
• Хлорид железа(II), бледно-зеленый кристаллический химикат, получаемый в результате реакции соляной кислоты со сталью
• Гидроксид железа(II), темно-зеленый порошок, получаемый путем электролиза воды с железным анодом, реагирует с кислородом и становится коричневым
• Оксид железа(II), черный, легковоспламеняющийся, редкий

Смешанное состояние окисления

Эти соединения встречаются редко; распространено только одно. Они встречаются в земле.

• Оксид железа(II,III), черный минерал, используемый в качестве железной руды, содержит железо в состоянии окисления +2 и +3.

Соединения железа(III)

Соединения в степени окисления +3 обычно имеют коричневый цвет. Они являются окислителями. Они вызывают коррозию. Они также известны как соединения железа.

• Оксид железа(III), ржавчина, красно-коричневый, растворяется в кислоте
• Хлорид железа(III), ядовитый и коррозийный, растворяется в воде, образуя темно-коричневый кислый раствор. Получается в результате реакции железа с соляной кислотой и окислителем
• Нитрат железа(III), светло-фиолетовый, коррозийный, используется в травлении
• Сульфат железа(III), редкий, светло-коричневый, растворяется в воде. Изготавливается путем реакции железа с серной кислотой и окислителем.

Оксид железа(II)


Сульфат железа(II)


Хлорид железа(III)

Где находится железо

Во Вселенной много железа, потому что оно является конечной точкой ядерных реакций в крупных звездах. Это последний элемент, который образуется перед тем, как в результате бурного распада сверхновой звезды железо рассеивается в космосе.

Этот металл является основным компонентом земного ядра. Вблизи поверхности он встречается в виде железистых или железистых соединений. Некоторые метеориты содержат железо в виде редких минералов. Обычно железо встречается в земле в виде гематитовой руды, большая часть которой образовалась во время Великого события оксигенации. Железо может быть извлечено из руды в доменной печи. Некоторые виды железа встречаются в виде магнетита.

В мясе есть соединения железа. Железо является важной частью гемоглобина в красных кровяных тельцах.

Изготовление железа

Железо производится на больших заводах, называемых металлургическими комбинатами, путем восстановления гематита углеродом (коксом). Это происходит в больших емкостях, называемых доменными печами. Доменная печь заполняется железной рудой, коксом и известняком. В печь подается очень горячий воздух, который заставляет кокс гореть. Под воздействием высокой температуры углерод вступает в реакцию с железной рудой, отнимая кислород у оксидов железа и образуя углекислый газ. Диоксид углерода - это газ, и он выходит из смеси. Вместе с железом в смесь попадает песок. Известняк, состоящий из карбоната кальция, превращается в оксид кальция и диоксид углерода, когда известняк сильно нагревается. Оксид кальция вступает в реакцию с песком, образуя жидкость, называемую шлаком. Шлак сливают, оставляя только железо. В результате реакции чистое жидкое железо остается в доменной печи, где ему можно придать форму и закалить после остывания. Почти все металлургические заводы сегодня являются частью сталелитейных заводов, и почти все железо превращается в сталь.

Существует множество способов обработки железа. Железо можно закалить, нагрев кусок металла и выплеснув его в холодную воду. Его можно размягчить, нагрев и дав ему медленно остыть. Его также можно штамповать под тяжелым прессом. Его можно скрутить в проволоку. Его можно прокатывать для получения листового металла.

В Соединенных Штатах большая часть железа добывалась из земли в Миннесоте, а затем отправлялась на кораблях в Индиану и Мичиган, где из него делали сталь.

Доменная печь

Использует

В качестве металла

Железо используется чаще, чем любой другой металл. Оно прочное и дешевое. Из него делают здания, мосты, гвозди, винты, трубы, балки и башни.

Железо не очень реакционноспособно, поэтому его легко и дешево добывать из руд. После превращения в сталь оно становится очень прочным и используется для армирования бетона.

Существуют различные виды чугуна. Чугун - это железо, изготовленное способом, описанным выше в статье. Он твердый и хрупкий. Он используется для изготовления таких вещей, как крышки ливневых стоков, крышки люков и блоки двигателей (основная часть двигателя).

Сталь - это наиболее распространенная форма железа. Сталь бывает нескольких видов. Мягкая сталь - это сталь с низким содержанием углерода. Она мягкая и легко гнется, но не легко трескается. Она используется для изготовления гвоздей и проволоки. Углеродистая сталь тверже, но более хрупкая. Она используется в инструментах.

Существуют и другие виды стали. Нержавеющая сталь из-за содержания хрома устойчива к ржавчине, а сплавы никеля с железом могут сохранять прочность при высоких температурах. Другие виды стали могут быть очень твердыми, в зависимости от добавленных в них сплавов.

Кованое железо легко поддается формовке и используется для изготовления оград и цепей.

Очень чистое железо мягкое и может легко ржаветь (окисляться). Оно также достаточно реакционноспособно.

В качестве соединений

Соединения железа используются для нескольких целей. Хлорид железа(II) используется для очистки воды. Также используется хлорид железа(III). Сульфат железа(II) используется для восстановления хроматов в цементе. Некоторые соединения железа используются в витаминах.

Мост из железа

Питание

Дефицит железа - самый распространенный дефицит питательных веществ в мире.

Наш организм нуждается в железе, чтобы помочь кислороду добраться до наших мышц, поскольку оно лежит в основе некоторых важных макромолекул нашего организма, таких как гемоглобин, благодаря которым он лучше работает. Во многие крупы добавляют железо (элемент металлическое железо). Оно добавляется в крупу в виде крошечных металлических опилок. Иногда эти опилки можно увидеть, если взять очень сильный магнит и положить его в коробку. Магнит притянет эти кусочки железа. Употребление в пищу этих мелких металлических опилок не вредит нашему организму.

Железо наиболее доступно для организма при добавлении к аминокислотам - в такой форме железо усваивается в десять-пятнадцать раз лучше, чем в виде элемента. Железо также содержится в мясе, например, в стейке. Железо, поступающее с диетическими добавками, находится в форме химического вещества, такого как сульфат железа(II), который дешев и хорошо усваивается. Организм не примет больше железа, чем ему нужно, и обычно его требуется очень мало. Железо в эритроцитах перерабатывается системой, которая разрушает старые клетки. Потеря крови в результате травмы или заражения паразитами может быть более серьезной.

Токсичность

Железо является токсичным при поступлении в организм в больших количествах. Когда принимается слишком много таблеток с железом, люди (особенно дети) заболевают. Кроме того, существует генетическое заболевание, которое нарушает регуляцию уровня железа в организме.

Существуют химические препараты, связывающие железо, которые могут назначить врачи.

Похожие страницы

• Аллотропы железа
• Соединения железа
• Железный век