Dannelse, Videregående opplæring og skoler
Kjemiske og fysiske egenskaper av jern
Iron - en velkjent grunnstoff. Det refererer til det gjennomsnittlige av det reaktive metall. Egenskaper og anvendelser av jern vil bli diskutert i denne artikkelen.
Forekomsten i naturen
Det er en ganske stor mengde mineraler, som inkluderer Ferrum. Først av alt, det er magnetitt. Han er syttito prosent består av jern. Den kjemiske formelen - Fe 3O 4. Dette mineralet også kjent som magnetitt. Den har en lys grå farge, noen ganger med en mørk grå til svart med en metallisk glans. Hans største innskudd ligger i Ural i CIS.
Neste mineral med et høyt jerninnhold - hematitt - den består sytti prosent av dette element. Den kjemiske formelen - Fe 2O 3. Det er også kalt hematitt. Den har en farge fra rød-brun til rød-grå. Den største gruven i CIS er i Krivoy Rog.
Den tredje mineralinnholdet Ferrum - limonitt. Her jern shestdesyat prosent av den totale vekten. Det krystallinske, dvs. i sitt krystallgitter vevet vannmolekyl, dets kjemiske formel - Fe 2 O 3 • H2 O. Som navnet antyder, har denne mineral en gul-brun farge, og til brun. Han er en av de viktigste komponentene i naturlig oker og blir brukt som et pigment. Det kalles også limonitt. Den største sted for forekomst - Crimea, Ural.
Den siderite, den såkalte siderite, førtiåtte prosent av Ferrum. Den kjemiske formelen - FECO 3. Dens struktur er ikke homogent og består av en annen farge er forbundet med hverandre krystaller: grå, lysegrønne, grå-gul, gul-brun, og andre.
Det sistnevnte er ofte et naturlig forekommende mineral med høyt innhold Ferrum - pyritt. Det har en kjemisk formel FeS 2. Jern i det er førtiseks prosent av den totale vekten. På grunn av de svovelatomer av mineralet har en gyllen-gul farge.
Mange av de undersøkte mineraler som brukes til å produsere rent jern. I tillegg er hematitt benyttes ved fremstilling av smykker fra naturlige steiner. Svovelkis slutninger kan være tilstede i smykker fra lapis lazuli. I tillegg, er innholdet av jern funnet i sammensetningen av levende organismer - det er en av de viktigste komponentene i cellen. Dette sporstoffet må trenge inn i kroppen i tilstrekkelig mengde. Medisinske egenskaper av jern er i stor grad på grunn av det faktum at dette grunnstoff er grunnlaget for hemoglobin. Derfor er god for det blod tilstand, og følgelig hele organismen bruk av Ferrum.
Hardware: fysiske og kjemiske egenskaper
Vurdere rekkefølgen på disse to store deler. Fysiske egenskaper av jern - er dens utseende, tetthet, smeltepunkt, etc. Det er, alle kjennetegn på stoffer som er forbundet med fysikk ... Kjemiske egenskaper av jern - er dens evne til å reagere med andre forbindelser. La oss starte med det første.
De fysiske egenskaper av jern
I sin rene form under normale forhold er et fast stoff. Den har en sølvgrå farge og en uttalt metallisk glans. Mekaniske egenskaper omfatter jern nivå av hardhet på Mohs skala. Det er lik fire (gjennomsnitt). Jern har god elektrisk ledningsevne og varmeledningsevne. Sistnevnte trekk kan føles ved å berøre jerngjenstand i et kaldt rom. Siden dette materialet leder varme raskt, han i løpet av kort tid tar en stor del av huden din, slik at du føler deg kald.
Også i de fysikalske egenskaper hos jernet og en del av det er ferromagnetisk. Hva er det? Jern, de magnetiske egenskapene som vi kan se i praktiske eksempler hver dag - den eneste metall som har en unik særtrekk. Dette er fordi det aktive materiale er istand til å bli magnetisert ved det magnetiske felt. Og avslutningen av den siste jern, de magnetiske egenskapene som nettopp hadde blitt dannet, i lang tid vært en magnet i seg selv. Dette fenomen kan forklares ved det faktum at strukturen av metallet er tilstede et flertall av frie elektroner som er i stand til å bevege seg.
Når det gjelder kjemi
Dette elementet gjelder metaller gjennomsnittlig aktivitet. Kjemisk jern egenskaper er typiske for alle andre metaller (andre enn dem som er til høyre for hydrogen i spenningsrekken). Det er i stand til å svare på mange klasser av stoffer.
La oss begynne med det enkle
Ferrum omsatt med kilorodom, nitrogen, halogen (jod, brom, klor, fluor), fosfor, karbon. Det første du må vurdere - reaksjonen med oxygenic. Når du brenner Ferrum sine oksider blir dannet. Avhengig av reaksjonsbetingelsene og forholdene mellom de to partiene, kan de varieres. Som et eksempel på slike interaksjoner kan resultere i den følgende reaksjonsligning: 2Fe + O2 = 2FeO; 4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3; 3Fe + 2O = 2 Fe 3O 4. Og egenskaper av jernoksyd (både fysisk og kjemisk) kan varieres, avhengig av dens variasjon. Slike reaksjoner forekommer ved høye temperaturer.
Neste - vekselvirkning med nitrogen. Det kan også forekomme bare under forutsetning av oppvarming. Hvis vi tar seks mol jern pr mol nitrogen oppnå to mol jern nitrid. Reaksjonen ligning er som følger: 6Fe + N2 = 2Fe 3 N.
Ved omsetning med fosfor dannes fosfid. For reaksjonen slike komponenter som er nødvendige: tre Ferrum mol - pr mol av fosfor, er dannet som et resultat av et mol fosfid. Den ligning kan skrives som følger: 3Fe + P = Fe 3 P.
Videre kan vekselvirkning også bli isolert fra de elementære svovel stoffer reaksjoner. Således er det mulig å oppnå sulfid. Prinsippet som prosessen med dannelsen av stoffet, i likhet med de som er beskrevet ovenfor. Det er nemlig en addisjonsreaksjon. For alle kjemiske vekselvirkninger av denne art krever spesielle betingelser, hovedsakelig i høy temperatur, minst - katalysatorer.
Det er også vanlig i den kjemiske industri reaksjon mellom jern og halogener. Dette klorering, bromination, jodineringen, fluorination. Som navnet selv reaksjoner, en prosess for sammenføyning av Ferrum atomer kloratomer / brom / jod / fluorid for å danne klorid / bromid / jodid / fluorid hhv. Disse materialene er mye brukt i en rekke forskjellige industrier. Videre Ferrum i stand til å koble med silisium ved høye temperaturer. På grunn av det faktum at de kjemiske egenskapene til jern er variert, blir det ofte brukt i den kjemiske industri.
Ferrum og komplekse stoffer
Fra enkle stoffer passere til molekylene av hvilke består av to eller flere forskjellige kjemiske elementer. Den første tingen å nevne - Ferrum reaksjon med vann. Det er vist de grunnleggende egenskapene til jern. Ved oppvarming vann sammen med jern dannet basisk oksid (det kalles slik fordi den danner et hydroksyd, med andre ord ved interaksjon med det samme vann - base). Så, hvis vi tar ett mol av begge komponenter dannes slike stoffer som Ferrum dioksyd og hydrogengass med en skarp lukt - som i molare mengdeforhold på en til en. Likningen for slike reaksjoner kan skrives som følger: Fe + H2O = FeO + H2. Avhengig av de andeler der å blande de to komponentene, kan det oppnås en di- eller jern kromtrioksid. Begge disse agentene er svært vanlig i den kjemiske industrien, og brukes også i mange andre bransjer.
Med syrer og salter
Siden Ferrum er igjen av hydrogen i spenningsrekken av metaller aktivitet, spososoben den fortrenge aktivt element av forbindelser. Et eksempel på dette er substitusjonsreaksjon som kan observert ved tilsetning av jern til syre. For eksempel, hvis de blir blandet i like molare andeler av jern og sulfatsyre (også kjent som svovelsyre) gjennomsnittskonsentrasjonen, som et resultat oppnår vi jernsulfat (II) og hydrogen i like molare forhold. Ligningen for en slik reaksjon ville se ut som dette: Fe + H2 SO4 = FeSO 4 + H2.
Under interaksjon med salter av jern manifestert reduserende egenskaper. Det innebærer å anvende den kan skilles fra mindre aktive metallsalter. For eksempel, hvis vi tar ett mol av kobbersulfat , og det samme Ferrum, kan vi oppnå jernsulfat (II) og rent kobber i like molare forhold.
Verdien for organismen
En av de mest vanlig i skare over kjemiske elementer - jern. Egenskaper av saken har vi allerede vurdert, og nå kommer vi til det fra et biologisk synspunkt. Ferrum har en meget viktig funksjon ved det cellulære nivå, og på nivået for hele organismen. Primært jernet er grunnlaget for et slikt protein er hemoglobin. Det er nødvendig for oksygentransport av blod fra lungene til alle vev, organer, til hver celle i kroppen, spesielt til hjernens nerveceller. Derfor kan de gode egenskapene av jern ikke understrekes nok.
I tillegg påvirker det kroveobrazovanie, er Ferrum også viktig for normal funksjon av skjoldbruskkjertelen (det krever ikke bare jod, som noen tror). Dessuten er jern involvert i intracellulær metabolisme, regulerer immunsystemet. Mer spesielt Ferrum i store mengder er funnet i leverceller, ettersom det bidrar til å nøytralisere skadelige stoffer. Han er også en av de viktigste komponentene i mange typer enzymer i kroppen vår. Den daglige menneskets kosthold bør inneholde ti til tjue milligram av sporstoffet.
Mat som er rik på jern
Så mye. De spiser både vegetabilsk og animalsk opprinnelse. Først - dette er korn, belgfrukter, korn (spesielt bokhvete), epler, sopp (hvite), tørket frukt, nyper, pærer, fersken, avokado, gresskar, mandler, fiken, tomater, brokkoli, kål, blåbær, bjørnebær, selleri, etc. . Second - lever, kjøtt. Anvendelse av et høyt jerninnhold produkt er særlig viktig under svangerskapet, som kroppen av fosteret som dannes krever en stor mengde av mikronæringsstoffer for riktig vekst og utvikling.
Tegn på en mangel på jern i kroppen
Symptomer på for lite mengde Ferrum inn i kroppen er tretthet, konstant frysing hender og føtter, depresjon, sprøtt hår og negler, intellektuell aktivitet reduksjon, fordøyelsesproblemer, lav ytelse, feilfunksjon i skjoldbruskkjertelen. Hvis du merker noen av disse symptomene, er det nødvendig å øke antall produkter som inneholder jern i kosten eller å kjøpe vitaminer eller kosttilskudd som inneholder Ferrum. Sørg også for å konsultere legen din dersom noen av disse symptomene du føler deg altfor dårlig.
Bruke Ferrum Industri
Påføring og egenskaper av jern er nært beslektet. På grunn av sin ferromagnetisk, er det brukt til produksjon av magneter - både svakere for hjemmet (suvenir magneter på kjøleskapet, osv ...) og kraftigere - for industrielle formål. På grunn av det faktum at det anses metallet har høy styrke og hardhet, med sin antikken benyttes for våpen, rustninger og andre militære og innenlandske instrumenter. Forresten, i det gamle Egypt har det vært kjent meteorjern med egenskaper bedre enn de til en konvensjonell metall. Også en spesiell jern ble brukt i antikkens Roma. Fra det produsert en elite våpen. Skjerme eller et sverd laget av meteor metall, kunne bare ha en meget rik og fornem mann.
Generelt er metall, som vi anser i denne artikkelen, den mest allsidige av alle de stoffene som brukes av gruppen. Først av alt, han gjorde stål og støpejern, som brukes til produksjon av ulike produkter som kreves i industrien og i hverdagen.
Støpejern kalt jern og karbon-legering, karakterisert ved at den andre til stede 1,7 til 4,5 prosent. Hvis den andre er mindre enn 1,7 prosent, da denne type legering kjent som stål. Hvis karbonet er tilstede i blandingen på omtrent 0,02 prosent, da det er en vanlig kommersiell jern. Tilstedeværelsen av karbon i legeringen er nødvendig for å gi større styrke, varmestabilitet, motstand mot rustdannelse.
Videre, i stålet kan bestå av mange andre elementer som urenheter. Dette mangan og fosfor, og silisium. Også i denne type legering for å tildele visse kvaliteter kan tilsettes krom, nikkel, molybden, wolfram, og mange andre kjemiske elementer. Typer av stål, i hvilken en stor mengde av tilstedeværende siliciumdioxyd (omtrent fire prosent), som anvendes som en transformator. De i sammensetningen av hvilke en masse av mangan (opp til tolv eller fjorten prosent) finner anvendelse ved fremstilling av deler for jernbaner, møller, slipemaskiner og andre verktøy, deler som er utsatt for hurtig slitasje.
Molybden er innført i sammensetningen av legeringen, for å gjøre det mer varmestabile - slik som stålet brukt i verktøyet. I tillegg, for å oppnå alle de kjente og vanlig brukt i husholdninger i form av kniver og andre husholdnings verktøy rustfritt stål må tilsettes i kromlegering, nikkel og titan. Og for å oppnå slagfast, høy styrke, duktilitet, er det tilstrekkelig å tilsette vanadium. Ved inngåelse av niob kan oppnå en høy motstand mot korrosjon og kjemisk aggressive stoffer.
Mineral magnetitt, som ble nevnt tidligere i denne artikkelen, må du produsere harddisker, minnekort og andre enheter av denne typen. På grunn av de magnetiske egenskaper av jern finnes i anordningen av transformatorer, motorer og andre elektroniske produkter. I tillegg kan Ferrum legge til andre metall-legeringer for å gi større styrke og mekanisk stabilitet. Sulfate dette element brukes i hagebruk for å kontrollere skadedyr (sammen med kobbersulfat).
Komme jern
I utgangspunktet aktivt metall blir trukket ut fra sine to store mineralene magnetitt og hematitt. Gjøre dette med en reduksjon av jern fra sine karbonforbindelser i form av koks. Dette gjøres i en masovn, hvor temperaturen når to tusen grader Celsius. I tillegg er det en måte å gjenopprette Ferrum hydrogen. For dette formål nærvær eventuelt av en masovn. For å implementere denne fremgangsmåten tar en spesiell leire, blir det blandet med knust malm og behandles med hydrogen i sjaktovnen.
konklusjon
Egenskapene og anvendelser av jern varieres. Dette er kanskje det viktigste i våre liv metall. Å bli kjent mann, tok han plassen til bronse, som på den tiden var det viktigste materialet for produksjon av verktøy og våpen. Stål og jern på mange måter overlegne i forhold til legering av kobber og tinn i form av sine fysiske egenskaper, motstand mot mekaniske påkjenninger.
I tillegg jern på planeten vår er mer vanlig enn mange andre metaller. Massefraksjonen i jordskorpen er nesten fem prosent. Det er den fjerde mest rikelig grunnstoff i naturen. Dessuten er dette grunnstoff svært viktig for normal funksjon av kroppen av dyr og planter, særlig fordi den er basert på den inne hemoglobin. Jern er et essensielt sporstoff, bruk av noe som er viktig for helse og normal funksjon organer. I tillegg til de ovennevnte, er det det eneste metall som har unike magnetiske egenskaper. Uten Ferrum er umulig å forestille seg livet vårt.
Similar articles
Trending Now