Темир кошулмалар. Темир: физикалык жана химиялык касиеттери

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-02 17:51

Темирден жана анын эритмелеринен жасалган алгачкы буюмдар казуулар учурунда табылган жана биздин заманга чейинки 4-миң жылдыкка туура келет. Башкача айтканда, атүгүл байыркы египеттиктер менен шумерлер бул заттын метеорит кендерин зер буюмдарын жана тиричилик буюмдарын, ошондой эле курал-жарактарды жасоо үчүн колдонушкан.

Бүгүнкү күндө темир кошулмаларынын ар кандай түрлөрү, ошондой эле таза металл эң кеңири таралган жана колдонулган заттар. 20-кылым темир деп эсептелгени бекеринен эмес. Анткени, пластмасса жана ага байланыштуу материалдардын пайда болушуна жана кеңири колдонулушуна чейин, адамдар үчүн бул кошулма чечүүчү мааниге ээ болгон. Бул эмне деген элемент жана ал кандай заттарды түзөрүн ушул макалада карап чыгабыз.

Химиялык темир элемент

Атомдун түзүлүшүн карай турган болсок, анда биринчи кезекте анын мезгилдик системадагы ордун көрсөтүү керек.

1. Реталык номер - 26.
2. Мезгил төртүнчү чоң.
3. Сегизинчи топ, кошумча подгруппа.
4. Атомдук салмагы 55, 847.
5. Сырткы электрон кабыкчасынын түзүлүшү 3d⁶4s^{2 формуласы менен көрсөтүлгөн.}
6. Химиялык элементтин белгиси - Fe.
7. Аты - үтүк, окууформула - "ferrum".
8. Жаратылышта каралып жаткан элементтин массалуу сандары 54, 56, 57, 58 болгон төрт туруктуу изотопу бар.

Темирдин химиялык элементинде ошондой эле туруктуу эмес 20га жакын түрдүү изотоптор бар. Мүмкүн болгон кычкылдануу бул атомду көрсөтө аларын билдирет:

• 0;
• +2;
• +3;
• +6.

Элементтин өзү эле эмес, анын ар кандай кошулмалары жана эритмелери да маанилүү.

Физикалык касиеттери

Жөнөкөй зат катары темир белгилүү металлдык касиетке ээ. Башкача айтканда, бул жогорку ийкемдүүлүк жана ийкемдүүлүк жана жогорку эрүү жана кайноо температурасы бар боз түстүү күмүш-ак металл. Эгерде биз өзгөчөлүктөргө кененирээк токтолсок, анда:

• эрүү температурасы - 1539 0С;
• кайнатуу - 2862 0C;
• аракет - орточо;
• отко чыдамдуу - жогорку;
• айкын магниттик касиеттерди көрсөтөт.

Шарттарга жана ар кандай температурага жараша, темир түзүүчү бир нече модификациялар бар. Алардын физикалык касиеттери кристалл торлору айырмалангандыктан айырмаланат.

1. Альфа формасы же феррит 769 температурага чейин бар 0C.
2. 769дан 917ге чейин 0C - бета түрү.
3. 917-1394 0С - гамма формасы же аустенит.
4. 1394 ашык 0S - сигма темир.

Бардык өзгөртүүлөр баркристаллдык торлордун структурасынын ар кандай түрлөрү, ошондой эле магниттик касиеттери боюнча айырмаланат.

Химиялык касиеттери

Жогоруда айтылгандай, темирдин жөнөкөй заты орточо химиялык активдүүлүктү көрсөтөт. Бирок майда дисперстүү абалда абада өзүнөн-өзү тутанышы мүмкүн, ал эми металлдын өзү таза кычкылтекте күйүп кетет.

Коррозия жөндөмдүүлүгү жогору, ошондуктан бул заттын эритмелери легирленген кошулмалар менен капталган. Темир төмөнкүлөр менен иштеше алат:

• кислоталар;
• кычкылтек (анын ичинде аба);
• боз;
• галогендер;
• ысытылганда - азот, фосфор, көмүртек жана кремний менен;
• активдүү азыраак металлдардын туздары менен, аларды жөнөкөй заттарга чейин калыбына келтирүүчү;
• жандуу Steam менен;
• кычкылдануу абалындагы темир туздары менен +3.

Мындай активдүүлүктү көрсөтүү менен металл ар түрдүү жана полярдуу касиеттери боюнча ар кандай бирикмелерди түзө ала тургандыгы айдан ачык. Жана ошондой болот. Темир жана анын кошулмалары өтө ар түрдүү жана илимдин, техниканын, адамдын өндүрүштүк ишмердүүлүгүнүн ар кандай тармактарында колдонулат.

Жаратылышта таралган

Табигый темир кошулмалары кеңири таралган, анткени ал биздин планетада алюминийден кийинки экинчи орунда турат. Ошол эле учурда, анын таза түрүндө металл метеориттердин бир бөлүгү катары өтө сейрек кездешет, бул анын космосто чоң топтолушун көрсөтүп турат. Негизги массасы рудалардын, тоо тектердин жана минералдардын составында камтылган.

Эгеркаралып жаткан элементтин табияттагы пайызы жөнүндө сөз кылуу үчүн, анда төмөнкү сандарды берүүгө болот.

1. Жердеги планеталардын өзөктөрү - 90%.
2. Жер кыртышында - 5%.
3. Жер мантиясында - 12%.
4. Жердин өзөгүндө - 86%.
5. Дарыя суусунда - 2 мг/л.
6. Деңизде жана океанда - 0,02 мг/л.

Эң кеңири таралган темир кошулмалар төмөнкү минералдарды түзөт:

• магнетит;
• лимонит же күрөң темир таш;
• vivianite;
• пирротит;
• пирит;
• siderit;
• markasite;
• lellingite;
• Mispicel;
• милантерит жана башкалар.

Бул толук тизмеден алыс, анткени алар чындап эле көп. Мындан тышкары, адам тарабынан жасалган ар кандай эритмелер кеңири таралган. Булар дагы ушундай темир кошулмалар, ансыз адамдардын азыркы жашоосун элестетүү кыйын. Бул эки негизги түрүн камтыйт:

• чоюн;
• болот.

Ошондой эле темир көптөгөн никель эритмелерине баалуу кошумча болуп саналат.

Темир(II) бирикмелери

Аларга түзүүчү элементтин кычкылдануу даражасы +2 болгондор кирет. Алар абдан көп, анткени алар төмөнкүлөрдү камтыйт:

• оксид;
• гидроксид;
• бинардык кошулмалар;
• татаал туздар;
• татаал кошулмалар.

Темир көрсөтүлгөн кычкылдануу даражасын көрсөткөн химиялык кошулмалардын формулалары ар бир класс үчүн жекече. Алардын эң маанилүүсүн жана жалпысын карап көрөлү.

1. Темир оксиди (II). Кара порошок, сууда эрибейт. Байланыштын мүнөзү негизги болуп саналат. Ал тез кычкылданууга жөндөмдүү, бирок аны жөнөкөй затка чейин жеңилдетсе болот. Ал кислоталарда эрип, тиешелүү туздарды пайда кылат. Формула - FeO.
2. Темир(II) гидроксиди. Бул ак аморфтук чөкмө. туздардын негиздер (щелочтор) менен реакциясынан пайда болот. Ал начар негизги касиеттерин көрсөтөт, абада темир кошулмаларына +3 тез кычкылданууга жөндөмдүү. Формула - Fe(OH)_2.
3. Белгиленген кычкылдануу абалындагы элементтин туздары. Эреже катары, алар эритменин ачык жашыл түскө ээ, абада да жакшы кычкылданат, кара күрөң түскө ээ болуп, темир туздарына айланат 3. Алар сууда эрийт. Курама мисалдар: FeCL₂, FeSO₄, Fe(NO₃)_2.

Белгиленген заттардын арасында практикалык мааниси бир нече кошулмалар бар. Биринчиден, темир (II) хлориди. Бул анемия менен адамдын организмине иондордун негизги жеткирүүчү болуп саналат. Мындай оору оорулууга аныкталганда, ага каралып жаткан кошулмага негизделген комплекстүү препараттар дайындалат. Организмдеги темирдин жетишсиздиги ушинтип толукталат.

Экинчиден, темир сульфаты, башкача айтканда, темир (II) сульфаты жез менен бирге айыл чарба өсүмдүктөрүнүн зыянкечтерин жок кылуу үчүн колдонулат. Бул ыкма өзүнүн натыйжалуулугун он жылдан ашык убакыттан бери далилдеп келет, ошондуктан аны багбандар жана багбандар абдан баалашат.

Мора туз

Бул байланышгидратталган темир жана аммоний сульфаты болуп саналат. Анын формуласы FeSO₄(NH₄)₂SO_{4 деп жазылган} 6H_{2O. Практикада кеңири колдонулган темирдин (II) бирикмелеринин бири. Адамдын негизги колдонуу чөйрөлөрү төмөнкүдөй.}

1. Фармацевтика.
2. Илимий изилдөөлөр жана лабораториялык титриметриялык анализдер (хромду, калий перманганатын, ванадийди аныктоо үчүн).
3. Медицина - пациенттин организминде темир жетишсиз болгон тамак-ашка кошумча катары.
4. Жыгачтан жасалган буюмдарды импрегнациялоо үчүн, анткени Мора тузу чирип кетүү процесстеринен коргойт.

Бул зат колдонулган башка аймактар да бар. Ал өзүнүн аталышын биринчи жолу ачкан немис химикинин урматына алган.

Темир (III) кычкылдануу даражасы бар заттар

Темир кошулмаларынын касиеттери, анда ал +3 кычкылдануу даражасын көрсөтөт, жогоруда айтылгандардан бир аз башкачараак. Ошентип, тиешелүү оксид менен гидроксиддин табияты мындан ары базалык эмес, бирок айкын амфотердик. Негизги заттардын сыпаттамасын берели.

1. Темир оксиди (III). Порошок майда кристаллдуу, кызыл-күрөң түстө. Сууда эрибейт, бир аз кычкыл, көбүрөөк амфотердик касиетти көрсөтөт. Формула: Fe₂O_3.
2. Темир(III) гидроксиди. щелочтор тиешелүү темир туздары менен реакцияга киргенде туна турган зат. Анын мүнөзү амфотердик, түсү күрөң-күрөң. Формула: Fe(OH)_3.
3. Туздар, курамында Fe³⁺ катиону бар. Гидролиз жүрүп, көмүр кычкыл газы бөлүнүп чыккандыктан, алардын көбү карбонатты кошпогондо, изоляцияланган. Кээ бир туздар үчүн формулалардын мисалдары: Fe(NO₃)₃, Fe₂(SO4₎3_{, FeCL}3, _FeBr3 _{жана башкалар.}

Жогорудагы мисалдардын арасында практикалык көз караштан алганда, FeCL₃6H_{2O сыяктуу кристалл гидрат же темир хлориди гексагидрат маанилүү (III). Медицинада аз кандуулукта канды токтотуу жана организмдеги темир иондорун толуктоо үчүн колдонулат.}

Темир(III) сульфаты 9-гидрат ичүүчү сууну тазалоо үчүн колдонулат, анткени ал коагулянт катары иштейт.

Темир(VI) бирикмелери

Темирдин атайын кычкылдануу даражасын көрсөткөн +6 химиялык кошулмаларынын формулаларын төмөнкүчө жазса болот:

• K₂FeO_4;
• Na₂FeO_4;
• MgFeO_{4 жана башкалар.}

Алардын бардыгынын жалпы аталышы бар - ферраттар - жана окшош касиеттерге ээ (күчтүү калыбына келтирүүчү заттар). Алар ошондой эле дезинфекциялоого жана бактерициддик таасирге ээ. Бул аларды өнөр жайлык масштабда ичүүчү сууну тазалоо үчүн колдонууга мүмкүндүк берет.

Татаал кошулмалар

Атайын заттар аналитикалык химияда гана эмес, абдан маанилүү. туздардын суудагы эритмелеринде пайда болгондор. Бул темирдин татаал бирикмелери. Эң популярдуу жана жакшы изилденгендери төмөнкүдөй.

1. Калий гексацианоферраты (II)K₄[Fe(CN)₆]. кошулма үчүн дагы бир аты сары кан тузу болуп саналат. Ал эритмедеги Fe³⁺ темир ионун сапаттык аныктоо үчүн колдонулат. Экспозициянын натыйжасында эритме кооз ачык көк түскө ээ болот, анткени дагы бир комплекс пайда болот - Пруссия көк KFe³⁺[Fe²⁺ (CN) _{6]. Байыркы замандан бери кездемеге боёк катары колдонулуп келген.}
2. Калий гексацианоферраты (III) K₃[Fe(CN)₆]. Дагы бир аты - кызыл кан тузу. Fe^{2+ темир ионун аныктоо үчүн сапаттуу реагент катары колдонулат. Натыйжада, Turnbull көк деп аталган көк чөкмө пайда болот. Кездеме боёгу катары да колдонулат.}

Органикалык заттардагы темир

Темир жана анын бирикмелери, жогоруда айтылгандай, адамдын экономикалык турмушунда практикалык зор мааниге ээ. Бирок, мындан тышкары, анын организмдеги биологиялык ролу, тескерисинче, андан кем эмес.

Бул элементти камтыган бир абдан маанилүү органикалык кошулма, белок бар. Бул гемоглобин. Анын аркасында кычкылтек ташылып, бир калыпта жана өз убагында газ алмашуу жүргүзүлөт. Демек, темирдин дем алуу процессиндеги ролу өтө чоң.

Жалпысынан адамдын организминде 4 граммга жакын темир бар, ал дайыма керектелген тамак-аш аркылуу толукталышы керек.