Ваше сообщение отправлено. Мы Вам перезвоним!
Вторая индустриализация России

Перезвоните мне!

Закрыть
Главная » Все статьи на сайте » Химические элементы » Железо, свойства атома, химические и физические свойства

Железо, свойства атома, химические и физические свойства

  • Array

Железо, свойства атома, химические и физические свойства.

 



 

 

Fe 26  Железо

55,845(2)      1s2s2p3s3p6 3d6 4s2

 

Железо — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 26. Расположен в 8-й группе (по старой классификации — побочной подгруппе восьмой группы), четвертом периоде периодической системы.

 

Общие сведения

Свойства атома

Химические свойства

Физические свойства

Химические реакции

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

 


Общие сведения

 
Название Железо/ Ferrum
Символ Fe
Номер в таблице 26
Тип Металл
Открыт Известен с глубокой древности
Внешний вид и пр. Ковкий, вязкий металл серебристо-белого цвета
Содержание в земной коре 6,3 %
Содержание в океане 3,0×10-7 %

Свойства атома

 
Атомная масса (молярная масса) 55,845(2) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация 1s2s2p3s3p6 3d6 4s2
Радиус атома 126 пм

Химические свойства

 
Степени окисления +6, +3, +2, 0
Валентность +2, +3, (+4), (+6)
Ковалентный радиус 117 пм
Радиус иона (+3e) 64 (+2e) 74 пм
Электроотрицательность 1,83 (шкала Полинга)
Энергия ионизации (первый электрон) 759,1 кДж/моль (7,87 эВ)
Электродный потенциал Fe←Fe3+ −0,04 В,
Fe←Fe2+ −0,44 В

Физические свойства

Плотность (при  нормальных условиях) 7,874 г/см3
Температура плавления 1538 °C (1811 K)
Температура кипения 2861 °C (3134 K)
Уд. теплота плавления 13,8 кДж/моль
Уд. теплота испарения ~340 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 25,14 Дж/(K·моль)
Молярный объём 7,1 см³/моль
Теплопроводность (при 300 K) 80,4 Вт/(м·К)
Электропроводность в твердой фазе 10х10См/м
Сверхпроводимость при температуре
Твёрдость 4 по шкале Мооса, 608 МПа по Виккерсу
Структура решётки кубическая объёмноцентрированная
Параметры решётки 2,866 Å
Температура Дебая 460 К

 


Химические реакции:

1. Реакция взаимодействия железа и углерода:

3Fe + C → Fe3C.

В результате реакции образуется карбид железа.

2. Реакция взаимодействия железа и кислорода:

3Fe + 2O2 → Fe3O4 (t = 150-500 °C),

2Fe + O2 → 2FeO,

4Fe + 3O2 → 2Fe2O3.

Первая реакция – это реакция сгорания железа на воздухе. Вторая реакция происходит при продувании воздуха через расплавленный чугун.В результате первой реакции образуется оксида железа (II, III), в результате второй – оксид железа (II), в результате третьей – оксид железа (III).

3. Реакция взаимодействия железа и красного фосфора:

Fe + 3P → Fe3P (t = 600-700 °C).

В результате реакции образуются фосфид железа. Так же образуются Fe2P, FeP, FeP2.

4. Реакция взаимодействия хлора и железа:

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (t = 250 °C).

В результате реакции образуется хлорида железа.

5. Реакция взаимодействия железа и серы:

Fe + S → FeS (t = 600-700 °C),

Fe + 2S → FeS2 (t = 689 °C).

В результате первой реакции образуется сульфид железа, в результате второй – дисульфид железа.

6. Реакция взаимодействия железа и фтора:

2Fe + 3F2 → 2FeF3 (t = 300 °C).

В результате реакции образуется фторида железа.

7. Реакция взаимодействия железа и брома:

2Fe + 3Br2 → 2FeBr3 (t°).

В результате реакции образуется бромид железа. В ходе реакции используется бром в виде насыщенного раствора. Реакция протекает при кипении.

8. Реакция взаимодействия железа и селена:

Fe + Se → FeSe (t = 600-950 °C).

В результате реакции образуется селенид железа.

9. Реакция взаимодействия железа и брома:

Fe + Br2 → FeBr2 (t = 600-700 °C).

В результате реакции образуется бромид железа.

10.Реакция взаимодействия железа и иода:

Fe + I2 → FeI2 (t = 500 °C),

3Fe + 4I2 → Fe3I8.

В результате первой реакции образуется иодид железа, в результате второй – иодида железа (II, III). Вторая реакция медленно протекает при растирании реакционной смеси.

11. Реакция взаимодействия железа и теллура:

Fe + Te → FeTe (t = 500 °C).

В результате реакции образуется теллурид железа. Реакция протекает при температуре 600-950°C.

12. Реакция взаимодействия кремния и железа:

2Si + Fe → FeSi2.

В результате реакции образуется силицид железа. Реакция протекает при сплавлении реакционной смеси.

13. Реакция взаимодействия железа, кремния и кислорода:

2Fe + Si + 2O2 → Fe2SiO4 (t = 1100-1300 °C),

2Fe + 2Si + 3O2 → 2FeSiO3 (t = 1100-1300 °C).

В результате первой реакции образуется ортосиликат железа, в результате второй – метасиликат железа.

14. Реакция взаимодействия железа, азота и лития:

Fe + N2 + 3Li → Li3FeN2 (t ≈ 600 °C).

В результате реакции образуется динитридоферрат лития.

15. Реакция взаимодействия железа и оксида углерода:

Fe + 5CO → [Fe(CO)5] (t = 150-200 °C).

В результате реакции образуется пентакарбонил железа. Порошок железа нагревается в струе CO при давлении 1·107-2·107 Па).

16. Реакция взаимодействия железа и оксида серы:

2Fe + 3SO2 → FeSO3 + FeS2O3

В результате реакции образуются сульфит железа и тиосульфат железа. В ходе реакции используется влажный оксид серы. Реакция медленно протекает при комнатной температуре.

17. Реакция взаимодействия железа и воды:

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 (t = 570 °C).

В результате реакции образуются оксид железа (II,III) и водород. Реакция протекает при температуре не более 570°C. Данная реакция является исторически первым способом получения водорода.

18. Реакция взаимодействия железа, воды и кислорода:

2Fe + 2H2O + O2 → 2Fe(OH)2.

В результате реакции образуется гидроксид железа. Реакция протекает медленно. Коррозия железа.

19. Реакция взаимодействия железа, воды, кислорода и оксида углерода:

2Fe + 2H2O + O2 + 4CO2 → 2Fe(HCO3)2.

В результате реакции образуется гидрокарбонат железа. Реакция протекает медленно.

20. Реакция взаимодействия оксида железа (III) и железа:

Fe2O3 + Fe → 3FeO (t ≈ 900 °C).

В результате реакции образуется оксида железа (II).

21. Реакция взаимодействия оксида железа (II, III) и железа:

Fe3O4 + Fe → 5FeO (t = 900-1000 °C).

В результате реакции образуется оксид железа (II).

22. Реакция взаимодействия оксида циркония(IV), углерода и железа:

ZrO2 + 2C + Fe → (Zr,Fe) + 2CO (t = 1400-1600 °C).

В результате реакции образуются ферроцирконий и оксид углерода.

23. Реакция взаимодействия железа, метагидроксида никеля и воды:

Fe + 2NiO(OH) + 2H2O ⇄ Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2.

В результате реакции образуются гидроксид железа и гидроксид никеля – никель-железный гальванический элемент.

24. Реакция взаимодействия железа и азотной кислоты:

Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O,

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O,

4Fe + 10HNO3 → 4Fe(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O,

5Fe + 12HNO3 → 5Fe(NO3)2 + N2 + 6H2O (t = 0-10 °C).

В результате первой реакции образуются нитрат железа, оксид азота (IV) и вода, в результате второй – нитрат железа, оксид азота (II) и вода, в результате третьей – нитрат железа (II), нитрат аммония и вода, в результате четвертой – нитрат железа, азот и вода. В ходе первой реакции используется концентрированная азотная кислота, в ходе второй – 50%-й раствор азотной кислоты, в ходе третьей – разбавленный раствор азотной кислоты (6,5%), в ходе четвертой – очень разбавленный раствор азотной кислоты. В ходе четвертой реакции образуется также примесь – N2O, NH4NO3.

25. Реакция взаимодействия железа, азотной кислоты и кислорода:

4Fe + 12HNO3 + 3O2 → 4Fe(NO3)3 + 6H2O.

В результате реакции образуются нитрат железа и вода. Это промышленный метод получения нитрата железа.

26. Реакция взаимодействия железа и азотной кислоты:

В результате реакции образуются. В ходе реакции используется. Реакция взаимодействия железа и ортофосфорной кислоты:

4Fe + 3H3PO4 → FeHPO4 + Fe2(PO4)2 + 4H2.

В результате реакции образуются гидроортофосфат железа, ортофосфат железа и водород. В ходе реакции используется разбавленный раствор ортофосфорной кислоты.

27. Реакция взаимодействия железа и фтороводорода:

Fe + 2HF → FeF2 + H2.

В результате реакции образуются фторид железа и водород. В ходе реакции используется разбавленный раствор фтороводорода.

28. Реакция взаимодействия железа и бромоводорода:

Fe + 2HBr м FeBr2 + H2 (t = 800-900 °C).

В результате реакции образуются бромид железа и водород.

29. Реакция взаимодействия железа, гидроксида натрия и воды:

Fe + 2NaOH + 2H2O → Na2[Fe(OH)4] + H2 (t°).

В результате реакции образуются тетрагидроксоферрат натрия и водород. Реакция протекает при кипении раствора в атмосфере азота.

30. Реакция взаимодействия железа, гидроксида калия и нитрата калия:

Fe + 2KOH + 3KNO3 → K2FeO4 + 3KNO2 + H2O (t = 400-420 °C).

В результате реакции образуются феррат калия, нитрит калия и вода.

31. Реакция электролиза концентрированного водного раствора гидроксида калия и железа:

Fe + 2KOH + 2H2O → 3H2 + K2FeO4.

В результате реакции образуются феррат калия и водород.

32. Реакция взаимодействия железа, пероксида калия и воды:

Fe + 3K2O2 + 2H2O → K2FeO4 + 4KOH.

В результате реакции образуются феррат железа и гидроксид калия. Реакция медленно протекает в концентрированном растворе гидроксида калия.

33. Реакция взаимодействия железа и аммиака:

4Fe + 2NH3 → 2Fe2N + 3H2 (t = 350-550 °C).

В результате реакции образуются нитрид железа и водород. Так же образуются FeN, Fe4N.

34. Реакция взаимодействия хлорида меди и железа:

CuCl2 + Fe → FeCl2 + Cu

В результате реакции образуются хлорид железа и медь.

35. Реакция взаимодействия железа, гидроксида натрия, кислорода и воды:

4Fe + 20NaOH + 3O2 + 6H2O → 4Na5[Fe(OH)8] (t = 20-25 °C).

В результате реакции образуются октагидроксоферрат и натрий. В ходе реакции используется 50%-й раствор гидроксида натрия.

36. Реакция взаимодействия железа, гидроксида натрия, брома и воды:

2Fe + 14NaOH + 3Br2 + 2H2O → 2Na4[Fe(H2O)(OH)7] + 6NaBr (t = 50-60 °C).

В результате реакции образуются гептагидроксоакваферрат натрия и бромид натрия. В ходе реакции используется 50%-й раствор гидроксида натрия.

37. Реакция взаимодействия сульфида свинца и железа:

PbS + Fe → Pb + FeS (t = 1000 °C).

В результате реакции образуются свинец и сульфид железа.

38. Реакция взаимодействия железа и бензола:

18Fe + C6H6 → 6Fe3C + 3H2 (t = 700 °C).

В результате реакции образуются карбид железа и водород. Реакция протекает в вакууме.

39. Реакция взаимодействия железа, карбоната калия и серы:

6Fe + 4K2CO3 + 13S → 6K[FeS2] + K2SO4 + 4CO2 (t = 900-1000 °C).

В результате реакции образуются дисульфидоферрат калий, сульфат калия и оксид углерода.

40. Реакция взаимодействия железа, хлорида нитроила и воды:

2Fe + 6NO2Cl + 6H2O → 2FeCl3 + 6HNO3 + 3H2.

В результате реакции образуются хлорид железа, азотная кислота и водород.

41. Реакция взаимодействия железа, иодата натрия и пероксида водорода:

2Fe + NaIO3 + H2O2 → NaI + 2FeO(OH) (t°).

В результате реакции образуются иодид натрия и метагидроксид железа. Реакция протекает при кипении на воздухе.

42. Реакция взаимодействия сульфида сурьмы и железа:

Sb2S3 + 3Fe → 2Sb + 3FeS (t = 600-1300 °C).

В результате реакции образуются сурьма и сульфид железа. Сплавление реакционной смеси.

43. Реакция взаимодействия сульфида висмута и железа:

Bi2S3 + 3Fe → 2Bi + 3FeS (t = 1000 °C).

В результате реакции образуются висмут и сульфид железа.

44. Реакция взаимодействия хлорида сурьмы и железа:

2SbCl3 + 3Fe → 2Sb + 3FeCl3

В результате реакции образуются сурьма и хлорид железа. Реакция протекает в концентрированном растворе хлороводорода.

45. Реакция взаимодействия хлорида ванадия и железа:

3VCl4 + 4Fe → 3V + 4FeCl3 (t = 900 °C).

В результате реакции образуются ванадий и хлорид железа.

46. Реакция взаимодействия нитрата меди и железа:

Cu(NO3)2 + Fe → Fe(NO3)2 + Cu.

В результате реакции образуются нитрат железа и меди.

47. Реакция взаимодействия нитрата серебра и железа:

2AgNO3 + Fe → Fe(NO3)2 + 2Ag.

В результате реакции образуются нитрат железа и серебро.

48. Реакция взаимодействия железа и сульфата меди:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu.

В результате реакции образуются сульфат железа и медь.

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

  1. 1. Водород
  2. 2. Гелий
  3. 3. Литий
  4. 4. Бериллий
  5. 5. Бор
  6. 6. Углерод
  7. 7. Азот
  8. 8. Кислород
  9. 9. Фтор
  10. 10. Неон
  11. 11. Натрий
  12. 12. Магний
  13. 13. Алюминий
  14. 14. Кремний
  15. 15. Фосфор
  16. 16. Сера
  17. 17. Хлор
  18. 18. Аргон
  19. 19. Калий
  20. 20. Кальций
  21. 21. Скандий
  22. 22. Титан
  23. 23. Ванадий
  24. 24. Хром
  25. 25. Марганец
  26. 26. Железо
  27. 27. Кобальт
  28. 28. Никель
  29. 29. Медь
  30. 30. Цинк
  31. 31. Галлий
  32. 32. Германий
  33. 33. Мышьяк
  34. 34. Селен
  35. 35. Бром
  36. 36. Криптон
  37. 37. Рубидий
  38. 38. Стронций
  39. 39. Иттрий
  40. 40. Цирконий
  41. 41. Ниобий
  42. 42. Молибден
  43. 43. Технеций
  44. 44. Рутений
  45. 45. Родий
  46. 46. Палладий
  47. 47. Серебро
  48. 48. Кадмий
  49. 49. Индий
  50. 50. Олово
  51. 51. Сурьма
  52. 52. Теллур
  53. 53. Йод
  54. 54. Ксенон
  55. 55. Цезий
  56. 56. Барий
  57. 57. Лантан
  58. 58. Церий
  59. 59. Празеодим
  60. 60. Неодим
  61. 61. Прометий
  62. 62. Самарий
  63. 63. Европий
  64. 64. Гадолиний
  65. 65. Тербий
  66. 66. Диспрозий
  67. 67. Гольмий
  68. 68. Эрбий
  69. 69. Тулий
  70. 70. Иттербий
  71. 71. Лютеций
  72. 72. Гафний
  73. 73. Тантал
  74. 74. Вольфрам
  75. 75. Рений
  76. 76. Осмий
  77. 77. Иридий
  78. 78. Платина
  79. 79. Золото
  80. 80. Ртуть
  81. 81. Таллий
  82. 82. Свинец
  83. 83. Висмут
  84. 84. Полоний
  85. 85. Астат
  86. 86. Радон
  87. 87. Франций
  88. 88. Радий
  89. 89. Актиний
  90. 90. Торий
  91. 91. Протактиний
  92. 92. Уран
  93. 93. Нептуний
  94. 94. Плутоний
  95. 95. Америций
  96. 96. Кюрий
  97. 97. Берклий
  98. 98. Калифорний
  99. 99. Эйнштейний
  100. 100. Фермий
  101. 101. Менделеевий
  102. 102. Нобелий
  103. 103. Лоуренсий
  104. 104. Резерфордий
  105. 105. Дубний
  106. 106. Сиборгий
  107. 107. Борий
  108. 108. Хассий
  109. 109. Мейтнерий
  110. 110. Дармштадтий
  111. 111. Рентгений
  112. 112. Коперниций
  113. 113. Нихоний
  114. 114. Флеровий
  115. 115. Московий
  116. 116. Ливерморий
  117. 117. Теннессин
  118. 118. Оганесон

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 







карта сайта

железо атомная масса степень окисления валентность плотность температура кипения плавления физические химические свойства структура теплопроводность электропроводность кристаллическая решетка
атом нарисовать строение число протонов в ядре строение электронных оболочек электронная формула конфигурация схема строения электронной оболочки заряд ядра состав масса орбита уровни модель радиус энергия электрона переход скорость спектр длина волны молекулярная масса объем атома
электронные формулы сколько атомов в молекуле железа 
сколько электронов в атоме свойства металлические неметаллические термодинамические 

 

comments powered by HyperComments