Senyawa besi. Hardware: fisik dan kimia sifat

Produk pertama besi dan paduan telah ditemukan selama penggalian dan tanggal dari sekitar milenium ke-4 SM. Artinya, oleh orang Mesir kuno dan Sumeria digunakan deposito meroket dari substansi untuk menghasilkan perhiasan dan barang rumah tangga, serta senjata.

Hari ini, berbagai jenis senyawa besi, serta logam murni - ini adalah bahan yang paling umum dan digunakan. Tidak heran XX besi abad dianggap. Memang, sampai munculnya dan plastik luas dan bahan terkait, senyawa ini menentukan bagi manusia. Apa elemen aktif dan yang membentuk substansi, kita bahas dalam makalah ini.

besi unsur kimia

Jika kita mempertimbangkan struktur atom, pertama kali harus menentukan lokasi dalam sistem periodik.

1. Nomor seri - 26.
2. Periode - yang terbesar keempat.
3. Kelompok Delapan, sideline subkelompok.
4. Berat atom - 55,847.
5. Struktur cangkang elektronik eksternal dilambangkan dengan rumus 3d ⁶ 4s ^2.
6. Unsur simbol kimia - Fe.
7. Nama - besi, membaca dalam formula - "Ferrum".
8. Di alam, ada empat isotop stabil dari unsur dengan nomor massa 54, 56, 57, 58.

besi unsur kimia juga memiliki sekitar 20 isotop yang berbeda yang tidak stabil. Kemungkinan oksidasi yang dapat menunjukkan atom aktif:

• 0;
• 2;
• 3;
• 6.

Penting tidak hanya elemen itu sendiri, tetapi juga berbagai senyawa dan paduan.

sifat fisik

Sebagai zat sederhana, besi sifat fisik memiliki metallism jelas. Artinya, perak-putih dengan logam warna abu-abu yang memiliki kelenturan tinggi dan daktilitas dan titik leleh dan titik didih. Jika kita mempertimbangkan karakteristik secara lebih rinci, maka:

• Titik lebur - 1 539 ⁰ C;
• Mendidih - 2862 ⁰ C;
• Kegiatan - rata-rata;
• refractoriness - tinggi;
• pameran diucapkan sifat magnetik.

Tergantung pada kondisi dan suhu, ada beberapa modifikasi yang membentuk besi. sifat fisik mereka berbeda dari fakta bahwa kristal kisi yang berbeda.

1. Bentuk alpha, atau ferit itu ada untuk suhu 769 ⁰ C.
2. Dari 769-917 ⁰ C - beta bentuk.
3. 917-1394 ⁰ C - gamma-bentuk, atau austenit.
4. Di atas 1394 ⁰ C - besi sigma.

Semua modifikasi memiliki jenis struktur kisi kristal yang berbeda, serta sifat magnetik yang berbeda.

sifat kimia

Seperti disebutkan di atas, senyawa besi sederhana menunjukkan reaktivitas tinggi. Namun, dalam bentuk halus dibagi mampu secara spontan terbakar di udara dan oksigen murni luka bakar logam itu sendiri.

kemampuan korosi tinggi, sehingga paduan ditutupi oleh zat ini senyawa paduan. Besi mampu berinteraksi dengan:

• asam;
• oksigen (termasuk udara);
• sulfur;
• halogen;
• ketika dipanaskan - nitrogen, fosfor, karbon dan silikon;
• garam dengan logam yang kurang reaktif, memulihkan mereka untuk zat sederhana;
• uap akut;
• dengan garam besi dalam keadaan oksidasi +3.

Jelas, menampilkan kegiatan tersebut, ia mampu membentuk berbagai senyawa logam dan polar bervariasi dalam sifat. Dan itu terjadi. Besi dan senyawanya sangat bervariasi dan digunakan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, teknologi, kegiatan industri manusia.

Distribusi di alam

senyawa alami besi yang cukup umum, karena merupakan unsur yang paling melimpah kedua di bumi setelah aluminium. Dalam murni bentuk logam itu sangat jarang terjadi pada meteorit, menunjukkan kelompok besar itu adalah dalam ruang. Sebagian besar komposisi yang terkandung dalam bijih, batuan dan mineral.

Jika kita berbicara tentang persentase unsur di alam, adalah mungkin untuk mengutip angka-angka berikut.

1. Inti planet terestrial - 90%.
2. kerak bumi - 5%.
3. Dalam mantel bumi - 12%.
4. inti bumi - 86%.
5. Air sungai - 2 mg / L.
6. Di laut dan laut - 0,02 mg / l.

Bentuk yang paling umum dari besi senyawa mineral berikut:

• magnetit;
• limonit dan limonit;
• vivianite;
• pirhotit;
• pirit;
• siderit;
• marcasite;
• loellingit;
• mispikel;
• milanterit dan lain-lain.

Hal ini jauh tidak lengkap daftar, karena mereka benar-benar sangat banyak. Selain itu, paduan sangat berbeda yang diciptakan oleh manusia. Ini juga, senyawa besi seperti, tanpa yang sulit untuk membayangkan orang kehidupan modern. Ini termasuk dua jenis utama:

• besi cor;
• baja.

Juga, itu adalah tambahan yang berharga dari besi dalam komposisi banyak paduan nikel.

senyawa besi (II)

Ini termasuk orang-orang di mana keadaan oksidasi adalah 2 elemen pembentuk. Mereka cukup banyak, karena mereka termasuk:

• oksida;
• hidroksida;
• Senyawa biner;
• garam kompleks;
• senyawa kompleks.

Rumus dari senyawa kimia yang mengatakan pameran keadaan oksidasi besi untuk setiap kelas individu. Pertimbangkan yang paling penting dan umum.

1. Oksida besi (II). bubuk hitam, tidak larut dalam air. Sifat koneksi - dasar. Dapat dengan cepat mengoksidasi, bagaimanapun, dan dikurangi menjadi zat sederhana juga bisa dengan mudah. Larut dalam asam untuk membentuk sesuai garam. Formula - FeO.
2. Besi hidroksida (II). Ini adalah endapan amorf putih. Garam yang terbentuk oleh reaksi dengan basa (alkali). Menunjukkan sifat dasar yang lemah, mampu dengan cepat teroksidasi di udara untuk senyawa besi adalah 3. Formula - Fe (OH) _2.
3. Garam elemen dalam oksidasi kata. Mereka biasanya solusi hijau pucat baik teroksidasi bahkan di udara, mendapatkan warna coklat gelap dan melewati ke 3. besi garam terlarut dalam air. Contoh-contoh senyawa: FeCl _{2, FeSO4,} Fe (NO _{3) 2.}

Signifikansi praktis antara zat berlabel memiliki senyawa yang lebih. Pertama, besi klorida (II). Ini adalah pemasok utama ion dalam tubuh manusia, anemia pasien. Ketika penyakit ini didiagnosis pada pasien, ia diresepkan persiapan kompleks, yang didasarkan pada senyawa yang bersangkutan. Jadi ada penambahan kekurangan zat besi dalam tubuh.

Kedua, besi sulfat, yaitu sulfat besi (II), dengan tembaga digunakan untuk membunuh hama pada tanaman. Metode ini terbukti efektif bukanlah belas tahun pertama, sehingga sangat dihargai oleh tukang kebun.

garam Mohr

Senyawa ini, yang merupakan besi sulfat terhidrasi dan amonium. Formula nya dicatat sebagai _FeSO4 * (NH _{4) 2} SO ₄ * 6H ₂ O. Salah satu senyawa besi (II), yang telah banyak digunakan dalam praktek. Area utama penggunaan harus orang itu.

1. Farmasi.
2. Studi ilmiah dan analisis titrimetri laboratorium (untuk menentukan kandungan kromium, kalium permanganat, vanadium).
3. Obat-obatan - sebagai aditif dalam makanan di bawah kekurangan zat besi dalam tubuh pasien.
4. Untuk peresapan produk kayu, garam Mohr melindungi terhadap proses pembusukan.

Ada daerah-daerah lain di mana zat tersebut digunakan. Nama itu dinamai ahli kimia Jerman, pertama kali ditemukan sifat dipamerkan.

Zat dengan tingkat oksidasi besi (III)

Sifat dari senyawa besi di mana ia menunjukkan tingkat oksidasi +3, agak berbeda dari yang dipertimbangkan di atas. Dengan demikian, sifat yang sesuai oksida dan hidroksida tidak dasar dan amfoter diungkapkan. Mari kita menggambarkan zat dasar.

1. Oksida besi (III). Bubuk halus, warna coklat kemerahan. Air tidak larut, asam lemah menunjukkan sifat lebih amfoter. Formula: Fe ₂ O _3.
2. Besi hidroksida (III). Sebuah zat yang mengendap selama aksi alkalis dengan garam besi yang sesuai. Sifat amfoter nya diucapkan, warna coklat-coklat. Formula: Fe (OH) _3.
3. Garam yang meliputi kation Fe ^3+. pluralitas seperti dialokasikan, kecuali karbonat, seperti yang terjadi hidrolisis dan menghasilkan karbon dioksida. Contoh beberapa garam dari rumus: Fe (NO _{3) 3,} Fe ₂ (SO _{4) 3,} FeCl _3, febr _3, dan lain-lain.

Di antara contoh dalam hal praktis adalah kristal yang penting seperti FeCl _{3 *} 6H ₂ O, atau besi klorida hexahydrate (III). Hal ini digunakan dalam pengobatan untuk menghentikan pendarahan dan pengisian ion besi dalam tubuh dalam kasus anemia.

Nonahydrate besi sulfat (III) digunakan untuk pemurnian air minum, sebagai berperilaku sebagai koagulan.

senyawa besi (VI)

senyawa rumus kimia zat besi, di mana ia mewujudkan keadaan oksidasi tertentu 6, dapat ditulis sebagai berikut:

• K ₂ FeO _4;
• Na ₂ FeO _4;
• MgFeO ₄ dan lain-lain.

Mereka semua memiliki nama umum - ferrates - dan memiliki sifat yang sama (agen pereduksi kuat). mereka juga mampu untuk membasmi kuman dan memiliki efek bakterisida. Hal ini memungkinkan penggunaannya untuk pengolahan air minum pada skala industri.

senyawa kompleks

Sangat penting dalam kimia analitik, dan tidak hanya zat khusus. Sehingga bentuk dalam larutan garam encer. Senyawa kompleks ini dari besi. Yang paling populer dan dipelajari dengan baik dari ini adalah sebagai berikut.

1. Hexacyanoferrate (II) kalium K ₄ [Fe (CN) _6]. Nama lain untuk koneksi - garam darah kuning. Hal ini digunakan untuk penentuan kualitatif ion besi dalam larutan Fe ^3+. Sebagai hasil dari solusi menjadi indah warna biru terang telah dibentuk oleh kompleks lain - Prusia biru KFE ^{3 +} [Fe ²⁺ (CN) _6]. Sejak zaman kuno digunakan sebagai pewarna untuk kain.
2. Hexacyanoferrate (III) kalium K ₃ [Fe (CN) _6]. nama lain - garam darah merah. Digunakan sebagai ion besi tekad reagen Fe ²⁺ kualitatif. Hasilnya adalah endapan biru memiliki warna biru turnbuleva. Ini juga digunakan sebagai pewarna untuk kain.

Besi adalah bagian dari zat organik

Besi dan senyawanya, seperti yang telah kita lihat, yang penting praktis yang besar dalam kehidupan ekonomi seseorang. Namun, di samping itu, peran biologis dalam tubuh tidak kurang besar, justru sebaliknya.

Ada yang sangat penting senyawa organik, protein, yang meliputi elemen aktif. hemoglobin ini. Hal ini berkat dia pergi pada transportasi oksigen dan membuat seragam dan pertukaran tepat waktu gas. Oleh karena itu, peran zat besi dalam proses vital - pernapasan - sangat besar.

Hanya di dalam tubuh manusia mengandung sekitar 4 gram besi, yang harus terus-menerus diisi ulang melalui makanan yang dikonsumsi.