Rauta, atomin ominaisuudet, kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet

Rauta, atomin ominaisuudet, kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet.

Fe 26 Rauta

55,845(2) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

Rauta - elementti kemiallisten alkuaineiden jaksoittaisen järjestelmän D. Minä. Mendelejev, atomiluvulla 26. Sijaitsee 8. ryhmässä (vanha luokittelu - kahdeksannen ryhmän sivuryhmä), jaksollisen järjestelmän neljäs jakso.

Yleistä tietoa

Atomin ominaisuudet

Kemialliset ominaisuudet

Fyysiset ominaisuudet

Kemialliset reaktiot

Taulukko D: n kemiallisista alkuaineista. Minä. Mendelejev

Yleistä tietoa

Nimi Rauta / Ferrum
Symboli Fe
Huone osoitteessa pöytä 26
Tyyppi Metalli
Avata Tunnettu muinaisista ajoista lähtien
Ulkomuoto, jne. Taottava, pallografiittia, hopeanvalkoinen väri
Maankuoren sisältö 6,3 %
Sisältö valtameri A 3,0 × 10-7 %

Atomin ominaisuudet

Atomi massa- (moolimassa) 55,845(2) ja. E. M. (g / mol)
Sähköinen kokoonpano 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
Säde atomin 126 PM

Kemialliset ominaisuudet

Hapetus +6, +3, +2, 0
Valenssi +2, +3, (+4), (+6)
Kovalenttinen säde 117 PM
Ionin säde (+3e) 64 (+2) 74 PM
Elektronegatiivisuus Of 1.83 (Pauling-asteikko)
Energia ionisaation (ensimmäinen elektroni) 759,1 kJ / mol (7,87 eV)
Elektrodipotentiaali Fe ← Fe3 + -0.04 Sisään,
Fe ← Fe2 + In -0,44

Fyysiset ominaisuudet

Tiheys (normaaleissa olosuhteissa) 7,874 g / cm3
Sulamispiste 1538 ° C (1811 K)
Kiehumispiste 2861 ° C (3134 K)
OUT. fuusion lämpö 13,8 kJ / mol
OUT. haihdutuslämpö ~ 340 kJ / mol
Molaarinen lämpökapasiteetti 25,14 j /(K·mol)
Molaarinen tilavuus 7,1 cm3 / mol
Lämmönjohtavuus (klo 300 K) 80.4 W /(m·K)
Kiinteän faasin sähkönjohtavuus 10 x 106 Cm / m
Suprajohtavuus lämpötilassa
Kovuus 4 Mohsin asteikolla, 608 MPa Vickers
Säleikön rakenne kehon keskitetty kuutio
Säleparametrit 2,866 vai niin
Debye-lämpötila 460

 

Kemialliset reaktiot:

1. Rautan ja hiilen välinen reaktio:

3Fe + C → Fe3C.

Reaktio tuottaa rautakarbidia.

2. Rautan ja hapen välinen reaktio:

3Fe + 2O2 → Fe3O4 (t = 150-500 ° C),

2Fe + O2 → 2FeO,

4Fe + 3O2 → 2Fe2O3.

Ensimmäinen reaktio on raudan palamisreaktio ilmassa. Toinen reaktio tapahtuu puhaltamalla ilmaa sulan raudan läpi, ensimmäinen reaktio tuottaa rautaoksidia (II, III), toinen oksidirauta (II), kolmas - rautaoksidi (III).

3. Raudan ja punaisen fosforin vuorovaikutuksen reaktio:

Fe + 3P → Fe3P (t = 600-700 ° C).

Reaktio muodosti raudan fosfidin. Muodostui myös Fe2P, FeP, FeP2.

4. Kloorin ja raudan välinen reaktio:

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (t = 250 ° C).

Reaktio muodostaa rautakloridin.

5. Rautan ja rikin välinen reaktio:

Fe + S → FeS (t = 600-700 ° C),

Fe + 2S → FeS2 (t = 689 ° C).

Ensimmäinen reaktio tuottaa rautasulfidia, toinen - raudan disulfidi.

6. Rautan ja fluoridin välinen reaktio:

2Fe + 3F2 → 2FeF3 (t = 300 ° C).

Reaktio muodosti rautafluoridia.

7. Rautan ja bromin välinen reaktio:

2Fe + 3Br2 → 2FeBr3 (t °).

Reaktio tuottaa raudan bromidia. Reaktion aikana on bromia kyllästetyssä liuoksessa. Reaktio etenee kiehumisen aikana.

8. Rautan ja seleenin välinen reaktio:

Fe + Se → FeSe (t = 600-950 ° C).

Rautaselenidin reaktio muodostuu.

9. Rautan ja bromin välinen reaktio:

Fe + Br2 → FeBr2 (t = 600-700 ° C).

Reaktio tuottaa raudan bromidia.

10.Rautan ja jodin välinen reaktio:

Fe + I2 → FeI2 (t = 500 ° C),

3Fe + 4I2 → Fe3I8.

Ensimmäinen reaktio tuottaa raudan jodidia, toisessa - raudan jodidi (II, III). Toinen reaktio etenee hitaasti reaktioseoksen jauhamisella.

11. Rautan ja telluurin välinen reaktio:

Fe + Te → FeTe (t = 500 ° C).

Reaktio tuotti rauta-telluridia. Reaktio etenee lämpötilassa 600 - 950 ° C.

12. Piin ja raudan välinen reaktio:

2Ja + Fe → FeSi2.

Reaktio muodostaa raudan silidin. Reaktio etenee reaktioseoksen fuusion avulla.

13. Rautan välinen reaktio, pii, ja happea:

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

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

Ensimmäinen reaktio tuottaa rautaortosilikaattia, toisessa - raudan metasilikaatti.

14. Rautan välinen reaktio, typpeä, ja litium:

Fe + N2 + 3Li → Li3FeN2 (t ≈ 600 ° C).

Reaktio tuotti dinitrodifenyyliä litium.

15. Rautan ja hiilimonoksidin välinen reaktio:

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

Reaktio tuotti rautapentakarbonyyliä. Rautajauhe kuumennetaan CO-virrassa paineessa 1·107-2·107 PA).

16. Rautan ja rikkioksidin välinen reaktio:

2Fe + 3SO2 → FeSO3 + FeS2O3

Reaktio tuottaa rautasulfiittia ja tiosulfaattirautaa. Reaktion aikana on märkä rikkidioksidi. Reaktio etenee hitaasti huoneenlämpötilassa.

17. Rautan ja veden välinen reaktio:

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

Reaktio tuotti rautaoksidia (II,III) ja vety. Reaktio etenee enintään 570 ° C: n lämpötilassa. Tämä reaktio on historiallisesti ensimmäinen menetelmä vedyn tuottamiseksi.

18. Rautan välinen reaktio, vesi ja happi:

2Fe + 2H2O + O2 → 2Fe(VAI NIIN)2.

Reaktio tuotti rautahydroksidia. Reaktio etenee hitaasti. Raudan korroosio.

19. Rautan välinen reaktio, vettä, happi ja hiilimonoksidi:

2Fe + 2H2O + O2 + 4CO2 → 2Fe(HCO3)2.

Reaktio muodostaa raudan bikarbonaatin. Reaktio etenee hitaasti.

20. Raudan vuorovaikutuksen reaktio (III) oksidi ja rauta:

Fe2O3 + Fe → 3FeO (t ≈ 900 ° C).

Reaktio tuotti rautaoksidia (II).

21. Rautaoksidin vuorovaikutuksen reaktio (II, III) ja rautaa:

Fe3O4 + Fe → 5FeO (t = 900-1000 ° C).

Reaktio tuotti rautaoksidia (II).

22. Zirkoniumoksidin vuorovaikutuksen reaktio(IV), hiili, ja rautaa:

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

Reaktiosta muodostui ferrosirkoniumia ja oksidia hiiltä.

23. Raudan vuorovaikutuksen reaktio, metagalaktika Nikkeli ja vesi:

Fe + 2NiO(VAI NIIN) + 2H2O ⇄ Fe(VAI NIIN)2 + 2Ni(VAI NIIN)2.

Reaktio tuottaa ferrihydroksidia ja nikkelin hydroksidia, Nikkeli-rauta-galvaaninen kenno.

24. Rautan ja typpihapon välinen reaktio:

Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O,

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + EI + 2H2O

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

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

Ensimmäinen reaktio tuottaa raudan nitraattia, typpioksidi (IV) ja vettä, toinen - raudan nitraatti, typpioksidi (II) ja vettä, tuloksena oleva kolmas - raudan nitraatti (II) ammoniumnitraatti ja vettä, neljännen tulos - raudan nitraatti, typpeä, ja vettä. Ensimmäisen reaktion aikana väkevöidään typpihappoa, toisen aikana 50% typpihappoliuos kolmannen laimennetun typpihappoliuoksen aikana (6.5 prosenttia) neljännessä - erittäin laimea typpihappoliuos. Neljännen reaktion aikana muodostuu myös epäpuhtaus - N20, NH4NO3.

25. Raudan vuorovaikutuksen reaktio, typpihappo ja happi:

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

Reaktiossa, muodostunut raudan ja nitraatin nitraatti vettä. Se on teollinen menetelmä rautanitraatin saamiseksi.

26. Rautan ja typpihapon välinen reaktio:

Muodostuneen reaktion seurauksena. Reaktion aikana on. Rautan ja fosforihapon välinen reaktio:

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

Reaktiosta muodostui gidrogenfosfat-rautaortofosfaattirautaa ja vety. Reaktion aikana on laimennettu fosforihapon liuos.

27. Rautan ja fluorivedyn välinen reaktio:

Fe + 2HF → FeF2 + H2.

Reaktiossa, muodostunut rautafluoridi ja vety. Reaktion aikana on laimennettu fluoridiliuos.

28. Rautan ja bromovaleraatin välinen reaktio:

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

Reaktio tuottaa raudan ja vedyn bromidia.

29. Raudan vuorovaikutuksen reaktio, natriumhydroksidi ja vesi:

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

Reaktiosta muodostui tetrahydrobiopteriininatrium ja vety. Reaktio etenee keittäen liuosta typpi-ilmakehässä.

30. Raudan vuorovaikutuksen reaktio, kaliumhydroksidi ja kaliumnitraatti:

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

Reaktio muodosti ferraatin kaliumia, kaliumnitriitti ja vettä.

31. Kaliumhydroksidin ja raudan väkevän vesiliuoksen elektrolyysireaktio:

Fe + 2KOH + 2H2O → 3H2 + K2FeO4.

Reaktio muodosti ferraatin kaliumia ja vety.

32. Raudan vuorovaikutuksen reaktio, kaliumperoksidi ja vesi:

Fe + 3K2O2 + 2H2O → K2FeO4 + 4KOH.

Reaktio muodosti raudan ferraatin, ja kaliumhydroksidi. Reaktio etenee hitaasti väkevässä kaliumhydroksidiliuoksessa.

33. Raudan ja ammoniakin vuorovaikutuksen reaktio:

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

Reaktiossa, muodostunut rautanitridi ja vety. Muodostui myös FeN, Fe4N.

34. Reaktio kuparikloridin ja raudan välillä:

CuCl2 + Fe → FeCl2 + Kanssa

Reaktiossa muodostui raudan ja kloridin kloridi kupari-.

35. Raudan vuorovaikutuksen reaktio, natriumhydroksidia, happea ja vettä:

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

Reaktiosta muodostui oktahydrosyklopenta ja natriumia. Reaktion aikana on 50% natriumhydroksidin liuos.

36. Raudan vuorovaikutuksen reaktio, natriumhydroksidia, bromia ja vettä:

2Fe + 14NaOH + 3br2 + 2H2O → 2Na4[Fe(H2O)(VAI NIIN)7] + 6NaBr (t = 50-60 ° C).

Reaktio muodostui yhdessä natriumia ja bromidi natriumia. Reaktion aikana on 50% ratkaisu natriumhydroksidia.

37. Reaktio sulfidin välillä lyijyä ja rauta-:

PbS + Fe → Pb + FeS (t = 1000 ° C).

Reaktiossa, muodostunut johtaa , ja rautasulfidi.

38. Raudan ja bentseenin vuorovaikutuksen reaktio:

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

Reaktio tuottaa rautakarbidia ja vety. Reaktio etenee tyhjiössä.

39. Raudan vuorovaikutuksen reaktio, karbonaatti kaliumia ja rikki:

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

Reaktiosta muodostui disulfiraamikaliumia, kalium- ja oksidisulfaatti hiiltä.

40. Rautakloridin ja vesinitroilin välinen reaktio:

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

Reaktio tuottaa ferrikloridia, typpihappo ja vety.

41. Raudan vuorovaikutuksen reaktio, natriumjodaatti ja vetyperoksidi:

2Fe + NaIO3 + H202 → NaI + 2Ruma(VAI NIIN) (t °).

Reaktio tuottaa natriumjodidia ja metagalaktista rautaa. Reaktio etenee palautusjäähdyttäen ilmaa.

42. Antimonisulfidin ja raudan välinen reaktio:

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

Reaktiossa, muodostunut antimoni ja rautasulfidi. Reaktioseoksen fuusiointi.

43. Vismuttisulfidin ja raudan välinen reaktio:

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

Reaktiossa, muodostunut vismutti ja rautasulfidi.

44. Antimonikloridin ja raudan välinen reaktio:

2SbCl3 + 3Fe → 2Sb + 3FeCl3

Reaktiossa, muodostunut antimoni ja raudan kloridi. Reaktio etenee väkevässä vetykloridiliuoksessa.

45. Vanadiinikloridin ja raudan välinen reaktio:

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

Reaktiossa, muodostunut vanadiini ja ferrikloridi.

46. Reaktio kuparinitraatin ja raudan välillä:

Kanssa(NO3)2 + Fe → Fe(NO3)2 + Kanssa.

Reaktiossa, muodostunut raudan ja nitraatin nitraatti kupari-.

47. Reaktio nitraatin välillä hopeaa ja rautaa:

2AgNO3 + Fe → Fe(NO3)2 + 2Ag.

Reaktiossa, muodostunut raudan ja hopeanitraatti.

48. Rautan ja sulfaatin välinen reaktio kuparia:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Kanssa.

Reaktio tuottaa rautasulfaattia ja kuparia.

Taulukko D: n kemiallisista alkuaineista. Minä. Mendelejev

1. Vety
2. Helium
3. Kohteessa
4. Beryllium
5. Bor
6. Hiili
7. Typpi
8. Happi
9. Fluori
10. Neon
11. Natrium
12. Magnesium
13. Alumiini
14. Piin
15. Fosfori
16. Rikki
17. Kloori
18. Argon
19. Kalium
20. Kalsium
21. Platina
22. Titan
23. Vanadiini
24. Kromi
25. Mangaani
26. Rauta
27. Koboltti
28. Nikkeli
29. Kupari
30. Sinkki
31. Gallium
32. Germanium
33. Arseeni
34. Seleeni
35. Bromi
36. Krypton
37. Rubidium
38. Strontium
39. Yttrium
40. Kuutiomainen zirkonium
41. Niobium
42. Molybdeeni
43. Teknetium
44. Rutiini
45. Rodium
46. Palladium
47. Hopea
48. Kadmium
49. Indium
50. Usko
51. Antimoni
52. Telluurium
53. Jodi
54. Xenon
55. Cesium
56. Barium
57. Lantan
58. Cerium
59. Praseodyymi
60. Neodyymi
61. Prometium
62. Samarium
63. Europium
64. Gadolinium
65. Terbium
66. Dysprosium
67. Holmium
68. Erbium
69. Tullius
70. Yterterium
71. Lutetium
72. Hafnium
73. Tantaali
74. Volframi
75. Renium
76. Osmium
77. Iridium
78. Platina
79. Kulta
80. Merkurius
81. Tallium
82. Platina
83. Vismutti
84. Polonium
85. ASTAT
86. Radon
87. Frances
88. Radium
89. Vuokko
90. Thorium
91. Protactinium
92. Uraani
93. Neptunium
94. Plutonium
95. Americium
96. kurium
97. Berkley
98. Kaliforniassa
99. Einstein
100. Fermium
101. Mendeleevo
102. Nobelium
103. Lawrence
104. Rutherfordi
105. huhtikuu
106. Cyborgy
107. Bore
108. Alusta
109. materiaaleja
110. Darmstadtium
111. Röntgensäteet
112. Kopernikus
113. Nichani
114. Suunnitelmat
115. Muscovystä
116. Livermore
117. Tennessen
118. Ohanneson

Taulukko D: n kemiallisista alkuaineista. Minä. Mendelejev

Huomautus: © Kuva ,