Cвойства железа и реакции

Железо – металл, входит в восьмую группу периодической системы химических элементов. Он занимает 26 порядковый номер, а его атомная масса равняется 56. Обозначается символом Fe (от латинского Ferrum).В состав атомов входят 26 протонов, 30 нейтронов, 26 электронов. Сегодня вещество является одним из самых распространенных металлов в природе. Оно нашло широкое применение в различных отраслях промышленности.
В данной статье разберем физические и химические свойства железа, поговорим об особенностях, соединениях и применении вещества.

Основные свойства железа

Fe – простое вещество. Его главные окислительные степени – +2, +3. Перечисленные степени окисления с легкостью преобразуются друг в друга при смене восстановительно-окислительных процессов.
Это металл серебряного оттенка с повышенным химически-реакционным свойством, который легко поддается ковке. Металл подвержен коррозии при повышенных температурах и повышенной влажности. Если поместить вещество в чистый кислород, оно поддастся горению. В мелкодисперсном состоянии оно самовозгорится.

Железо химические свойства и реакции

Ниже приведен список, где наглядно показаны химические свойства металла.
1. При обыкновенных условиях ferrum малоактивен, но при нагреве он становится активным и вступает в реакцию практически со всеми неметаллами. Особенно эта черта характерна для мелкодисперсного Fe.
2. Металл взаимодействует со сложными компонентами. К примеру, раскаленный Fe реагирует с водяным паром при температурном режиме от 800 градусов, хотя при привычных условиях этого не происходит.
3. Если оксид железа вступает в реакцию с кислотными оксидами, получаются соли. Так, оксид Fe взаимодействует с серным оксидом, вследствие чего получается сульфат железа (FeO + SO3 = FeSO4).
Еще одним интересным фактом является то, что ни при каких условиях FeO не вступит в реакцию с водой. Кстати, вот формула, на которой видно, что при взаимодействии железа с повышенной влажностью или водой оно окисляется и поддается коррозии: 4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3.

Оксид железа свойства

А теперь поговорим об оксиде этого металлического вещества во второй степени окисления. Получают его разными методами:
• неполное восстановление оксида третьей степени водородом;
• неполное восстановление оксида третьей степени угарным газом.
Также нередко 3FeO восстанавливают при помощи обыкновенного железа, из-за чего образуется оксид второй степени. Если нагреть гидроксид Fe, он начнет разлагаться на оксид первой степени и воду.
2FeO является обыкновенным основным оксидом. У него довольно слабые окислительные способности, в отличие от 3FeO.

Добыча железной руды

Добыча

Железо – самый распространенный металл в земной коре после алюминия. Его доля составляет 5,1 процента от общей массы. Встречается, как правило, в виде самородков. Нередко он оказывается на Земле вместе с метеоритами. В промышленности материал получают на железорудных месторождениях и в содержащих ferrum минералах.
К слову, данное вещество встречается во множестве минералов, что обуславливается естественным окрасом. На их цвет влияют концентрация и соотношение ионов. Также ferrum находится в организмах живых существ и растений. К примеру, в человеке может присутствовать до пяти граммов этого металла.
Fe является одним из важнейших элементов в организме. Именно он поддерживает кровоток и обеспечивает нормальные процессы жизнедеятельности. Если происходит дефицит, образуется малокровие в человеческом организме.

Физические характеристики

Как говорилось, материал представляет собой серебристо-белое вещество в натуральном виде. Он достаточно мягок, ковок и тягуч. Температура плавления составляет 1359 градусов по Цельсию. Для сравнения приведем таблицу, в которой указаны температурные условия для плавления других металлов.

Название

Температура плавления

Температура кипения

Олово 232 2 600
Свинец 327 1 750
Медь 1 084 2 562
Никель 1 455 2 913
Серебро 960 2 180
Золото 1 063 2 660
Вольфрам 3 420 5 555

Также ferrum имеет хорошие магнетические свойства, из-за чего используется в электротехнических машинах и аппаратах.  А высокая прочность придается благодаря воздействию высоких температур при обработке.

Выделяют технически и химически чистый металл. Так, первая разновидность является низкоуглеродистой сталью, так как содержит около 0,03% углерода, а также еще меньшее количество кислорода, азота и других веществ. Химически чистый Fe отличается за счет почти полного отсутствия примесей. Сюда входят менее 0,01% различных веществ. Поэтому оттенок железа получается серебристым, а внешне оно напоминает платину.

Химически чистый материал противостоит ржавчине и отлично справляется с воздействиями разных кислот. Но даже незначительное количество примесей отбирает у него перечисленные характеристики.

 

Сферы применения

Как уже говорилось выше, этот элемент – один из самых распространенных. Это делает его недорогим, а значит, популярным. Из железа изготавливают сталь, чугун, феррит и другие сплавы. Благодаря особенным свойствам и характеристикам его применяют в различных областях жизнедеятельности.

Наибольшее применение материал нашел в металлургии. Из него производят строительные конструкции, арматуры. Конечно, в чистой форме его практически не применяют. Во-первых, это не выгодно с точки зрения расходов. Во-вторых, феррум легко поддается окислению. В основе изготовления металлоконструкций лежит чугун или сталь.

Феррум зарекомендовал себя в машиностроении: из него сооружают автомобили, корабли, авиатехнику. Также Fe применяют для производства следующих изделий:

  • гири, гантели;
  • ведра, лопаты;
  • башенные краны;
  • люки для канализаций;
  • железнодорожные рельсы;
  • оружие.

И это лишь малая часть предметов, изготавливающихся при помощи железа и его сплавов. Он занимает лидирующие позиции в промышленности.

Применение железа

В заключение

В данной статье мы поговорили о железе и его свойствах. Это популярный металл с отличными эксплуатационными показателями. Из него делают сплавы, ведь он легко поддается ковке. Помимо этого компонент играет значимую роль в организмах живых существ, а также он содержится в гемоглобине, миоглобине и множестве других ферментов.

Надеемся, публикация была интересной. Ждите новых полезных статей на нашем сайте!