Железо

В периодической системе находится в четвёртом периоде, в побочной подгруппе VIII группы.

Химический знак – Fe (феррум). Порядковый номер – 26, электронная формула 1s22s22p63s23p63d64s2.

Валентные электроны у атома железа находятся на последнем электронном слое (4s2) и предпоследнем (3d6). В химических реакциях железо может отдавать эти электроны и проявлять степени окисления +2, +3 и иногда +6.

Физические свойства

Чистое железо весьма пластичный металл серебристо-белого цвета. Плотность железа 7,87 г/см3, температура плавления 1539 C. В отличие от многих других металлов железо легко подвергается коррозии.

Железо реагирует с разбавленной серной и соляной кислотами, вытесняя из них водород:

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

Fe0 + 2H+ = Fe2+ + H20

При обычной температуре железо не взаимодействует с концентрированной серной кислотой, так как пассивируется ею. При нагревании концентрированная H2SO4 окисляет железо до сульфата железа (III):

2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4) +3SO2 + 6H2O

Разбавленная азотная кислота окисляет железо до нитрата железа (III).

Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

Концентрированная азотная кислота пассивирует железо.

Из растворов солей железо вытесняет металлы, которые расположены правее его в электрохимическом ряду напряжений:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu, Fe0 + Cu2+ = Fe2+ + Cu0.

В реакциях железо является восстановителем. Однако при обычной температуре оно не взаимодействует даже с самыми активными окислителями (галогенами, кислородом, серой), но при нагревании становиться активным и реагирует с ними:

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 (хлорид железа (III))

3Fe + 2O2 = Fe3O4(FeO * Fe2O3) (оксид железа (II, III))

Fe + S = FeS (сульфид железа (II))

При очень высокой температуре железо реагирует с углеродом, кремнием и фосфором.

3Fe + С = Fe3C (карбид железа (цементит))

3Fe + Si = Fe3Si (силицид железа)

3Fe + 2P = Fe3P2 (фосфид железа (II))

Смотрите также

Свойства дикарбоновых кислот и их ангидридов
Дикарбоновыми (или по-другому двухосновными) называют карбоновые кислоты, которые содержат две карбоксильные группы: . Двухосновные кислоты – бесцветные кристаллические вещества, в замет ...

Электрохимические процессы на границе. Твердый электролит. Соединения внедрения
...

Особенности химической формы развития материи
Окружающий нас материальный мир един и вместе с тем много­образен. Опираясь на данные частных наук, научная философия изуча­ет наиболее общую структуру мира. С позиций научной философии реа ...