Черная металлургияСтраница 2
В природе также широко распространены сульфиды железа - пирит FeS2 (серный или железный колчедан) и пирротин. Они не являются железной рудой - пирит используют для получения серной кислоты, а пирротин часто содержит никель и кобальт.
Содержание железа в морской воде - 1·10-5 - 1·10-8% железа.
В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe2O3) и магнетита (Fe3O4).
Основные степени окисления железа: +2 и +3.
При хранении на воздухе при температуре до +200°C железо постепенно покрывается плотной пленкой оксида, препятствующего дальнейшему окислению металла. Во влажном воздухе железо покрывается рыхлым слоем ржавчины, который не препятствует доступу кислорода и влаги к металлу и его разрушению. Ржавчина не имеет постоянного химического состава, приближенно ее химическую формулу можно записать как Fe2О3·хН2О.
С кислородом железо реагирует при нагревании. При сгорании железа на воздухе образуется оксид Fe2О3, при сгорании в чистом кислороде - оксид Fe3О4. Если кислород или воздух пропускать через расплавленное железо, то образуется оксид FeO. При нагревании порошка серы и железа образуется сульфид, приближенную формулу которого можно записать как FeS.
Железо при нагревании реагирует с галогенами. Так как FeF3 нелетуч, железо устойчиво к действию фтора до температуры 200 - 300°C. При хлорировании железа (при температуре около 200°C) образуется летучий FeCl3. Если взаимодействие железа и брома протекает при комнатной температуре или при нагревании и повышенном давлении паров брома, то образуется FeBr3. При нагревании FeCl3 и, особенно, FeBr3 отщепляют галоген и превращаются в галогениды железа (II). При взаимодействии железа и иода образуется иодид Fe3I8.
При нагревании железо реагирует с азотом, образуя нитрид железа Fe3N, с фосфором, образуя фосфиды FeP, Fe2P и Fe3P, с углеродом, образуя карбид Fe3C, с кремнием, образуя несколько силицидов, например, FeSi.
При повышенном давлении металлическое железо реагирует с оксидом углерода (II) СО, причем образуется жидкий, при обычных условиях легко летучий пентакарбонил железа Fe (CO) 5. Известны также карбонилы железа составов Fe2 (CO) 9 и Fe3 (CO) 12. Карбонилы железа служат исходными веществами при синтезе железоорганических соединений, в том числе и ферроцена состава (η5-С5Н5) 2Fe.
Чистое металлическое железо устойчиво в воде и в разбавленных растворах щелочей. В концентрированной серной и азотной кислотах железо не растворяется, так как прочная оксидная пленка пассивирует его поверхность. С соляной и разбавленной (приблизительно 20% -й) серной кислотами железо реагирует с образованием солей железа (II):
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑;
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑.
При взаимодействии железа с приблизительно 70% -й серной кислотой реакция протекает с образованием сульфата железа (III):
2Fe + 4H2SO4 → Fe2 (SO4) 3 + SO2↑ + 4H2O.
Оксид железа (II) FeO обладает основными свойствами, ему отвечает основание Fe (ОН) 2. Оксид железа (III) Fe2O3 слабо амфотерен, ему отвечает еще более слабое, чем Fe (ОН) 2, основание Fe (ОН) 3, которое реагирует с кислотами:
2Fe (ОН) 3 + 3H2SO4 → Fe2 (SO4) 3 + 6H2O.
Гидроксид железа (III) Fe (ОН) 3 проявляет слабо амфотерные свойства, он способен реагировать только с концентрированными растворами щелочей:
Fe (ОН) 3 + 3КОН → К3 [Fe (ОН) 6].
Образующиеся при этом гидроксокомплексы железа (III) устойчивы в сильно щелочных растворах. При разбавлении растворов водой они разрушаются, причем в осадок выпадает Fe (OH) 3.
Соединения железа (III) в растворах восстанавливаются металлическим железом:
Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2.
При хранении водных растворов солей железа (II) наблюдается окисление железа (II) до железа (III):
4FeCl2 + O2 + 2H2O → 4Fe (OH) Cl2.
Из солей железа (II) в водных растворах устойчива соль Мора - двойной сульфат аммония и железа (II) (NH4) 2Fe (SO4) 2·6Н2О.
Февральская революция в России
Внутренняя нестабильность, недовольство правительством в условиях продолжавшейся войны, экономического кризиса и разрухи привели в начале 1917 г.
к революционному взрыву в Петрограде. Командующий Петроградским военным округом генерал С. С. Хабалов
не смог навести порядок, и вечером 26 февраля
произошло принципиальное изменение в расс ...
Общая характеристика внешней политики Ярослава Мудрого
Период княжения Ярослава Мудрого отмечен новым прорывом в истории Киевского государства. В эпоху правления Ярослава Русь «вышла на мировую арену», как одно из самых сильных государств этого периода. В области ведения международных дел Ярослав предпочитал дипломатию войнам. Так, он знаменит своими династическими браками со многими правит ...
Экономическое стимулирование со стороны США
Под охраной 7-го американского флота Гоминьдан продолжал политику глубокого реформирования экономической структуры острова. Однако для реализации программы реформ была необходима не только защита гоминьдановского режима, но и прямая экономическая помощь. Эта помощь сыграла очень важную (но не решающую) роль в экономических преобразовани ...
