Keemilised ja füüsikalised omadused Rauast

Raud - tuntud keemilise elemendi. See viitab keskmisele reaktiivsete metallist. Omadused ja rakenduste rauast arutatakse käesolevas artiklis.

Levimus looduses

On üsna suur hulk mineraalid, mis sisaldavad Ferrum. Esiteks, see on magnetiit. Ta on seitsekümmend kaks protsenti koosneb rauast. Selle keemiline valem - Fe ₃ O _4. See mineraal tuntakse ka magnetiiti. See on helehall värv, mõnikord koos tumehall must metalse läikega. Tema suurim tagatisraha asub Uurali SRÜ.

Järgmine mineraalse suure rauasisaldusega - hematiit - see sisaldab seitsekümmend protsenti käesoleva element. Selle keemiline valem - Fe ₂ O _3. Seda nimetatakse ka hematiit. See on värvi punakaspruuni punaseks-halliks. Suurim kaevanduse SRÜ on Krõvõi Rig.

Kolmas mineraalainete sisaldus FERRUM - Limonite. Siin raud shestdesyat protsenti kogumassist. See kristalne, st selle kristallvõre kootud veemolekuli selle keemiline valem - Fe ₂ O ₃ • _H2O Nagu nimigi see mineraal on kollakaspruuni värvusega, mõnikord pruun. Ta on üks peamisi komponente looduslike ooker ja kasutatakse pigmenti. Seda nimetatakse ka Limonite. Suurim sündmuskoht - Krimm, Uuralites.

Siderite, nn siderite, nelikümmend kaheksa protsenti Ferrum. Selle keemiline valem - FECO _3. Selle struktuur ei ole homogeenne ja koosneb erinevat värvi on omavahel ühendatud kristallid: hall, kahvaturoheline, hall-kollane, kollakaspruun ja teised.

Viimane on sageli looduslikult esinev mineraal kõrge sisaldus FERRUM - püriit. See on keemiline valem FeS _2. Raud on nelikümmend kuus protsenti kogumassist. Tulenevalt väävliaatomite mineraali on kuldkollase värvusega.

Paljud uuris mineraalid tootmiseks kasutatud puhtast rauast. Lisaks hematiit on valmistamisel kasutatud ehteid looduslikud kivid. Püriit kandmisel võib esineda ehted lapis lazuli. Lisaks, milline on raua leitud koostise elusorganismide - see on üks kõige olulisemaid komponente rakus. See mikroelement tuleb sisestada inimkeha piisavas koguses. Raviomadusi raud on suuresti tingitud asjaolust, et see keemiline element on aluseks hemoglobiini. Seega kasutamise Ferrum on hea vere haigusseisundit ja seetõttu kogu organismi.

Riistvara: füüsikaliste ja keemiliste omaduste

Mõtle, et nende kahe suur osa. Füüsikalised omadused raud - on oma välimuse, tiheduse, sulamistemperatuuri, jne See on kõik eritunnused aineid, mis on seotud füüsika ... Keemilised omadused Rauast - on tema võime reageerida teiste ühenditega. Alustame esimese.

Füüsikalisi omadusi rauast

Puhtal kujul normaaltingimustel on tahke. Sellel on hõbehalli värvi ja ilmekas metallilise läike. Mehaanilised omadused on raud kõvadus Mohsi skaala järgi. See on võrdne nelja (keskmine). Raud on hea elektrijuhtivuse ning soojusjuhtivuse. Viimane omadus võib tunda puudutades raud objekti külmas ruumis. Kuna see materjal juhib soojust kiiresti, ta lühikese aja jooksul võtab suur osa oma naha, nii tunnete külma. Puudutades, näiteks puu, tuleb märkida, et selle soojusjuhtivus on palju väiksem. Füüsikalised omadused rauast - et tema sulatamise ja keemistemperatuuri. Esimene on 1539 kraadi Celsiuse järgi, ja teine - 2860 kraadi Celsiuse järgi. Sellest võib järeldada, et iseloomulikud omadused raud - hea plastilisus ja voolavus. Aga see pole veel kõik.

Ka füüsikalisi omadusi raua ja osa sellest on ferromagnetiline. Mis see on? Raud, magnetiliste omaduste mille näeme praktilisi näiteid iga päev - ainus metall, mis on ainulaadne Iseloomustab. Seda seetõttu, et aktiivne materjal on võimeline magnetiseeritud magnetvälja. Ja lõpetamise viimase raud, magnetiliste omaduste kohta, mis oli äsja moodustunud, pikka aega püsinud magnet ise. Seda nähtust võib seletada asjaoluga, et struktuuri metall esineb arvukalt vabad elektronid, mis on võimeline liikuma.

Seoses keemia

See element kehtib metall Keskmine aktiivsus. Kuid keemiliste raua omadusi on tüüpilised kõiki muid metalle (va need, mis on paremal vesiniku Elektrokeemilises seerias). On võimalik vastata paljudele aineklasside.

Alustame lihtsa

Ferrum reageerima kilorodom, lämmastikust halogeen (jood, broom, kloor, fluor), fosfor, süsinik. Esimene asi, mida kaaluda - reaktsioon oxygenic. Kui põlevad Ferrum oma oksiidid on moodustatud. Sõltuvalt reaktsiooni tingimustest ja proportsioonid kahe poole vahel, siis saab neid varieerida. Näitena selliste interaktsioonide tulemuseks võib järgmise reaktsiooni võrrandit: 2Fe + _O2 = 2FeO; 4Fe + 3O ₂ = 2Fe ₂ O _3; 3Fe + 2O ₂ = Fe _{3O 4.} Ja omadused raudoksiidi (mõlemad füüsikaliste ja keemiliste) võib varieerida sõltuvalt selle sordist. Sellised reaktsioonid kulgevad kõrgetel temperatuuridel.

Järgmine - suhtlemine lämmastikuga. Samuti võib tekkida ainult tingimusel, et küte. Kui võtame kuue mooli raud mooli lämmastiku saada kaks mooli raud nitriidi. Reaktsiooni võrrand on järgmine: 6Fe + _N2 = 2Fe ₃ N.

Reageerimisel fosfori moodustub phosphide. Reaktsiooni läbiviimiseks selliseid komponente on vaja: kolm Ferrum mool - ühe mooli fosforit, moodustub tulemusena üks mool phosphide. Võrrand saab kirjutada järgmiselt: 3Fe + P = _Fe3 P.

Lisaks interaktsiooni võib eraldada ka hulgast elementaarne väävel ainete reaktsioone. Seega on võimalik saada sulfiid. Põhimõte, millele moodustamise protsessis aine, mis on sarnane eespool kirjeldatud. Nimelt leidub liitumisreaktsiooni. Kõigi keemilised vastasmõjud sedalaadi nõuab eritingimusi, peamiselt kõrge temperatuuriga, vähemalt - katalüsaatorid.

Samuti on levinud keemiatööstuse vahelist reaktsiooni raud ja halogeenidega. See kloorimise, broomimise jodeerimist, fluoreerimise. Nagu nimi ise reaktsioonides liitumise protsessist Ferrum aatomit klooriaatomite / broomi / jood / fluoriidi saades kloriidi / bromiid / jodiid / fluoriidi võrra. Need materjalid on laialt kasutusel erinevaid tööstusharusid. Lisaks Ferrum mis on ühendatavad räniga kõrgetel temperatuuridel. Tulenevalt asjaolust, et keemilised omadused Rauast on erinevad, siis kasutatakse sageli keemiatööstuses.

Ferrum ja liitained

Alates lihtsad ained kandub mille molekulid koosnevad kahest või enamast erinevast keemilisest elemendist. Esimene asi, mida mainida - Ferrum reaktsioon veega. Seal on toodud põhilised omadused rauda. Kuumutamisel vees koos raua moodustunud aluselise oksiidi (seda nimetatakse nii, sest see moodustab hüdroksiid, teisisõnu suheldes sama veega - alus). Niisiis, kui võtame ühe mooli mõlema komponendi moodustuvad selliseid aineid nagu ferrum süsinikdioksiid ja vesinikgaasi terava lõhnaga - nagu molaarses vahekorras 12:59. Võrrand Selliste reaktsioonide saab kirjutada järgmiselt: Fe + _H2O = FeO + _H2. Sõltuvalt proportsioonis, mil segada kaks komponenti, millest üks võib saada di- või raud trioksiidi. Mõlemad ained on väga levinud keemiatööstuses ja kasutatakse ka paljudes teistes tööstusharudes.

Happed ja soolad

Kuna ferrum jäetakse vesinikust Elektrokeemilises seeria metallide aktiivsus, seda spososoben tõrjuvad aktiivne element ühendeid. Üks näide selle kohta on asendusreaktsioon mis võib täheldada raua lisamine happelisele. Näiteks kui segada võrdsetes molaarses vahekorras raua- ja kohal happe (aka väävelhape) keskmine kontsentratsioon, mille tulemusena saame raudsulfaatpentahüdraadiga (II) ja vesinikku võrdsetes molaarne proportsioonides. Võrrandi selline reaktsioon tundub selles: Fe + _H2 SO ₄ = FeSO ₄ + _H2.

Ajal suhtlemist soolad rauast avaldub vähendades omadused. See tähendab, et selle kasutamine on võimalik eristada vähem aktiivne metallide soolad. Näiteks kui võtame ühe mooli vasksulfaat ja sama Ferrum, me võime saada raudsulfaatpentahüdraadiga (II) ja puhas vask võrdsetes molaarne proportsioonides.

Väärtust organismile

Üks levinud maakoores keemiliste elementide - raud. Aine omadustest oleme juba kaalunud, ja nüüd me tuleme selle bioloogilisest seisukohast. Ferrum on väga tähtis funktsioon rakutasandil ja tasandil kogu organismi. Peamiselt raud on aluseks sellise valgu hemoglobiini. On vajalik hapniku transporti veres kopsudest kõik koed, elundid, et igas keharakus, eriti ajus neuroneid. Seetõttu kasulikke omadusi rauast ei saa ületähtsustada.

Lisaks mõjutab see kroveobrazovanie, Ferrum on samuti oluline normaalse toimimise kilpnääre (see nõuab mitte ainult joodi, nagu mõned usuvad). Ka raud on seotud rakusisese ainevahetuse, reguleerib immuunsüsteemi. Täpsemalt Ferrum suurtes kogustes leidub maksarakud, kuna see aitab neutraliseerida kahjulikke aineid. Ta on ka üks peamisi komponente mitmesuguseid ensüüme meie keha. Inimese ööpäevasest toitumine peaks sisaldama kümme kuni kakskümmend mikroelementide milligrammides.

Foods rikas raua

Sellised palju. Nad söövad nii taimset ja loomset päritolu. Esiteks - see on teravili, kaunviljad, teraviljad (eriti tatar), õunad, seened (valge), kuivatatud puuviljad, kibuvitsa, pirnid, virsikud, avokaadod, kõrvits, mandlid, viigimarjad, tomatid, brokkoli, kapsas, mustikad, murakad, seller, jne . Teiseks - maksa, liha. Kasutamine suure rauasisaldusega toode on eriti oluline raseduse ajal, sest keha lootele moodustatud nõuab palju mikroelement nõuetekohaseks kasvu ja arengut.

Märgid puudumine organismis rauaga

Sümptomid liiga väike kogus Ferrum sattumist organismi on väsimus, pidev külmutamine käed ja jalad, depressioon, haprad juuksed ja küüned, intellektuaalse aktiivsuse vähenemine, seedehäired, madal tulemuste riket kilpnääre. Kui märkate mõnda neist sümptomitest, on vaja suurendada toodete arvu, mis sisaldavad rauda oma dieeti või osta vitamiine või toidulisandeid, mis sisaldavad Ferrum. Samuti tuleb kindlasti konsulteerida oma arstiga, kui mõni neist sümptomitest tunnete liiga halvasti.

Kasutades Ferrum Industry

Pealekandmisel ja omadused Rauast on omavahel tihedalt seotud. Tänu oma ferromagnetilised, seda kasutatakse tootmiseks magnetid - nii nõrgemaks koduseks kasutamiseks (suveniiride magnetid külmkapp, jne ...) ja võimsamaks - tööstuslikuks otstarbeks. Tulenevalt asjaolust, et pidada metallist on kõrge tugevuse ja kõvadusega, tema antiikajast kasutada relvi, raudrüü ja muud sõjaväe ja kodumaiste vahendeid. Muide, Vana-Egiptus on teada, atmosfäärist rauda omadused paremad kui tavalisel metallist. Samuti eriline rauda kasutati Vana-Rooma. Alates selle toodetud eliit relv. Shield või mõõk valmistatud atmosfäärist metallist, võib ainult väga rikkad ja eristada mees.

Üldiselt metallist, mida me peame selles artiklis, on kõige mitmekülgsem kõigi kasutatud ainete grupi. Esiteks, ta tegi terase ja malmi, mida kasutatakse tootmise eri toodete nõutava tööstuses ja igapäevaelus.

Malmist nimetatakse raua ja süsiniku sulam, milles teine käesoleval 1,7-4,5 protsenti. Kui teine on väiksem kui 1,7 protsenti, siis seda tüüpi sulam tuntakse terasest. Kui süsinik on esindatud kompositsioonis umbes 0,02 protsenti, siis on tavaline kaubandusliku rauda. Juuresolekul süsiniku sulam vaja levitada suurem jõud, termiline stabiilsus, vastupidavus roostetamist.

Edasi, terase võivad sisaldada palju muid elemente kui lisandeid. See mangaani ja fosfori ja räni. Ka selline sulam jagada teatud omadusi võib lisada kroom, nikkel, molübdeen, volfram ja paljud teised keemilised elemendid. Liiki terasest, mis sisaldavad suurt kogust ränioksiidi (umbes neli protsenti), kasutatakse trafo. Need, mille koostis palju mangaani (kuni kaksteist või neliteist protsenti) leiavad kasutust valmistamiseks osad raudteede, veskid, veskid ja muud vahendid, mille osad tuleb kiiresti kriimustustele.

Molübdeen viiakse sulami koostis, et muuta see termiliselt stabiilne - nagu terasest kasutatud vahend. Lisaks saada kõik tuntud ja üldkasutatavad kodumajapidamistes vormis noad ja muud tarberiistu roostevaba terase tuleb lisada kroomi sulamist, nikli ja titaani. Ja selleks, et saada löögikindlad, kõrge tugevus, nõtkus, piisab lisada vanaadiumi. Kui sisenemist nioobiumi võib saavutada kõrget korrosioonikindlust ning keemiliselt agressiivsete ainetega.

Mineral magnetiit, mis varem mainitud selles artiklis, peate toota kõvakettad, mälukaardid ja muud seadmed seda tüüpi. Tulenevalt magnetilised omadused rauast võib leida aparaadi trafode, mootorid ja muud elektroonikaseadmed. Lisaks ferrum lisada teisi metallisulamitest andmaks suurem tugevus ja mehaaniline stabiilsus. Sulfate see element kasutatakse aianduses kahjurite tõrjeks (koos vasksulfaat). Raudkloriididega on asendamatud veepuhastamises. Lisaks võib magnetiidi pulbrit kasutatakse must-valged printerid. Peamiseks pealekandmismeetodi püriit - sellest tulenevad väävelhapet. See protsess toimub laboris kolmes etapis. Esimeses astmes püriidiks Ferrum põles saades raudoksiidi ja vääveldioksiid. Teine samm on ümberkujundamise vääveldioksiid oma trioksiidi, kus osalevad hapnikku. Ja lõppfaasis saadud materjal läbib veeauru juuresolekul katalüsaatorid, ning seeläbi saadi väävelhapet.

Kuidas rauda

Põhimõtteliselt aktiivse metalli ammutatakse oma kahest peamisest mineraalid: magnetiit ja hematiit. Kas seda vähendada raua oma süsinikuühendite kujul koks. Seda tehakse kõrgahjus, mille temperatuur ulatub kahe tuhande kraadi. Lisaks on võimalus taastada Ferrum vesinik. Selleks juuresolekul valikuliselt kõrgahju. Rakendada seda meetodit muutub eriti savi, see on segatud peenestatud maak ja töödeldi vesinikuga šahtahjud.

järeldus

Omadusi ja rakendusi rauast varieerida. See on ehk kõige olulisem meie elus metallist. Saades teada, et mees, ta võttis koha pronks, mis tol ajal oli peamine materjal tootmiseks tööriistad ja relvad. Teras ja raud mitmeti parem sulam vase ja tina nii füüsikalisi omadusi, vastupidavust mehhaanilistele mõjutustele.

Lisaks rauda meie planeedil on rohkem levinud kui paljud teised metallid. Mass murdosa on maakoores on peaaegu viis protsenti. See on neljas kõige levinum keemiline element looduses. Ka see keemiline element on väga oluline normaalse toimimise keha loomade ja taimede, eriti kuna see põhineb sisseehitatud hemoglobiini. Raud on oluline mikroelement, mille kasutamine on oluline tervise ja normaalse toimimise organeid. Lisaks eespool, see on ainus metall, mis on erilised magnetilised omadused. Ilma Ferrum on võimatu ette kujutada meie elu.