Temir birikmalari. Temir: fizik va kimyoviy xossalari

2024 Muallif: Angel Austin | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-02 17:58

Temir va uning qotishmalaridan yasalgan birinchi mahsulotlar qazishmalar paytida topilgan va miloddan avvalgi 4-ming yillikka oid. Ya'ni, hatto qadimgi misrliklar va shumerlar ham ushbu moddaning meteorit konlaridan zargarlik buyumlari va uy-ro'zg'or buyumlari hamda qurol-yarog'lar yasashda foydalanganlar.

Hozirgi kunda turli xil temir birikmalari, shuningdek, sof metall eng keng tarqalgan va ishlatiladigan moddalardir. 20-asr temir hisoblangani ajablanarli emas. Axir, plastik va tegishli materiallarning paydo bo'lishi va keng qo'llanilishidan oldin, odamlar uchun aynan shu birikma hal qiluvchi ahamiyatga ega edi. Bu element nima va u qanday moddalarni hosil qiladi, biz ushbu maqolada ko'rib chiqamiz.

Temir kimyoviy elementi

Agar atomning tuzilishini ko'rib chiqsak, unda birinchi navbatda uning davriy sistemadagi o'rnini ko'rsatishimiz kerak.

1. Tartib raqami - 26.
2. Davr toʻrtinchi katta.
3. Sakkizinchi guruh, ikkinchi darajali kichik guruh.
4. Atom vazni 55, 847.
5. Tashqi elektron qavatning tuzilishi 3d⁶4s^{2 formula bilan ko'rsatilgan.}
6. Kimyoviy element belgisi - Fe.
7. Ismi - dazmol, o'qishformula - "ferrum".
8. Tabiatda koʻrib chiqilayotgan elementning massa raqamlari 54, 56, 57, 58 boʻlgan toʻrtta barqaror izotopi mavjud.

Temir kimyoviy elementida barqaror boʻlmagan 20 ga yaqin turli izotoplar ham mavjud. Mumkin bo'lgan oksidlanish bu atomni ko'rsatishi mumkinligini bildiradi:

• 0;
• +2;
• +3;
• +6.

Elementning oʻzi emas, balki uning turli birikmalari va qotishmalari ham muhim.

Jismoniy xususiyatlar

Oddiy modda sifatida temir fizik xususiyatlarga ega boʻlib, yaqqol metalllik xususiyatiga ega. Ya'ni, bu kulrang tusli kumush-oq metall bo'lib, u yuqori darajada egiluvchanlik va egiluvchanlik va yuqori erish va qaynash nuqtasiga ega. Agar biz xususiyatlarni batafsil ko'rib chiqsak, unda:

• erish nuqtasi - 1539 0S;
• qaynatish - 2862 0C;
• faoliyat - oʻrtacha;
• o'tga chidamli - yuqori;
• talaffuz qilinadigan magnit xususiyatlarni koʻrsatadi.

Shartlarga va har xil haroratga qarab, temirning bir nechta modifikatsiyalari mavjud. Ularning fizik xossalari kristall panjaralarning farqlanishidan farq qiladi.

1. Alfa shakli yoki ferrit 769 haroratgacha mavjud 0C.
2. 769 dan 917 gacha 0C - beta-versiya.
3. 917-1394 0S - gamma shakli yoki ostenit.
4. 1394 dan ortiq 0S - sigma temir.

Barcha oʻzgartirishlar mavjudkristall panjaralar tuzilishining har xil turlari, shuningdek, magnit xossalari bilan farqlanadi.

Kimyoviy xossalari

Yuqorida aytib o'tilganidek, oddiy temir moddasi o'rtacha kimyoviy faollikni namoyish etadi. Biroq, nozik dispers holatda u havoda o'z-o'zidan yonishi mumkin, metallning o'zi esa sof kislorodda yonib ketadi.

Korroziya qobiliyati yuqori, shuning uchun bu moddaning qotishmalari qotishma birikmalar bilan qoplangan. Temir quyidagilar bilan ta'sir o'tkazishi mumkin:

• kislotalar;
• kislorod (shu jumladan havo);
• kulrang;
• galogenlar;
• qizdirilganda - azot, fosfor, uglerod va kremniy bilan;
• faolligi kamroq metallarning tuzlari bilan, ularni oddiy moddalarga qaytaruvchi;
• jonli steam bilan;
• oksidlanish holatida temir tuzlari bilan +3.

Ko`rinib turibdiki, bunday faollikni ko`rsatib, metall xossalari jihatidan xilma-xil va qutbli turli birikmalar hosil qila oladi. Va shunday bo'ladi. Temir va uning birikmalari nihoyatda xilma-xil bo'lib, fan, texnologiya va sanoatning turli sohalarida qo'llaniladi.

Tabiatda tarqalgan

Tabiiy temir birikmalari juda keng tarqalgan, chunki u bizning sayyoramizda alyuminiydan keyin ikkinchi eng ko'p element hisoblanadi. Shu bilan birga, sof shaklda metall meteoritlarning bir qismi sifatida juda kam uchraydi, bu uning kosmosda katta to'planishidan dalolat beradi. Asosiy massa rudalar, jinslar va minerallar tarkibida mavjud.

Agarko‘rilayotgan elementning tabiatdagi foizi haqida gapirish uchun quyidagi raqamlarni keltirish mumkin.

1. Yerdagi sayyoralarning yadrolari - 90%.
2. Yer qobig'ida - 5%.
3. Yer mantiyasida - 12%.
4. Yerning yadrosida - 86%.
5. Daryo suvida - 2 mg/l.
6. Dengiz va okeanlarda - 0,02 mg/l.

Eng keng tarqalgan temir birikmalari quyidagi minerallarni hosil qiladi:

• magnetit;
• limonit yoki jigarrang temirtosh;
• vivianite;
• pirrotit;
• pirit;
• siderit;
• markazit;
• lellingite;
• Mispisel;
• milanterite va boshqalar.

Bu toʻliq roʻyxat emas, chunki ular juda koʻp. Bundan tashqari, inson tomonidan yaratilgan turli xil qotishmalar keng tarqalgan. Bular ham shunday temir birikmalari bo'lib, ularsiz odamlarning zamonaviy hayotini tasavvur qilish qiyin. Bularga ikkita asosiy tur kiradi:

• quyma temir;
• po'lat.

Koʻpgina nikel qotishmalariga qimmatli qoʻshimcha boʻlgan temir hamdir.

Temir(II) birikmalari

Bularga hosil qiluvchi elementning oksidlanish darajasi +2 bo'lganlar kiradi. Ular juda ko'p, chunki ular quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• oksid;
• gidroksid;
• iklik birikmalar;
• murakkab tuzlar;
• murakkab birikmalar.

Temir ko'rsatilgan oksidlanish darajasini ko'rsatadigan kimyoviy birikmalarning formulalari har bir sinf uchun individualdir. Ulardan eng muhimi va keng tarqalganini ko'rib chiqing.

1. Temir oksidi (II). Qora kukun, suvda erimaydi. Ulanishning tabiati asosiydir. U tezda oksidlanishga qodir, ammo uni oddiy moddaga osonlikcha kamaytirish ham mumkin. Tegishli tuzlarni hosil qilish uchun kislotalarda eriydi. Formula - FeO.
2. Temir (II) gidroksid. Bu oq rangli amorf cho'kma. Tuzlarning asoslar (ishqorlar) bilan reaksiyasidan hosil boʻladi. U zaif asosiy xususiyatlarni ko'rsatadi, havoda +3 temir birikmalariga tez oksidlanishga qodir. Formula - Fe(OH)_2.
3. Belgilangan oksidlanish darajasidagi elementning tuzlari. Qoida tariqasida, ular eritmaning och yashil rangiga ega, havoda ham yaxshi oksidlanadi, to'q jigarrang rangga ega bo'ladi va temir tuzlariga aylanadi 3. Ular suvda eriydi. Murakkab misollar: FeCL₂, FeSO₄, Fe(NO₃)_2.

Belgilangan moddalar orasida bir nechta birikmalar amaliy ahamiyatga ega. Birinchidan, temir (II) xlorid. Bu anemiya bilan inson tanasiga ionlarning asosiy yetkazib beruvchisi. Bemorda bunday kasallik aniqlanganda, unga murakkab preparatlar buyuriladi, ular ko'rib chiqilayotgan birikmaga asoslangan. Tanadagi temir tanqisligi shu tarzda to'ldiriladi.

Ikkinchidan, temir sulfat, ya'ni temir (II) sulfat, mis bilan birgalikda qishloq xo'jaligi ekinlarining zararkunandalarini yo'q qilish uchun ishlatiladi. Usul o'z samaradorligini o'n yildan ko'proq vaqt davomida isbotlab kelmoqda, shuning uchun u bog'bonlar va bog'bonlar tomonidan juda qadrlanadi.

Mora tuzi

Bu ulanishbu gidratlangan temir va ammoniy sulfatdir. Uning formulasi FeSO₄(NH₄)₂SO_{4 shaklida yozilgan.} 6H_{2O. Amalda keng qo'llaniladigan temir (II) birikmalaridan biri. Inson foydalanishining asosiy sohalari quyidagilardir.}

1. Farmatsevtika.
2. Ilmiy tadqiqot va laboratoriya titrimetrik tahlillari (xrom, kaliy permanganat, vanadiyni aniqlash uchun).
3. Tibbiyot - bemorning tanasida temir etishmasligi bilan oziq-ovqatga qo'shimcha sifatida.
4. Yogʻoch buyumlarni singdirish uchun, chunki Mora tuzi parchalanish jarayonlaridan himoya qiladi.

Ushbu moddadan foydalaniladigan boshqa sohalar ham mavjud. U o'z nomini birinchi marta namoyon bo'lgan xususiyatlarni kashf etgan nemis kimyogari sharafiga oldi.

Temir (III) oksidlanish darajasiga ega moddalar

Temir birikmalarining xossalari, ularda +3 oksidlanish darajasi yuqorida muhokama qilinganlardan biroz farq qiladi. Shunday qilib, tegishli oksid va gidroksidning tabiati endi asosiy emas, balki amfoterikdir. Keling, asosiy moddalarning tavsifini beraylik.

1. Temir oksidi (III). Kukun mayda kristall, qizil-jigarrang rangga ega. U suvda erimaydi, ozgina kislotali, ko'proq amfoter xususiyatni namoyon qiladi. Formula: Fe₂O_3.
2. Temir (III) gidroksid. Ishqorlar tegishli temir tuzlari bilan reaksiyaga kirishganda choʻkma hosil qiluvchi modda. Uning xarakteri amfoterik, rangi jigarrang-jigarrang. Formula: Fe(OH)_3.
3. Fe³⁺ kationini o'z ichiga olgan tuzlar. Ularning ko'pchiligi izolyatsiya qilingan, karbonatdan tashqari, gidroliz sodir bo'lib, karbonat angidrid ajralib chiqadi. Ayrim tuzlar formulalariga misollar: Fe(NO₃)₃, Fe₂(SO4₎3_{, FeCL}3, _FeBr3 _{va boshqalar.}

Yuqoridagi misollar orasida amaliy nuqtai nazardan FeCL₃6H_{2O kabi kristalli gidrat yoki temir xlorid geksagidrat muhim (III). U tibbiyotda qon ketishini to'xtatish va anemiyada organizmdagi temir ionlarini to'ldirish uchun ishlatiladi.}

Temir (III) sulfat 9-gidrat ichimlik suvini tozalash uchun ishlatiladi, chunki u koagulant sifatida ishlaydi.

Temir(VI) birikmalari

Temirning maxsus oksidlanish darajasi +6 boʻlgan kimyoviy birikmalarining formulalarini quyidagicha yozish mumkin:

• K₂FeO_4;
• Na₂FeO_4;
• MgFeO_{4 va boshqalar.}

Ularning barchasi umumiy nomga ega - ferratlar - va o'xshash xususiyatlarga ega (kuchli qaytaruvchi moddalar). Ular, shuningdek, dezinfektsiyalash va bakteritsid ta'sirga ega. Bu ularni sanoat miqyosida ichimlik suvini tozalash uchun ishlatish imkonini beradi.

Kompleks birikmalar

Maxsus moddalar nafaqat analitik kimyoda juda muhim. Tuzlarning suvli eritmalarida hosil bo'lganlar. Bu temirning murakkab birikmalari. Eng ommabop va yaxshi oʻrganilganlari quyidagilar.

1. Kaliy geksasiyanoferrat (II)K₄[Fe(CN)₆]. Murakkabning yana bir nomi - sariq qon tuzi. Eritmadagi Fe³⁺ temir ionini sifat jihatidan aniqlash uchun ishlatiladi. Ta'sir qilish natijasida eritma chiroyli yorqin ko'k rangga ega bo'ladi, chunki boshqa kompleks hosil bo'ladi - Prussiya ko'k KFe³⁺[Fe²⁺ (CN) _{6]. Qadim zamonlardan beri u mato uchun bo'yoq sifatida ishlatilgan.}
2. Kaliy geksasianoferrat (III) K₃[Fe(CN)₆]. Boshqa ism - qizil qon tuzi. Temir ionini Fe^{2+ aniqlash uchun sifatli reagent sifatida ishlatiladi. Natijada ko'k rangli cho'kma hosil bo'lib, u Turnbull ko'k deb ataladi. Shuningdek, mato bo'yog'i sifatida ishlatiladi.}

Organik moddalardagi temir

Temir va uning birikmalari, yuqorida aytganimizdek, insonning iqtisodiy hayotida katta amaliy ahamiyatga ega. Biroq, bundan tashqari, uning organizmdagi biologik roli ham kam emas, aksincha.

Bu elementni o'z ichiga olgan bitta juda muhim organik birikma, oqsil mavjud. Bu gemoglobin. U tufayli kislorod tashiladi va bir xil va o'z vaqtida gaz almashinuvi amalga oshiriladi. Shuning uchun temirning hayotiy jarayon - nafas olishdagi o'rni juda katta.

Jami inson tanasida taxminan 4 gramm temir mavjud bo'lib, u doimo iste'mol qilingan oziq-ovqat orqali to'ldirilishi kerak.