Valence ze železa. Jaká je míra železa?

Je obtížné přeceňovat roli železa v lidském těle, ve skutečnosti je to podporuje „vytvoření“ krve, její obsah ovlivňuje úroveň hemoglobinu a myoglobinu, železa a normalizuje enzymový systém. Ale co je tento prvek z hlediska chemie? Jaká je míra železa? Toto bude popsáno v tomto článku.

Trochu historie

Lidstvo vědělo o tomto chemickém prvku a dokonce vlastnil produkty z něj v IV. Století před naším letopočtem. Jednalo se o národy starověkého Egypta a Sumerů. Jsou to oni, kdo jako první začal dělat šperky, zbraně vyrobené ze železa a niklu, které byly nalezeny při archeologických vykopávkách a důkladně vyšetřován chemiků.

O něco později se aryské kmeny, které se stěhovaly do Asie, naučily těžbu železné rudy z rudy. Pro lidi té doby bylo tak cenné, že výrobky byly pokryté zlata!

Charakteristika železa

Železo (Fe) je na svém čtvrtém místě ve svém obsahu v hlubinách zemské kůry. Děje se ve skupině 7 ze 4. období a má číslo 26 v chemické tabulce prvků Mendeleeva. Valence železo má přímou závislost na jeho pozici v tabulce. Ale o tom později.

Tento kov je nejčastější v přírodě ve formě rudy, vyskytuje se ve vodě jako minerál, stejně jako v různých směsích.

Největší zásoby železné rudy jsou v Rusku, Austrálii, na Ukrajině, Brazílii, USA, Indii, Kanadě.

Fyzikální vlastnosti

Předtím, než přistoupíme k valence železa, je třeba podrobněji zvážit jeho fyzikální vlastnosti, abych tak řekl, abych se na ni blíže podíval.

Tento kov má stříbrná barva, dostatečně plastický, ale je schopen zvýšit tvrdost interakcí s jinými prvky (například s uhlíkem). Má také magnetické vlastnosti.

Ve vlhkém prostředí může železo korodovat, to znamená rez. Přestože je absolutně čistý kov odolnější vůči vlhkosti, ale pokud obsahuje nečistoty, způsobuje to korozi.

Železo dobře reaguje s kyselým médiem, může dokonce vytvářet soli kyseliny železité (za podmínek silného okysličovadla).

Ve vzduchu se rychle pokryje oxidovým filmem, který ho chrání před interakcí.

Chemické vlastnosti

Také tento prvek má řadu chemických vlastností. Železo, stejně jako jiné prvky periodické tabulky, má náboj atomového jádra, které odpovídá pořadovému číslu +26. A poblíž jádra se otáčí 26 elektrony.

Obecně platí, že pokud vezmeme v úvahu vlastnosti železa - chemického prvku, pak je to kov s nízkou aktivní schopností.

Interakce s oxidanty slabší, železa tvoří sloučeniny, kde je bivalentní (to je, jeho oxidační stav +2). A pokud se silnými oxidanty, pak stupeň oxidace železa dosáhne +3 (to znamená, že jeho valence se stává 3).

Při interakci s chemických prvků, které nejsou kovy, Fe působí proti nim, s redukčním činidlem, přičemž stupeň oxidace se stane s výjimkou +2 a +3, dokonce +4, +5, +6. Tyto sloučeniny mají velmi silné oxidační vlastnosti.

Jak již bylo uvedeno výše, železo ve vzduchu je pokryto oxidovým filmem. A zahříváním se zvýší reakční rychlost a může být vytvořen z oxidu železa s mocenstvím 2 (teplotě nižší než 570 stupňů Celsia) nebo oxidu s mocenstvím 3 (index teplotě vyšší než 570 stupňů).

Interakce Fe s halogeny vede k tvorbě solí. Prvky fluoru a chloru ho oxidují na +3. Brom je až +2 nebo +3 (vše záleží na podmínkách chemické transformace při interakci se železem).

Reakcí s jodem se prvek oxiduje na +2.

Zahřívá se železo a síra, získá se sulfid železitý s valencí 2.

Pokud se železo roztaví a kombinuje s uhlíkem, fosforem, křemíkem, borem, dusíkem, pak se získají sloučeniny nazvané slitiny.

Železo je kov, a tak interaguje s kyselinami (toto bylo také stručně zmíněno výše). Například kyseliny sírové a kyseliny dusičné, které mají vysokou koncentraci v médiu s nižší teplotou, neovlivňují železo. Ale stojí za to, aby se zvedla, jak se objevuje reakce, v důsledku čehož se železo oxiduje na +3.

Čím vyšší je koncentrace kyseliny, tím vyšší je teplota.

Zahřejte 2 valenční železo ve vodě, získáme oxid a vodík.

Také Fe má schopnost přemísťovat kovy z vodných roztoků solí, které mají sníženou aktivitu. V tomto případě se oxiduje na +2.

Když teplota stoupá, žehlička získává kovy z oxidů.

Jaká je valence

Již v předchozí části se mírně setkal pojem valence a stupeň oxidace. Je na čase zvážit míru železa.

Ale nejprve musíme pochopit, jaké vlastnosti jsou takové chemické prvky.

Chemické látky jsou v jejich složení téměř vždy konstantní. Ve vodním vzorci H2O-1 je například atom kyslíku a 2 atomy vodíku. To je stejné s jinými sloučeninami, zahrnující dva chemické prvky, z nichž jeden atom vodíku: 1 atomu chemického prvku mohou být přidány 1-4 atomy vodíku. Ale ne naopak! Je tedy zřejmé, že vodík přidává k sobě pouze jeden atom jiné látky. A právě tento jev nazýváme valencí - schopnost atomů chemického prvku připojit určitý počet atomů jiných prvků.

Hodnota valence a grafického vzorce

Existují prvky periodické tabulky, které mají konstantní valence - to je kyslík a vodík.

A tam jsou chemické prvky, ve kterých se mění. Například železo je častěji 2 a 3 valence, síra 2, 4, 6, uhlík 2 a 4. Jedná se o prvky s proměnlivou valencí.

Dále, pochopení toho, co je valencí, lze správně napsat grafický vzorec sloučenin. Zobrazuje sekvenci sloučenin atomů v molekule.

Také, když znáte valence jednoho z prvků ve sloučenině, můžete určit valence druhého.

Valence ze železa

Jak je uvedeno, železo se vztahuje k prvkům s proměnlivou valencí. A to může kolísat nejen mezi ukazateli 2 a 3, ale také může dosáhnout 4, 5 a dokonce i 6.

Samozřejmě je podrobněji studována valence železa anorganická chemie. Zvažme tento mechanismus stručně na úrovni nejjednodušších částic.

Železo je d-prvek, k němuž je přiděleno dalších 31 prvků periodické tabulky (to je 4-7 období). S rostoucím pořadovým číslem získávají vlastnosti g-prvků malé změny. Atomový poloměr těchto látek se také pomalu zvyšuje. Mají proměnnou valenci, která závisí na skutečnosti, že předběžná poddajnost e-elektronů je neúplná.

Proto pro železo existují nejen c-elektrony ve vnější vrstvě, ale také nepárové 3d elektrony již existující vrstvy. V důsledku toho, valenci Fe v chemických sloučeninách může být 2, 3, 4, 5, 6. V podstatě se rovná 2 a 3 - je stabilnější sloučenin železa s jinými látkami. V méně stabilní - ukazuje valence 4, 5, 6. Ale takové sloučeniny jsou méně časté.

Divalentní ferrum

Interakce dvou valenčních železa s vodou produkuje oxid železa (2). Toto připojení je černé. Snadno reaguje s kyselinou chlorovodíkovou (nízkou koncentrací) a kyselinou dusičnou (s vysokou koncentrací).

Pokud je takový oxid 2-valentní železa nebo reagovat s vodíkem (teplota 350 ° C), nebo uhlíku (koksu) při teplotě 1000 stupňů, je snížen na čistém stavu.

Získejte oxid železitý o 2 valencích takovými způsoby:

• spojením 3-valenčního oxidu železa s oxidem uhelnatým;
• při zahřátí čistého Fe, zatímco je nízký tlak kyslíku;
• s rozkladem oxalátu 2 valentního železa ve vakuovém médiu;
• při interakci čistého železa s jeho oxidy, teplota současně je 900-1000 stupňů Celsia.

Co se týká přirozeného prostředí, oxid železnatý 2 valencí je přítomen ve formě minerálu wuestite.

Existuje další způsob, jak v roztoku ke stanovení valenci železa - v tomto případě, má své složky 2. Je nutné provádět reakci s červenou soli (hexakyanoželeznatan draselný) s alkalickými. V prvním případě se získá tmavě modrá sraženina - složitá sůl železa 2 valencí. V druhé - získání tmavě šedozelené sraženina - hydroxid železa a 2-valentní, zatímco jako hydroxid železa 3 valence má barvu v roztoku je tmavě hnědá.

Železo železo

Oxid z 3 valence ferrum má práškovou strukturu, jejíž barva je červenohnědá. To také má jména: oxid železa, iron blázen, červený pigment, barva jídla, krokus.

V přírodě se tato látka vyskytuje ve formě minerálu - hematitu.

Oxid takového železa s vodou už neovlivňuje. Ale kombinuje se s kyselinami a zásadami.

Oxid železitý (3) se používá pro nátěrové hmoty používané ve stavebnictví:

• cihly;
• cement;
• keramické výrobky;
• beton;
• dlažební desky;
• podlahové krytiny (linoleum).

Železo v lidském těle

Jak je uvedeno na začátku článku, žehlička je důležitou složkou lidského těla.

Pokud je tento prvek nedostatečný, mohou nastat následující důsledky:

• zvýšená únava a citlivost na chladu;
• suchá kůže;
• snížená mozková aktivita;
• zhoršení pevnosti destičky na nehty;
• závratě;
• problémy s trávením;
• šedé vlasy a vypadávání vlasů.

Železo se obvykle hromadí ve slezině a játrech, stejně jako ledvinách a pankreatu.

V lidské stravě by měly být produkty obsahující železo:

• hovězí játra;
• pohanková kaše;
• arašídy;
• pistácie;
• zelený hrach konzervovaný;
• sušené bílé houby;
• kuřecí vejce;
• špenát;
• dogwood;
• jablka;
• hrušky;
• broskve;
• řepa;
• mořské plody.

Nedostatek železa v krvi vede k poklesu hemoglobinu a vzniku takového onemocnění, jako je anémie způsobená nedostatkem železa.