Si të merrni fe oh 3 nga fe2o3
Trupi i njeriut përmban rreth 5 g hekur, pjesa më e madhe e tij (70%) është pjesë e hemoglobinës së gjakut.
Vetitë fizike
Në gjendjen e tij të lirë, hekuri është një metal i bardhë argjendi me një nuancë gri. Hekuri i pastër është duktil dhe ka veti feromagnetike. Në praktikë, zakonisht përdoren lidhjet e hekurit - gize dhe çeliku.
Fe është elementi më i rëndësishëm dhe më i bollshëm nga nëntë d-metalet e nëngrupit të Grupit VIII. Së bashku me kobaltin dhe nikelin formon "familjen e hekurit".
Kur formon komponime me elementë të tjerë, shpesh përdor 2 ose 3 elektrone (B = II, III).
Hekuri, si pothuajse të gjithë elementët d të grupit VIII, nuk shfaq një valencë më të lartë të barabartë me numrin e grupit. Valenca maksimale e saj arrin VI dhe shfaqet jashtëzakonisht rrallë.
Komponimet më tipike janë ato në të cilat atomet e Fe janë në gjendje oksidimi +2 dhe +3.
Metodat për marrjen e hekurit
1. Hekuri teknik (i lidhur me karbon dhe papastërti të tjera) përftohet nga reduktimi karbotermik i përbërjeve të tij natyrore sipas skemës së mëposhtme:
Rimëkëmbja ndodh gradualisht, në 3 faza:
1) 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2
2) Fe 3 O 4 + CO = 3 FeO + CO 2
3) FeO + CO = Fe + CO 2
Gize që rezulton nga ky proces përmban më shumë se 2% karbon. Më pas, gize përdoret për prodhimin e lidhjeve çeliku - hekuri që përmbajnë më pak se 1.5% karbon.
2. Hekuri shumë i pastër përftohet në një nga mënyrat e mëposhtme:
a) zbërthimi i pentakarbonilit Fe
Fe(CO) 5 = Fe + 5СО
b) reduktimin e FeO të pastër me hidrogjen
FeO + H 2 = Fe + H 2 O
c) elektroliza e tretësirave ujore të kripërave të Fe +2
FeC 2 O 4 = Fe + 2CO 2
oksalat hekuri (II).
Vetitë kimike
Fe është një metal me aktivitet mesatar dhe shfaq veti të përgjithshme karakteristike të metaleve.
Një veçori unike është aftësia për të "ndryshkur" në ajër të lagësht:
Në mungesë të lagështirës me ajrin e thatë, hekuri fillon të reagojë dukshëm vetëm në T > 150°C; pas kalcinimit, formohet "shkalla e hekurit" Fe 3 O 4:
3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4
Hekuri nuk tretet në ujë në mungesë të oksigjenit. Në temperatura shumë të larta, Fe reagon me avujt e ujit, duke zhvendosur hidrogjenin nga molekulat e ujit:
3 Fe + 4H 2 O(g) = 4H 2
Mekanizmi i ndryshkjes është korrozioni elektrokimik. Produkti i ndryshkut paraqitet në një formë të thjeshtuar. Në fakt, formohet një shtresë e lirshme e një përzierje oksidesh dhe hidroksidesh me përbërje të ndryshueshme. Ndryshe nga filmi Al 2 O 3, kjo shtresë nuk e mbron hekurin nga shkatërrimi i mëtejshëm.
Llojet e korrozionit
Mbrojtja e hekurit nga korrozioni
1. Ndërveprimi me halogjenet dhe squfuri në temperatura të larta.
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3
2Fe + 3F 2 = 2FeF 3
Fe + I 2 = FeI 2
Formohen komponime në të cilat mbizotëron lloji jonik i lidhjes.
2. Ndërveprimi me fosforin, karbonin, silicin (hekuri nuk bashkohet drejtpërdrejt me N2 dhe H2, por i shkrin ato).
Fe + P = Fe x P y
Fe + C = Fe x C y
Fe + Si = Fe x Si y
Formohen substanca me përbërje të ndryshueshme, të tilla si bertolide (natyra kovalente e lidhjes mbizotëron në përbërje)
3. Ndërveprimi me acidet “jooksiduese” (HCl, H 2 SO 4 dil.)
Fe 0 + 2H + → Fe 2+ + H2
Meqenëse Fe ndodhet në serinë e aktivitetit në të majtë të hidrogjenit (E° Fe/Fe 2+ = -0,44 V), ai është i aftë të zhvendosë H2 nga acidet e zakonshme.
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2
4. Ndërveprimi me acidet “oksiduese” (HNO 3, H 2 SO 4 konc.)
Fe 0 - 3e - → Fe 3+
HNO 3 dhe H 2 SO 4 të koncentruar "pasivojnë" hekurin, kështu që në temperatura të zakonshme metali nuk tretet në to. Me ngrohje të fortë, ndodh shpërbërja e ngadaltë (pa lëshuar H 2).
Në seksion Hekuri HNO 3 tretet, hyn në tretësirë në formën e kationeve Fe 3+ dhe anioni acid reduktohet në NO*:
Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O
Shumë i tretshëm në një përzierje HCl dhe HNO 3
5. Lidhja me alkalet
Fe nuk tretet në tretësirat ujore të alkaleve. Ai reagon me alkalet e shkrirë vetëm në temperatura shumë të larta.
6. Ndërveprimi me kripërat e metaleve më pak aktive
Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu
Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0
7. Reaksioni me monoksid karboni të gaztë (t = 200°C, P)
Fe (pluhur) + 5CO (g) = Fe 0 (CO) 5 pentakarbonil hekuri
Komponimet e Fe(III).
Fe 2 O 3 - oksid hekuri (III).
Pluhur i kuq-kafe, n. R. në H 2 O. Në natyrë - “ xeheror i kuq i hekurit”.
Metodat e marrjes:
1) zbërthimi i hidroksidit të hekurit (III).
2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O
2) pjekja e piritit
4FeS 2 + 11O 2 = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3
3) zbërthimi i nitrateve
Vetitë kimike
Fe 2 O 3 është një oksid bazë me shenja amfoteriteti.
I. Vetitë kryesore manifestohen në aftësinë për të reaguar me acidet:
Fe 2 O 3 + 6H + = 2Fe 3+ + ZN 2 O
Fe 2 O 3 + 6HCI = 2FeCI 3 + 3H 2 O
Fe 2 O 3 + 6HNO 3 = 2Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O
II. Karakteristikat e dobëta të acidit. Fe 2 O 3 nuk tretet në tretësirat ujore të alkaleve, por kur shkrihet me okside të ngurta, alkale dhe karbonate, formohen ferritet:
Fe 2 O 3 + CaO = Ca (FeO 2) 2
Fe 2 O 3 + 2NaOH = 2NaFeO 2 + H 2 O
Fe 2 O 3 + MgCO 3 = Mg (FeO 2) 2 + CO 2
III. Fe 2 O 3 - lëndë e parë për prodhimin e hekurit në metalurgji:
Fe 2 O 3 + ZS = 2Fe + ZSO ose Fe 2 O 3 + ZSO = 2Fe + ZSO 2
Fe(OH) 3 - hidroksid hekuri (III).
Metodat e marrjes:
Përftohet nga veprimi i alkaleve në kripërat e tretshme Fe 3+:
FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl
Në kohën e përgatitjes, Fe(OH) 3 është një sediment mukozo-amorf i kuq-kafe.
Hidroksidi Fe(III) formohet gjithashtu gjatë oksidimit të Fe dhe Fe(OH) 2 në ajër të lagësht:
4Fe + 6H 2 O + 3O 2 = 4Fe(OH) 3
4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3
Hidroksidi Fe(III) është produkti përfundimtar i hidrolizës së kripërave të Fe 3+.
Vetitë kimike
Fe(OH) 3 është një bazë shumë e dobët (shumë më e dobët se Fe(OH) 2). Tregon veti të dukshme acidike. Kështu, Fe(OH) 3 ka një karakter amfoterik:
1) reaksionet me acide ndodhin lehtësisht:
2) precipitati i freskët i Fe(OH) 3 tretet në konc. tretësirat e KOH ose NaOH me formimin e komplekseve hidrokso:
Fe(OH) 3 + 3KOH = K 3
Në një tretësirë alkaline, Fe(OH) 3 mund të oksidohet në ferrate (kripërat e acidit të hekurit H 2 FeO 4 që nuk lëshohen në gjendje të lirë):
2Fe(OH) 3 + 10KOH + 3Br 2 = 2K 2 FeO 4 + 6KBr + 8H 2 O
Kripërat e Fe 3+
Më të rëndësishmet praktikisht janë: Fe 2 (SO 4) 3, FeCl 3, Fe(NO 3) 3, Fe(SCN) 3, K 3 4 - kripë e verdhë e gjakut = Fe 4 3 Blu prusiane (precipitat blu e errët)
b) Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3 tiocianate Fe(III) (tretësirë e kuqe e gjakut)
Oksidi i hekurit III është një përbërje e oksigjenit dhe hekurit dhe është një substancë inorganike. Formula Fe2O3.
Vetitë fizike:
- gjendje e ngurtë
- ngjyrë të kuqe-kafe
- termikisht të qëndrueshme
- pika e shkrirjes 1566 °C
- dendësia 5.242 g/cm3
Karakteristikat kimike:
- nuk reagon me ujin
- shkrihet me oksidet e metaleve të tjera dhe formon okside të dyfishta - spinele
- reagon ngadalë me alkalet dhe acidet
Aplikacion:
- agjent lustrim për qelq dhe çelik
- prodhimi i bojrave minerale me ngjyrë dhe çimentos
- lëndët e para për shkrirjen e hekurit
- saldimi me termit
- medium ruajtës (dixhital dhe analog) në shirita magnetikë
- katalizator për prodhimin e amoniakut
- prodhimi i qeramikës
- industria ushqimore (E172)
Përgatitja e oksidit të hekurit 3
Metoda 1. Në një gotë 400-600 ml hidhni 50 ml acid nitrik (HNO3) dhe pak ujë. Më pas shtoni hekurin pak nga pak.
Kur i gjithë hekuri të jetë tretur, është e nevojshme të filtrohet lëngu nga papastërtitë e ndryshme. Pas filtrimit, duhet të mbetet një lëng i kuq. Shtoni një zgjidhje të hidroksidit të kaliumit (KOH) në të.
Në tretësirë, një precipitat fillon të formohet menjëherë (kjo është ajo që na nevojitet). Filtroni tretësirën. Vendoseni precipitatin e mbledhur (Fe(OH)3) në një pjatë hekuri ose çeliku (folja nuk mund të përdoret) dhe vendoseni në një furrë të ngrohur në 100 gradë.
Prodhimi është pluhuri i mëposhtëm (Fe2O3):
Metoda 2. Shtoni pak peroksid hidrogjeni (H2O2) në një gotë me acid klorhidrik (HCl). Më pas, shtoni hekur në tretësirë. Do të fillojë një reagim, gjatë të cilit duhet të shtoni gradualisht peroksid hidrogjeni.
Zgjidhja do të fillojë të bëhet e verdhë dhe më pas e kuqe e errët.
Më pas shtoni një sasi të vogël uji dhe hidroksid kaliumi. Fillon të formohet një precipitat i zi (Fe(OH)), i cili merr ngjyrë kafe në ajër.
Dhe sedimentin e dërgojmë në një furrë të nxehur në 700 °C.
Metoda 3. Përzieni tërësisht 100 g sulfat hekuri (FeSO4) dhe 50 g hirit të sodës (Na2CO3). Vendoseni në një tigan dhe vendoseni në zjarr të lartë. Ngroheni përzierjen, duke e përzier herë pas here. Ndërsa pluhuri nxehet, ai do të ndryshojë ngjyrat (blu -> vjollcë e errët -> e zezë -> ngjyrë kafe). Kur ngjyra e pluhurit të bëhet e kuqe, rrisni nxehtësinë dhe ngrohni për rreth 20 minuta, duke mos harruar të përzieni. Pasi të ketë kaluar koha, hiqeni nga zjarri dhe ftohni përzierjen (Fe2O3).
Bazuar në materialet nga faqja: pirotehnika.ruhelp.com
Metodat kryesore për prodhimin e hidroksidit të natriumit janë ndërveprimi i natriumit me ujin, bashkëveprimi i sodës me gëlqeren e shuar dhe elektroliza e një tretësire ujore të kripës së tryezës. Le të shkruajmë këto ekuacione:
Reagimi i natriumit me ujë
2Na + 2H 2 O → 2 NaOH + H 2
Ndërveprimi i sodës me gëlqeren e shuar
Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → 2 NaOH + CaCO 3 ↓
Elektroliza e një tretësire ujore të kripës së tryezës
2NaCl + 2H 2 O (elektrolizë) → 2NaOH + H 2 + Cl 2
Hidroksidi i hekurit II është një bazë e patretshme, prandaj mund të merret lehtësisht nga bashkëveprimi i acidit të hekurit II të tretshëm dhe çdo alkali, përveç kësaj, ai mund të merret nga bashkëveprimi i oksidit dhe ujit. Të gjitha reagimet duhet të kryhen pa qasje në ajër, pasi në ajër hidroksidi i hekurit II oksidohet shpejt në hidroksid hekuri III. ( 4 Fe(Oh) 2 +2H 2 O+O 2 =4 Fe(Oh) 3 ). Le të shkruajmë ekuacionet:
FeSO 4 + 2NaOH → Fe(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4
FeCl 2 + 2KOH → Fe(OH) 2 ↓ + 2KCl
FeO + H 2 O → Fe(OH) 2 ↓
Pa bërë llogaritje, llogaritni shenjën e ndryshimit të entropisë për reaksionet:
2CH 4 (g) ↔ C 2 H 2 (g) + 3H 2 (g)
N 2(g) + 3H 2(g) ↔ 2NH 3(g)
2C (grafit) +O 2(d) ↔ 2 CO (G)
Kur:
a) nga 2 mol substanca fillestare të gazta marrim 4 mol produkte të gazta, prandaj, entropia do të rritet, prandaj shenja e ndryshimit të entropisë është "+".
b) nga 4 mol substanca fillestare të gazta marrim 2 mol produkte të gazta, prandaj, entropia do të ulet, prandaj shenja e ndryshimit të entropisë është "-"
c) nga 1 mol substanca fillestare të gazta marrim 2 mol produkte të gazta, prandaj, entropia do të rritet, prandaj shenja e ndryshimit të entropisë është "+".
^ Sa gramë metal, masa molare ekuivalente e të cilit është 12,15 g/mol, reagon me 112 cm 3 oksigjen në kushte standarde?
Reaksioni heterogjen C (k) + CO 2 (g) ↔ 2CO (g) përcakton rrjedhën e të gjitha proceseve të prodhimit karbotermik të metaleve nga oksidet. Sa herë do të ndryshojë shpejtësia e këtij reagimi kur presioni i sistemit ulet me një faktor katër? Konfirmoni përgjigjen tuaj me llogaritje.
Sipas ligjit të veprimit të masës, shpejtësia e një reaksioni kimik është drejtpërdrejt proporcionale me përqendrimin e reaktantëve të marrë në shkallë të barabartë me koeficientët e tyre stoikiometrikë. Ne duhet të gjejmë se si do të ndryshojë shpejtësia e reagimit përpara. Meqenëse reaksioni është heterogjen, shpejtësia e reaksionit kimik do të varet vetëm nga përqendrimi i fazës së gaztë, domethënë nga përqendrimi i dioksidit të karbonit, prandaj, shprehja matematikore e ligjit të veprimit të masës për këtë reaksion do të jetë:
v=k[CO 2]
Lëreni në momentin fillestar [CO 2 ] (init) = x, pastaj pas uljes së presionit të sistemit me 4 herë, përqendrimi i dioksidit të karbonit gjithashtu do të ulet me 4 herë, domethënë, [CO 2 ] (con) = 0,25x
Prandaj:
v 1 = k[MEO 2 ] (fillim) = kx;
v 2 =k[CO 2 ] (kon) =k0,25x
Siç shihet nga llogaritjet, shkalla e reagimit para ndryshimit të presionit është 4 herë më e madhe, prandaj, ulja e presionit të sistemit me 4 herë do të çojë në një ulje të shpejtësisë së reagimit të drejtpërdrejtë me 4 herë.
Përgjigje: do të ulet me 4 herë
Reduktimi i avujve të WCl 6 me hidrogjen është një nga metodat për prodhimin e volframit WCl 6 (g) + 3H 2 (g) ↔ W (k) + 6HCl (g), ∆ r H 0 = 44,91 kJ. Si duhet të ndryshohet presioni dhe temperatura për të rritur rendimentin e metalit?
Ne duhet të rrisim rendimentin e metalit, prandaj duhet të zhvendosim ekuilibrin drejt produkteve të reaksionit (në të djathtë).
Meqenëse marrim 6 mol produkte të gazta nga 4 mol produkte të gazta, prandaj, gjatë procesit të drejtpërdrejtë, presioni në sistem rritet, prandaj, për të zhvendosur ekuilibrin në të djathtë, sipas parimit të LeChatelier, duhet të ulim presionin. .
Meqenëse reaksioni i drejtpërdrejtë ndodh me thithjen e nxehtësisë, për të zhvendosur ekuilibrin në të djathtë duhet të rrisim temperaturën.
Për të rritur rendimentin e metalit, është e nevojshme të ulni presionin dhe të rrisni temperaturën.
^ Përcaktoni përqendrimin molar të tretësirës ekuivalente nëse në 200 ml treten 0,1 mol KOH?
^ Për ekuacionin molekular Na 2 SO 3 + 2HCl ↔ 2NaCl + H 2 SO 3, shkruani ekuacionin jonik-molekular.
molekulare:
Na 2 SO 3 + 2HCl ↔ 2NaCl + H 2 SO 3
jon-molekulare e plotë:
2 Na + + SO 3 2- + 2H + + 2Cl - → 2 Na + + 2Cl - +H2SO3
i shkurtuar jon-molekular:
2H + + SO 3 2- → H 2 SO 3
Shkruani ekuacionet molekulare dhe jono-molekulare për hidrolizën e kripërave: CaCO 3, ZnSO 4, (NH 4) 2 S. Përcaktoni mjedisin tretës. Ku do të zhvendoset ekuilibri i hidrolizës kur një tretësirë e secilës kripë i shtohet alkali?
Unë vë në skenë:
2CaCO 3 + 2HOH → Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2
2Ca 2+ + 2CO 3 2- + 2HOH →Ca 2+ + 2HCO 3 - + Ca 2+ + 2OH -
CO 3 2- + HOH →HCO 3 - + OH -
Faza II:
Ca(HCO 3) 2 + 2HOH → Ca(OH) 2 + 2H 2 CO 3
Ca 2+ + 2HCO 3 - + 2HOH → Ca 2+ + 2OH - + 2H 2 CO 3
HCO 3 - + HOH → H 2 CO 3 + OH -
› pra pH›7 (alkaline)
Shtimi i alkalit do të rrisë përqendrimin e joneve hidroksid në tretësirë, domethënë, përqendrimi i produktit të reaksionit të kthyeshëm do të rritet, prandaj, sipas parimit të LeChatelier, ekuilibri i hidrolizës do të zhvendoset drejt substancave fillestare (në majtas).
Hidroliza ZnSO 4 ( një kripë e një acidi të fortë dhe një bazë të dobët, prandaj hidroliza do të ndodhë përgjatë kationit)
Unë vë në skenë:
2ZnSO 4 + 2HOH →(ZnOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4
2Zn 2+ + 2SO 4 2- + 2HOH →2ZnOH + + SO 4 2- + 2H + + SO 4 2-
Zn 2+- + HOH →ZnOH + + H +
Faza II:
(ZnOH) 2 SO 4 + 2HOH → 2Zn (OH) 2 + H 2 SO 4
2ZnOH + + SO 4 2 + 2HOH→ 2Zn(OH) 2 + 2H + + SO 4 2-
^ ZnOH + + HOH → Zn(OH) 2 + H +
‹ pra pH‹7 (acid)
Shtimi i alkalit do të rrisë përqendrimin e joneve hidroksid në tretësirë, të cilat do të lidhin jonet hidride të formuara si rezultat i hidrolizës, domethënë përqendrimi i produktit të reaksionit të kthyeshëm do të ulet, prandaj, sipas parimit të LeChatelier, hidroliza ekuilibri do të zhvendoset drejt produkteve të hidrolizës (në të djathtë).
Hidroliza (N.H. 4 ) 2 S ( një kripë e një acidi të dobët dhe një bazë të dobët, prandaj hidroliza do të vazhdojë përgjatë kationit dhe anionit)
(NH 4) 2 S + 2HOH → 2NH 4 OH + H 2 S
2NH 4 + + S 2- + 2HOH →2NH 4 OH + H 2 S
= pra pH=7 (mjedis neutral)
Në këtë rast, shtimi i alkalit nuk do të ndikojë në ekuilibrin kimik të hidrolizës së sulfurit të amonit.
Plotësoni ekuacionin e reaksionit dhe renditni koeficientët duke përdorur metodën e elektron-jonit
