Глава 15. Химия железа Простое вещество

Железо - d-элемент, находится в побочной подгруппе VIII группы периодической системы. Самый распространенный в природе металл после алюминия. Входит в состав многих минералов: бурый железняк Fe₂O₃^.H₂O, красный железняк или гематит Fe₂O₃, магнитный железняк или магнетит Fe₃O₄, пирит FeS₂.

Электронное строение: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶.

Валентность: II, III, (VI).

Cтепени окисления: 0, +2, +3, +6 (только в ферратах К₂FeO₄).

Физические свойства

Железо - блестящий, серебристо-белый металл, т. пл. - 1539 ⁰С.

Получение

Чистое железо можно получить восстановлением оксидов водородом при нагревании, а также электролизом растворов его солей. Доменный процесс  получение железа в виде сплавов с углеродом (чугун и сталь):

1) 3Fe₂O₃ + CO  2Fe₃O₄ + CO₂

2) Fe₃O₄ + CO  3FeO + CO₂ ; 3) FeO + CO  Fe + CO₂

Химические свойства

I. Взаимодействие с простыми веществами неметаллами.

1) С хлором и серой (при нагревании). Более сильным окислителем хлором железо окисляется до Fe^3, более слабым - серой - до Fe^2:

2Fe + 3Cl₂  2FeCl₃ ; Fe + S  FeS

2) С углем, кремнием и фосфором (при высокой температуре).

3) В сухом воздухе окисляется кислородом, образуя окалину  смесь оксидов железа(II) и (III):

3Fe + 2O₂  Fe₃O₄ (FeO^. Fe₂O₃)