Положення в ПС і будова атома

  1. Поширення в природі.
  2. Добування.*
  3. Фізичні властивості.
  4. Хімічні властивості.**
  5. Характеристика основних сполук.*
  6. Застосування.
План характер-ристики Залізо Кобальт Нікель Мідь    
Положення в ПС і будова атома Розташовані в 4-тому періоді,VІІІ-B групі. Розташована в 4-тому періоді, І-В групі. Має на зовнішньому шарі 1 електрон і 18 електронів на передостанньому шарі. Характерні с.о. +1 і +2.    
Поширення в природі У земній корі міститься 4%. Зустрічається у вигляді оксидів, сульфідів та силікатів. У вільному стані міститься тільки в метеоритах. Руди: магнітний залізняк Fe3O4, червоний залізняк Fe2O3, бурий залізняк 2Fe2O3∙3H2O, шпатовий залізняк FeCO3, пірит або залізний колчедан FeS2 У земній корі мало поширений - 0,004%. Зустрічається у вигляді сполук з миш’яком в мінералах: кобальтовий шпейс CoAs2 і кобальтовий блиск CoAs У земній корі мало поширений - 0,01%. Зустрічається у вигляді сполук з миш’яком або сіркою в мінералах: купфернікель NiAs, миш’яковонікелевий блиск NiAsS Невеликий вміст у земній корі – 0,01%, часто трапляється у самородному стані. Мінерали: халькозин або мідний блиск Cu2S, халькопірит або мідний колчедан CuFeS2, малахіт (CuOH)2CO3    
Добування 1) термічне розкладання пентакарбонілу феруму; 2) електроліз водних розчинів солей феруму Добування ґрунтується на відновленні їх з оксидів вуглецем. Чисті метали добувають, проводячи рафінування технічних кобальту і нікелю у водних розчинах їх сульфатів З мідних руд (найчастіше сульфідних)    
Фізичні властивості Сріблясто-білий метал, м’який, пластичний, має магнітні властивості Твердий, тягучий, схожий на залізо блискучий метал; має магнітні властивості Має сріблястий колір з жовтуватим відтінком, дуже твердий, добре полірується, притягається магнітом Тягучий в’язкий метал світло-рожевого кольору, який легко прокатується в тонкі листи. Гарно проводить тепло і ел. струм.    
Хімічні властивості У вологому повітрі залізо швидко іржавіє. Розчиняється в хлоридній кислоті, розбавленій нітратній і сульфатній кислотах; в дуже У хімічних реакціях є менш активними, ніж залізо. Вони розчиняються в розбавлених кислотах з виділенням водню і утворенням солей кобальту (ІІ) і нікелю (ІІ). Пасивуються в нітратній і сульфатній кислотах високої концентрації. Є малоактивним металом, але з галогенами вона реагує уже при кімнатній температурі, при нагріванні реагує з сіркою і киснем.. Не діють хлоридна і розведена сульфатна кислоти.      
концентрованих кислотах пасивується      
   
Характеристика основних сполук Оксиди: FeO - основний, Fe2O3- амфотерний Оксиди: СоO, Со2O3 Оксиди: NiO, Ni2O3 Оксиди: CuO, Cu2O, Cu2O3    
Застосування 1) сплави заліза є основними конструкційними матеріалами; 2) як каталізатор в хімічній промисловості     У сплавах, які використовують як жароміцні і жаростійкі матеріали, для виготовлення постійних магнітів та різальних інструментів. Сплави (віталіум і стеліти) 1) виробництво різних сплавів з залізом, міддю, цинком та іншими металами. Жароміцні сплави (німонік, інконель, хастелой) використовують у турбінах, реактивних двигунах 2) покриття інших металів 3) каталізатор багатьох реакцій 4) вигототовлення лабораторного посуду 1) виготовлення електричних проводів та кабелів 2) виготовлення промислової апаратури (котли, перегонні куби) 3)Сплави: латунь (містить до 45% цинку) – виготовлення труб, деталі механізмів, у суднобудуванні, у ювелірних і декоративних виробах; Мідно-нікелеві сплави: мельхіор і нейзильбер використовують в суднобудуванні і енергетичній промисловості    
               

Контрольні запитання:

  1. Способи добування заліза, кобальту, нікелю і міді.
  2. Галузі використання заліза, кобальту, нікелю і міді.
  3. Яку масу заліза можна одержати з 5 т бурого залізняку, якщо масова частка пустої породи в руді становить 15%?
  4. Суміш цинку та заліза масою 12,1 г помістили в розчин з надлишковою кількістю речовини купрум(ІІ) хлориду. При цьому одержали 12,8 г міді. Обчисліть масові частки металів у суміші.
  5. Шматочок заліза помістили в розчин нітрату невідомого металу, який проявляє в сполуках ступінь окиснення +1. Маса зразку металу збільшилась на 16 г. Через отриманий розчин ферум(ІІ) нітрату пропустили надлишок сірководню, отримавши ферум(ІІ) сульфід масою 8,8 г. Який метал виділився з розчину.

 

Література:

  1. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. – Л.: Химия, 1979. – Гл. ХVІІ, § 200, с. 570-576; Гл. ХХІІ, §§ 236-244, с. 670-696.
  2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 14, §§ 119-123, с. 125-129.