Распространение в природе и получение. Железо - один из самых распространенных (после А1) металлов, содержание в земной коре составляет 4,65 мас.%

Железо - один из самых распространенных (после А1) металлов, содержание в земной коре составляет 4,65 мас.%. Co и Ni встречается значительно реже –2×10-3 мас.%.

Основные минералы: Fe2О3 - красный железняк, (гематит); Fe3О4 - магнитный железняк; или магнетит, СuFeS2 – халькоперит; FeСО3 - сидерит; FeS2 –пирит (железный колчедан).

Кобальт входит в состав полиметаллических руд, сопутствующих Сu, Ni, Fe. Встречается в вине минералов: СоS2 - кобальт-пирит; СоAsS - кобальтовый блеск.

Минералы никеля: NiS - миллерит; NiAsS-никелевый блеск; NiAs2- купферникель, NiО -бунзенит.

Сплавы на основе железа принято называть черными металлами, а их производство – черной металлургией.

Выплавка чугуна производится в доменных печах (домнах).

Доменный процесс. Схема химических реакций, протекающих в различных частях доменной печи, представлена на рис. 3.3.

В доменную печь через верхнее отверстие - колошник - загружают шихту, которая состоит из чередующихся слоев руды, кокса и флюсов. Кокс служит источником теплоты, необходимой для процесса восстановления руды; из него же образуется оксид углерода (II), играющий роль восстановителя.

Флюсы необходимы для превращения находящейся в руде пустой породы (кремнезем, глина) в легкоплавкие соединения - шлаки. В нижней части домны, куда поступает воздух, предварительно нагретый до 600...800 °С, интенсивно сгорает кокс; образующийся диоксид углерода проходит через раскаленный кокс и превращается в оксид углерода (II):

 

С + О2 = СО2 и СО2 + С = 2СО

 

Восстановление оксида железа (III) до железа можно представить в виде схемы Fe2O3 ® Fe3O4 ® FeO ® Fe.

Выделяющееся из руды свободное железо постепенно опускается вниз и при температуре около 1200 °С плавится, растворяя уголь. Одновременно образуется карбид железа, или цементит, Fe3C, который также растворяется в расплавленном металле:

 

3Fe + 2СО = Fe3C + СО2 и 3Fe + С = Fe3C

 

Так происходит насыщение железа углеродом и образование чугуна.Находящиеся в руде соединения марганца, кремния и фосфора восстанавливаются раскаленным углем:

 

МnО + С = Мn + СО

SiO2 + 2С = Si + 2CO

Р2О5 + 5С = 2Р + 5СО

 

Часть марганца, кремния и серы (из золы) уходит в шлак, остальная часть этих элементов и почти весь фосфор растворяются в расплавленном чугуне.

В качестве флюса для удаления пустой породы применяется известняк СаСО3, который при высокой температуре разлагается до СаО.

Взаимодействуя с пустой породой (SiO2, A12O3 и другие оксиды), оксид кальция образует шлак - смесь силикатов и алюминатов кальция.

Расплавленный чугун и шлак стекают в нижнюю часть домны. Состав: Fe » 95%; C » 4,5%; Si » 3%; Mn » 2,5%; вредных примесей : S до 0,08%; P до 2,5 %;

Шлак как более легкий собирается над чугуном, предохраняя его тем самым от окисления поступающим в домну кислородом.

 

Рис. 3.3.Схема доменного процесса

 

Чугун и шлак выпускают из доменной печи раздельно через расположенные на разных уровнях отверстия.

Различают следующие виды чугуна.

Литейный. Его применяют для отливки машинных станин, плит и т. д. Он содержит углерод в виде графита и на изломе имеет серый цвет. С этим связано его название серый чугун.

Передельный. Этот чугун идет для дальнейшей переработки в сталь. Углерод находится в нем в виде цементита Fe3C. Передельный чугун светлее серого и потому называется белым чугуном.

Специальный. Этот чугун используют в производстве высококачественной стали.

Получаемый в доменной печи шлак находит применение в производ­стве цемента и других строительных материалов.

Сплавы Fe с углеродом называютсясталями.

Производство стали. В процессе переработки чугуна в сталь из чугуна удаляется избыток углерода, серы, фосфора, кремния, марганца и других элементов. Это осуществляется тремя способами: кислородно-конвертерным, мартеновским и электрометаллургическим.

При переработке чугунов кислородно-конвертерным способом в конвертер заливают жидкий чугун и продувают кислород под давлением (4...5)×105 Па, при этом основная масса примесей окисляется. Летучие оксиды (СО, СО2 и SO2) уносятся газовым потоком, а оксиды металлов и фосфора переходят в шлак. Конвертерный способ отличается высокой производительностью, но этим способом можно получить только сравнительно низкосортную сталь, так как кратковременность процесса не позволяет регулировать состав стали во время плавки. Длительность цикла составляет 30 мин. Выход »300 т стали. Более дешевый способ.

В мартеновском способе используют твердые окислители - оксиды железа, содержащиеся в руде, окалине и скрапе (металлоломе). Мартеновский процесс проводят в специальных печах, которые нагреваются пламенем, получаемым при сжигании горючих газов над поверхностью нагреваемой массы.

В мартеновскую печь загружают чугун, руду и скрап в таком соотношении, чтобы кислорода оксидов железа было достаточно для окисления определенного количества примесей. Флюсы подбирают так, чтобы шлак был кислым или основным - в зависимости от характера выводимых примесей. В течение плавки периодически берут пробы расплавленной стали, определяют ее состав и вносят необходимые компоненты в виде ферросплавов (сплавов железа с различными металлами и неметаллами, такими, как никель, марганец, титан, молибден, вольфрам, хром, кремний и др.). Плавка протекает 10 час. (200-500т). Сталь более высокого качества.

Специальные стали выплавляют в электрометаллургических печах, отличающихся от пламенных тем, что источником тепла в них является электрический ток, что позволяет достичь более высокой температуры, поэтому в них выплавляют тугоплавкие стали.

Все стали классифицируются по химическому составу и назначению. По химическому составу стали делятся на углеродистые и специальные, содержащие кроме углерода, серы, фосфора, марганца и кремния, имеющихся в углеродистых сталях, легирующие элементы - никель, хром, ванадий, вольфрам, молибден. Они улучшают свойства стали. Так, хром повышает ее твердость, прочность и устойчивость к действию кислот; никель - механическую прочность и вязкость; вольфрам - твердость; ванадий - вязкость и упругость; титан - термостойкость; молибден, улучшает механические свойства.

По назначению стали делятся на инструментальные, строительные, или конструкционные, применяемые для изготовления машин и аппара­тов, и стали специального назначения.

Качество стальных изделий можно улучшить термической обработкой, цементацией, азотированием, алитированием и нанесением других антикоррозионных покрытий.

При термической обработке стали используют ее свойство изменять структуру с изменением температуры. Если нагретую сталь охлаждать постепенно, то ее кристаллическая структура резко меняется. При низкой температуре сталь отличается низкой твердостью и прочностью. Если же нагретую до высокой температуры сталь охладить резко, то сохранится структура, характерная для высокой температуры. Этот процесс называется термической закалкой. Сталь, подвергнутая такой обработке, очень твердая и прочная. Для каждого сорта стали существуют свои условия термической закалки: скорость и температура нагрева, скорость охлаждения. Если сталь, прошедшую термическую закалку, снова нагреть до высокой температуры и медленно охладить, то она теряет приобретенные вследствие закалки механические свойства, становится мягкой. Такой процесс называется отпуском стали.

Цементация — процесс получения на поверхности изделия карбида железа, отличающегося высокой твердостью. Такое изделие имеет в сере­дине мягкое железо, а на поверхности - очень твердый карбид. Процесс цементации осуществляют длительным нагреванием изделия в атмосфере монооксида углерода или в ящиках, наполненных древесными опилками.

Азотирование - процесс, аналогичный цементации: изделие подвер­гают длительному нагреванию в атмосфере аммиака.

Алитирование - процесс покрытия поверхности изделия алюминием.

Большая дороговизна коксующих углей заставляет искать другие способы получения Fe. Так, прямое восстановление руд смесью СО и Н2, получаемых конверсией природного газа или углей. Образуется губчатое железо, переплавкой которого в электропечах, минуя стадию получения чугуна, получают сталь.

В лабораторных условиях – железо можно получить электролизом растворов FeSO4 или FeCI3, а также восстановлением водородом оксидов и гидроксидов:

Fe2О3 + Н2 2 Fe + 3 Н2О или

2Fe(ОН)3 + 3Н2 2 Fe + 6Н2О

 

Кобальт из мышьяковистых, никель из медно-никелевых сульфидных руд получают окислительной плавкой с последующим восстановлением их оксидов водородом:

Со2О3 + 3 Н2 СО + 3 Н2О , NiО + Н2 Ni + СО2

 

или электролизом раствора NiSO4.

Сверхчистые металлы получают восстановлением карбонилов Fe(СО)5 или Ni (СО)4 , при Р=250 атм, t=200 0С, например:

Fe (СО)5 Fe + 5СО­

Физические свойства

Железо, кобальт и никель представляют собой блестящие белые металлы с сероватым(Fe, Со) или серебристым (Ni) оттенком. Они тугоплавкие и тяжелые металлы, обладающие превосходными механическими свойствами и образующие множество сплавов.

Железо обладает хорошей пластичностью и ферромагнитными свойствами (намагничивается и сохраняет свои магнитные свойства по прекращению действия магнитного поля) Имеет четыре изотопа: 54,56 ( основной), 57;58; есть и радиоактивные 55;59. Кобальт более тверд и хрупок.

 

Таблица 3.11.

Некоторые свойства элементов подгруппы железа

Металл R ат., нм Плотность, г/см3 J ион., эВ Стандартный электродный потенциал процесса, В   T пл.., 0C Tкип.,0C   Содержание в земной коре, масс.% Относительная электроотрицательность по Полингу
Э2+ Э+3
Fe 0,126 7,9 7,89 -0,44 -0,036 4,65 1,8
Сo 0,125 8,8 7,87 -0,28 0,4 4×10-3 1,8
Ni 0,124 8,9 7,64 -0,25 - 4×10-8 1,8

.

 

Химические свойства

Значение стандартных электродных потенциалов этих металлов позволяет отнести их к металлам средней активности. Причем активность в ряду уменьшается.

Отношение к неметаллам. В обычных условиях Со и Ni устойчивы к О2 влажного воздуха а Fe ржавеет:

4 Fe +3О2 + Н2О = 2 Fe2О3×n Н2О

При температуре красного каления сгорает, превращаясь в железную окалинуFe3О4.

При нагревании все металлы взаимодействуют с парами Н2О, кислорода, галогенами, серой, углеродом, CO:

 

3Fe +4Н2О = Fe3О4 + Н2↑ или Co + Н2О = CoO + Н2

3Fe + C = Fe3C

 

Ni + CI2 = NiCI2

цементит

Схематично взаимодействие металлов подгруппы железа с неметаллами можно представить схемой:

Водород эти металлы растворяет, образуя гидриды состава: МеН, МеН2, МеН3 и МеН4. Наибольшей растворяющей способностью обладает никель, чем объясняется его высокая каталитическая активность в реакциях гидрирования.

С азотом эти металлы непосредственно не реагируют, но косвенным путем можно получить металлоподобные Fe4N; Fe2N. Со2N.

С углеродом образуют металлоподобные карбиды: Ме3С, Ме2С, а с фосфором- Ме3Р2.

Все металлы образуют карбонилы: Ni(CO)4, Fe(CO)5 ,Co(CO)4 или Со2(СО)8, обладающие диамагнитными свойствами.

Отношение к кислотам. В кислотах H2SO4 (разб), НС1, HNO3(разб.) Fe и Со растворяются при обычной температуре, а Ni – при нагревании с образованием солей Ме (II):

 

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

5Со + 12HNO3 = 5Со(NO3)2 + N2 + 6H2O

В кислотах – окислителях конц. HNO3 и H2SO4все металлы пассивируют, но при нагревании растворяются с образованием солей Fe (III), а Со и Ni (II), например:

Fe + 4HNO3 Fe (NO3)3 + NO↑ + 2H2O

Со + 2H2SO4 = СоSO4+ SO2 +2H2О

Царская водка растворяет все металлы:

3 Ni + 2HNO3 +6НС1 NiС12 +2 NO + 4H2O

Схематично отношение металлов семейства железа к кислотам можно представить так:

Со щелочамиFe Со и Ni не реагируют.

Соединения металлов

Для железа наиболее характерны два ряда соединений: соединения железа (II) и железа (III). Наиболее устойчивы простые соединения кобальта (II), а среди координационных – соединения трехвалентного кобальта.

Оксиды.Fe , Со, Ni образуют как простые оксиды: ЭО и Э2О3, так и смешанные - Э3О4, причем Ni2О3 и Со2О3 малоустойчивы, а Со3О4 = СоО×Со2О3 более устойчив. Все оксиды- твердые вещества, с большой долей нестехиометрии, практически нерастворимы в воде, щелочах, что свидетельствует об основных их свойствах. Только Fe2О3 обладает слабо амфотерными свойствами.

Смешанный оксид Fe3О4 , образующийся по реакции:

FeО + Fe2О3 Fe3О4

устойчив в воде и в кислотах, в кристаллической решетки имеет ионы Fe+2 и Fe+3 , что придает этим кристаллам свойства полупроводников и магнетиков: Fe +2 Û Fe +3 . Это используется в радиоэлектронике - ферритные антены.

В ряду

Fe2О3 -- Fe3О4--FeО

устойчивость оксидов возрастает

С ростом температуры возможен процесс:

Fe2О3 + 3Н2 = 2FeО + 3Н2О

Все оксиды при нагревании совместно с восстановителями (Н2,СО, С и др.) восстанавливаются до металла, при обычной нагревании легко переходят в оксиды типа Э2О3 или Э3О4:

FeO Fe2O3, CoO Co3O4

Получают оксиды при непосредственном окислении металлов, так и в результате различных процессов разложения карбонатов, нитратов, гидроксидов, например:

Fe(ОН)3 FeО(ОН) Fe2О3

4CoCО3 + O2 2 Co2O3 +4CO2

Fe2О3 взаимодействует со щелочами, оксидами и карбонатами различных металлов (обычно при сплавлении) с образованием ферритов-солей железистой кислоты НFeО2:

Fe2О3 + 2NaOH 2NaFeO2 + H2О

феррит

 

Оксиды кобальта и никеля (III) – сильные окислители в кислой среде, так , они восстанавливаются до солей металлов (II):

Со2О3 + 6НС1 = 2СоС12 + С12 +3Н2О

Гидроксиды.Известны гидроксиды Fe(ОН)2 (белый), Со(ОН)2 (синий- на холоду, a-форма, или розовый в теплом растворе b-форма), Ni(OH)2 (зеленый). При подщелачивании растворов солей этих металлов выпадают осадки, например:

CoCI2 + 2NaOH = Co(OH)2¯ + 2NaCI

Это слабые основания, устойчивость соединений в ряду Fe(ОН)2- Со(ОН)2—Ni(OH)2 увеличивается. Так, белый гидроксид железа (II) легко превращается в красно-коричневый Fe(OH)3:

4Fe(OH)2¯ + О2 + 2Н2О = 4Fe(OH)3¯

Гидроксиды кобальта и никеляна воздухе устойчивы.

Гидроксиды Э(ОН)2 легко растворимы в кислотах, но под действием сильно концентрированных щелочей образуют растворимые соединения типа Na2[Э(OH)4].

В отличие от Fe(OH)2 гидроксид Со(OH)2 окисляется слабыми окислителями, например, Н2О2:

2Со(OH)2¯ + Н2О2 2Со(OH)3¯

розов. черн.

 

а Ni(OH)2 устойчив на воздухе и окисляется только сильными окислителями в щелочной среде:

 

Ni(OH)2 + СI2 +2КОН = 2 Ni(OH)3¯ +2КСI

зелен. черн.

 

Ni(OH)2 растворим в аммиаке и солях аммония с образованием синего [Ni(NH3)6]2+.

Э(ОН)3 (более правильно Э2О3) –слабые основания, плохо растворимые в воде, причем для Fe(ОН)3 характерны амфотерные свойства. Получают его обменной реакций, а остальные гидроксиды окислением Со(ОН)2 и Ni(OH)2 (см. выше). Свежий раствор легко растворяется в кислотах и при нагревании в щелочах:

 

2Fe(ОН)3 +3H2SO4 = Fe2(SO4)3 +6H2O

Fe(ОН)3 + 3NaOH = Na 3[Fe(OH)6]

В ряду гидроксидов:

Fe(ОН)3 - Со(ОН)3 - Ni(OH)3

бурый черн. черн

амф. слаб.амф. основ.

устойчивость соединений уменьшается

окислительные свойства усиливаются.

Так при взаимодействии гидроксидов никеля и кобальта с соляной или серной кислотами протекает окислительно-восстановительная реакция, например:

2Ni(OH)3 +6НСI = 2NiСI2+ СI2 +6H2O

При этом никель, кобальт переходят в более устойчивую степень окисления (II).

Fe(ОН)3–это железистая слабая кислота Н3FeО3, ее соли ферриты (орто- или мета-) образуются при сплавлении:

 

Fe2О3 + Na2СO3 = NaFeO2 + СО2­

метаферрит натрия

 

FeО3- и его гидрат Н2FeО4- в свободном виде не получены. Устойчивы их соли ферраты, получаемые при сплавлении солей Fe (+2) и(+3) с окислителями в щелочной среде:

Fe2О3 + 3КNO3 + 4КОН 2К2FeO4 + 3КNO2 + H2О

Соли.Соединения железа, кобальта и никелясо степенью окисления (II)в той или иной степени подвергаются гидролизу:

2FeSO4 + H2О = (FeОН)2SO4 + H2SO4

Гидратированные ионы окрашены:

Fe+2- бледно-зеленый; Со+2- розовый; Ni+2-ярко-зеленый.

Это резко проявляется в случае комплекса:

[Co(H2O)6] С13® [Co(H2O)6]+2®[Co(H2O)4]+2 ®[Co(H2O)2]+2 ® СоС12

розов розов син-фиол голуб

Сульфид никеля NiS имеет важное значение как катализатор. Это труднорастворимое соединение, растворяется в соляной кислоте в присутствие окислителей:

3NiS + 6НС1 + 2НNО3 = 3 NiС12 + 3S + 2NО + 4Н2О

Соли Fe+3 в водных растворах гидролизованы, так как Fe(OH)3 более слабое основание чем Fe(OH)2 :

Fe2(SO4)3 +H2O = 2FeОНSO4+ H2SO4

NaFeO2 + 2H2O = Fe(OH)3¯ + NaOH.

Кроме ферритов, получены ферраты и перферраты- соли железной Н2FeО4 и наджелезной Н2FeО5 кислот, которые образуются в сильно щелочной среде:

3Fe2O3 +5 KCIO3 + 12 KOH 6K2FeO5 +5 KCI +6 H2O

Ферраты и перферраты щелочных металлов и Са устойчивы только в твердом состоянии. При растворении в воде они неустойчивы:

4K2FeO5 + 10H2O 4 Fe(ОН)3 + 5О2 + 8КОН;

Комплексные соединения.Это типичные комплексообразователи и образуют множество комплексов с NH3; H2O; CO; NO; CN- и др. лигандами. Наиболее характерно к.ч.= 6, причем наиболее прочны комплексы Fe+2 , Fe+3, Со+3, Ni+2.Известны:

- роданидные комплексы [Fe(CNS)6]3-;[Co(CNS)4]2-; [Co(CNS)6]3-

- цианистые [Ni (CN)4]2-; - для нанесения Ni-покрытий.

- карбонилы Fe(CO)5- жидкость, сильно преломляющая свет, растворима в органических растворителях - детонатор для моторного топлива. Со(СО)4 или Со2(СО)8-димеры, тримеры Со3(СО)12, Ni(CO)4- жидкость, используется для никелирования изделий.

Связывание Fe+2 в комплексные частицы стабилизирует степень окисления +2, так растворы гексацианоферратов (П) калия К4[Fe(CN)6]-желтая кровяная соль – устойчивы по отношению к О2 воздуху и являются реактивом на Fe+3:

4Fe+3 + 3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3 + 12K+.

берлинская лазурь (синего цвета)

Катион Fe+3- хороший комплексообразователь, соли его гидратированы: [ Fe (Н2О)6]+3- бесцветный ион.

Гексацианоферрат (Ш) калия: К3[Fe (CN)6] - красная кровяная соль, является реактивом на катионы Fe+2:

 

3Fe+2 + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2

турнбулевая синь

С избытком роданид-иона железо (III) образуется комплексное соединение красного цвета:

FeСI3 + 6КCNS = К3[Fe(CNS)6] + 3KCI

гексароданоферрат (III) калия

поэтому, данная реакция является качественной для обнаружения катионов Fe (III) в растворе.

Кобальт (II) в присутствии веществ, образующих с ними прочные комплексные соединения, очень легко окисляются до степени окисления (III) (комплексы Со в с.о. +3 более устойчивы), например:

 

2[Со(NН3)6 ]2+ + Н2О2 = 2[Со(NН3)6 ]3+ + 2ОН-

 

В отличие от кобальта, никель склонен к образованию внутрикомплексных соединений. При взаимодействии Ni (+2) с аммиачным раствором диметилглиоксима образуется ярко-красный осадок никельдиметилглиоксима, внутрикомплексной соли хелатного (клешневидного) строения:

О………Н - О

Н3С - С=== N N=== C -C Н3

Ni

Н3С - С=== N N=== C -C Н3

O - H……. O

Эта реакция используется в аналитической химии для качественного и количественного определения никеля (реакция Чугаева).

Окислительно-восстановительные свойства. Соединения Fe(+2) обладают сильными восстановительными свойствами. Поэтому его соли неустойчивы как в жидком, так и в твердом состоянии: Fe+2 стабилизируется в двойных солях- соль Мора (NH4)2SO4×FeSO4×6H2O; а водные растворы Fe+2 окисляются:

4FeSO4 + О2 + 2Н2O = 4FeОНSO4

Это сильные восстановители:

3FeSO4 + 3AgNО3 = Fe2(SO4)3 +3Ag +Fe(NO3)3

или

10FeSO4 +2KMnО4 +H2SO4=5Fe2(SO4)3 +K2SO4 +2MnSO4+ 8H2O

эта реакция используется для количественного определения Fe+2 в аналитической химии.

В ряду соединений Fe+2 - Со+2- Ni+2

У солей никеля она практически отсутствует.

Соединения Fe+3 могут быть как окислителями, так и восстановителями, а соединения Со+3и Ni+3 главным образом окислителями, причем в ряду она увеличивается.

Вследствие окислительных свойств Fe+3 неустойчивы соли FeJ3 , Fe2S3, Fe(СN)3, при попытке их получения протекает окислительно-восстановительная реакция, так при сливании Fe(OH)3 и H2S не образуется осадок Fe2S3:

2FeCI3 + H2S = 2FeCI2 + S + 2HCI

2FeCI3 + 6КJ = 2Fe J 2 + J 2 + 6КCI

По окислительной способности ферраты превосходят перманганат ион:

FeO42- + 8H+ +3е® Fe+3 +4 Н2О (Е0>1,96 в)

и окисляют Сr+3 до Cr+6:

2K2FeO4+2СrС13 + 2НС1®2FeC13 + К2Сr2О7 + 2КС1 + Н2О

Соединения Fe+2- легко окисляется в щелочной и кислой среде, а соединения Со+2 и Ni+2 в кислой среде, устойчивы к действию окислителей, только в щелочной среде они окисляются сильными окислителями:

 

Применение

Железо и сплавы (чугун и стали) составляют основу современной техники. Ni и Cо – являются лигирующими добавками. Широко применяются как катализаторы при синтеза аммиака, гидрировании органических соединений. Чистый никель используется для никелирования. Сплавы никеля делятся:

1)жаропрочные: НИМОНИК (59%, Ni, 20%Cr,16%Co а все остальное- Ti, Al, Fe, Mn, Si) - в современных турбинах и реактивных двигателях, где температура достигает 9000С.

НИХРОМ - элементы электронагревательных приборов (обмотка печей, обладающих высокой электросопротивлением).

2)магнитные ПЕРМАЛЛОЙ (78.5%Ni и Fe) - способен намагничеваться в слабых полях

3) особые

МОНЕЛЬМЕТАЛЛ (Cu + Ni) производстве монет.

ИНВАР (36%Ni; 0,5% Mn ; 0,5%C; остальное Fe) не расширяется при нагревании до 1000С

ПЛАТИНИТ (45%Ni; 0,15%C; остальное Fe) имеет коэффициент термического расширения такой же как у стекла, применяют для впаивания вводов металлических контактов в стекло.

Изотоп Со60 используют в медицине как " кобальтовая пушка"- против рака.

Добавка до 10% Со – сверхтвердый сплав ПОБЕДИТ, для увеличения твердости

 

Вопросы для контроля

1.Напишите электронные и электронно-графические формулы атомов Fe, Co, Ni. Укажите их валентные электроны.

2.Какие степени окисления проявляют элементы семейства железа? Какие оксиды и гидроксиды соответствуют этим степеням окисления? Укажите их кислотно-основный характер. Напишите уравнения реакций, характерных для оксидов и гидроксидов железа (II) и (III).

3. Назовите важнейшие природные соединения железа, кобальта и никеля. Какими методами их получают и как проводят их очистку?

4.Какие реакции лежат в основе получения железа в доменной печи?

5.Что такое сталь? Каким способом ее получают? Конвекторный и мартеновский способ получения стали.

6. С какими кислотами реагирует железо? Напишите уравнения реакций и назовите полученные вещества,

7.Как получить чистое железо электролизом водного раствора сульфата железа? Как получить из пентакарбонила железа?

8.Какими окислительно-восстановительными свойствами обладают соединения Fe(II) и Fe(III)?

9.Составьте уравнения реакций получения карбонилов никеля, железа и кобальта. Определите тип гибридизации орбиталей.

10.Напишите уравнения реакции взаимодействия железа с кислотами: НС1, H2SO4, HNO3(конц), HNO3(разб). Почему происходит пассивация железа в кислотах-окислителях?