Материал: Неорганическая химия - курс лекций-презентаций

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Триада железа

Однако они могут отдавать электроны и с Зd-орбиталей второго снаружи уровня.

Поэтому в своих устойчивых соединениях эти элементы проявляют степени окисления +2 и +3.

Образуют оксиды состава RO и R203 (R – элемент). Им соответствуют гидроксиды состава R(OH)2 и R(OH)3.

Для элементов триады (семейства) железа характерна особенность присоединять нейтральные молекулы, например оксид углерода (II), оксид азота (II).

Кобальт и никель менее реакционноспособны, чем железо.

При обычной температуре они устойчивы к коррозии на воздухе, в воде и в различных растворах.

Разбавленные соляная и серная кислоты легко растворяют

железо и кобальт, а никель – лишь при нагревании. Концентрированная азотная кислота все три металла

пассивирует.

Триада железа

Металлы семейства железа при нагревании взаимодействуют с кислородом, парами воды, галогенами, серой, фосфором, кремнием, углем, бором.

Наиболее устойчивыми являются соединеняя железа (III), кобальта (II) и нииеля (II).

Железо, кобальт и никель в ряду стандартных электродных потенциалов расположены до водорода, платиновые металлы – после.

Поэтому первые распространены в природе в виде соединений (оксиды, сульфиды, сульфаты, карбонаты), в свободном состоянии встречаются редко – в виде железных метеоритов.

Триада железа

Платиновые металлы встречаются только в свободном состоянии.

По распространенности в природе за железом следует никель, а затем кобальт.

Соединения элементов семейства железа в степени окисления +2 очень сходны между собой.

В состоянии высших степеней окисления проявляют окислительные свойства.

Железо, кобальт, никель и их сплавы –важные материалы современной техники.

Но наибольшее значение имеет железо.

Железо

Запишем электронно-графическую формулу

атома железа в нормальном состоянии:

26 Fe 1s2 2s2 2 p6 3s2 3 p6 4s2 3d 6

 

3d

 

в возбужденном состоянии:

4s

В' = 4

26 Fe* 1s2 2s2 2 p6 3s2 3 p6 4s13d 6 4 p1

 

 

 

4p

3d

В' = 6

4s

 

Степени окисления железа в соединениях: Fe2+, Fe3+, Fe6+.

Нахождение в природе

Содержание железа в земной коре составляет 4÷5 % по массе и оно встречается в виде минералов:

Магнитный железняк (магнетит) – Fe3O4

(FeO·Fe2O3);

Красный железняк (гематит) – Fe2O3;

Бурый железняк (сидерит) – 2Fe2O3 2О;

Шпатовый железняк - FeСO3;

Железный колчедан (пирит) – FeS2.