Металлы VIII группы образуют три побочные подгруппы – железа, кобальта, никеля.
Семейство железа. Атомы элементов Fe, Co, Ni имеют электронные конфигурации 3d64s2, 3d74s2, 3d84s2, наиболее характерные СО +2, +3.
Значения стандартных электродных потенциалов позволяют отнести их к числу металлов средней химической активности. При этом железо активнее чем кобальт и никель.
Железо устойчиво по отношению к сухому воздуху, но во влажном быстро корродирует и покрывается бурым гидроксидом Fe2O3×nH2O, рыхлым и не предохраняющим металл от дальнейшего окисления. Реакция образования ржавчины многостадийна; суммарно ее можно выразить уравнением
4Fe + 3O2 + 2nH2O = 2(Fe2O3×nH2O)
При температуре каления железо сгорает, превращаясь в железную окалину Fe3O4. При нагревании железо взаимодействует со многими неметаллами; реакции протекают особенно энергично, если железо мелко раздроблено. В зависимости от проведения процесса образуются твердые растворы с C, Si, N, P, H, металлоподобные соединения Fe3C, Fe3Si, Fe4N, Fe3P, Fe2H или соли FeCl3, FeS. Железо легко растворяется в кислотах, вытесняя из них водород:
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2
Концентрированная азотная кислота пассивирует железо. Отношение Fe к серной кислоте зависит от концентрации H2SO4. Железу соответствуют два устойчивых оксида: FeO, Fe2O3. Гидроксиды Fe(OH)2, Fe(OH)3 – труднорастворимые соединения проявляющие соответственно основные и амфотерные свойства (NaFeO2). Известны также соли железной кислоты H2FeO4 (СО +6).
При действии цианида калия на растворы солей железа (II) получается белый осадок цианида железа:
Fe2+ + 2CN- = Fe(CN)2¯
В избытке цианида калия осадок растворяется в следствие образования комплексной соли (желтая кровяная соль):
Fe(CN)2 + 4КCN = K4[Fe(CN)6]
Анионы [Fe(CN)6]4- является чувствительным реактивом на ионы Fe3+:
4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3¯ (берлинская лазурь)
Образующийся осадок имеет характерную синюю окраску, под действием окислителей он переходит в гексацианоферат (III) (красная кровяная соль):
Ее анион является чувствительным реактивом на ионы Fe2+:
3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2¯
Образующийся осадок имеет характерный интенсивный синий цвет (турнбулева синь).
Исторический обзор основных этапов развития хими
...
Двухупаковочные полиуретановые лакокрасочные материалы
Ни
один класс пленкообразователей не обладает таким многообразием свойств, как
полиуретаны (ПУ), которые позволяют получать покрытия с заранее заданными
свойствами.
В
настоящее время н ...
Новые материалы на основе полимерных нанокомпозитов
Сейчас с уверенностью можно
утверждать, что одним из наиболее перспективных, а также многообещающих
направлений развития современной науки является нанотехнология. Исходя из самого
названия ...