लोहा - चौथे आवर्त के आठवें समूह के पार्श्व उपसमूह का एक तत्व आवधिक प्रणाली रासायनिक तत्व DI मेंडेलीव परमाणु संख्या 26 के साथ। इसे प्रतीक Fe (lat। Ferrum) द्वारा नामित किया गया है। में सबसे आम में से एक पृथ्वी की ऊपरी तहधातु (एल्यूमीनियम के बाद दूसरा)। मध्यम गतिविधि धातु, कम करने वाला एजेंट।

प्रमुख ऑक्सीकरण अवस्थाएँ - +2, +3

एक साधारण पदार्थ लोहा एक उच्च रासायनिक प्रतिक्रिया के साथ एक चांदी-सफेद रंग का एक लचीला धातु है: लोहा उच्च तापमान पर या हवा में उच्च आर्द्रता पर जल्दी से खराब हो जाता है। शुद्ध ऑक्सीजन में, लोहा जलता है, और सूक्ष्म रूप से बिखरी हुई अवस्था में यह हवा में स्वतः प्रज्वलित होता है।

एक साधारण पदार्थ के रासायनिक गुण - लोहा:

ऑक्सीजन में जंग लगना और जलना

1) हवा में नमी (जंग लगने) की उपस्थिति में लोहा आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है:

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O → 4Fe (OH) 3

एक गर्म लोहे का तार ऑक्सीजन में जलता है, जिससे स्केल बनता है - आयरन ऑक्साइड (II, III):

3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4

3Fe + 2O 2 → (Fe II Fe 2 III) O 4 (160 ° )

2) उच्च तापमान (700-900 डिग्री सेल्सियस) पर, लोहा जल वाष्प के साथ प्रतिक्रिया करता है:

3Fe + 4H 2 O - t ° → Fe 3 O 4 + 4H 2

3) लोहा गर्म करने पर अधातुओं के साथ अभिक्रिया करता है:

2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3 (200 ° )

Fe + S - t ° → FeS (600 ° )

Fe + 2S → Fe +2 (S 2 -1) (700 ° )

4) वोल्टेज की श्रृंखला में, यह हाइड्रोजन के बाईं ओर खड़ा होता है, तनु अम्ल HCl और H 2 SO 4 के साथ प्रतिक्रिया करता है, जबकि लोहा (II) लवण बनता है और हाइड्रोजन निकलता है:

Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 (हवा तक पहुंच के बिना प्रतिक्रियाएं की जाती हैं, अन्यथा Fe +2 को ऑक्सीजन द्वारा Fe +3 में धीरे-धीरे स्थानांतरित किया जाता है)

Fe + H 2 SO 4 (dil.) → FeSO 4 + H 2

केंद्रित ऑक्सीकरण एसिड में, लोहा गर्म होने पर ही घुल जाता है, यह तुरंत Fe 3+ केशन में चला जाता है:

2Fe + 6H 2 SO 4 (संक्षिप्त) - t ° → Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO 3 (संक्षिप्त) - t ° → Fe (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

(ठंड में, केंद्रित नाइट्रोजन और सल्फ्यूरिक एसिड निष्क्रिय करना

कॉपर सल्फेट के नीले रंग के घोल में डूबी एक लोहे की कील धीरे-धीरे लाल धात्विक तांबे के फूल से ढक जाती है।

5) लोहा अपने दाहिनी ओर की धातुओं को उनके लवणों के विलयन से विस्थापित कर देता है।

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

लोहे की उभयचरता केवल उबलने के दौरान केंद्रित क्षार में प्रकट होती है:

Fe + 2NaOH (50%) + 2H 2 O = Na 2 + H 2

और सोडियम टेट्राहाइड्रॉक्सोफेरेट (II) का अवक्षेप बनता है।

तकनीकी लोहा- कार्बन के साथ लोहे की मिश्र धातु: कच्चा लोहा में 2.06-6.67% C होता है, इस्पात 0.02-2.06% सी, अन्य प्राकृतिक अशुद्धियां (एस, पी, सी) और कृत्रिम रूप से पेश किए गए विशेष योजक (एमएन, नी, सीआर) अक्सर मौजूद होते हैं, जो लौह मिश्र धातुओं को तकनीकी रूप से उपयोगी गुण देता है - कठोरता, थर्मल और संक्षारण प्रतिरोध, लचीलापन, आदि। . .

ब्लास्ट फर्नेस पिग आयरन उत्पादन

पिग आयरन के उत्पादन के लिए ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण होते हैं:

क) सल्फाइड और कार्बोनेट अयस्कों की तैयारी (भुना हुआ) - ऑक्साइड अयस्क में स्थानांतरण:

FeS 2 → Fe 2 O 3 (O 2, 800 ° C, -SO 2) FeCO 3 → Fe 2 O 3 (O 2, 500-600 ° C, -CO 2)

बी) गर्म विस्फोट के दौरान कोक का दहन:

(कोक) + ओ २ (वायु) → O २ (६००-७०० ° ) O २ + С (कोक) २СО (७००-१००० ° )

ग) कार्बन मोनोऑक्साइड CO के साथ ऑक्साइड अयस्क का क्रमिक रूप से अपचयन:

फे 2 ओ 3 → (सीओ)(फे II फे 2 III) हे 4 → (सीओ) FeO → (सीओ)फ़े

d) लोहे का कार्बराइजिंग (6.67% C तक) और कच्चा लोहा का पिघलना:

फे (टी ) →(सी(कोक)900-1200 डिग्री सेल्सियस) Fe (w) (कच्चा लोहा, t pl 1145 ° C)

कच्चा लोहा में सीमेंटाइट Fe2C और ग्रेफाइट हमेशा अनाज के रूप में मौजूद होते हैं।

इस्पात उत्पादन

स्टील में कच्चा लोहा का रूपांतरण विशेष भट्टियों (कन्वर्टर, ओपन-चूल्हा, इलेक्ट्रिक) में किया जाता है, जो हीटिंग के तरीके में भिन्न होता है; प्रक्रिया तापमान 1700-2000 डिग्री सेल्सियस। ऑक्सीजन युक्त हवा बहने से कच्चा लोहा, साथ ही सल्फर, फास्फोरस और सिलिकॉन ऑक्साइड के रूप में अतिरिक्त कार्बन का दहन होता है। इस मामले में, ऑक्साइड या तो अपशिष्ट गैसों (सीओ 2, एसओ 2) के रूप में कब्जा कर लिया जाता है, या आसानी से अलग किए गए स्लैग में बंधे होते हैं - सीए 3 (पीओ 4) 2 और सीएएसआईओ 3 का मिश्रण। विशेष स्टील प्राप्त करने के लिए, अन्य धातुओं के मिश्र धातु योजक को भट्ठी में पेश किया जाता है।

प्राप्तउद्योग में शुद्ध लोहा - लोहे के लवण के घोल का इलेक्ट्रोलिसिस, उदाहरण के लिए:

FeСl 2 → Fe + Сl 2 (90 ° С) (इलेक्ट्रोलिसिस)

(हाइड्रोजन के साथ लोहे के आक्साइड की कमी सहित अन्य विशेष तरीके हैं)।

शुद्ध लोहे का उपयोग विशेष मिश्र धातुओं के उत्पादन में किया जाता है, इलेक्ट्रोमैग्नेट और ट्रांसफार्मर के लिए कोर के निर्माण में, कास्टिंग और स्टील के उत्पादन में कच्चा लोहा, संरचनात्मक और उपकरण सामग्री के रूप में स्टील, जिसमें पहनने-, गर्मी- और संक्षारण प्रतिरोधी शामिल हैं।

आयरन (द्वितीय) ऑक्साइड एफ ईओ ... मूल गुणों की एक बड़ी प्रबलता के साथ एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड। काला, एक आयनिक संरचना Fe 2+ O 2- है। गर्म करने पर, यह पहले विघटित होता है, फिर बनता है। लोहे को हवा में जलाने पर यह नहीं बनता है। पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। एसिड द्वारा विघटित, क्षार के साथ जुड़े हुए। नम हवा में धीरे-धीरे ऑक्सीकरण करता है। हाइड्रोजन, कोक के साथ कम किया गया। लोहा गलाने की ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया में भाग लेता है। इसका उपयोग सिरेमिक और खनिज पेंट के एक घटक के रूप में किया जाता है। सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:

4FеО (Fe II Fe 2 III) + Fe (560-700 ° , 900-1000 ° С)

FeO + 2HC1 (dil.) = FeC1 2 + H 2 O

FeO + 4HNO 3 (संक्षिप्त) = Fe (NO 3) 3 + NO 2 + 2H 2 O

FеО + 4NаОН = 2Н 2 O + एनएक 4एफइहे३ (लाल.) ट्राइऑक्सोफेरेट (द्वितीय)(400-500 डिग्री सेल्सियस)

FeO + H 2 = H 2 O + Fe (अतिरिक्त शुद्ध) (350 ° C)

FeO + C (कोक) = Fe + CO (1000 ° C से ऊपर)

FeO + CO = Fe + CO 2 (900 डिग्री सेल्सियस)

4FеО + 2Н 2 O (नमी) + O 2 (वायु) → 4FеО (ОН) (टी)

6FеО + O 2 = 2 (Fe II Fe 2 III) O 4 (300-500 ° )

प्राप्तवी प्रयोगशालाओं: वायु पहुंच के बिना लोहे (II) यौगिकों का थर्मल अपघटन:

Fe (OH) 2 = FeO + H 2 O (150-200 ° C)

FeCO3 = FeO + CO 2 (490-550 डिग्री सेल्सियस)

डायरॉन (III) ऑक्साइड - लोहा ( द्वितीय ) ( फे II फे 2 III) हे 4 ... डबल ऑक्साइड। काला, एक आयनिक संरचना Fe 2+ (Fe 3+) 2 (O 2-) 4 है। उच्च तापमान तक थर्मली स्थिर। पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। एसिड द्वारा विघटित। हाइड्रोजन, गर्म लोहे से कम। पिग आयरन उत्पादन की ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया में भाग लेता है। इसका उपयोग खनिज पेंट के एक घटक के रूप में किया जाता है ( लौह सीसा), चीनी मिट्टी की चीज़ें, रंगीन सीमेंट। इस्पात उत्पादों की सतह के विशेष ऑक्सीकरण का उत्पाद ( काला पड़ना, धुंधला पड़ना) संरचना भूरे रंग के जंग और लोहे पर काले पैमाने से मेल खाती है। सकल सूत्र Fe 3 O 4 के उपयोग की अनुशंसा नहीं की जाती है। सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:

2 (Fe II Fe 2 III) O 4 = 6FеО + O 2 (1538 ° से ऊपर)

(Fe II Fe 2 III) O 4 + 8HC1 (dil.) = FeC1 2 + 2FeC1 3 + 4H 2 O

(Fe II Fe 2 III) O 4 + 10НNO 3 (संक्षिप्त) = 3Fе (NO 3) 3 + NO 2 + 5Н 2 O

(Fe II Fe 2 III) O 4 + O 2 (वायु) = 6Fе 2 O 3 (450-600 ° C)

(Fe II Fe 2 III) O 4 + 4H 2 = 4H 2 O + 3Fе (अतिरिक्त शुद्ध, 1000 ° C)

(Fe II Fe 2 III) O 4 + CO = ZFeO + CO 2 (500-800 ° C)

(Fe II Fe 2 III) O4 + Fe ⇌4FеО (900-1000 ° , 560-700 ° )

प्राप्त करना:हवा में लोहे का दहन (देखें)।

मैग्नेटाइट

आयरन (III) ऑक्साइड एफ ई 2 ओ 3 ... मूल गुणों की प्रबलता के साथ एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड। लाल-भूरा, एक आयनिक संरचना है (Fe 3+) 2 (O 2-) 3. उच्च तापमान तक ऊष्मीय रूप से स्थिर। लोहे को हवा में जलाने पर यह नहीं बनता है। पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, भूरा अनाकार हाइड्रेट Fe 2 O 3 nH 2 O घोल से बाहर हो जाता है। अम्ल और क्षार के साथ धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है। कार्बन मोनोऑक्साइड, पिघले हुए लोहे से कम। अन्य धातुओं के ऑक्साइड के साथ मिश्र धातु और दोहरे ऑक्साइड बनाती है - स्पिनल्स(तकनीकी उत्पादों को फेराइट्स कहा जाता है)। इसका उपयोग ब्लास्ट-फर्नेस प्रक्रिया में पिग आयरन के गलाने में कच्चे माल के रूप में, अमोनिया के उत्पादन में उत्प्रेरक के रूप में, सिरेमिक, अलौह सीमेंट और खनिज पेंट के एक घटक के रूप में, स्टील संरचनाओं के थर्माइट वेल्डिंग में किया जाता है। स्टील और कांच के लिए पॉलिशिंग एजेंट के रूप में चुंबकीय टेप पर ध्वनि और छवियों का वाहक।

सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:

6Fе 2 O 3 = 4 (Fe II Fe 2 III) O 4 + O 2 (1200-1300 ° C)

Fe 2 O 3 + 6HC1 (dil.) → 2FeC1 3 + ЗН 2 O (t) (600 ° C, p)

Fe 2 O 3 + 2NaOH (संक्षिप्त) → H 2 O + 2 एनएएफइहे 2 (लाल)डाइऑक्सोफेरेट (III)

Fe 2 O 3 + MO = (M II Fe 2 II I) O 4 (M = Cu, Mn, Fe, Ni, Zn)

Fe 2 O 3 + ZN 2 = ZN 2 O + 2Fе (अतिरिक्त शुद्ध, 1050-1100 ° C)

Fe 2 O 3 + Fe = ZFeO (900 डिग्री सेल्सियस)

3Fе 2 O 3 + CO = 2 (Fe II Fe 2 III) O 4 + CO 2 (400-600 ° C)

प्राप्तप्रयोगशाला में - हवा में लोहे (III) लवण का तापीय अपघटन:

Fe 2 (SO 4) 3 = Fe 2 O 3 + 3SO 3 (500-700 ° C)

4 (Fe (NO 3) 3 9 2 O) = 2Fе a O 3 + 12NO 2 + 3O 2 + 36Н 2 O (600-700 ° )

प्रकृति में - लौह ऑक्साइड अयस्क हेमेटाइटफे 2 ओ 3 और लिमोनाईटफे 2 ओ 3 एनН 2 ओ

आयरन (द्वितीय) हाइड्रॉक्साइड एफ ई (ओएच) 2. मूल गुणों की प्रबलता के साथ एम्फ़ोटेरिक हाइड्रॉक्साइड। सफेद (कभी-कभी हरे रंग की टिंट के साथ), Fe - OH बांड मुख्य रूप से सहसंयोजक होते हैं। थर्मली अस्थिर। हवा में आसानी से ऑक्सीकरण हो जाता है, खासकर जब गीला (अंधेरा)। पानी में अघुलनशील। तनु अम्लों, सांद्र क्षारों के साथ अभिक्रिया करता है। विशिष्ट कम करने वाला एजेंट। लोहे की जंग में मध्यवर्ती। इसका उपयोग आयरन-निकल बैटरी के सक्रिय द्रव्यमान के निर्माण में किया जाता है।

सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:

Fe (OH) 2 = FeO + H 2 O (150-200 ° C, atm N 2 में)

Fe (OH) 2 + 2HC1 (dil.) = FeC1 2 + 2H 2 O

Fe (OH) 2 + 2NaOH (> 50%) = Na 2 (नीला-हरा) (उबलते)

4Fе (ОН) 2 (निलंबन) + O 2 (वायु) → 4FеО (ОН) + 2Н 2 O (टी)

2Fе (ОН) 2 (निलंबन) + Н 2 O 2 (dil.) = 2FеО (ОН) ↓ + 2Н 2 O

Fe (OH) 2 + KNO 3 (संक्षिप्त) = FeO (OH) ↓ + NO + KOH (60 ° C)

प्राप्तअक्रिय वातावरण में क्षार या अमोनिया हाइड्रेट के घोल से वर्षा:

Fe 2+ + 2OH (विस्तारित) = एफई (ओएच) 2

फे 2+ + 2 (एनएच 3 एच 2 ओ) = एफई (ओएच) 2+ २एनएच ४

आयरन मेटाहाइड्रॉक्साइड एफ ईओ (ओएच)। मूल गुणों की प्रबलता के साथ एम्फ़ोटेरिक हाइड्रॉक्साइड। हल्का भूरा, Fe - O और Fe - OH बांड मुख्य रूप से सहसंयोजक होते हैं। बिना पिघले गर्म करने पर विघटित हो जाता है। पानी में अघुलनशील। यह अनाकार भूरे रंग के पॉलीहाइड्रेट Fe 2 O 3 nH 2 O के रूप में विलयन से अवक्षेपित होता है, जिसे जब तनु क्षारीय घोल में रखा जाता है या सूखने पर FeO (OH) में बदल दिया जाता है। अम्ल, ठोस क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है। कमजोर ऑक्सीकरण और कम करने वाला एजेंट। Fe (OH) 2 के साथ सिंटर्ड। लोहे की जंग में मध्यवर्ती। इसका उपयोग पीले खनिज पेंट और एनामेल्स, एक निकास गैस अवशोषक, कार्बनिक संश्लेषण में उत्प्रेरक के लिए आधार के रूप में किया जाता है।

Fe (OH) 3 का यौगिक ज्ञात नहीं है (प्राप्त नहीं)।

सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:

फे २ ओ ३. एनН 2 ओ → ( 200-250 डिग्री सेल्सियस, -एच 2 हे) FeO (OH) → ( हवा में 560-700 डिग्री सेल्सियस, -H2O)→ फे 2 ओ 3

FeO (OH) + ZNS1 (dil.) = FeC1 3 + 2H 2 O

FeO (OH) → फ़े 2 हे 3 . राष्ट्रीय राजमार्ग 2 हे-कोलोइड(NaOH (संक्षिप्त))

FeO (OH) → एनएक 3 [एफई (ओएच) 6]सफेद, ना ५ और के ४, क्रमशः; दोनों ही मामलों में, समान संरचना और संरचना का एक नीला उत्पाद, Fе III, अवक्षेपित होता है। प्रयोगशाला में, इस तलछट को कहा जाता है हल्का नीला, या टर्नबुल का नीला:

फे 2+ + के + + 3- = केएफई III

फे 3+ + के + + 4- = केएफई III

प्रारंभिक अभिकर्मकों और प्रतिक्रिया उत्पाद के रासायनिक नाम:

K 3 Fe III - पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (III)

K 4 Fe III - पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (II)

Fе III - लोहा (III) पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (II)

इसके अलावा, थायोसाइनेट आयन NСS - Fe 3+ आयनों के लिए एक अच्छा अभिकर्मक है, लोहा (III) इसके साथ जुड़ता है, और एक चमकदार लाल ("खूनी") रंग दिखाई देता है:

Fe 3+ + 6NСS - = 3-

यह अभिकर्मक (उदाहरण के लिए, केएनसीएस नमक के रूप में) नल के पानी में लोहे (III) के निशान का भी पता लगा सकता है अगर यह अंदर से जंग से ढके लोहे के पाइप से गुजरता है।

सूत्र:

आयरन (II) सल्फेट, फेरस सल्फेट, FeSO 4 - सल्फ्यूरिक एसिड का नमक और 2-वैलेंस आयरन। कठोरता - २.

रसायन शास्त्र में, फेरस सल्फेट को क्रिस्टलीय हाइड्रेट कहा जाता है। लोहा (द्वितीय) सल्फेट... क्रिस्टल हल्के हरे रंग के होते हैं। इसका उपयोग कपड़ा उद्योग में, कृषि में कीटनाशक के रूप में, खनिज पेंट की तैयारी के लिए किया जाता है।

प्राकृतिक एनालॉग - खनिज मेलेनटेराइटिस; प्रकृति में, यह मोनोक्लिनोहेड्रल सिस्टम के क्रिस्टल में, हरे-पीले रंग में, स्मीयर या ड्रिप के रूप में होता है।

दाढ़ जन: १५१.९१ ग्राम / मोल

घनत्व: 1.8-1.9 ग्राम / सेमी³

पिघलने का तापमान: 400 डिग्री सेल्सियस

जल में घुलनशीलता: २५.६ ग्राम / १०० मिली

2-वैलेंट आयरन का सल्फेट 1.82 ° C से 56.8 ° C के तापमान पर जलीय घोल से FeSO 4 · 7H 2 O के हल्के हरे क्रिस्टल के रूप में छोड़ा जाता है, जिसे आयरन विट्रियल (क्रिस्टलीय हाइड्रेट) की तकनीक में कहा जाता है। 100 ग्राम पानी में घुल जाता है: 26.6 ग्राम निर्जल FeSO4 20 डिग्री सेल्सियस पर और 54.4 ग्राम 56 डिग्री सेल्सियस पर।

वायुमंडलीय ऑक्सीजन के प्रभाव में 2-वैलेंट आयरन सल्फेट के घोल समय के साथ ऑक्सीकृत हो जाते हैं, आयरन (III) सल्फेट में बदल जाते हैं:

12FeSO 4 + O 2 + 6H 2 O = 4Fe 2 (SO 4) 3 + 4Fe (OH) 3

480 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म करने पर विघटित हो जाता है:

2FeSO 4 → Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3

प्राप्त करना।

आयरन विट्रियल को स्क्रैप आयरन पर तनु सल्फ्यूरिक एसिड की क्रिया द्वारा, छत के लोहे की ट्रिमिंग आदि द्वारा तैयार किया जा सकता है। उद्योग में, यह एक उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त किया जाता है जब पतला एच 2 एसओ 4 लोहे की चादरें, तार आदि को हटाने के लिए नक़्क़ाशी की जाती है। कैल्सीन

Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2

एक और तरीका - ऑक्सीडेटिव रोस्टिंगपाइराइट:

2FeS 2 + 7O 2 + 2H 2 O = 2FeSO 4 + 2H 2 SO 4

गुणात्मक विश्लेषण।

लौह धनायन के लिए विश्लेषणात्मक प्रतिक्रियाएं (द्वितीय).

1. पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (III) के साथ क 3 लोहे (II) पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (III) ("टर्नबूलियन ब्लू") के गहरे नीले रंग के अवक्षेप के निर्माण के साथ, एसिड में अघुलनशील, Fe (OH) 3 (HF) के गठन के साथ क्षार द्वारा विघटित।

FeSO 4 + के 3 केएफई + के 2 एसओ 4

प्रतिक्रिया के लिए इष्टतम पीएच 2-3 है। प्रतिक्रिया भिन्नात्मक, अत्यधिक संवेदनशील है। Fe 3+ की उच्च सांद्रता हस्तक्षेप करती है।

2. अमोनियम सल्फाइड के साथ (एनएच 4 ) 2 एसएक काले अवक्षेप के गठन के साथ, में घुलनशील मजबूत अम्ल(जीएफ)।

FeSO 4 + (एनएच 4) 2 एस
FeS + (NH 4) 2 SO 4

३.२. सल्फेट आयन के लिए विश्लेषणात्मक प्रतिक्रियाएं।

1. समूह अभिकर्मक BaCl 2 + CaCl 2 या BaCl 2 (GF) के साथ।

सल्फेट आयन का आंशिक उद्घाटन एक अम्लीय वातावरण में किया जाता है, जिससे सीओ 3 2-, पीओ 4 3-, आदि के हस्तक्षेप प्रभाव को समाप्त करना संभव हो जाता है, और जब परीक्षण समाधान को 6 मोल / डीएम 3 के साथ उबाला जाता है। एस 2-, एसओ 3 2 -, एस 2 ओ 3 2--आयनों को हटाने के लिए एचसीएल, जो मौलिक सल्फर बना सकता है, जिसका अवक्षेप BaSO 4 के अवक्षेप के रूप में लिया जा सकता है। BaSO 4 अवक्षेप KMnO4 के साथ आइसोमॉर्फिक क्रिस्टल बनाने में सक्षम है और गुलाबी हो जाता है (प्रतिक्रिया की विशिष्टता बढ़ जाती है)।

क्रियाविधि 0.002 mol / dm . की उपस्थिति में प्रतिक्रिया करना 3 केएमएनओ 4 .

परीक्षण समाधान की 3-5 बूंदों में पोटेशियम परमैंगनेट, बेरियम क्लोराइड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के घोल की समान मात्रा डालें और 2-3 मिनट के लिए जोर से हिलाएं। जमने दें और घोल से अवक्षेप को अलग किए बिना, एच 2 ओ 2 के 3% घोल की 1-2 बूंदें मिलाएं और सेंट्रीफ्यूज करें। अवक्षेप गुलाबी रहना चाहिए, और अवक्षेप के ऊपर का घोल फीका पड़ जाना चाहिए।

2. सीसा एसीटेट के साथ।

इसलिए 4 2- + पंजाब 2+
पीबीएसओ 4

क्रियाविधि : सल्फेट घोल के 2 सेमी 3 में 0.5 सेमी 3 पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड और 0.5 सेमी 3 लेड एसीटेट के घोल में मिलाएं; अमोनियम एसीटेट या सोडियम हाइड्रॉक्साइड के संतृप्त घोल में घुलनशील, एक सफेद अवक्षेप बनता है।

पीबीएसओ 4  + 4 NaOH
ना २ + ना २ एसओ ४

स्ट्रोंटियम लवण के साथ - एक सफेद अवक्षेप का निर्माण, एसिड में अघुलनशील (सल्फाइट्स के विपरीत)।

इसलिए 4 2 - + सीनियर 2+
एसआरएसओ 4

क्रियाविधि : विश्लेषण किए गए घोल की 4-5 बूंदों में स्ट्रोंटियम क्लोराइड के केंद्रित घोल की 4-5 बूंदें मिलाएं, एक सफेद अवक्षेप निकलता है।

कैल्शियम लवण के साथ - जिप्सम CaSO 4 2H 2 O के सुई क्रिस्टल का निर्माण।

एसओ 4 2- + सीए 2+ + 2 एच 2 ओ
CaSO 4 2H 2 O

कार्यप्रणाली: एक कांच की स्लाइड पर विश्लेषण किए गए घोल और कैल्शियम नमक की बूंद-बूंद करके थोड़ा सुखाया जाता है। गठित क्रिस्टल की जांच माइक्रोस्कोप के तहत की जाती है।

मात्रात्मक विश्लेषण।

परमैंगनेटोमेट्री।

परमैंगनेटोमेट्रिक विधि द्वारा मोहर के नमक (NH 4) 2 Fe (SO 4) 2 6H 2 O के नमूने में लोहे के द्रव्यमान अंश का निर्धारण

(प्रत्यक्ष अनुमापन विकल्प)

निर्धारण लोहे (II) के ऑक्सीकरण पर पोटेशियम परमैंगनेट के साथ लोहे (III) पर आधारित है।

10 FeSO 4 + 2 केएमएनओ 4 + 8 एच 2 इसलिए 4 = 5 फे 2 (इसलिए 4 ) 3 + 2 एमएनएसओ 4 + के 2 इसलिए 4 + 8 एच 2 हे

एम (Fe) = 55.85 ग्राम / मोल

कार्यप्रणाली: मोहर के नमक का एक सटीक तौला भाग, 0.1 एम मोहर के नमक के घोल के 100 सेमी 3 की तैयारी के लिए आवश्यक है, मात्रात्मक रूप से 100 सेमी 3 की क्षमता के साथ एक वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में स्थानांतरित किया जाता है, पूरी तरह से आसुत जल की एक छोटी मात्रा में भंग कर दिया जाता है। विघटन, पानी के साथ निशान पर लाया गया, उभारा। परिणामी समाधान (व्यक्तिगत कार्य) का एक विभाज्य एक अनुमापन फ्लास्क में रखा जाता है, पतला सल्फ्यूरिक एसिड (1: 5) की एक समान मात्रा में जोड़ा जाता है और धीरे-धीरे पोटेशियम परमैंगनेट समाधान के साथ शीर्षक दिया जाता है जब तक कि समाधान थोड़ा गुलाबी न हो, 30 सेकंड के लिए स्थिर हो। .

आवेदन।

उत्पादन में प्रयुक्त स्याही;

रंगाई व्यवसाय में (पेंटिंग के लिए ऊनकाले रंग में);

लकड़ी के संरक्षण के लिए।

ग्रंथ सूची।

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पद्धतिगत निर्देश "गुणात्मक रासायनिक विश्लेषण", पर्म, 2003;

पद्धतिगत निर्देश "मात्रात्मक रासायनिक विश्लेषण", पर्म, 2004;

राबिनोविच वी.ए., खविन Z.Ya। संक्षिप्त रासायनिक संदर्भ पुस्तक, लेनिनग्राद, 1991;

"महान सोवियत विश्वकोश";

• पदनाम - फे (लौह);
• अवधि - IV;
• समूह - 8 (आठवीं);
• परमाणु द्रव्यमान - 55.845;
• परमाणु संख्या - 26;
• परमाणु त्रिज्या = 126 बजे;
• सहसंयोजक त्रिज्या = ११७ अपराह्न;
• इलेक्ट्रॉनों का वितरण - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2;
• गलनांक = १५३५ डिग्री सेल्सियस;
• क्वथनांक = 2750 डिग्री सेल्सियस;
• इलेक्ट्रोनगेटिविटी (पॉलिंग / एल्प्रेड और रोहोव) = 1.83 / 1.64;
• ऑक्सीकरण अवस्था: +8, +6, +4, +3, +2, +1, 0;
• घनत्व (एन। पर।) = 7.874 ग्राम / सेमी 3;
• मोलर आयतन = ७.१ सेमी ३ / मोल।

लौह यौगिक:

एल्युमिनियम के बाद आयरन पृथ्वी की पपड़ी (द्रव्यमान द्वारा 5.1%) में सबसे प्रचुर मात्रा में धातु है।

पृथ्वी पर, एक स्वतंत्र अवस्था में लोहा छोटी मात्रा में सोने की डली के रूप में पाया जाता है, साथ ही गिरे हुए उल्कापिंडों में भी पाया जाता है।

लौह युक्त खनिजों से लौह अयस्क जमा में लौह का खनन औद्योगिक रूप से किया जाता है: चुंबकीय, लाल, भूरा लौह अयस्क।

यह कहा जाना चाहिए कि लोहा कई प्राकृतिक खनिजों का हिस्सा है, जो उनके प्राकृतिक रंग का कारण बनता है। खनिजों का रंग लौह आयनों Fe 2+ / Fe 3+ की सांद्रता और अनुपात के साथ-साथ इन आयनों के आसपास के परमाणुओं पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, लोहे के आयनों की अशुद्धियों की उपस्थिति कई कीमती और अर्ध-कीमती पत्थरों के रंग को प्रभावित करती है: पुखराज (हल्के पीले से लाल तक), नीलम (नीले से गहरे नीले तक), एक्वामरीन (हल्के नीले से हरे नीले तक), आदि।

आयरन जानवरों और पौधों के ऊतकों में पाया जाता है, उदाहरण के लिए, एक वयस्क के शरीर में लगभग 5 ग्राम आयरन होता है। आयरन एक महत्वपूर्ण तत्व है, यह प्रोटीन हीमोग्लोबिन का हिस्सा है, जो फेफड़ों से ऊतकों और कोशिकाओं तक ऑक्सीजन के परिवहन में भाग लेता है। मानव शरीर में आयरन की कमी से एनीमिया (लोहे की कमी से होने वाला एनीमिया) विकसित हो जाता है।


चावल। लौह परमाणु की संरचना.

लोहे के परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 है (देखें परमाणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना)। शिक्षा के क्षेत्र में रासायनिक बन्धबाहरी 4s-स्तर पर स्थित 2 इलेक्ट्रॉन + 3d-sublevel (कुल 8 इलेक्ट्रॉन) के 6 इलेक्ट्रॉन अन्य तत्वों के साथ भाग ले सकते हैं, इसलिए, यौगिकों में, लोहा ऑक्सीकरण अवस्था +8, +6, +4, + ले सकता है। 3, +2, + 1, (सबसे आम +3, +2 हैं)। लोहे में औसत रासायनिक गतिविधि होती है।


चावल। आयरन ऑक्सीकरण कहता है: +2, +3।

लोहे के भौतिक गुण:

• चांदी-सफेद धातु;
• अपने शुद्ध रूप में, यह काफी नरम और प्लास्टिक है;
• अच्छी गर्मी और विद्युत चालकता है।

लोहा चार संशोधनों के रूप में मौजूद है (क्रिस्टल जाली की संरचना में भिन्न): α-लोहा; β-लोहा; -लोहा; -लोहा।

लौह रासायनिक गुण

• ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तापमान और ऑक्सीजन की एकाग्रता के आधार पर, विभिन्न उत्पादों या लोहे के ऑक्सीकरण उत्पादों के मिश्रण (FeO, Fe 2 O 3, Fe 3 O 4) का गठन किया जा सकता है:
  3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4;
• कम तापमान पर लोहे का ऑक्सीकरण:
  4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3;
• जल वाष्प के साथ प्रतिक्रिया करता है:
  3Fe + 4H 2 O = Fe 3 O 4 + 4H 2;
• सल्फर और क्लोरीन (फेरस सल्फाइड और क्लोराइड) के साथ गर्म करने पर बारीक पिसा हुआ लोहा प्रतिक्रिया करता है:
  Fe + S = FeS; 2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3;
• उच्च तापमान पर सिलिकॉन, कार्बन, फास्फोरस के साथ प्रतिक्रिया करता है:
  3Fe + C = Fe 3 C;
• अन्य धातुओं के साथ और अधातुओं के साथ, लोहा मिश्र धातु बना सकता है;
• लोहा कम सक्रिय धातुओं को उनके लवणों से विस्थापित करता है:
  Fe + CuCl 2 = FeCl 2 + Cu;
• तनु अम्लों के साथ, लोहा एक अपचायक के रूप में कार्य करता है, जिससे लवण बनता है:
  Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2;
• पतला नाइट्रिक एसिड के साथ, लोहा अपनी एकाग्रता (एन 2, एन 2 ओ, एनओ 2) के आधार पर विभिन्न एसिड कमी उत्पाद बनाता है।

लोहा प्राप्त करना और उसका उपयोग करना

औद्योगिक लोहा प्राप्त होता है गलानेकच्चा लोहा और इस्पात।

कच्चा लोहा सिलिकॉन, मैंगनीज, सल्फर, फास्फोरस, कार्बन के मिश्रण के साथ लोहे का एक मिश्र धातु है। कच्चा लोहा में कार्बन सामग्री 2% (स्टील में 2% से कम) से अधिक है।

शुद्ध लोहा प्राप्त होता है :

• कच्चा लोहा से बने ऑक्सीजन कन्वर्टर्स में;
• हाइड्रोजन और द्विसंयोजक कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ लोहे के आक्साइड की कमी;
• संबंधित लवणों का इलेक्ट्रोलिसिस।

लौह अयस्कों से लौह आक्साइड की कमी से पिग आयरन प्राप्त किया जाता है। पिग आयरन को ब्लास्ट फर्नेस में गलाया जाता है। ब्लास्ट फर्नेस कोक का उपयोग ऊष्मा स्रोत के रूप में करता है।

ब्लास्ट फर्नेस कई दसियों मीटर की ऊंचाई के साथ एक बहुत ही जटिल तकनीकी संरचना है। यह आग रोक ईंटों के साथ पंक्तिबद्ध है और एक बाहरी स्टील आवरण द्वारा संरक्षित है। 2013 तक, ग्वांगयांग स्टील प्लांट में पॉस्को स्टील कंपनी द्वारा दक्षिण कोरिया में सबसे बड़ा ब्लास्ट फर्नेस बनाया गया था (आधुनिकीकरण के बाद भट्ठी की मात्रा 6,000 क्यूबिक मीटर थी जिसकी वार्षिक क्षमता 5,700,000 टन थी)।


चावल। आग की भट्टी.

ब्लास्ट फर्नेस में पिग आयरन को गलाने की प्रक्रिया कई दशकों तक लगातार चलती है जब तक कि भट्टी अपने जीवन के अंत तक नहीं पहुंच जाती।


चावल। ब्लास्ट फर्नेस में पिग आयरन को गलाने की प्रक्रिया.

• परिष्कृत अयस्कों (चुंबकीय, लाल, भूरा लौह अयस्क) और कोक को ब्लास्ट फर्नेस के शीर्ष पर स्थित शीर्ष के माध्यम से डाला जाता है;
• कार्बन मोनोऑक्साइड (II) के प्रभाव में अयस्क से लोहे की कमी की प्रक्रिया एक ब्लास्ट फर्नेस (खदान) के मध्य भाग में 450-1100 ° C (लौह आक्साइड धातु में कम हो जाती है) के तापमान पर होती है:
  • 450-500 डिग्री सेल्सियस - 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2;
  • 600 ° C - Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2;
  • 800 ° C - FeO + CO = Fe + CO 2;
  • द्विसंयोजक आयरन ऑक्साइड का हिस्सा कोक द्वारा कम किया जाता है: FeO + C = Fe + CO।
• समानांतर में, सिलिकॉन और मैंगनीज ऑक्साइड की कमी की प्रक्रिया चल रही है (वे अशुद्धियों के रूप में लौह अयस्क में शामिल हैं), सिलिकॉन और मैंगनीज कच्चा लोहा का हिस्सा हैं:
  • SiO 2 + 2C = Si + 2CO;
  • एमएन 2 ओ 3 + 3 सी = 2 एमएन + 3सीओ।
• चूना पत्थर के थर्मल अपघटन के दौरान (ब्लास्ट फर्नेस में पेश किया गया), कैल्शियम ऑक्साइड बनता है, जो अयस्क में निहित सिलिकॉन और एल्यूमीनियम के ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है:
  • CaCO 3 = CaO + CO 2;
  • CaO + SiO 2 = CaSiO 3;
  • CaO + Al 2 O 3 = Ca (AlO 2) 2.
• 1100 डिग्री सेल्सियस पर, लोहे की कमी की प्रक्रिया बंद हो जाती है;
• शाफ्ट के नीचे स्टीमिंग है, ब्लास्ट फर्नेस का सबसे चौड़ा हिस्सा, जिसके नीचे एक कंधे का अनुसरण करता है, जिसमें कोक जलता है और गलाने के तरल उत्पाद बनते हैं - भट्ठी के बहुत नीचे जमा होने वाले पिग आयरन और स्लैग - चूल्हा ;
• 1500 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर चूल्हा के ऊपरी हिस्से में उड़ा हवा की एक धारा में कोक का गहन दहन होता है: सी + ओ 2 = सीओ 2;
• लाल-गर्म कोक से गुजरते हुए, कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) कार्बन मोनोऑक्साइड (II) में परिवर्तित हो जाता है, जो लोहे के लिए एक कम करने वाला एजेंट है (ऊपर देखें): CO 2 + C = 2CO;
• कैल्शियम सिलिकेट्स और एल्युमिनोसिलिकेट्स द्वारा निर्मित स्लैग कास्ट आयरन के ऊपर स्थित होते हैं, जो इसे ऑक्सीजन की क्रिया से बचाते हैं;
• चूल्हा के विभिन्न स्तरों पर स्थित विशेष छिद्रों के माध्यम से, कच्चा लोहा और लावा बाहर छुट्टी दे दी जाती है;
• अधिकांश कच्चा लोहा आगे की प्रक्रिया के लिए जाता है - स्टील गलाने।

कन्वर्टर विधि द्वारा स्टील को कच्चा लोहा और स्क्रैप धातु से पिघलाया जाता है (ओपन-चूल्हा पहले से ही अप्रचलित है, हालांकि यह अभी भी उपयोग किया जाता है) या इलेक्ट्रिक पिघलने (विद्युत भट्टियों, प्रेरण भट्टियों में)। प्रक्रिया का सार (कच्चा लोहा का पुनर्वितरण) ऑक्सीजन के साथ ऑक्सीकरण द्वारा कार्बन और अन्य अशुद्धियों की एकाग्रता को कम करना है।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, स्टील में कार्बन की मात्रा 2% से अधिक नहीं होती है। इसके कारण, कच्चा लोहा के विपरीत, स्टील काफी आसानी से जाली और लुढ़का हुआ होता है, जिससे उच्च कठोरता और ताकत के साथ इससे विभिन्न उत्पादों का निर्माण संभव हो जाता है।

स्टील की कठोरता एक विशेष स्टील ग्रेड और गर्मी उपचार स्थितियों में कार्बन सामग्री (अधिक कार्बन, स्टील जितना कठिन) पर निर्भर करती है। जब तड़के (धीमी गति से शीतलन) किया जाता है, तो स्टील नरम हो जाता है; जब बुझती है (बुझती है), तो स्टील बहुत कठोर होता है।

स्टील को वांछित विशिष्ट गुण देने के लिए, इसमें लिगेटिंग एडिटिव्स जोड़े जाते हैं: क्रोमियम, निकल, सिलिकॉन, मोलिब्डेनम, वैनेडियम, मैंगनीज, आदि।

राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के अधिकांश क्षेत्रों में कच्चा लोहा और इस्पात सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक सामग्री हैं।

लोहे की जैविक भूमिका:

• एक वयस्क के शरीर में लगभग 5 ग्राम आयरन होता है;
• हेमटोपोइएटिक अंगों के काम में लोहा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है;
• लोहा कई जटिल प्रोटीन परिसरों (हीमोग्लोबिन, मायोग्लोबिन, विभिन्न एंजाइम) का एक हिस्सा है।

विषय पर सार:

आयरन (III) सल्फेट





योजना:

परिचय

• 1 भौतिक गुण
• 2 प्रकृति में होना
  • २.१ मंगल
• 3 प्राप्त करना
• 4 रासायनिक गुण
• 5 उपयोग
नोट्स (संपादित करें)




परिचय

आयरन (III) सल्फेट(अव्य. फेरम सल्फ्यूरिकम ऑक्सीडेटम, यह। ईसेनसल्फैट (ऑक्सीड) फेरिसल्फैट ) - अकार्बनिक रासायनिक यौगिक, नमक, रासायनिक सूत्र -।




1. भौतिक गुण

निर्जल आयरन (III) सल्फेट - हल्का पीला, पैरामैग्नेटिक, मोनोक्लिनिक सिस्टम के बहुत हीड्रोस्कोपिक क्रिस्टल, स्पेस ग्रुप P2 1 / m, यूनिट सेल पैरामीटर ए= ०.८२९६ एनएम, बी= ०.८५१५ एनएम, सी= १.१६० एनएम, β = ९०.५ °, Z = ४। इस बात के प्रमाण हैं कि निर्जल आयरन सल्फेट ऑर्थोरोम्बिक और हेक्सागोनल संशोधनों का निर्माण करता है। चलो पानी और एसीटोन में घुल जाते हैं, इथेनॉल में नहीं घुलते हैं।

यह पानी से क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स Fe 2 (SO 4) 3 . के रूप में क्रिस्टलीकृत होता है एनएच 2 ओ, जहां एन= 12, 10, 9, 7, 6, 3. सबसे अधिक अध्ययन किया गया क्रिस्टलीय हाइड्रेट - आयरन (III) सल्फेट नॉनहाइड्रेट Fe 2 (SO 4) 3 9H 2 O - पीले हेक्सागोनल क्रिस्टल, यूनिट सेल पैरामीटर ए= १.०८५ एनएम, सी= १.७०३ एनएम, जेड = ४। यह पानी में अच्छी तरह से घुल जाता है (४४० ग्राम प्रति १०० ग्राम पानी) और इथेनॉल, एसीटोन में नहीं घुलता है। जलीय विलयनों में आयरन (III) सल्फेट हाइड्रोलिसिस के कारण लाल-भूरा हो जाता है।

गर्म होने पर, नॉनहाइड्रेट 98 ° C पर टेट्राहाइड्रेट में, 125 ° C पर - मोनोहाइड्रेट में और 175 ° C पर - निर्जल Fe 2 (SO 4) 3 में बदल जाता है, जो 600 ° से ऊपर Fe 2 O 3 और SO 3 में विघटित हो जाता है। सी।




2. प्रकृति में होना

मिश्रित लौह-एल्यूमीनियम सल्फेट युक्त खनिज को मायकासाइट (इंग्लैंड। मिकासाइट), साथ रासायनिक सूत्र(Fe 3+, Al 3+) 2 (SO 4) 3 आयरन (III) सल्फेट का खनिज रूप है। इस खनिज में फेरस सल्फेट का निर्जल रूप होता है, इसलिए यह प्रकृति में बहुत दुर्लभ है। उदाहरण के लिए, हाइड्रेटेड रूप सबसे आम हैं:

• कोक्विम्बिट (इंग्लैंड। कोक्विंबाइट) - Fe 2 (SO 4) 3 · 9H 2 O - नॉनहाइड्रेट - उनमें से सबसे आम है।
• पैराकोकिम्बिट (इंग्लैंड। पैराकोक्विंबाइट) - नॉनहाइड्रेट - इसके विपरीत - प्रकृति में सबसे दुर्लभ खनिज।
• कॉर्नेलाइट (इंग्लैंड। कॉर्नेलाइट) - हेप्टाहाइड्रेट - और क्यूस्टेडटाइट (इंग्लैंड। क्वेनस्टेडटाइट) - डिकाहाइड्रेट - भी दुर्लभ हैं।
• लौसेनाइट (इंग्लैंड। लौसेनाइट) एक हेक्सा- या पेंटाहाइड्रेट है, जो खराब अध्ययन किया गया खनिज है।

ऊपर सूचीबद्ध सभी प्राकृतिक लौह हाइड्रेट नाजुक यौगिक हैं और खुले होने पर जल्दी से नष्ट हो जाते हैं।




२.१. मंगल ग्रह

फेरस सल्फेट और जारोसाइट की खोज दो रोवर्स ने की थी: स्पिरिट और अपॉर्चुनिटी। ये पदार्थ मंगल की सतह पर मजबूत ऑक्सीकरण की स्थिति का संकेत हैं। मई 2009 में, स्पिरिट रोवर फंस गया क्योंकि यह ग्रह की नरम मिट्टी से होकर गुजरा और सामान्य मिट्टी की एक परत के नीचे छिपे लौह सल्फेट जमा से टकराया। इस तथ्य के कारण कि आयरन सल्फेट का घनत्व बहुत कम होता है, रोवर इतना गहरा फंस गया कि उसके शरीर का एक हिस्सा ग्रह की सतह को छू गया।




3. प्राप्त करना

उद्योग में, हवा में NaCl के साथ पाइराइट या मार्कासाइट को शांत करके आयरन (III) सल्फेट प्राप्त किया जाता है:

या सल्फ्यूरिक एसिड में आयरन (III) ऑक्साइड घोलें:

प्रयोगशाला अभ्यास में, आयरन (III) सल्फेट आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड से प्राप्त किया जा सकता है:

लोहे (II) सल्फेट को नाइट्रिक एसिड के साथ ऑक्सीकरण करके समान शुद्धता की तैयारी प्राप्त की जा सकती है:

ऑक्सीकरण ऑक्सीजन या सल्फर ऑक्साइड के साथ भी किया जा सकता है:

केंद्रित सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड आयरन सल्फाइड को आयरन (III) सल्फेट में ऑक्सीकृत करते हैं:

आयरन डाइसल्फ़ाइड को केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ ऑक्सीकृत किया जा सकता है:

आयरन (II) अमोनियम सल्फेट (मोहर का नमक) को पोटेशियम डाइक्रोमेट से भी ऑक्सीकृत किया जा सकता है। इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, चार सल्फेट एक साथ निकलते हैं - लोहा (III), क्रोमियम (III), अमोनिया और पोटेशियम, और पानी:

आयरन (III) सल्फेट को आयरन (II) सल्फेट के थर्मल अपघटन उत्पादों में से एक के रूप में प्राप्त किया जा सकता है:

तनु सल्फ्यूरिक एसिड के साथ फेरेट लोहे (III) सल्फेट में कम हो जाते हैं:

पेंटाहाइड्रेट को 70-175 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म करने से निर्जल आयरन (III) सल्फेट मिलेगा:

आयरन (II) सल्फेट को क्सीनन (III) ऑक्साइड जैसे विदेशी ऑक्सीकरण एजेंट के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है:




4. रासायनिक गुण

जलीय घोल में आयरन (III) सल्फेट मजबूत कटियन हाइड्रोलिसिस से गुजरता है, जबकि घोल लाल-भूरा हो जाता है:

गर्म पानीया भाप विघटित लोहा (III) सल्फेट:

गर्म करने पर निर्जल लोहा (III) सल्फेट विघटित हो जाता है:

क्षार समाधान लोहे (III) सल्फेट को विघटित करते हैं, प्रतिक्रिया उत्पाद क्षार एकाग्रता पर निर्भर करते हैं:

यदि आयरन (III) और आयरन (II) सल्फेट्स का एक विषुवतीय घोल क्षार के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो परिणाम एक जटिल आयरन ऑक्साइड होता है:

सक्रिय धातुएँ (जैसे मैग्नीशियम, जस्ता, कैडमियम, लोहा) लोहे को कम करती हैं (III) सल्फेट:

कुछ धातु सल्फाइड (उदाहरण के लिए, तांबा, कैल्शियम, टिन, सीसा, पारा) में जलीय घोलआयरन (III) सल्फेट को कम करें:

ऑर्थोफोस्फोरिक एसिड के घुलनशील लवण के साथ, यह अघुलनशील लोहा (III) फॉस्फेट (हेटरोसाइट) बनाता है:




5. उपयोग

• तांबे के अयस्कों के हाइड्रोमेटालर्जिकल प्रसंस्करण में एक अभिकर्मक के रूप में।
• सफाई के लिए एक कौयगुलांट के रूप में अपशिष्टनगर निगम और औद्योगिक अपशिष्ट।
• कपड़ों की रंगाई के लिए एक मोर्डेंट के रूप में।
• चमड़ा कमाना जब।
• स्टेनलेस ऑस्टेनिटिक स्टील्स, सोना-एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को चुनने के लिए।
• अयस्कों की उछाल को कम करने के लिए एक प्लवनशीलता नियामक के रूप में।
• चिकित्सा में, यह एक कसैले और हेमोस्टेटिक एजेंट के रूप में प्रयोग किया जाता है।
• रासायनिक उद्योग में एक ऑक्सीकरण एजेंट और उत्प्रेरक के रूप में।



आयरन (II) यौगिक

आयरन +2 की ऑक्सीकरण अवस्था वाले आयरन यौगिक अस्थिर होते हैं और आसानी से आयरन (III) डेरिवेटिव में ऑक्सीकृत हो जाते हैं।

Fe 2 O 3 + CO = 2FeO + CO 2।

आयरन (II) हाइड्रॉक्साइड Fe (OH) 2हौसले से अवक्षेपित में एक भूरा-हरा रंग होता है, पानी में नहीं घुलता है, 150 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर विघटित होता है, ऑक्सीकरण के कारण जल्दी से काला हो जाता है:

4Fe (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe (OH) 3.

हल्का दिखाता है उभयचर गुणमूल की प्रबलता के साथ, आसानी से गैर-ऑक्सीकरण एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है:

Fe (OH) 2 + 2HCl = FeCl 2 + 2H 2 O।

टेट्राहाइड्रॉक्सोफेरेट (II) बनाने के लिए गर्म करने पर केंद्रित क्षार समाधानों के साथ बातचीत करता है:

Fe (OH) 2 + 2NaOH = Na 2।

नाइट्रिक या केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ बातचीत करते समय, कम करने वाले गुण दिखाता है, लौह (III) लवण बनते हैं:

2Fe (OH) 2 + 4H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 6H 2 O।

यह वायुमंडलीय ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में एक क्षार समाधान के साथ लौह (द्वितीय) लवण की बातचीत से प्राप्त होता है:

FeSO 4 + 2NaOH = Fe (OH) 2 + Na 2 SO 4।

लौह (द्वितीय) लवण।आयरन (II) लगभग सभी आयनों के साथ लवण बनाता है। लवण आमतौर पर हरे क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स के रूप में क्रिस्टलीकृत होते हैं: Fe (NO 3) 2 6H 2 O, FeSO 4 7H 2 O, FeBr 2 6H 2 O, (NH 4) 2 Fe (SO 4) 2 6H 2 O (नमक मोरा) ), आदि। नमक के घोल का रंग हल्का हरा होता है और हाइड्रोलिसिस के कारण एक अम्लीय वातावरण होता है:

Fe 2+ + H 2 O = FeOH + + H +।

लवण के सभी गुण दिखाइए।

हवा में खड़े होने पर, वे घुलित ऑक्सीजन द्वारा लोहे (III) लवणों में धीरे-धीरे ऑक्सीकृत हो जाते हैं:

4FeCl 2 + O 2 + 2H 2 O = 4FeOHCl 2।

गुणात्मक प्रतिक्रियाप्रति कटियन Fe 2+ - पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (III) (लाल रक्त नमक) के साथ बातचीत:

FeSO 4 + K 3 = KFe + K 2 SO 4

फे 2+ + के + + 3- = केएफई

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक नीला अवक्षेप बनता है - लोहा (III) - पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (II)।

लोहे के लिए ऑक्सीकरण अवस्था +3 विशिष्ट है।

आयरन (III) ऑक्साइड Fe 2 O 3 -भूरा पदार्थ, तीन बहुरूपी संशोधनों में मौजूद है।




मुख्य की प्रबलता के साथ हल्के उभयचर गुण दिखाता है। एसिड के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है:

Fe 2 O 3 + 6HCl = 2FeCl 3 + 3H 2 O।

यह क्षार विलयनों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन संलयन पर यह फेराइट बनाता है:

Fe 2 O 3 + 2NaOH = 2NaFeO 2 + H 2 O।

ऑक्सीकरण और कम करने वाले गुण दिखाता है। गर्म होने पर, यह हाइड्रोजन या कार्बन मोनोऑक्साइड (II) के साथ कम हो जाता है, जो ऑक्सीकरण गुणों को प्रदर्शित करता है:

Fe 2 O 3 + H 2 = 2FeO + H 2 O,

Fe 2 O 3 + CO = 2FeO + CO 2।

एक क्षारीय माध्यम में मजबूत ऑक्सीडेंट की उपस्थिति में, यह कम करने वाले गुणों को प्रदर्शित करता है और आयरन (VI) डेरिवेटिव में ऑक्सीकृत होता है:

Fe 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH = 2K 2 FeO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O।

1400 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, विघटित हो जाता है:

6Fe 2 O 3 = 4Fe 3 O 4 + O 2।

यह लोहे (III) हाइड्रॉक्साइड के थर्मल अपघटन द्वारा प्राप्त किया जाता है:

2Fe (OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O

या पाइराइट के ऑक्सीकरण द्वारा:

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2।

FeCl 3 + 3KCNS = Fe (CNS) 3 + 3KCl,