இரும்பின் ஆக்ஸிஜனேற்ற பண்புகள். இயற்கையில் இரும்பு. இந்த சேர்மங்களின் வேதியியல் பண்புகள்

இரும்பு மற்றும் அதன் உலோகக் கலவைகளால் செய்யப்பட்ட முதல் தயாரிப்புகள் அகழ்வாராய்ச்சியின் போது கண்டுபிடிக்கப்பட்டன மற்றும் கிமு 4 ஆம் மில்லினியத்திற்கு முந்தையவை. அதாவது, பண்டைய எகிப்தியர்கள் மற்றும் சுமேரியர்கள் கூட இந்த பொருளின் விண்கல் படிவுகளை நகைகள் மற்றும் வீட்டுப் பொருட்கள் மற்றும் ஆயுதங்களை உருவாக்க பயன்படுத்தினர்.

இன்று, பல்வேறு வகையான இரும்பு கலவைகள், அதே போல் தூய உலோகம், மிகவும் பொதுவான மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள். 20 ஆம் நூற்றாண்டு இரும்பாக கருதப்பட்டதில் ஆச்சரியமில்லை. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, பிளாஸ்டிக் மற்றும் தொடர்புடைய பொருட்களின் வருகை மற்றும் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு முன்பு, இந்த கலவைதான் மனிதர்களுக்கு தீர்க்கமான முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. இந்த உறுப்பு என்ன, அது என்ன பொருட்களை உருவாக்குகிறது, இந்த கட்டுரையில் நாம் கருத்தில் கொள்வோம்.

இரசாயன உறுப்பு இரும்பு

அணுவின் கட்டமைப்பை நாம் கருத்தில் கொண்டால், முதலில் அதன் இருப்பிடத்தை கால அமைப்பில் குறிப்பிட வேண்டும்.

1. சாதாரண எண் - 26.
2. காலம் நான்காவது பெரியது.
3. எட்டாவது குழு, இரண்டாம் நிலை துணைக்குழு.
4. அணு எடை 55.847.
5. வெளிப்புறத்தின் அமைப்பு எலக்ட்ரான் ஷெல் 3d 6 4s 2 சூத்திரத்தால் குறிக்கப்படுகிறது.
6. - Fe.
7. பெயர் இரும்பு, சூத்திரத்தில் உள்ள வாசிப்பு "ஃபெரம்".
8. இயற்கையில், 54, 56, 57, 58 ஆகிய நிறை எண்களுடன் கேள்விக்குரிய தனிமத்தின் நான்கு நிலையான ஐசோடோப்புகள் உள்ளன.

இரசாயன தனிமம் இரும்பில் சுமார் 20 வெவ்வேறு ஐசோடோப்புகள் உள்ளன, அவை நிலையானவை அல்ல. கொடுக்கப்பட்ட அணு வெளிப்படுத்தக்கூடிய சாத்தியமான ஆக்சிஜனேற்றம் பின்வருமாறு:

உறுப்பு மட்டுமல்ல, அதன் பல்வேறு கலவைகள் மற்றும் உலோகக் கலவைகளும் முக்கியம்.

இயற்பியல் பண்புகள்

ஒரு எளிய பொருளாக, இரும்பு ஒரு உச்சரிக்கப்படும் உலோகத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. அதாவது, இது சாம்பல் நிறத்துடன் கூடிய வெள்ளி-வெள்ளை உலோகமாகும், இது அதிக அளவு நீர்த்துப்போகும் மற்றும் நீர்த்துப்போகும் தன்மை மற்றும் அதிக உருகும் மற்றும் கொதிநிலை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. பண்புகளை இன்னும் விரிவாகக் கருத்தில் கொண்டால், பின்:

• உருகும் புள்ளி - 1539 0 С;
• கொதிக்கும் - 2862 0 С;
• செயல்பாடு - சராசரி;
• பயனற்ற தன்மை - உயர்;
• உச்சரிக்கப்படும் காந்த பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது.

நிலைமைகள் மற்றும் வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளைப் பொறுத்து, இரும்பு உருவாகும் பல மாற்றங்கள் உள்ளன. படிக லட்டுகள் வேறுபடுவதிலிருந்து அவற்றின் இயற்பியல் பண்புகள் வேறுபடுகின்றன.

அனைத்து மாற்றங்களும் பல்வேறு வகையான படிக லட்டுகளின் கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் காந்த பண்புகளிலும் வேறுபடுகின்றன.

இரசாயன பண்புகள்

மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, எளிய பொருள் இரும்பு நடுத்தர இரசாயன செயல்பாட்டை வெளிப்படுத்துகிறது. இருப்பினும், நன்றாக சிதறிய நிலையில், அது காற்றில் சுய-பற்றவைக்கும் திறன் கொண்டது, மேலும் உலோகம் தூய ஆக்ஸிஜனில் எரிகிறது.

அரிப்பு திறன் அதிகமாக உள்ளது, எனவே இந்த பொருளின் கலவைகள் கலவை கலவைகளுடன் பூசப்பட்டிருக்கும். இரும்பு தொடர்பு கொள்ள முடியும்:

• அமிலங்கள்;
• ஆக்ஸிஜன் (காற்று உட்பட);
• சாம்பல்;
• ஆலசன்கள்;
• சூடுபடுத்தும் போது - நைட்ரஜன், பாஸ்பரஸ், கார்பன் மற்றும் சிலிக்கான் உடன்;
• குறைந்த செயலில் உள்ள உலோகங்களின் உப்புகளுடன், அவற்றை எளிய பொருட்களாகக் குறைத்தல்;
• கூர்மையான நீராவியுடன்;
• ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலையில் இரும்பு உப்புகளுடன் +3.

அத்தகைய செயல்பாட்டைக் காட்டும், உலோகம் பல்வேறு கலவைகளை உருவாக்க முடியும் என்பது வெளிப்படையானது, மாறுபட்ட மற்றும் துருவ பண்புகளில். அதனால் அது நடக்கும். இரும்பு மற்றும் அதன் கலவைகள் மிகவும் வேறுபட்டவை மற்றும் அறிவியல், தொழில்நுட்பம் மற்றும் தொழில்துறை மனித நடவடிக்கைகளின் பல்வேறு கிளைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

இயற்கையில் விநியோகம்

இயற்கை இரும்பு கலவைகள் மிகவும் பொதுவானவை, ஏனெனில் இது அலுமினியத்திற்குப் பிறகு நமது கிரகத்தில் இரண்டாவது பொதுவான உறுப்பு ஆகும். அதே நேரத்தில், அதன் தூய வடிவத்தில், உலோகம் மிகவும் அரிதானது, விண்கற்களின் ஒரு பகுதியாக, இது விண்வெளியில் அதன் பெரிய குவிப்புகளைக் குறிக்கிறது. முக்கிய நிறை தாதுக்கள், பாறைகள் மற்றும் தாதுக்களின் கலவையில் உள்ளது.

இயற்கையில் கேள்விக்குரிய தனிமத்தின் சதவீதத்தைப் பற்றி நாம் பேசினால், பின்வரும் புள்ளிவிவரங்களைக் கொடுக்கலாம்.

1. நிலப்பரப்பு கிரகங்களின் கோர்கள் - 90%.
2. பூமியின் மேலோட்டத்தில் - 5%.
3. பூமியின் மேலடுக்கில் - 12%.
4. பூமியின் மையப்பகுதியில் - 86%.
5. நதி நீரில் - 2 மி.கி./லி.
6. கடல் மற்றும் கடலில் - 0.02 mg / l.

மிகவும் பொதுவான இரும்பு கலவைகள் பின்வரும் தாதுக்களை உருவாக்குகின்றன:

• காந்தம்;
• லிமோனைட் அல்லது பழுப்பு இரும்பு தாது;
• விவியனைட்;
• பைரோடைட்;
• பைரைட்;
• சைடரைட்;
• மார்கசைட்;
• லெலிங்கைட்;
• மிஸ்பிகல்;
• milanterite மற்றும் பலர்.

இது இன்னும் நீண்ட பட்டியல், ஏனென்றால் அவற்றில் நிறைய உள்ளன. கூடுதலாக, மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட பல்வேறு உலோகக் கலவைகள் பரவலாக உள்ளன. இவை போன்ற இரும்பு கலவைகள், இது இல்லாமல் மக்களின் நவீன வாழ்க்கையை கற்பனை செய்வது கடினம். இவை இரண்டு முக்கிய வகைகளை உள்ளடக்கியது:

• வார்ப்பிரும்புகள்;
• ஆக.

பல நிக்கல் உலோகக் கலவைகளுக்கு இரும்பு ஒரு மதிப்புமிக்க கூடுதலாகும்.

இரும்பு (II) கலவைகள்

உருவாக்கும் தனிமத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை +2 ஆக உள்ளவை இதில் அடங்கும். அவை ஏராளமானவை, ஏனெனில் அவை அடங்கும்:

• ஆக்சைடு;
• ஹைட்ராக்சைடு;
• பைனரி கலவைகள்;
• சிக்கலான உப்புகள்;
• சிக்கலான கலவைகள்.

சூத்திரங்கள் இரசாயன கலவைகள், இதில் இரும்பு குறிப்பிடப்பட்ட அளவு ஆக்சிஜனேற்றத்தை வெளிப்படுத்துகிறது, ஒவ்வொரு வகுப்பிற்கும் தனிப்பட்டது. அவற்றில் மிக முக்கியமான மற்றும் பொதுவானவற்றைக் கவனியுங்கள்.

1. இரும்பு (II) ஆக்சைடு.கருப்பு தூள், தண்ணீரில் கரையாதது. இணைப்பின் தன்மை அடிப்படையானது. இது விரைவாக ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்ய முடியும், இருப்பினும், இது ஒரு எளிய பொருளாக எளிதாகக் குறைக்கப்படலாம். இது அமிலங்களில் கரைந்து தொடர்புடைய உப்புகளை உருவாக்குகிறது. ஃபார்முலா - FeO.
2. இரும்பு(II) ஹைட்ராக்சைடு.இது ஒரு வெள்ளை உருவமற்ற படிவு. அடிப்படைகளுடன் (காரங்கள்) உப்புகளின் எதிர்வினையால் உருவாகிறது. இது பலவீனமான அடிப்படை பண்புகளை காட்டுகிறது, இரும்பு கலவைகள் +3 ஆக காற்றில் விரைவாக ஆக்ஸிஜனேற்ற முடியும். ஃபார்முலா - Fe (OH) 2.
3. குறிப்பிட்ட ஆக்சிஜனேற்ற நிலையில் உள்ள ஒரு தனிமத்தின் உப்புகள்.அவர்கள், ஒரு விதியாக, தீர்வு ஒரு வெளிர் பச்சை நிறம், காற்றில் கூட நன்றாக ஆக்சிஜனேற்றம், கையகப்படுத்துதல் மற்றும் இரும்பு உப்புகளாக மாறிவிடும் 3. தண்ணீரில் கரைக்கவும். கலவைகளின் எடுத்துக்காட்டுகள்: FeCL 2 , FeSO 4 , Fe(NO 3) 2 .

   

   நியமிக்கப்பட்ட பொருட்களில் பல கலவைகள் நடைமுறை முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை. முதலில், (II). இது இரத்த சோகையுடன் மனித உடலுக்கு அயனிகளின் முக்கிய சப்ளையர் ஆகும். ஒரு நோயாளிக்கு இத்தகைய நோய் கண்டறியப்பட்டால், அவர் சிக்கலான தயாரிப்புகளை பரிந்துரைக்கிறார், இது கேள்விக்குரிய கலவையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இப்படித்தான் உடலில் இரும்புச்சத்து குறைபாடு நிரப்பப்படுகிறது.

   இரண்டாவதாக, அதாவது, இரும்பு (II) சல்பேட், தாமிரத்துடன் சேர்ந்து, பயிர்களில் விவசாய பூச்சிகளை அழிக்கப் பயன்படுகிறது. இந்த முறை ஒரு டஜன் ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக அதன் செயல்திறனை நிரூபித்து வருகிறது, எனவே இது தோட்டக்காரர்கள் மற்றும் தோட்டக்காரர்களால் மிகவும் பாராட்டப்படுகிறது.

   மோரா உப்பு

   இது இரும்பு மற்றும் அம்மோனியம் சல்பேட்டின் படிக ஹைட்ரேட் ஆகும். அதன் சூத்திரம் FeSO 4 * (NH 4) 2 SO 4 * 6H 2 O என எழுதப்பட்டுள்ளது. நடைமுறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் இரும்பு (II) கலவைகளில் ஒன்று. மனித பயன்பாட்டின் முக்கிய பகுதிகள் பின்வருமாறு.

   1. மருந்தியல்.
   2. அறிவியல் ஆராய்ச்சி மற்றும் ஆய்வக டைட்ரிமெட்ரிக் பகுப்பாய்வு (குரோமியம், பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட், வெனடியம் ஆகியவற்றின் உள்ளடக்கத்தை தீர்மானிக்க).
   3. மருந்து - நோயாளியின் உடலில் இரும்புச்சத்து இல்லாத உணவுக்கு ஒரு சேர்க்கையாக.
   4. மரப் பொருட்களின் செறிவூட்டலுக்கு, மோரா உப்பு சிதைவு செயல்முறைகளிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.

   இந்த பொருள் பயன்பாட்டைக் கண்டறியும் பிற பகுதிகள் உள்ளன. வெளிப்படுத்தப்பட்ட பண்புகளை முதலில் கண்டுபிடித்த ஜெர்மன் வேதியியலாளரின் நினைவாக இது அதன் பெயரைப் பெற்றது.

   இரும்பின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை கொண்ட பொருட்கள் (III)

   இரும்புச் சேர்மங்களின் பண்புகள், அதில் +3 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையை வெளிப்படுத்துகிறது, மேலே விவாதிக்கப்பட்டவற்றிலிருந்து சற்றே வித்தியாசமானது. எனவே, தொடர்புடைய ஆக்சைடு மற்றும் ஹைட்ராக்சைட்டின் தன்மை இனி அடிப்படை அல்ல, ஆனால் ஆம்போடெரிக் என்று உச்சரிக்கப்படுகிறது. முக்கிய பொருட்களின் விளக்கத்தை நாங்கள் தருகிறோம்.

   
   

   கொடுக்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகளில், நடைமுறைக் கண்ணோட்டத்தில், FeCL 3 * 6H 2 O அல்லது இரும்பு (III) குளோரைடு ஹெக்ஸாஹைட்ரேட் போன்ற படிக ஹைட்ரேட் முக்கியமானது. இரத்தப்போக்கு நிறுத்த மற்றும் இரத்த சோகையுடன் உடலில் இரும்பு அயனிகளை நிரப்ப இது மருத்துவத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

   இரும்பு(III) சல்பேட் பென்டாஹைட்ரேட் சுத்தம் செய்ய பயன்படுகிறது குடிநீர்ஏனெனில் அது ஒரு உறைவிப்பான் போல் செயல்படுகிறது.

   இரும்பு (VI) கலவைகள்

   இரும்பின் வேதியியல் சேர்மங்களின் சூத்திரங்கள், அது +6 இன் சிறப்பு ஆக்சிஜனேற்ற நிலையை வெளிப்படுத்துகிறது, பின்வருமாறு எழுதலாம்:

   • K 2 FeO 4 ;
   • Na 2 FeO 4 ;
   • MgFeO 4 மற்றும் பிற.

   அவை அனைத்திற்கும் பொதுவான பெயர் - ஃபெரேட்டுகள் - மற்றும் ஒரே மாதிரியான பண்புகள் உள்ளன (வலுவான குறைக்கும் முகவர்கள்). அவை கிருமி நீக்கம் செய்யக்கூடியவை மற்றும் பாக்டீரிசைடு விளைவைக் கொண்டிருக்கின்றன. இது தொழில்துறை அளவில் குடிநீர் சுத்திகரிப்புக்கு பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது.

   சிக்கலான கலவைகள்

   மிகவும் முக்கியமானது பகுப்பாய்வு வேதியியல்மேலும் சிறப்புப் பொருட்கள் மட்டுமல்ல. உப்புகளின் நீர் கரைசல்களில் உருவாகும். இவை இரும்பின் சிக்கலான கலவைகள். அவற்றில் மிகவும் பிரபலமான மற்றும் நன்கு படித்தவை பின்வருமாறு.

   1. பொட்டாசியம் ஹெக்ஸாசியனோஃபெரேட் (II) K 4 .கலவையின் மற்றொரு பெயர் மஞ்சள் இரத்த உப்பு. கரைசலில் இரும்பு அயனி Fe 3+ இன் தரமான தீர்மானத்திற்கு இது பயன்படுத்தப்படுகிறது. வெளிப்பாட்டின் விளைவாக, தீர்வு ஒரு அழகான பிரகாசமான நீல நிறத்தைப் பெறுகிறது, ஏனெனில் மற்றொரு வளாகம் உருவாகிறது - பிரஷியன் நீல KFe 3+. பண்டைய காலங்களிலிருந்து இது பயன்படுத்தப்படுகிறது
   2. பொட்டாசியம் ஹெக்ஸாசியனோஃபெரேட் (III) K 3 .மற்றொரு பெயர் சிவப்பு இரத்த உப்பு. இரும்பு அயனிகள் Fe 2+ ஐ தீர்மானிக்க இது ஒரு தரமான மறுபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, ஒரு நீல நிற படிவு உருவாகிறது, இது டர்ன்புல் நீலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. துணிக்கு சாயமாகவும் பயன்படுகிறது.

   

   கரிமப் பொருட்களில் இரும்பு

   இரும்பு மற்றும் அதன் கலவைகள், நாம் ஏற்கனவே பார்த்தபடி, நடைமுறை முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை பொருளாதார வாழ்க்கைநபர். இருப்பினும், இது தவிர, அவரது உயிரியல் பங்குஉடலில் குறைவாக இல்லை, மாறாக.

   ஒரு மிக முக்கியமான புரதம் உள்ளது, இதில் இந்த உறுப்பு உள்ளது. இது ஹீமோகுளோபின். ஆக்ஸிஜன் கொண்டு செல்லப்பட்டு சீரான மற்றும் சரியான நேரத்தில் எரிவாயு பரிமாற்றம் மேற்கொள்ளப்படுவது அவருக்கு நன்றி. எனவே, முக்கிய செயல்பாட்டில் இரும்பின் பங்கு - சுவாசம் - வெறுமனே மகத்தானது.

   

   மொத்தத்தில், மனித உடலில் சுமார் 4 கிராம் இரும்பு உள்ளது, இது தொடர்ந்து உட்கொள்ளும் உணவு மூலம் நிரப்பப்பட வேண்டும்.

இரும்பு என்பது கால அட்டவணையில் நான்காவது காலகட்டத்தின் எட்டாவது உறுப்பு ஆகும். அட்டவணையில் உள்ள அதன் எண் (அணு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) 26 ஆகும், இது அணுக்கருவில் உள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான் ஷெல்லில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை ஒத்துள்ளது. இது அதன் லத்தீன் சமமான முதல் இரண்டு எழுத்துக்களால் குறிக்கப்படுகிறது - Fe (lat. Ferrum - "ferrum" என வாசிக்கிறது). பூமியின் மேலோட்டத்தில் இரும்பு இரண்டாவது பொதுவான உறுப்பு ஆகும், சதவீதம் 4.65% (மிகவும் பொதுவானது அலுமினியம், அல்). அதன் சொந்த வடிவத்தில், இந்த உலோகம் மிகவும் அரிதானது, பெரும்பாலும் இது நிக்கலுடன் கலந்த தாதுவிலிருந்து வெட்டப்படுகிறது.

உடன் தொடர்பில் உள்ளது

இந்த கலவையின் தன்மை என்ன? ஒரு அணுவாக இரும்பு ஒரு உலோக படிக லட்டியைக் கொண்டுள்ளது, இது இந்த உறுப்பு மற்றும் மூலக்கூறு நிலைத்தன்மையைக் கொண்ட சேர்மங்களின் கடினத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது. இது தொடர்பாக இந்த உலோகம் ஒரு பொதுவானது திடமானஎடுத்துக்காட்டாக, பாதரசம் போலல்லாமல்.

எளிய பொருளாக இரும்பு- வெள்ளி நிற உலோகம், இந்த உறுப்புகளின் குழுவிற்கு பொதுவான பண்புகளுடன்: இணக்கத்தன்மை, உலோக பளபளப்பு மற்றும் நீர்த்துப்போகும் தன்மை. கூடுதலாக, இரும்பு அதிக வினைத்திறன் கொண்டது. பிந்தைய சொத்து அதிக வெப்பநிலை மற்றும் பொருத்தமான ஈரப்பதம் முன்னிலையில் இரும்பு மிக விரைவாக துருப்பிடிக்கிறது என்பதற்கு சான்றாகும். தூய ஆக்ஸிஜனில், இந்த உலோகம் நன்றாக எரிகிறது, அது மிகவும் சிறிய துகள்களாக நசுக்கப்பட்டால், அவை எரிக்கப்படுவது மட்டுமல்லாமல், தன்னிச்சையாக எரியும்.

பெரும்பாலும் நாம் இரும்பை தூய உலோகம் என்று அழைக்கிறோம், ஆனால் கார்பன் © கொண்ட உலோகக் கலவைகள், எடுத்துக்காட்டாக, எஃகு (<2,14% C) и чугун (>2.14% C). பெரிய தொழில்துறை முக்கியத்துவம் வாய்ந்த உலோகக்கலவைகள், இதில் உலோகக் கலவைகள் (நிக்கல், மாங்கனீசு, குரோமியம் மற்றும் பிற) சேர்க்கப்படுகின்றன, இதன் காரணமாக எஃகு துருப்பிடிக்காததாக மாறும், அதாவது, கலவையாகும். எனவே, இதன் அடிப்படையில், இந்த உலோகம் என்ன ஒரு விரிவான தொழில்துறை பயன்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது என்பது தெளிவாகிறது.

பண்பு Fe

இரும்பின் வேதியியல் பண்புகள்

இந்த உறுப்புகளின் அம்சங்களை இன்னும் விரிவாகக் கருதுவோம்.

ஒரு எளிய பொருளின் பண்புகள்

• அதிக ஈரப்பதத்தில் காற்றில் ஆக்சிஜனேற்றம் (அரிக்கும் செயல்முறை):

4Fe + 3O2 + 6H2O \u003d 4Fe (OH) 3 - இரும்பு (III) ஹைட்ராக்சைடு (ஹைட்ராக்சைடு)

• ஒரு கலப்பு ஆக்சைடு உருவாவதன் மூலம் ஆக்ஸிஜனில் இரும்பு கம்பியை எரித்தல் (இது +2 இன் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை மற்றும் +3 ஆக்சிஜனேற்ற நிலை ஆகிய இரண்டையும் கொண்ட ஒரு தனிமத்தைக் கொண்டுள்ளது):

3Fe+2O2 = Fe3O4 (இரும்பு அளவு). 160⁰C க்கு சூடாக்கும்போது எதிர்வினை சாத்தியமாகும்.

• தண்ணீருடன் தொடர்பு உயர் வெப்பநிலை(600-700⁰C):

3Fe+4H2O = Fe3O4+4H2

• உலோகங்கள் அல்லாத எதிர்வினைகள்:

அ) ஆலசன்களுடன் எதிர்வினை (முக்கியம்! இந்த தொடர்பு மூலம், உறுப்பு +3 இன் ஆக்சிஜனேற்ற நிலையைப் பெறுகிறது)

2Fe + 3Cl2 \u003d 2FeCl3 - ஃபெரிக் குளோரைடு

b) கந்தகத்துடனான எதிர்வினை (முக்கியமானது! இந்த இடைவினையில், உறுப்பு +2 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையைக் கொண்டுள்ளது)

இரும்பு (III) சல்பைடு - Fe2S3 மற்றொரு எதிர்வினையின் போது பெறலாம்:

Fe2O3+ 3H2S=Fe2S3+3H2O

c) பைரைட்டின் உருவாக்கம்

Fe + 2S \u003d FeS2 - பைரைட். இந்த கலவையை உருவாக்கும் தனிமங்களின் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் அளவிற்கு கவனம் செலுத்துங்கள்: Fe (+2), S (-1).

• Fe இன் வலதுபுறத்தில் உலோகச் செயல்பாட்டின் மின் வேதியியல் தொடரில் உலோக உப்புகளுடன் தொடர்பு:

Fe + CuCl2 \u003d FeCl2 + Cu - இரும்பு (II) குளோரைடு

• நீர்த்த அமிலங்களுடனான தொடர்பு (உதாரணமாக, ஹைட்ரோகுளோரிக் மற்றும் சல்பூரிக்):

Fe+HBr = FeBr2+H2

Fe+HCl = FeCl2+ H2

இந்த எதிர்வினைகள் +2 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையுடன் இரும்பை உருவாக்குகின்றன என்பதை நினைவில் கொள்க.

• வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்களான நீர்த்த அமிலங்களில், வெப்பமடையும் போது மட்டுமே எதிர்வினை சாத்தியமாகும்; குளிர் அமிலங்களில், உலோகம் செயலற்றதாக இருக்கும்:

Fe + H2SO4 (செறிவு) = Fe2 (SO4) 3 + 3SO2 + 6H2O

Fe+6HNO3 = Fe(NO3)3+3NO2+3H2O

• செறிவூட்டப்பட்ட காரங்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது மட்டுமே இரும்பின் ஆம்போடெரிக் பண்புகள் வெளிப்படுகின்றன:

Fe + 2KOH + 2H2O \u003d K2 + H2 - பொட்டாசியம் டெட்ராஹைட்ராக்ஸிஃபெரேட் (II) படிவுகள்.

ஒரு குண்டு வெடிப்பு உலையில் இரும்பு உருவாக்கும் செயல்முறை

• சல்பைட் மற்றும் கார்பனேட் தாதுக்கள் (உலோக ஆக்சைடுகளை தனிமைப்படுத்துதல்) வறுத்தல் மற்றும் அடுத்தடுத்த சிதைவு

FeS2 -> Fe2O3 (O2, 850 ⁰C, -SO2). இந்த எதிர்வினை கந்தக அமிலத்தின் தொழில்துறை தொகுப்பின் முதல் படியாகும்.

FeCO3 -> Fe2O3 (O2, 550−600 ⁰C, -CO2).

• எரியும் கோக் (அதிகமாக):

C (கோக்) + O2 (காற்று) —> CO2 (600−700 ⁰C)

CO2+С (கோக்) —> 2CO (750−1000 ⁰C)

• கார்பன் மோனாக்சைடுடன் ஆக்சைடு கொண்ட தாதுவை மீட்டெடுத்தல்:

Fe2O3 —> Fe3O4 (CO, -CO2)

Fe3O4 —> FeO (CO, -CO2)

FeO —> Fe(CO, -CO2)

• இரும்பின் கார்பரைசேஷன் (6.7% வரை) மற்றும் வார்ப்பிரும்பு உருகுதல் (t⁰உருகுதல் - 1145 ⁰C)

Fe (திட) + C (கோக்) -> வார்ப்பிரும்பு. எதிர்வினை வெப்பநிலை 900−1200⁰C ஆகும்.

வார்ப்பிரும்பு, சிமென்டைட் (Fe2C) மற்றும் கிராஃபைட் எப்போதும் தானியங்களின் வடிவத்தில் இருக்கும்.

Fe கொண்ட சேர்மங்களின் சிறப்பியல்பு

ஒவ்வொரு இணைப்பின் அம்சங்களையும் தனித்தனியாகப் படிப்போம்.

Fe3O4

கலப்பு அல்லது இரட்டை இரும்பு ஆக்சைடு, +2 மற்றும் +3 ஆகிய இரண்டின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை கொண்ட ஒரு தனிமத்தைக் கொண்டுள்ளது. Fe3O4 என்றும் அழைக்கப்படுகிறது இரும்பு ஆக்சைடு. இந்த கலவை அதிக வெப்பநிலையை எதிர்க்கும். நீர், நீராவியுடன் வினைபுரிவதில்லை. கனிம அமிலங்களால் சிதைக்கப்படுகிறது. அதிக வெப்பநிலையில் ஹைட்ரஜன் அல்லது இரும்பு மூலம் குறைக்கலாம். மேலே உள்ள தகவல்களிலிருந்து நீங்கள் புரிந்து கொள்ளக்கூடியது போல, இது இரும்பின் தொழில்துறை உற்பத்தியின் எதிர்வினை சங்கிலியில் ஒரு இடைநிலை தயாரிப்பு ஆகும்.

கனிம அடிப்படையிலான வண்ணப்பூச்சுகள், வண்ண சிமெண்ட் மற்றும் பீங்கான் பொருட்களின் உற்பத்தியில் நேரடியாக இரும்பு ஆக்சைடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. Fe3O4 என்பது எஃகு கருப்பாக்கி நீலமாக்குவதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. இரும்பை காற்றில் எரிப்பதன் மூலம் ஒரு கலப்பு ஆக்சைடு பெறப்படுகிறது (எதிர்வினை மேலே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது). ஆக்சைடுகளைக் கொண்ட ஒரு தாது மேக்னடைட் ஆகும்.

Fe2O3

இரும்பு(III) ஆக்சைடு, அற்பமான பெயர் - ஹெமாடைட், சிவப்பு-பழுப்பு கலவை. அதிக வெப்பநிலையை எதிர்க்கும். அதன் தூய வடிவத்தில், வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனுடன் இரும்பின் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது இது உருவாகாது. தண்ணீருடன் வினைபுரியாது, வீழ்படியும் ஹைட்ரேட்டுகளை உருவாக்குகிறது. நீர்த்த காரங்கள் மற்றும் அமிலங்களுடன் மோசமாக வினைபுரிகிறது. இது மற்ற உலோகங்களின் ஆக்சைடுகளுடன் கலக்கப்படலாம், ஸ்பைனல்களை உருவாக்குகிறது - இரட்டை ஆக்சைடுகள்.

சிவப்பு இரும்பு தாது வெடிப்பு உலை முறை மூலம் பன்றி இரும்பு தொழில்துறை உற்பத்தியில் ஒரு மூலப்பொருளாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது எதிர்வினையை துரிதப்படுத்துகிறது, அதாவது அம்மோனியா தொழிலில் இது ஒரு ஊக்கியாக உள்ளது. இது இரும்பு ஆக்சைடு போன்ற அதே பகுதிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கூடுதலாக, இது காந்த நாடாக்களில் ஒலி மற்றும் படங்களின் கேரியராகப் பயன்படுத்தப்பட்டது.

FeOH2

இரும்பு(II) ஹைட்ராக்சைடு, அமில மற்றும் அடிப்படை பண்புகள் இரண்டையும் கொண்ட ஒரு கலவை, பிந்தையது ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது, அதாவது இது ஆம்போடெரிக் ஆகும். பொருள் வெள்ளை நிறம், இது காற்றில் விரைவாக ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டு, இரும்பு (III) ஹைட்ராக்சைடாக "பழுப்பு நிறமாக மாறும்". வெப்பநிலைக்கு வெளிப்படும் போது சிதைகிறது. இது அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களின் பலவீனமான தீர்வுகளுடன் வினைபுரிகிறது. நாங்கள் தண்ணீரில் கரைக்க மாட்டோம். எதிர்வினையில் குறைக்கும் முகவராக செயல்படுகிறது. இது அரிப்பு எதிர்வினையில் ஒரு இடைநிலை தயாரிப்பு ஆகும்.

Fe2+ ​​மற்றும் Fe3+ அயனிகளைக் கண்டறிதல் ("தரமான" எதிர்வினைகள்)

அக்வஸ் கரைசல்களில் Fe2+ மற்றும் Fe3+ அயனிகளின் அங்கீகாரம் சிக்கலான சிக்கலான சேர்மங்களைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது - முறையே K3, சிவப்பு இரத்த உப்பு மற்றும் K4, மஞ்சள் இரத்த உப்பு. இரண்டு எதிர்வினைகளிலும், ஒரே அளவு கலவையுடன் நிறைவுற்ற நீல நிறத்தின் வீழ்படிவு உருவாகிறது, ஆனால் +2 மற்றும் +3 இன் வேலன்ஸ் கொண்ட இரும்பின் வேறுபட்ட நிலை உருவாகிறது. இந்த வீழ்படிவு பெரும்பாலும் பிரஷியன் நீலம் அல்லது டர்ன்புல் நீலம் என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது.

அயனி வடிவில் எழுதப்பட்ட எதிர்வினை

Fe2++K++3-  K+1Fe+2

Fe3++K++4-  K+1Fe+3

Fe3+ ஐ கண்டறிவதற்கான ஒரு நல்ல வினைப்பொருள் தியோசயனேட் அயன் (NCS-)

Fe3++ NCS-  3- - இந்த கலவைகள் பிரகாசமான சிவப்பு ("இரத்தம் தோய்ந்த") நிறத்தைக் கொண்டுள்ளன.

இந்த மறுஉருவாக்கம், எடுத்துக்காட்டாக, பொட்டாசியம் தியோசயனேட் (சூத்திரம் - KNCS), கரைசல்களில் இரும்புச் செறிவைக் கூட தீர்மானிக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. எனவே, குழாய் நீரை ஆய்வு செய்யும் போது குழாய்கள் துருப்பிடித்ததா என்பதை அவர் தீர்மானிக்க முடியும்.

இரும்பு வரலாற்றுக்கு முந்தைய காலங்களில் அறியப்பட்டது, ஆனால் அது மிகவும் பிற்காலத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது, ஏனெனில் இது சுதந்திர நிலையில் இயற்கையில் மிகவும் அரிதானது, மேலும் தாதுக்களிலிருந்து அதன் உற்பத்தி ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியில் மட்டுமே சாத்தியமானது. அநேகமாக, முதன்முறையாக, ஒரு நபர் விண்கல் இரும்புடன் பழகினார், பண்டைய மக்களின் மொழிகளில் அதன் பெயர்களால் சாட்சியமளிக்கப்படுகிறது: பண்டைய எகிப்திய "பெனி-பெட்" என்றால் "பரலோக இரும்பு"; பண்டைய கிரேக்க சைடரோஸ் லத்தீன் சிடஸ் (கேஸ் சைடரிஸ்) உடன் தொடர்புடையது - ஒரு நட்சத்திரம், ஒரு வான உடல். கிமு 14 ஆம் நூற்றாண்டின் ஹிட்டிட் நூல்களில். இ. வானத்திலிருந்து விழுந்த உலோகம் என்று இரும்பு குறிப்பிடப்படுகிறது. ரொமான்ஸ் மொழிகளில், ரோமானியர்களால் வழங்கப்பட்ட பெயரின் வேர் பாதுகாக்கப்பட்டுள்ளது (உதாரணமாக, பிரெஞ்சு ஃபெர், இத்தாலிய ஃபெரோ).

தாதுக்களில் இருந்து இரும்பை பெறும் முறை ஆசியாவின் மேற்குப் பகுதியில் கிமு 2 ஆம் மில்லினியத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இ.; அதன் பிறகு, பாபிலோன், எகிப்து, கிரீஸ் ஆகிய நாடுகளில் இரும்புப் பயன்பாடு பரவியது; மாற்றுவதற்கு வெண்கல வயதுஇரும்பு வயது வந்துவிட்டது. ஹோமர் (இலியாட்டின் 23 வது பாடலில்) வட்டு எறிதல் போட்டியில் வெற்றியாளருக்கு ஒரு இரும்பு அழ வட்டு மூலம் அச்சிலஸ் பரிசளித்தார் என்று கூறுகிறார். ஐரோப்பாவில் மற்றும் பண்டைய ரஷ்யா'பல நூற்றாண்டுகளாக இரும்பு பாலாடைக்கட்டி தயாரிக்கும் முறை மூலம் பெறப்பட்டது. ஒரு குழியில் கட்டப்பட்ட உலையில் கரியுடன் இரும்புத் தாது குறைக்கப்பட்டது; ஃபர்ஸுடன் காற்று அடுப்பில் செலுத்தப்பட்டது, குறைப்பு தயாரிப்பு - கிரிட்சு கசடுகளிலிருந்து சுத்தியல் அடிகளால் பிரிக்கப்பட்டது மற்றும் அதிலிருந்து பல்வேறு தயாரிப்புகள் போலியானவை. ஊதுவதற்கான முறைகள் மேம்படுத்தப்பட்டு, அடுப்பின் உயரம் அதிகரித்ததால், செயல்முறையின் வெப்பநிலை அதிகரித்தது மற்றும் இரும்பின் ஒரு பகுதி கார்பரைஸ் ஆனது, அதாவது வார்ப்பிரும்பு பெறப்பட்டது; இந்த ஒப்பீட்டளவில் உடையக்கூடிய தயாரிப்பு ஒரு கழிவுப் பொருளாகக் கருதப்பட்டது. எனவே வார்ப்பிரும்பு "சுஷ்கா", "பன்றி இரும்பு" - ஆங்கிலம். பன்றி இரும்பு. இரும்புத் தாது அல்ல, ஆனால் வார்ப்பிரும்பு அடுப்பில் ஏற்றப்படும்போது, ​​​​குறைந்த கார்பன் இரும்பு பூவும் பெறப்படுகிறது, மேலும் இதுபோன்ற இரண்டு-நிலை செயல்முறை மூல-கறைக்கப்பட்டதை விட அதிக லாபம் ஈட்டக்கூடியதாக மாறியது. 12-13 ஆம் நூற்றாண்டுகளில், கத்தி முறை ஏற்கனவே பரவலாக இருந்தது.

14 ஆம் நூற்றாண்டில், வார்ப்பிரும்பு மேலும் செயலாக்கத்திற்கான அரை முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பாக மட்டுமல்லாமல், பல்வேறு தயாரிப்புகளை வார்ப்பதற்கான ஒரு பொருளாகவும் உருகத் தொடங்கியது. அடுப்பை ஒரு தண்டு உலையாக ("டோம்னிட்சா") புனரமைப்பது, பின்னர் ஒரு குண்டு வெடிப்பு உலை, அதே காலகட்டத்திற்கு முந்தையது. 18 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில், எஃகு பெறுவதற்கான சிலுவை செயல்முறை ஐரோப்பாவில் பயன்படுத்தத் தொடங்கியது, இது இடைக்காலத்தின் ஆரம்ப காலத்தில் சிரியாவில் அறியப்பட்டது, ஆனால் பின்னர் அது மறக்கப்பட்டது. இந்த முறையின் மூலம், எஃகு அதிக பயனற்ற வெகுஜனத்திலிருந்து சிறிய பாத்திரங்களில் (crucibles) உலோகக் கட்டணத்தை உருகுவதன் மூலம் பெறப்பட்டது. 18 ஆம் நூற்றாண்டின் கடைசி காலாண்டில், வார்ப்பிரும்பை இரும்பாக மாற்றும் கொழுக்கட்டை செயல்முறை உமிழும் எதிரொலி உலையின் அடுப்பில் உருவாகத் தொடங்கியது. 18 ஆம் நூற்றாண்டின் மற்றும் 19 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில் ஏற்பட்ட தொழில்துறை புரட்சி, நீராவி இயந்திரத்தின் கண்டுபிடிப்பு, ரயில் பாதைகள், பெரிய பாலங்கள் மற்றும் நீராவி கப்பற்படை ஆகியவற்றின் கட்டுமானம் இரும்பு மற்றும் அதன் உலோகக் கலவைகளுக்கு மிகப்பெரிய தேவையை உருவாக்கியது. இருப்பினும், இரும்பு உற்பத்திக்கான அனைத்து முறைகளும் சந்தையின் தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய முடியவில்லை. எஃகு வெகுஜன உற்பத்தி 19 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில் மட்டுமே தொடங்கியது, அப்போது பெஸ்ஸெமர், தாமஸ் மற்றும் திறந்த-அடுப்பு செயல்முறைகள் உருவாக்கப்பட்டன. 20 ஆம் நூற்றாண்டில், மின்சார எஃகு தயாரிப்பு செயல்முறை எழுந்தது மற்றும் பரவலாகியது, உயர்தர எஃகு கிடைத்தது.

இயற்கையில் இரும்பு விநியோகம்.லித்தோஸ்பியரில் உள்ள உள்ளடக்கத்தின் அடிப்படையில் (எடையில் 4.65%), இரும்பு உலோகங்களில் இரண்டாவது இடத்தில் உள்ளது (அலுமினியம் முதல் இடத்தில் உள்ளது). இது பூமியின் மேலோட்டத்தில் தீவிரமாக இடம்பெயர்ந்து, சுமார் 300 தாதுக்களை (ஆக்சைடுகள், சல்பைடுகள், சிலிக்கேட்டுகள், கார்பனேட்டுகள், டைட்டனேட்டுகள், பாஸ்பேட்டுகள் போன்றவை) உருவாக்குகிறது. இரும்பு எடுக்கும் செயலில் பங்கேற்புமாக்மாடிக், ஹைட்ரோதெர்மல் மற்றும் ஹைப்பர்ஜீன் செயல்முறைகளில், அதன் பல்வேறு வகையான வைப்புகளை உருவாக்குவதோடு தொடர்புடையது. இரும்பு என்பது பூமியின் ஆழத்தின் ஒரு உலோகமாகும், இது மாக்மா படிகமயமாக்கலின் ஆரம்ப கட்டங்களில், அல்ட்ராபேசிக் (9.85%) மற்றும் அடிப்படை (8.56%) பாறைகளில் (கிரானைட்களில் 2.7% மட்டுமே உள்ளது) குவிகிறது. உயிர்க்கோளத்தில், இரும்பு பல கடல் மற்றும் கண்ட படிவுகளில் குவிந்து, வண்டல் தாதுக்களை உருவாக்குகிறது.

இரும்பின் புவி வேதியியலில் ஒரு முக்கிய பங்கு ரெடாக்ஸ் எதிர்வினைகளால் செய்யப்படுகிறது - 2-வேலண்ட் இரும்பை 3-வேலண்டாக மாற்றுவது மற்றும் நேர்மாறாக. உயிர்க்கோளத்தில், இருந்தால் கரிமப் பொருள் Fe 3+ ஆனது Fe 2+ ஆகக் குறைக்கப்பட்டு, எளிதில் இடம்பெயர்கிறது, மேலும் வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனை எதிர்கொள்ளும்போது, ​​Fe 2+ ஆக்சிஜனேற்றமடைந்து, ட்ரிவலன்ட் இரும்பு ஹைட்ராக்சைடுகளின் திரட்சியை உருவாக்குகிறது. 3-வேலன்ட் இரும்பின் பரவலான கலவைகள் சிவப்பு, மஞ்சள், பழுப்பு. இது பல வண்டல் பாறைகளின் நிறத்தையும் அவற்றின் பெயரையும் தீர்மானிக்கிறது - "சிவப்பு நிற உருவாக்கம்" (சிவப்பு மற்றும் பழுப்பு களிமண் மற்றும் களிமண், மஞ்சள் மணல் போன்றவை).

இரும்பின் இயற்பியல் பண்புகள்.நவீன தொழில்நுட்பத்தில் இரும்பின் முக்கியத்துவம் இயற்கையில் அதன் பரந்த விநியோகத்தால் மட்டுமல்ல, மிகவும் மதிப்புமிக்க பண்புகளின் கலவையாலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இது பிளாஸ்டிக், குளிர் மற்றும் சூடான நிலையில் எளிதில் போலியானது, உருட்டலாம், முத்திரையிடலாம் மற்றும் வரையலாம். கார்பன் மற்றும் பிற தனிமங்களைக் கரைக்கும் திறன் பல்வேறு இரும்புக் கலவைகளைப் பெறுவதற்கான அடிப்படையாகும்.

இரும்பு இரண்டு படிக லட்டுகளின் வடிவத்தில் இருக்கலாம்: α- மற்றும் γ-உடலை மையமாகக் கொண்ட கனசதுரம் (bcc) மற்றும் முகத்தை மையமாகக் கொண்ட கன சதுரம் (fcc). 910°Cக்குக் கீழே, α-Fe பிசிசி லேட்டிஸுடன் நிலையானது (a = 2.86645Å 20°C இல்). 910°C மற்றும் 1400°C இடையே, fcc லேட்டிஸுடன் γ-மாற்றம் நிலையானது (a = 3.64Å). 1400°Cக்கு மேல், δ-Fe bcc லட்டு (a = 2.94Å) மீண்டும் உருவாகிறது, இது உருகுநிலை (1539°C) வரை நிலையாக இருக்கும். α-Fe 769 °C (கியூரி புள்ளி) வரை ஃபெரோ காந்தமாக உள்ளது. γ-Fe மற்றும் δ-Fe ஆகிய மாற்றங்கள் பாரா காந்தம்.

வெப்பம் மற்றும் குளிரூட்டலின் போது இரும்பு மற்றும் எஃகு பாலிமார்பிக் மாற்றங்கள் 1868 இல் டி.கே செர்னோவ் என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. கார்பன் இரும்புடன் இடைநிலை திட தீர்வுகளை உருவாக்குகிறது, இதில் சி அணுக்கள் சிறிய அணு ஆரம் (0.77 Å) கொண்ட உலோக படிக லட்டியின் இடைவெளியில் அமைந்துள்ளன, இதில் பெரிய அணுக்கள் உள்ளன (Fe அணு ஆரம் 1.26 Å). γ-Fe இல் உள்ள கார்பனின் திடமான கரைசல் ஆஸ்டெனைட் என்றும், α-Fe இல் இது ஃபெரைட் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. γ-Fe இல் உள்ள கார்பனின் நிறைவுற்ற திடமான கரைசல் 1130 °C இல் 2.0% C வெகுஜனத்தைக் கொண்டுள்ளது; α-Fe 723 °C இல் 0.02-0.04% C மட்டுமே கரைகிறது, மேலும் அறை வெப்பநிலையில் 0.01% க்கும் குறைவானது. எனவே, ஆஸ்டெனைட் அணைக்கப்படும் போது, ​​மார்டென்சைட் உருவாகிறது - α-Fe இல் கார்பனின் மிகைப்படுத்தப்பட்ட திடமான கரைசல், இது மிகவும் கடினமானது மற்றும் உடையக்கூடியது. வெப்பமயமாதலுடன் தணிப்பது (உள் அழுத்தங்களைக் குறைக்க ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலைக்கு வெப்பப்படுத்துதல்) எஃகுக்கு தேவையான கடினத்தன்மை மற்றும் நீர்த்துப்போகும் கலவையை வழங்குவதை சாத்தியமாக்குகிறது.

இரும்பின் இயற்பியல் பண்புகள் அதன் தூய்மையைப் பொறுத்தது. தொழில்துறை இரும்பு பொருட்களில் இரும்பு பொதுவாக கார்பன், நைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன், ஹைட்ரஜன், சல்பர் மற்றும் பாஸ்பரஸ் ஆகியவற்றின் அசுத்தங்களுடன் சேர்ந்துள்ளது. மிகக் குறைந்த செறிவுகளில் கூட, இந்த அசுத்தங்கள் உலோகத்தின் பண்புகளை பெரிதும் மாற்றுகின்றன. எனவே, கந்தகம் சிவப்பு உடையக்கூடிய தன்மை, பாஸ்பரஸ் (10 -2% பி கூட) - குளிர் உடையக்கூடிய தன்மையை ஏற்படுத்துகிறது; கார்பன் மற்றும் நைட்ரஜன் பிளாஸ்டிசிட்டியை குறைக்கிறது, மேலும் ஹைட்ரஜன் இரும்பின் உடையக்கூடிய தன்மையை அதிகரிக்கிறது (ஹைட்ரஜன் உடையக்கூடிய தன்மை என அழைக்கப்படும்). அசுத்தங்களின் உள்ளடக்கத்தை 10 -7 - 10 -9% ஆகக் குறைப்பது உலோகத்தின் பண்புகளில் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது, குறிப்பாக நீர்த்துப்போகும் தன்மையை அதிகரிக்கிறது.

பின்வருபவை உடல் பண்புகள் 0.01% க்கும் குறைவான மொத்த அசுத்தம் கொண்ட உலோகத்துடன் முதன்மையாக தொடர்புடைய இரும்பு:

அணு ஆரம் 1.26Å

அயனி கதிர்கள் Fe 2+ 0.80Å, Fe 3+ 0.67Å

அடர்த்தி (20°C) 7.874 g/cm3

டி பேல் சுமார் 3200° செல்சியஸ்

நேரியல் விரிவாக்கத்தின் வெப்பநிலை குணகம் (20°C) 11.7 10 -6

வெப்ப கடத்துத்திறன் (25°C) 74.04 W/(m K)

இரும்பின் வெப்பத் திறன் அதன் அமைப்பு மற்றும் வெப்பநிலையுடன் சிக்கலான முறையில் ஏற்படும் மாற்றங்களைப் பொறுத்தது; சராசரி குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் (0-1000°C) 640.57 j/(kg K) .

மின் எதிர்ப்பாற்றல் (20°C) 9.7 10 -8 ஓம் மீ

மின் எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகம் (0-100°C) 6.51 10 -3

யங்ஸ் மாடுலஸ் 190-210 10 3 MN / m 2 (19-21 10 3 kgf / mm 2)

யங் மாடுலஸ் 4 10 -6 இன் வெப்பநிலை குணகம்

வெட்டு மாடுலஸ் 84.0 10 3 MN/m 2

குறுகிய கால இழுவிசை வலிமை 170-210 MN/m2

தொடர்புடைய நீட்சி 45-55%

பிரினெல் கடினத்தன்மை 350-450 MN/m2

மகசூல் வலிமை 100 MN/m2

தாக்க வலிமை 300 MN/m2

இரும்பின் வேதியியல் பண்புகள்.அணுவின் வெளிப்புற எலக்ட்ரான் ஷெல்லின் கட்டமைப்பு 3d 6 4s 2 ஆகும். இரும்பு ஒரு மாறி வேலன்சியை வெளிப்படுத்துகிறது (மிகவும் நிலையான கலவைகள் 2- மற்றும் 3-வேலண்ட் இரும்பு). ஆக்சிஜனுடன், இரும்பு ஆக்சைடு (II) FeO, ஆக்சைடு (III) Fe 2 O 3 மற்றும் ஆக்சைடு (II,III) Fe 3 O 4 (Fe 2 O 3 உடன் ஸ்பைனல் அமைப்பைக் கொண்ட FeO கலவை) ஆகியவற்றை உருவாக்குகிறது. சாதாரண வெப்பநிலையில் ஈரப்பதமான காற்றில் இரும்பு தளர்வான துருவால் மூடப்பட்டிருக்கும் (Fe 2 O 3 ·nH 2 O). அதன் போரோசிட்டி காரணமாக, துரு உலோகத்திற்கு ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஈரப்பதத்தை அணுகுவதைத் தடுக்காது, எனவே அதை மேலும் ஆக்சிஜனேற்றத்திலிருந்து பாதுகாக்காது. அதன் விளைவாக பல்வேறு வகையானஒவ்வொரு ஆண்டும் மில்லியன் கணக்கான டன் இரும்பு இழக்கப்படுகிறது. 200 °C க்கு மேல் வறண்ட காற்றில் இரும்பு சூடுபடுத்தப்படும் போது, ​​அது மிக மெல்லிய ஆக்சைடு படலத்தால் மூடப்பட்டிருக்கும், இது சாதாரண வெப்பநிலையில் அரிப்பிலிருந்து உலோகத்தை பாதுகாக்கிறது; இது இரும்பு - நீலத்தை பாதுகாக்கும் தொழில்நுட்ப முறையின் அடிப்படையாகும். நீராவியில் சூடாக்கப்படும் போது, ​​இரும்பு ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்பட்டு Fe 3 O 4 (570 °Cக்கு கீழே) அல்லது FeO (570 °Cக்கு மேல்) உருவாகி ஹைட்ரஜனை வெளியிடுகிறது.

ஹைட்ராக்சைடு Fe (OH) 2 ஆனது ஹைட்ரஜன் அல்லது நைட்ரஜனின் வளிமண்டலத்தில் Fe 2+ உப்புகளின் அக்வஸ் கரைசல்களில் காஸ்டிக் காரங்கள் அல்லது அம்மோனியாவின் செயல்பாட்டின் மூலம் ஒரு வெள்ளை படிவு வடிவமாக உருவாகிறது. காற்றுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​Fe(OH) 2 முதலில் பச்சை நிறமாக மாறி, பின்னர் கருப்பு நிறமாக மாறி, இறுதியாக விரைவில் சிவப்பு-பழுப்பு Fe(OH) 3 ஹைட்ராக்சைடாக மாறும். FeO ஆக்சைடு அடிப்படை பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது. ஆக்சைடு Fe 2 O 3 ஆம்போடெரிக் மற்றும் லேசான அமில செயல்பாடு உள்ளது; மேலும் அடிப்படை ஆக்சைடுகளுடன் வினைபுரியும் (உதாரணமாக, MgO உடன், இது ஃபெரைட்டுகளை உருவாக்குகிறது - Fe 2 O 3 nMeO வகை கலவைகள், இவை ஃபெரோ காந்த பண்புகளைக் கொண்டவை மற்றும் ரேடியோ எலக்ட்ரானிக்ஸில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அமில பண்புகள் 6-வேலண்ட் இரும்பிலும் உச்சரிக்கப்படுகின்றன. ஃபெரேட்டுகளின் வடிவத்தில் உள்ளது, எடுத்துக்காட்டாக K 2 FeO 4, இரும்பு அமிலத்தின் உப்புகள் இலவச நிலையில் தனிமைப்படுத்தப்படவில்லை.

இரும்பு எளிதில் ஹாலஜன்கள் மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஹைலைடுகளுடன் வினைபுரிந்து, குளோரைடுகள் FeCl 2 மற்றும் FeCl 3 போன்ற உப்புகளை அளிக்கிறது. இரும்பை கந்தகத்துடன் சூடாக்கும்போது, ​​FeS மற்றும் FeS 2 சல்பைடுகள் உருவாகின்றன. இரும்பு கார்பைடுகள் - Fe 3 C (சிமென்டைட்) மற்றும் Fe 2 C (இ-கார்பைடு) - குளிர்ச்சியின் போது இரும்பில் உள்ள கார்பனின் திடமான கரைசல்களிலிருந்து படிவு. Fe 3 C ஆனது திரவ இரும்பில் உள்ள கார்பனின் கரைசல்களிலிருந்தும் வெளியிடப்படுகிறது. அதிக அளவு C. நைட்ரஜன், கார்பன் போன்றது, இரும்புடன் இடைநிலை திடமான கரைசல்களை அளிக்கிறது; நைட்ரைடுகள் Fe 4 N மற்றும் Fe 2 N ஆகியவை அவற்றிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்படுகின்றன.ஹைட்ரஜனுடன், இரும்பு சற்றே நிலையான ஹைட்ரைடுகளை மட்டுமே தருகிறது, அதன் கலவை துல்லியமாக தீர்மானிக்கப்படவில்லை. வெப்பமடையும் போது, ​​இரும்பு சிலிக்கான் மற்றும் பாஸ்பரஸுடன் தீவிரமாக வினைபுரிந்து சிலிசைடுகளை உருவாக்குகிறது (எ.கா. Fe 3 Si மற்றும் பாஸ்பைடுகள் (எ.கா. Fe 3 P).

பல தனிமங்களைக் கொண்ட இரும்புச் சேர்மங்கள் (O, S மற்றும் பிற) ஒரு படிக அமைப்பை உருவாக்குகின்றன, அவை மாறி கலவையைக் கொண்டிருக்கின்றன (உதாரணமாக, மோனோசல்பைடில் உள்ள கந்தக உள்ளடக்கம் 50 முதல் 53.3 at.% வரை இருக்கலாம்). இது படிக அமைப்பில் உள்ள குறைபாடுகள் காரணமாகும். எடுத்துக்காட்டாக, இரும்பு ஆக்சைடில் (II), சில Fe 2+ அயனிகள் லேட்டிஸ் தளங்களில் Fe 3+ அயனிகளால் மாற்றப்படுகின்றன; மின் நடுநிலையைப் பராமரிக்க, Fe 2+ அயனிகளைச் சேர்ந்த சில லேட்டிஸ் தளங்கள் காலியாக இருக்கும்.

Fe = Fe 2+ + 2e எதிர்வினைக்கு அதன் உப்புகளின் நீர்வாழ் கரைசல்களில் இரும்பின் இயல்பான மின்முனை திறன் -0.44 V ஆகும், மேலும் Fe = Fe 3+ + 3e எதிர்வினைக்கு -0.036 V ஆகும். இவ்வாறு, தொடர் நடவடிக்கைகளில், இரும்பு ஹைட்ரஜனின் இடதுபுறத்தில் உள்ளது. இது H 2 வெளியீடு மற்றும் Fe 2+ அயனிகளின் உருவாக்கத்துடன் நீர்த்த அமிலங்களில் உடனடியாக கரைகிறது. நைட்ரிக் அமிலத்துடன் இரும்பின் தொடர்பு விசித்திரமானது. செறிவூட்டப்பட்ட HNO 3 (அடர்த்தி 1.45 g/cm 3) அதன் மேற்பரப்பில் ஒரு பாதுகாப்பு ஆக்சைடு படம் உருவாவதால் இரும்பை செயலிழக்கச் செய்கிறது; அதிக நீர்த்த HNO 3 இரும்பை Fe 2+ அல்லது Fe 3+ அயனிகளின் உருவாக்கத்துடன் கரைக்கிறது, NH 3 அல்லது N 2 மற்றும் N 2 O ஆக குறைக்கப்படுகிறது. காற்றில் உள்ள 2-வேலண்ட் இரும்பு உப்புகளின் தீர்வுகள் நிலையற்றவை - Fe 2+ படிப்படியாக ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது. Fe 3+ க்கு. நீராற்பகுப்பு காரணமாக இரும்பு உப்புகளின் அக்வஸ் கரைசல்கள் அமிலத்தன்மை கொண்டவை. Fe 3+ உப்புகளின் கரைசல்களுடன் thiocyanate அயனிகள் SCN-ஐச் சேர்ப்பது Fe(SCN) 3 இன் தோற்றத்தின் காரணமாக ஒரு பிரகாசமான இரத்த-சிவப்பு நிறத்தை அளிக்கிறது, இது Fe 3+ இன் 1 பகுதியின் இருப்பை சுமார் 10 இல் வெளிப்படுத்துவதை சாத்தியமாக்குகிறது. தண்ணீரின் 6 பாகங்கள். இரும்பு சிக்கலான சேர்மங்களின் உருவாக்கத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது.

இரும்பு பெறுதல்.தூய இரும்பு அதன் உப்புகளின் அக்வஸ் கரைசல்களின் மின்னாற்பகுப்பு அல்லது ஹைட்ரஜனுடன் அதன் ஆக்சைடுகளைக் குறைப்பதன் மூலம் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய அளவில் பெறப்படுகிறது. ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலையில் ஹைட்ரஜன், இயற்கை எரிவாயு அல்லது நிலக்கரி ஆகியவற்றுடன் தாது செறிவூட்டலில் இருந்து நேரடியாகக் குறைப்பதன் மூலம் போதுமான தூய்மையான இரும்பின் உற்பத்தி படிப்படியாக அதிகரித்து வருகிறது.

இரும்பின் பயன்பாடு.இரும்பு மிக முக்கியமான உலோகம் நவீன தொழில்நுட்பம். அதன் தூய வடிவத்தில், அதன் குறைந்த வலிமை காரணமாக, இரும்பு நடைமுறையில் பயன்படுத்தப்படவில்லை, இருப்பினும் எஃகு அல்லது வார்ப்பிரும்பு பொருட்கள் அன்றாட வாழ்க்கையில் "இரும்பு" என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இரும்பின் பெரும்பகுதி மிகவும் மாறுபட்ட கலவைகள் மற்றும் பண்புகளுடன் உலோகக் கலவைகளின் வடிவத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அனைத்து உலோகப் பொருட்களிலும் இரும்புக் கலவைகள் தோராயமாக 95% ஆகும். கார்பன் நிறைந்த உலோகக்கலவைகள் (எடையில் 2% க்கு மேல்) - வார்ப்பிரும்பு, இரும்புச்சத்து நிறைந்த தாதுக்களில் இருந்து வெடிப்பு உலைகளில் உருகப்படுகிறது. அதிகப்படியான கார்பனை ஆக்சிஜனேற்றம் செய்து (எரித்து), தீங்கு விளைவிக்கும் அசுத்தங்களை (முக்கியமாக S, P, O) நீக்கி, சேர்ப்பதன் மூலம் பல்வேறு தரங்களின் எஃகு (எடையில் 2%க்கும் குறைவான கார்பன் உள்ளடக்கம்) வார்ப்பிரும்பு மற்றும் மின்சார உலைகள் மற்றும் மாற்றிகளில் இருந்து உருக்கப்படுகிறது. கலவை கூறுகள். உயர்-அலாய் இரும்புகள் (நிக்கல், குரோமியம், டங்ஸ்டன் மற்றும் பிற கூறுகளின் அதிக உள்ளடக்கத்துடன்) மின்சார வில் மற்றும் தூண்டல் உலைகளில் உருகப்படுகின்றன. வெற்றிடம் மற்றும் எலக்ட்ரோஸ்லாக் ரீமெல்டிங், பிளாஸ்மா மற்றும் எலக்ட்ரான்-பீம் உருகுதல் போன்ற புதிய செயல்முறைகள், குறிப்பாக முக்கியமான நோக்கங்களுக்காக இரும்புகள் மற்றும் இரும்பு கலவைகள் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உலோகத்தின் உயர் தரம் மற்றும் செயல்முறையின் தன்னியக்கத்தை உறுதி செய்யும் தொடர்ந்து இயங்கும் அலகுகளில் எஃகு உருகுவதற்கான முறைகள் உருவாக்கப்படுகின்றன.

இரும்பின் அடிப்படையில், அதிக மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை, வெற்றிட மற்றும் உயர் அழுத்தங்கள், ஆக்கிரமிப்பு ஊடகங்கள், உயர் மாற்று மின்னழுத்தங்கள், அணுக்கதிர் கதிர்வீச்சு போன்றவற்றைத் தாங்கக்கூடிய பொருட்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன. இரும்பு மற்றும் அதன் கலவைகளின் உற்பத்தி தொடர்ந்து வளர்ந்து வருகிறது.

பண்டைய காலங்களிலிருந்து எகிப்து, மெசபடோமியா மற்றும் இந்தியாவில் இரும்பு ஒரு கலைப் பொருளாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இடைக்காலத்தில் இருந்து, ஐரோப்பிய நாடுகளில் (இங்கிலாந்து, பிரான்ஸ், இத்தாலி, ரஷ்யா மற்றும் பிற) பல உயர் கலை இரும்பு பொருட்கள் பாதுகாக்கப்பட்டுள்ளன - போலி வேலிகள், கதவு கீல்கள், சுவர் அடைப்புக்குறிகள், வானிலை வேன்கள், மார்பு பொருத்துதல்கள், விளக்குகள். தண்டுகளிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் தயாரிப்புகள் மற்றும் துளையிடப்பட்ட தாள் இரும்பு (பெரும்பாலும் மைக்கா லைனிங் கொண்ட) தயாரிப்புகள் சமதள வடிவங்கள், தெளிவான நேரியல்-கிராஃபிக் நிழல் மற்றும் ஒளி-காற்று பின்னணியில் திறம்பட தெரியும். 20 ஆம் நூற்றாண்டில், லட்டுகள், வேலிகள், திறந்தவெளி உள்துறை பகிர்வுகள், மெழுகுவர்த்திகள் மற்றும் நினைவுச்சின்னங்கள் தயாரிக்க இரும்பு பயன்படுத்தப்பட்டது.

உடலில் இரும்புச்சத்து.அனைத்து விலங்குகளின் உயிரினங்களிலும் மற்றும் தாவரங்களிலும் இரும்பு உள்ளது (சராசரியாக சுமார் 0.02%); முக்கியமாக ஆக்ஸிஜன் பரிமாற்றம் மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்ற செயல்முறைகளுக்கு இது அவசியம். உயிரினங்கள் (செறிவூட்டிகள் என்று அழைக்கப்படுபவை) அதிக அளவில் குவிக்கும் திறன் கொண்டவை (உதாரணமாக, இரும்பு பாக்டீரியா - 17-20% இரும்பு வரை). விலங்கு மற்றும் தாவர உயிரினங்களில் உள்ள அனைத்து இரும்பும் புரதங்களுடன் தொடர்புடையது. இரும்புச் சத்து குறைவினால் வளர்ச்சித் தாமதம் மற்றும் குளோரோபில் உற்பத்தி குறைவதோடு தாவர குளோரோசிஸ் ஏற்படுகிறது. அதிகப்படியான இரும்பு தாவரங்களின் வளர்ச்சியில் தீங்கு விளைவிக்கும், எடுத்துக்காட்டாக, அரிசி பூக்களின் மலட்டுத்தன்மை மற்றும் குளோரோசிஸை ஏற்படுத்துகிறது. கார மண்ணில், தாவர வேர்களுக்கு அணுக முடியாத இரும்பு கலவைகள் உருவாகின்றன, மேலும் தாவரங்கள் அதை போதுமான அளவில் பெறுவதில்லை; அமில மண்ணில், இரும்பு அதிகமாக கரையக்கூடிய சேர்மங்களாக செல்கிறது. மண்ணில் ஒருங்கிணைக்கக்கூடிய இரும்புச் சேர்மங்களின் குறைபாடு அல்லது அதிகமாக இருந்தால், தாவர நோய்கள் பெரிய பகுதிகளில் காணப்படுகின்றன.

உணவு (கல்லீரல், இறைச்சி, முட்டை, பருப்பு வகைகள், ரொட்டி, தானியங்கள், கீரை மற்றும் பீட்) இரும்புச்சத்து விலங்குகள் மற்றும் மனிதர்களின் உடலில் நுழைகிறது. பொதுவாக, ஒரு நபர் 60-110 மில்லிகிராம் இரும்புச்சத்தை உணவில் பெறுகிறார், இது அவரது தினசரி தேவையை கணிசமாக மீறுகிறது. உணவுடன் உட்கொண்ட இரும்பை உறிஞ்சுவது சிறுகுடலின் மேல் பகுதியில் நிகழ்கிறது, அது புரதத்துடன் பிணைக்கப்பட்ட வடிவத்தில் இரத்தத்தில் நுழைந்து, இரத்தத்துடன் பல்வேறு உறுப்புகள் மற்றும் திசுக்களுக்கு கொண்டு செல்லப்படுகிறது, அங்கு அது ஒரு வடிவத்தில் டெபாசிட் செய்யப்படுகிறது. இரும்பு-புரத வளாகம் - ஃபெரிடின். உடலில் இரும்பின் முக்கிய கிடங்கு கல்லீரல் மற்றும் மண்ணீரல் ஆகும். ஃபெரிடின் காரணமாக, உடலின் அனைத்து இரும்புச்சத்து கொண்ட சேர்மங்களும் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன: சுவாச நிறமி ஹீமோகுளோபின் எலும்பு மஜ்ஜையில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது, மயோகுளோபின் தசைகளில் தொகுக்கப்படுகிறது, சைட்டோக்ரோம்கள் மற்றும் பிற இரும்புச்சத்து கொண்ட நொதிகள் பல்வேறு திசுக்களில் தொகுக்கப்படுகின்றன. இரும்புச்சத்து உடலில் இருந்து முக்கியமாக பெரிய குடலின் சுவர் வழியாகவும் (மனிதர்களில், ஒரு நாளைக்கு சுமார் 6-10 மி.கி.) மற்றும் சிறுநீரகங்கள் மூலம் சிறிய அளவில் வெளியேற்றப்படுகிறது. உடலின் இரும்புத் தேவை வயதுக்கு ஏற்ப மாறுகிறது உடல் நிலை. 1 கிலோ எடைக்கு, குழந்தைகளுக்கு - 0.6, பெரியவர்கள் - 0.1 மற்றும் கர்ப்பிணிப் பெண்களுக்கு - ஒரு நாளைக்கு 0.3 மி.கி. விலங்குகளில், இரும்பின் தேவை தோராயமாக (உணவின் 1 கிலோ உலர்ந்த பொருளுக்கு): கறவை மாடுகளுக்கு - குறைந்தது 50 மி.கி, இளம் விலங்குகளுக்கு - 30-50 மி.கி; பன்றிக்குட்டிகளுக்கு - 200 மி.கி வரை, கர்ப்பிணிப் பன்றிகளுக்கு - 60 மி.கி.

பிராஷ்னிகோவா அல்லா மிகைலோவ்னா,

GBOU மேல்நிலைப் பள்ளி எண் 332

செயின்ட் பீட்டர்ஸ்பர்க்கின் நெவ்ஸ்கி மாவட்டம்

இந்த கையேடு "இரும்பு வேதியியல்" என்ற தலைப்பில் கேள்விகளைக் கருதுகிறது. பாரம்பரிய கோட்பாட்டு சிக்கல்களுக்கு மேலதிகமாக, அடிப்படை நிலைக்கு அப்பால் செல்லும் பிரச்சினைகள் கருதப்படுகின்றன. சுயமதிப்பீட்டு வினாக்கள் சேர்க்கப்பட்டுள்ளன, இது மாணவர்கள் சம்பந்தப்பட்டவற்றின் தேர்ச்சியின் அளவை சரிபார்க்க உதவுகிறது கல்வி பொருள்தேர்வுக்கான தயாரிப்பில்.

அத்தியாயம் 1. இரும்பு ஒரு எளிய பொருள்.

இரும்பு அணுவின் அமைப்பு .

இரும்பு என்பது ஒரு டி-உறுப்பாகும், இது குழு VIII இன் பக்க துணைக்குழுவில் அமைந்துள்ளது கால அமைப்பு. இயற்கையில் மிகவும் பொதுவான உலோகம் பிறகுஅலுமினியம். இது பல கனிமங்களின் ஒரு பகுதியாகும்: பழுப்பு இரும்பு தாது (ஹெமாடைட்) Fe 2 O 3, காந்த இரும்பு தாது (மேக்னடைட்) Fe 3 O 4, பைரைட் FeS 2.

மின்னணு அமைப்பு : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 .

வேலன்ஸ் : II, III, (IV).

ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகள்: 0, +2, +3, +6 (ஃபெரேட்டுகள் K 2 FeO 4 இல் மட்டும்).

உடல் பண்புகள்.

இரும்பு ஒரு பளபளப்பான, வெள்ளி-வெள்ளை உலோகம், எம்.பி. - 1539 0 சி.

ரசீது.

ஹைட்ரஜனுடன் ஆக்சைடுகளை சூடாக்கும்போது குறைப்பதன் மூலமும், அதன் உப்புகளின் கரைசல்களின் மின்னாற்பகுப்பினாலும் தூய இரும்பைப் பெறலாம். டொமைன் செயல்முறை - கார்பன் (வார்ப்பிரும்பு மற்றும் எஃகு) உடன் உலோகக் கலவைகள் வடிவில் இரும்பைப் பெறுதல்:

1) 3Fe 2 O 3 + CO → 2Fe 3 O 4 + CO 2

2) Fe 3 O 4 + CO → 3FeO + CO 2

3) FeO + CO → Fe + CO 2

இரசாயன பண்புகள்.

I. உடன் தொடர்பு எளிய பொருட்கள்- அல்லாத உலோகங்கள்

1) குளோரின் மற்றும் கந்தகத்துடன் (சூடாக்கும் போது). வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர் மூலம், குளோரின் இரும்பை Fe 3+ ஆகவும், பலவீனமான ஒன்று - சல்பர் - Fe 2+ ஆகவும் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்கிறது:

2Fe 2 + 3Cl → 2FeCl 3

2) நிலக்கரி, சிலிக்கான் மற்றும் பாஸ்பரஸுடன் (அதிக வெப்பநிலையில்).

3) வறண்ட காற்றில், இது ஆக்ஸிஜனால் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டு, அளவை உருவாக்குகிறது - இரும்பு (II) மற்றும் (III) ஆக்சைடுகளின் கலவை:

3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4 (FeO Fe 2 O 3)

II. சிக்கலான பொருட்களுடன் தொடர்பு.

1) ஈரமான காற்றில் இரும்பின் அரிப்பு (துருப்பிடித்தல்):

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O → 4Fe(OH) 3

அதிக வெப்பநிலையில் (700 - 900 0 C) ஆக்ஸிஜன் இல்லாத நிலையில், இரும்பு நீராவியுடன் வினைபுரிந்து, அதிலிருந்து ஹைட்ரஜனை இடமாற்றம் செய்கிறது:

3Fe+ 4H 2 O → Fe 3 O 4 + 4H 2

2) நீர்த்த ஹைட்ரோகுளோரிக் மற்றும் சல்பூரிக் அமிலங்களிலிருந்து ஹைட்ரஜனை இடமாற்றம் செய்கிறது:

Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2

Fe + H 2 SO 4 (razb.) \u003d FeSO 4 + H 2

அதிக செறிவூட்டப்பட்ட சல்பூரிக் மற்றும் நைட்ரிக் அமிலங்கள் அதன் செயலற்ற தன்மை காரணமாக சாதாரண வெப்பநிலையில் இரும்புடன் வினைபுரிவதில்லை.

நீர்த்த நைட்ரிக் அமிலத்துடன், இரும்பு Fe 3+ ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது, HNO 3 குறைப்பு தயாரிப்புகள் அதன் செறிவு மற்றும் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது:

8Fe + 30HNO 3 (மிகவும் டிசம்பர்.) → 8Fe(NO 3) 3 + 3NH 4 NO 3 + 9H 2 O

Fe + 4HNO 3 (வேறுபாடு.) → Fe (NO 3) 3 + NO + 2H 2 O

Fe + 6HNO 3 (conc.) → (வெப்பநிலை) Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

3) உலோக மின்னழுத்தங்களின் மின்வேதியியல் தொடரில் இரும்பின் வலதுபுறத்தில் உலோக உப்புகளின் தீர்வுகளுடன் எதிர்வினை:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

அத்தியாயம்2. இரும்பு (II) கலவைகள்.

இரும்பு ஆக்சைடு(II) .

FeO ஆக்சைடு ஒரு கருப்பு தூள், தண்ணீரில் கரையாதது.

ரசீது.

கார்பன் மோனாக்சைட்டின் (II) செயல்பாட்டின் மூலம் 500 0 C இல் இரும்பு ஆக்சைடு (III) இலிருந்து மீட்பது:

Fe 2 O 3 + CO → 2FeO + CO 2

இரசாயன பண்புகள்.

முக்கிய ஆக்சைடு, இது Fe (OH) 2 ஹைட்ராக்சைடுக்கு ஒத்திருக்கிறது: இது அமிலங்களில் கரைந்து, இரும்பு (II) உப்புகளை உருவாக்குகிறது:

FeO+ 2HCl → FeCl 2 + H 2 O

இரும்பு ஹைட்ராக்சைடு (II).

இரும்பு ஹைட்ராக்சைடு Fe(OH) 2 என்பது நீரில் கரையாத தளமாகும்.

ரசீது.

காற்று அணுகல் இல்லாமல் இரும்பு உப்புகளில் () காரங்களின் செயல்:

FeSO 4 + NaOH → Fe(OH) 2 ↓+ Na 2 SO 4

இரசாயன பண்புகள்.

ஹைட்ராக்சைடு Fe(OH) 2 அடிப்படை பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது, கனிம அமிலங்களில் நன்றாக கரைந்து, உப்புகளை உருவாக்குகிறது.

Fe(OH) 2 + H 2 SO 4 → FeSO 4 + 2H 2 O

சூடாகும்போது, ​​அது சிதைகிறது:

Fe(OH) 2 → (வெப்பநிலை) FeO+ H 2 O

ரெடாக்ஸ் பண்புகள்.

இரும்பு (II) கலவைகள் போதுமான வலுவான குறைக்கும் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன, அவை மந்த வளிமண்டலத்தில் மட்டுமே நிலையாக இருக்கும்; காற்றில் (மெதுவாக) அல்லது உள்ளே நீர் பத திரவம்ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்களின் செயல்பாட்டின் கீழ் (விரைவாக) இரும்பு (III) சேர்மங்களுக்குள் செல்கிறது:

4 Fe(OH) 2 (வீழ்படிவு) + O 2 + 2H 2 O→ 4 Fe(OH) 3 ↓

2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3

10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 → 5 Fe 2 (SO 4) 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8 H 2 O

இரும்பு (II) கலவைகள் ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்களாகவும் செயல்படலாம்:

FeO+ CO→ (வெப்பநிலை) Fe+ CO

அத்தியாயம் 3. இரும்பு கலவைகள் (III).

இரும்பு ஆக்சைடு(III)

Fe 2 O 3 ஆக்சைடு மிகவும் நிலையான இயற்கை ஆக்ஸிஜன் கொண்ட இரும்பு கலவை ஆகும். இது ஒரு ஆம்போடெரிக் ஆக்சைடு, நீரில் கரையாதது. இது பைரைட் FeS 2 சுடும் போது உருவாகிறது (20.4 "SO 2 ஐப் பெறுதல்" பார்க்கவும்.

இரசாயன பண்புகள்.

1) அமிலங்களில் கரைந்து, இரும்பு (III) உப்புகளை உருவாக்குகிறது:

Fe 2 O 3 + 6HCl → 2FeCl 3 + 3H 2 O

2) பொட்டாசியம் கார்பனேட்டுடன் இணைந்தால், அது பொட்டாசியம் ஃபெரைட்டை உருவாக்குகிறது:

Fe 2 O 3 + K 2 CO 3 → (வெப்பநிலை) 2KFeO 2 + CO 2

3) குறைக்கும் முகவர்களின் செயல்பாட்டின் கீழ், இது ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவராக செயல்படுகிறது:

Fe 2 O 3 + 3H 2 → (வெப்பநிலை) 2Fe + 3H 2 O

இரும்பு ஹைட்ராக்சைடு (III)

இரும்பு ஹைட்ராக்சைடு Fe (OH) 3 என்பது சிவப்பு-பழுப்பு நிறப் பொருள், தண்ணீரில் கரையாதது.

ரசீது.

Fe 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Fe(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4

இரசாயன பண்புகள்.

Fe (OH) 3 ஹைட்ராக்சைடு இரும்பு (II) ஹைட்ராக்சைடை விட பலவீனமான அடித்தளம், பலவீனமாக உச்சரிக்கப்படும் ஆம்போடெரிசிட்டி உள்ளது.

1) பலவீனமான அமிலங்களில் கரையக்கூடியது:

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

2) 50% NaOH கரைசலில் கொதிக்கும் போது, ​​அது உருவாகிறது

Fe(OH) 3 + 3NaOH → Na 3

இரும்பு உப்புகள் (III).

அக்வஸ் கரைசலில் வலுவான நீராற்பகுப்புக்கு உட்பட்டது:

Fe 3+ + H 2 O ↔ Fe (OH) 2+ + H +

Fe 2 (SO 4) 3 + 2H 2 O ↔ Fe (OH) SO 4 + H 2 SO 4

ஒரு அக்வஸ் கரைசலில் வலுவான குறைக்கும் முகவர்களின் செயல்பாட்டின் கீழ், அவை வெளிப்படுத்துகின்றன ஆக்ஸிஜனேற்ற பண்புகள், இரும்பு (II) உப்புகளாக மாறுதல்:

2FeCl 3 + 2KI → 2FeCl 2 + I 2 + 2KCl

Fe 2 (SO 4) 3 + Fe → 3 Fe

அத்தியாயம்4. தரமான எதிர்வினைகள்.

Fe 2+ மற்றும் Fe 3+ அயனிகளுக்கு தரமான எதிர்வினைகள்.

1. Fe 2+ அயனிக்கான வினைபொருளானது பொட்டாசியம் ஹெக்ஸாசயனோஃபெரேட் (III) (சிவப்பு இரத்த உப்பு) ஆகும், இது அதனுடன் ஒரு கலப்பு உப்பு - பொட்டாசியம்-இரும்பு (II) ஹெக்ஸாசியனோஃபெரேட் (III) அல்லது டர்ன்புல் நீலம்:

FeCl 2 + K 3 → KFe 2+ ↓ + 2KCl

1. Fe 3+ அயனிக்கான மறுபொருளானது தியோசயனேட் அயனி (தியோசயனேட் அயன்) CNS -, இரும்பு (III) உப்புகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​இரத்த-சிவப்பு பொருள் உருவாகிறது - இரும்பு (III) தியோசயனேட்:

FeCl 3 + 3KCNS → Fe(CNS) 3 + 3KCl

3) Fe 3+ அயனிகளை பொட்டாசியம் ஹெக்ஸாசியனோஃபெரேட் (II) (மஞ்சள் இரத்த உப்பு) பயன்படுத்தியும் கண்டறியலாம். இந்த வழக்கில், தீவிர நீல நிறத்தின் நீரில் கரையாத பொருள் உருவாகிறது - பொட்டாசியம்-இரும்பு (III) ஹெக்ஸாசியனோஃபெரேட் (II) அல்லது பிரஷ்யன் நீலம்:

FeCl 3 + K 4 → KFe 3+ ↓ + 3KCl

அத்தியாயம் 5. இரும்பின் மருத்துவ மற்றும் உயிரியல் முக்கியத்துவம்.

உடலில் இரும்பின் பங்கு.

இரும்புஇரத்தத்தில் ஹீமோகுளோபின் உருவாவதில், தைராய்டு ஹார்மோன்களின் தொகுப்பில், பாக்டீரியாவிலிருந்து உடலைப் பாதுகாப்பதில் பங்கேற்கிறது. நோயெதிர்ப்பு பாதுகாப்பு செல்களை உருவாக்குவதற்கு இது அவசியம், இது பி வைட்டமின்களின் "வேலைக்கு" தேவைப்படுகிறது.

இரும்புசெல்கள் மற்றும் திசுக்களில் சுவாசத்தின் செயல்முறைகளை உறுதி செய்யும் சுவாசம் உட்பட 70 க்கும் மேற்பட்ட வெவ்வேறு நொதிகளின் ஒரு பகுதியாகும், மேலும் மனித உடலில் நுழையும் வெளிநாட்டு பொருட்களின் நடுநிலைப்படுத்தலில் ஈடுபட்டுள்ளது.

ஹீமாடோபாயிஸ். ஹீமோகுளோபின்.

நுரையீரல் மற்றும் திசுக்களில் வாயு பரிமாற்றம்.

இரும்புச்சத்து குறைபாடு இரத்த சோகை.

உடலில் இரும்புச்சத்து குறைபாடு இரத்த சோகை, இரத்த சோகை போன்ற நோய்களுக்கு வழிவகுக்கிறது.

இரும்புச்சத்து குறைபாடு இரத்த சோகை (IDA) என்பது ஹீமாடோலாஜிக்கல் சிண்ட்ரோம் ஆகும், இது இரும்புச்சத்து குறைபாடு காரணமாக பலவீனமான ஹீமோகுளோபின் தொகுப்பால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் இரத்த சோகை மற்றும் சைடரோபீனியாவால் வெளிப்படுகிறது. இரத்த இழப்பு மற்றும் ஹீம் நிறைந்த உணவு மற்றும் பானங்கள் இல்லாமை ஆகியவை ஐடிஏவின் முக்கிய காரணங்கள்.

நோயாளி சோர்வு, மூச்சுத் திணறல் மற்றும் படபடப்பு ஆகியவற்றால் தொந்தரவு செய்யப்படலாம், குறிப்பாக உடல் உழைப்புக்குப் பிறகு, அடிக்கடி - தலைச்சுற்றல் மற்றும் தலைவலி, டின்னிடஸ், மயக்கம் கூட சாத்தியமாகும். ஒரு நபர் எரிச்சல் அடைகிறார், தூக்கம் தொந்தரவு, கவனத்தின் செறிவு குறைகிறது. சருமத்திற்கு இரத்த ஓட்டம் குறைவதால், குளிர்ச்சிக்கு அதிகரித்த உணர்திறன் உருவாகலாம். இரைப்பைக் குழாயிலிருந்து அறிகுறிகளும் உள்ளன - பசியின்மை, டிஸ்பெப்டிக் கோளாறுகள் (குமட்டல், மலத்தின் தன்மை மற்றும் அதிர்வெண் மாற்றங்கள்) ஒரு கூர்மையான குறைவு.

இரும்பு என்பது ஹீமோகுளோபின் (ஆக்ஸிஜன் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு போக்குவரத்து), மயோகுளோபின் (தசைகளில் ஆக்ஸிஜன் சேமிப்பு), சைட்டோக்ரோம்கள் (என்சைம்கள்) போன்ற முக்கிய உயிரியல் வளாகங்களின் ஒருங்கிணைந்த பகுதியாகும். ஒரு வயது வந்தவரின் உடலில் 4-5 கிராம் இரும்புச்சத்து உள்ளது.

பயன்படுத்தப்பட்ட இலக்கியங்களின் பட்டியல்:

1. கே.என். ஜெலெனின், வி.பி. செர்குடின், ஓ.வி. மால்ட் "வேதியியல் தேர்வில் நாங்கள் தேர்ச்சி பெறுகிறோம்." Elbl-SPb LLC, 2001.
2. K.A. மகரோவ் "மருத்துவ வேதியியல்". செயின்ட் பீட்டர்ஸ்பர்க் மாநில மருத்துவ பல்கலைக்கழகத்தின் பப்ளிஷிங் ஹவுஸ் ஆஃப் செயின்ட் பீட்டர்ஸ்பர்க், 1996.
3. என்.எல். கிளிங்கா பொது வேதியியல். லெனின்கிராட் "வேதியியல்", 1985.
4. வி.என். டொரோன்கின், ஏ.ஜி. பெரெஜ்னயா, டி.வி. சாஷ்நேவ், வி.ஏ. ஃபெவ்ரலேவா "வேதியியல். தேர்வுக்குத் தயாரிப்பதற்கான கருப்பொருள் சோதனைகள். பப்ளிஷிங் ஹவுஸ் "லெஜியன்", ரோஸ்டோவ்-ஆன்-டான், 2012.

இது பழங்காலத்திலிருந்தே மக்களுக்குத் தெரியும்: விஞ்ஞானிகள் இந்த பொருளால் செய்யப்பட்ட பண்டைய வீட்டு பொருட்களை கிமு 4 மில்லினியத்திற்கு காரணம் என்று கூறுகின்றனர்.

இரும்பு இல்லாமல் மனித வாழ்க்கையை கற்பனை செய்து பார்க்க முடியாது. மற்ற உலோகங்களை விட இரும்பு பெரும்பாலும் தொழில்துறை நோக்கங்களுக்காக பயன்படுத்தப்படுகிறது என்று நம்பப்படுகிறது. மிக முக்கியமான கட்டமைப்புகள் அதிலிருந்து செய்யப்படுகின்றன. இரும்புச் சத்தும் இரத்தத்தில் சிறிய அளவில் காணப்படுகிறது. இருபத்தி ஆறாவது தனிமத்தின் உள்ளடக்கம் தான் இரத்தத்தை சிவப்பு நிறமாக மாற்றுகிறது.

இரும்பின் இயற்பியல் பண்புகள்

ஆக்ஸிஜனில், இரும்பு எரிந்து ஆக்சைடை உருவாக்குகிறது:

3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄.

வெப்பமடையும் போது, ​​இரும்பு உலோகம் அல்லாதவற்றுடன் வினைபுரியும்:

மேலும், 700-900 ° C வெப்பநிலையில், இது நீராவியுடன் வினைபுரிகிறது:

3Fe + 4H₂O = Fe₃O₄ + 4H₂.

இரும்பு கலவைகள்

உங்களுக்குத் தெரியும், இரும்பு ஆக்சைடுகள் இரண்டு ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளுடன் அயனிகளைக் கொண்டுள்ளன: +2 மற்றும் + 3. இதை அறிந்து கொள்வது மிகவும் முக்கியம், ஏனென்றால் வெவ்வேறு கூறுகளுக்கு முற்றிலும் மாறுபட்ட எதிர்வினைகள் மேற்கொள்ளப்படும். தரமான எதிர்வினைகள்.

இரும்புக்கு தரமான எதிர்வினைகள்

ஒரு பொருளின் அயனிகள் மற்றொன்றின் கரைசல்கள் அல்லது அசுத்தங்களில் இருப்பதை எளிதில் தீர்மானிக்க ஒரு தரமான எதிர்வினை தேவைப்படுகிறது. இரும்பு மற்றும் ட்ரிவலன்ட் இரும்பின் தரமான எதிர்வினைகளைக் கவனியுங்கள்.

இரும்புக்கான தரமான எதிர்வினைகள் (III)

ஒரு கரைசலில் உள்ள ஃபெரிக் அயனிகளின் உள்ளடக்கத்தை காரத்தைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்க முடியும். ஒரு நேர்மறையான முடிவுடன், ஒரு அடிப்படை உருவாகிறது - இரும்பு (III) ஹைட்ராக்சைடு Fe (OH) ₃.

இரும்பு(III) ஹைட்ராக்சைடு Fe(OH)₃

இதன் விளைவாக வரும் பொருள் தண்ணீரில் கரையாதது மற்றும் பழுப்பு நிறத்தைக் கொண்டுள்ளது. கரைசலில் ஃபெரிக் அயனிகள் இருப்பதைக் குறிக்கும் பழுப்பு நிற படிவு இது:

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓+ 3NaCl.

Fe(III) அயனிகளையும் K₃ ஐப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்க முடியும்.

ஃபெரிக் குளோரைட்டின் கரைசல் மஞ்சள் கலந்த இரத்த உப்பு கரைசலுடன் கலக்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, நீங்கள் ஒரு அழகான நீல நிற வீழ்படிவைக் காணலாம், இது கரைசலில் ஃபெரிக் அயனிகள் இருப்பதைக் குறிக்கும். இரும்பின் பண்புகள் பற்றிய ஆய்வில் கண்கவர் சோதனைகளை நீங்கள் காணலாம்.

இரும்புக்கான தரமான எதிர்வினைகள் (II)

Fe²⁺ அயனிகள் சிவப்பு இரத்த உப்பு K₄ உடன் வினைபுரிகின்றன. உப்பு சேர்க்கப்படும் போது ஒரு நீல நிற படிவு உருவானால், இந்த அயனிகள் கரைசலில் உள்ளன.