Взаємодія з кислотами.

Поширеність у природі

Ферум існує як самородне залізо та у вигляді оксидів і сульфідів.

Самородне залізо — це мінерал Феруму з домішками нікелю Міститься в основному в метеоритах.

Ферум зосереджений переважно у залізних рудах.

Залізні руди — це природне мінеральне утворення, що містить Ферум та його сполуки в такій кількості, що промислове добування металу економічно доцільне.

Серед них найважливішими є: магнетит Fe₃O₄ (магнітний залізняк) — містить 72 % Феруму; гематит Fe₂O₃ (червоний залізняк) — 70 % Феруму, лимоніт 2Fe₂O₃ · 3H₂O

(бурий залізняк) — до 60 % Феруму; пірит FeS₂ — містить приблизно 47 % Феруму; сидерит FeCO₃ (залізний шпат) — до 48 % Феруму.

Біологічне значення

Ферум є скрізь — у живій природі, морській воді, ґрунті та в космосі. В організмі людини є в складі гемоглобіну крові й зумовлює її червоне забарвлення. Добова норма Феруму в організмі дорослої людини становить 11 — 30 мг і значно зростає при інтенсивних м’язових навантаженнях. В організмі людини масою 70 кг міститься 4 — 7 г Феруму. Найбільше його в тканинах печінки і селезінки. Нестача Феруму в крові призводить до недокрів’я, безсилля. Достатньо зв’язаного Феруму міститься в таких продуктах харчування, як печінка, яловичина, гречка, яблука, абрикоси. Слід пам’ятати про токсичний вплив пилу заліза і ферум оксидів: уражаються легені, слизова оболонка рота, зуби.

Проста речовина залізо

Фізичні властивості заліза

Залізо— метал з металічною кристалічною ґраткою, що й зумовлює його фізичні властивості. Залізо високої чистоти — це блискучий сріблясто-сірий, пластичний метал, що добре піддається механічній обробці. Має досить високу температуру плавлення (1539 °С); густина заліза дорівнює 7,87 г/см3. Добре проводить теплоту та електричний струм, хоча поступається таким металам, як срібло, мідь та алюміній. Має магнітні властивості (феромагнетик), які втрачає при нагріванні до температури майже 800 °С. Утворює багато сплавів з різними металами та деякими неметалами (наприклад, чавун, сталь).

Хімічні властивості заліза

Хімічні властивості заліза визначаються електронною будовою атома і місцем у витискувальному ряді металів, а також станом його подрібнення. Залізо належить до металів середньої хімічної активності.

Взаємодія з кислотами.

У витискувальному ряді металів залізо міститься до водню, тому реагує із розбавленими кислотами з виділенням водню (крім нітратної):

Fe + 2Н⁺ → Fe²⁺ + H₂↑

Fe + 2НCl = FeCl₂ + H₂↑

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑

Розбавлена нітратна кислота повільно реагує із залізом за н.у. Залежно від концентрації нітратної кислоти утворюються різні продукти відновлення. У розбавленій нітратній кислоті утворюються йони Феруму Fe³⁺, а в дуже розбавленій — йони Феруму Fe²⁺:

Fe + 4HNO₃ _(розб.) = Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

8Fe + 30HNO_{3 (розб.)} = 8Fe(NO₃)₃ + 3N₂O + 15Н₂О

4Fe + 10HNO_{3 (дуже розб.)} = 4Fe(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Залізо реагує з концентрованими сульфатною і нітратною кислотами лише при нагріванні, утворюючи солі Феруму(ІІІ):

Fe + 6HNO_{3 (конц.)} = Fe(NO₃)₃ + 3NO₂↑ + 3Н₂О

2Fe + 6H₂SO_{4 (конц.)} = Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6Н₂О

За н.у. залізопрактично не взаємодіє з концентрованими нітратною і сульфатною кислотами, бо вони пасивують його. Ці кислоти перевозять у залізних цистернах.

Взаємодія з водою.

Взаємодія з водою відбувається за певних умов. За стандартних умов — лише за наявності кисню:

4Fe + 6Н₂О + 3О₂= 4Fe(ОН)₃↓

У вологому повітрі залізо покривається крихким шаром іржі. Метеоритне майже не зазнає корозії. Іржа не має постійного хімічного складу, її хімічну формулу можна записати як Fe₂О₃ · nН₂О.

Розжарене залізо реагує із водяною парою з виділенням водню:

3Fe + 4Н₂О = Fe₃О₄ + 4Н₂↑

Fe₃О₄ — подвійний (змішаний) оксид, його формулу можна записати як

FeО · Fe₂О₃.