Valencija željeza. Kakva je valencija željeza?

Teško je precijeniti ulogu željeza u ljudskom tijelu, u stvari, to promiče „stvaranje” krvi, njegov sadržaj utječe na razinu hemoglobina i mioglobina, željezo i normalizira enzimskog sustava. Ali kakav je to element s aspekta kemije? Kakva je valencija željeza? Ovo će se raspravljati u ovom članku.

Malo povijesti

Čovječanstvo je znalo o ovom kemijskom elementu i čak je u njemu posjedovalo proizvode iz IV stoljeća prije Krista. To su bili narodi drevnog Egipta i Sumera. Prvi su počeli izrađivati ​​nakit, oružje od željeza i legure nikla, koje su pronađene tijekom arheoloških iskopavanja i temeljito istražene od strane kemičara.

Malo kasnije, arijska plemena koja su se preselila u Aziju saznala su da izvlače tvrdo željezo iz rude. Bilo je toliko vrijedno ljudima tog doba da su proizvodi prekriveni zlatom!

Karakteristike željeza

Željezo (Fe) nalazi se na četvrtom mjestu u svom sadržaju u dubinama zemljinog kora. Odvija se u skupini 7 četvrtog razdoblja i broji 26 u kemijskoj tablici elemenata Mendeleev. Valencijsko željezo ima izravnu ovisnost o položaju u tablici. Ali više o tome kasnije.

Ovaj metal najčešći je u prirodi u obliku rude, javlja se u vodi kao mineral, kao iu raznim spojevima.

Najveća količina rezervi željezne rude je u Rusiji, Australiji, Ukrajini, Brazilu, SAD-u, Indiji i Kanadi.

Fizička svojstva

Prije nego što dođemo do valencije željeza potrebno je detaljnije razmotriti njezina fizička svojstva, tako da kažem, kako bismo ga pažljivije pogledali.

Ovaj metal ima srebrna boja, dovoljno plastična, ali je sposobna povećati tvrdoću međusobno djelujući s drugim elementima (na primjer, s ugljikom). Također ima magnetska svojstva.

U vlažnom okruženju, željezo može korodirati, to jest, hrđu. Iako je apsolutno čist metal otporniji na vlagu, ali ako sadrži nečistoće, one su one koje izazivaju koroziju.

Željezo dobro reagira s kiselim medijem, može čak formirati soli željezne kiseline (pod jakim oksidansom).

U zraku se brzo oblaže oksidnim filmom, koji ga štiti od interakcija.

Kemijska svojstva

Ovaj element također ima niz kemijskih svojstava. Željezo, kao i ostali elementi periodičnog stola, ima naboj atomske jezgre, što odgovara rednom broju +26. I blizu jezgre, rotiraju 26 elektrona.

Općenito, ako uzmemo u obzir svojstva željeza - kemijski element, onda je metal s niskom aktivnom sposobnošću.

Interakcijom sa slabijim oksidansi, spojevi željeznog oblika, gdje je dvovalentan (tj. Stanje oksidacije +2). I ako s jakim oksidansima, tada stupanj oksidacije željeza doseže +3 (tj., Njegova valencija postaje 3).

U interakciji s kemijskih elemenata koji nisu metali, Fe djeluje na njih s redukcijskim sredstvom, naznačen time, da stupanj oksidacije postaje osim +2 i +3, +5, +4 čak, +6. Takvi spojevi imaju vrlo jaku oksidacijska svojstva.

Kao što je već napomenuto, željezo u zraku prekriveno je oksidnim filmom. I zagrijavanjem reakcije se povećava brzina i može se dobiti od željeznog oksida s valencijom 2 (temperaturi nižoj od 570 stupnjeva Celzijusa) ili oksida s valenciji 3 (indeks temperatura veća od 570 stupnjeva).

Interakcija Fe s halogenom dovodi do stvaranja soli. Elementi fluora i klora oksidiraju ga na +3. Brom je do +2 ili +3 (sve ovisi o uvjetima za kemijsku transformaciju u interakciji sa željezom).

Reakcijom s jodom element se oksidira do +2.

Dobiva se grijanje željeza i sumpora, željezni sulfid valencije 2.

Ako se ferfer otopi i kombinira s ugljikom, fosforom, silicijem, borom, dušikom, tada se dobivaju spojevi nazvane legure.

Željezni je metal, pa interakcionira s kiselinama (ovo je također ukratko spomenuto). Na primjer, sumporne i dušične kiseline, koje imaju visoku koncentraciju, u mediju s nižom temperaturom, ne utječu na željezo. No, ona joj košta da ustane, kao reakcija, zbog čega se željezo oksidira na +3.

Što je koncentracija kiseline veća, to je viša temperatura.

Grijanje 2 valentnog željeza u vodi, dobivamo njegov oksid i vodik.

Također Fe ima sposobnost premještanja metala iz vodenih otopina soli, koje imaju smanjenu aktivnost. U ovom slučaju, oksidira se na +2.

Kada temperatura raste, željezo oporavlja metale iz oksida.

Koja je valencija

Već u prethodnom odjeljku, pojam valencije, kao i stupanj oksidacije, neznatno se susreo. Vrijeme je da razmotrimo valenciju željeza.

Ali prvo moramo shvatiti kakvu vrstu imovine takvi kemijski elementi.

Kemikalije su gotovo uvijek konstantne u sastavu. Na primjer, u vodenoj formuli H20-1, atom kisika i dva vodikova atoma. Isto je s ostalim spojevima u kojima su uključeni dva kemijska elementa, od kojih je jedan vodik: 1 do 4 atoma vodika može se dodati atomu kemijskog elementa. Ali ne obrnuto! Dakle, jasno je da vodik samo dodaje jedan atom druge tvari za sebe. I to je fenomen nazvan valencija - sposobnost atoma kemijskog elementa da pridoda određeni broj atoma drugih elemenata.

Vrijednost valencije i grafičke formule

Postoje elementi periodičnog stola, koji imaju konstantnu valenciju - to je kisik i vodik.

I postoje kemijski elementi u kojima se mijenjaju. Na primjer, željezo je češće 2 i 3 valencija, sumpor 2, 4, 6, ugljik 2 i 4. To su elementi s promjenjivom valencijom.

Nadalje, razumijevanje onoga što je valencija, može se ispravno napisati grafička formula spojeva. Prikazuje sekvencu spojeva atoma u molekuli.

Također, znajući valenciju jednog od elemenata u spoju, možete odrediti valenciju druge.

Valencija željeza

Kao što je navedeno, željezo se odnosi na elemente s promjenjivom valencijom. I to može varirati ne samo između pokazatelja 2 i 3, već i do 4, 5 i čak 6.

Naravno, valencija željeza detaljno se proučava anorganska kemija. Razmotrimo ovaj mehanizam nakratko na razini najjednostavnijih čestica.

Željezo je d-element, kojem pripisuju još 31 elementa periodičnog stola (to je 4-7 razdoblja). Kako se redni broj povećava, svojstva g-elemenata dobivaju male promjene. Atomsko polje tih tvari također polako raste. Imaju varijabilnu valenciju, koja ovisi o činjenici da je pre-eksterni e-elektronski podlogu nepotpun.

Stoga, za željezo, ne postoje samo c-elektroni u vanjskom sloju, već i nespareni 3d elektroni prethodno postojećeg sloja. I, kao posljedica, valencija Fe u kemijskim spojevima može biti 2, 3, 4, 5, 6. Uglavnom, ona je jednaka 2 i 3 su stabilnija željeznih spojeva s drugim tvarima. U manje stabilnom - on pokazuje valenciju od 4, 5, 6. Ali takvi spojevi su manje uobičajeni.

Divalentni ferrum

Interakcija 2 valentnog željeza s vodom proizvodi željezni oksid (2). Ta veza je crna. Sastoji se od hidrokloridnih (niske koncentracije) i dušičnih (visokih koncentracija) kiselina.

Ako se takav oksid od 2 valentnog željeza reagira bilo s vodikom (temperaturom od 350 stupnjeva Celzijusa) ili sa ugljikom (koksom) na 1000 stupnjeva, tada se vraća u čistu stanju.

Dobiti željezov oksid od 2 valencije na takve načine:

• preko veze 3-valencije željeznog oksida s ugljičnim monoksidom;
• kada zagrijava čisti Fe, dok je nizak tlak kisika;
• sa razgradnjom oksalata od 2 valentnog željeza u vakuumskom mediju;
• na interakciji čistog željeza s njegovim oksidima, temperatura istovremeno je 900-1000 stupnjeva Celzijusa.

Što se tiče prirodnog okoliša, željezni oksid od 2 valencije, prisutan je u obliku minerala wuestita.

Postoji također i metoda određivanja valencije željeza u otopini, u ovom slučaju s indeksom. Potrebno je provesti reakcije s crvenom soli (kalijev heksacijanoferrat) i alkalijom. U prvom slučaju dobiva se tamno plavi precipitat - složena sol željeza od 2 valence. U drugom, dobivanje tamno sivo-zelenog taloga, željezo hidroksida, je također 2-valent, dok željezni hidroksid 3 valentnog hidroksida ima tamnosmeđu boju u otopini.

Željezno željezo

Oksid 3 valence ferrum ima praškastu strukturu čija je boja crveno-smeđa. Također ima imena: željezni oksid, željezo ludo, crvenog pigmenta, boje hrane, krčkog.

U prirodi je ova tvar pronađena u obliku minerala - hematita.

Oksid takvog željeza s vodom više ne djeluje. Ali kombinira se s kiselinama i lužinama.

Željezni oksid (3) koristi se za slikanje materijala koji se koriste u gradnji:

• cigle;
• cement;
• keramički proizvodi;
• beton;
• ploče za popločavanje;
• podne obloge (linoleum).

Željezo u ljudskom tijelu

Kao što je navedeno na početku članka, željezo je važan sastavni dio ljudskog tijela.

Kada ovaj element nije dovoljno, mogu se pojaviti sljedeće posljedice:

• povećan umor i osjetljivost na hladnoću;
• suha koža;
• smanjena moždana aktivnost;
• pogoršanje čvrstoće ploče nokta;
• vrtoglavica;
• problemi s probavom;
• siva kosa i gubitak kose.

Željezo se akumulira, u pravilu, u slezeni i jetri, kao i bubrega i gušterače.

U ljudskoj prehrani treba biti proizvod koji sadrži željezo:

• jetra jetre;
• kaša od heljde;
• kikiriki;
• pistachios;
• zeleni grašak konzerviran;
• sušene bijele gljive;
• kokošja jaja;
• špinat;
• sviba;
• jabuke;
• kruške;
• breskve;
• repa;
• plodovi mora.

Nedostatak željeza u krvi, dovodi do smanjenja hemoglobina i razvoja takve bolesti kao anemija nedostatka željeza.