ŽELJEZO

Napravili:Laredo Kunce

iJelena Daskalova

2.s2

Željezo (Fe) pripada prijelaznim metalima i element je 4. periode zajedno sa skandijem (Sc),titanijem (Ti),vanadijem (V),kromom (Cr),manganom (Mn),kobaltom (Co) i bakrom (Cu) .

Najčešći oksidacijski broj prijelaznih metala u spojevima jest II ili III .

Spojevi prijelaznih metala s ovim oksidacijskim brojevima većinom su ionske naravi ; mali ionski polumjer i veliki naboj jezgre uzrokuju jaču polarizaciju aniona pa su neki kovalentni oksidi kisela svojstva .

ŽELJEZO I NJEGOVI SPOJEVI Željezo je tehnički najvažniji metal i glavni je

sastojak Zemljine jezgre.

U prirodi se rijetko nalazi u elementarnom stanju.

Maseni udio željeza u Zemljinoj kori je oko 5 % .

Pojavljuje se u različitim oksidima,karbonatima,silikatima,sulfidima,kao npr. hematit,magnetit,siderit,pirit,limonit i dr.

Isprva se koristilo meteorsko željezo (željezo koje je na Zemlju dospjelo iz svemira),a poslije ga se počelo dobivati iz željeznih ruda .

Željezo je sivobijeli metal,lako se dade kovati i variti.

Elektronska konfiguracija atoma željeza je :

Fe Ar 4 s 3 d26

2 6

U spojevima ima oksidacijski broj II ili III ; ne reagira s neoksidirajućim kiselinama dajući ion Fe i plinoviti vodik:

Fe + 2 H O Fe + H + 2 H O

Oksidirajuće kiseline,poput koncentrirane dušične,na površini željeza stvore sloj oksida koji sprečava daljnu reakciju.

2

3

)(aq

2)(aq 2 )(g 2 )(l)(s

BIOGENI ELEMENT Nalazi se u krvi čovjeka i životinja ; u

sastavu je hemoglobina te ima važnu ulogu u prijenosu kisika.

Hemoglobin za sebe veže kisik iz pluća i raznosi ga po cijelome tijelu krvotokom,pa,među ostalim,pomaže mišićima da skladište i upotrebljavaju kisik za svoje potrebe.

Željezo je također dio mnogih enzima,a enzimi pomažu tijelu razgraditi i probaviti hranu te posreduju u mnogim staničnim aktivnostima u cijelom tijelu.

Višak je željeza toksičan,a manjak izaziva anemiju.

Najbolji proizvodi izvora željeza u hrani jesu iznutrice,crveno meso,jaja,lisnato povrće,mahunarke,riba i školjke.

INDUSTRIJKO DOBIVANJE ŽELJEZA

Za industrijko dobivanje željeza rabe se njegove oksidne ili karbonatne rude.

One se reduciraju koksom u visokim pećima.

Za redukciju ruda potreban je ugljikov (II) oksid,CO.On se dobiva oksidacijom koksa u ugljikov (IV) oksid,a ovaj sa suviškom koksa daje ugljikov (II) oksid:

C + O CO CO + C 2 CO .

Tako dobiveni ugljikov (II) oksid reducira željezov (III) oksid iz rude,pri čemu nastaje rastaljeno željezo :

Fe O + 3 CO 2 Fe + 3 CO .

)(s 2 )(g 2 )(g

2 )(g )(s )(g

2 3 )(s )(g )(l 2 )(g

Taljevina sirova željeza,spužvasto željezo,ispušta se na dnu peći.

Sirovo se željezo najčešće odmah prerađuje u različite čelike.

ČELICI su slitine željeza s masenim udjelom ugljika od 0,05 do 1,7 %

Prema namjeni čelici su konstrukcijski,alatni ili za posebne namjene

Čelici se legiraju s različitim metalima-kromom,niklom,vanadijem,kobal-tom i dr.

SPOJEVI ŽELJEZA Željezov (III) oksid (Fe O ) pojavljuje se u

prirodi kao magnetit. U laboratoriju se može dobiti iz otopine

željezovih (III) soli taloženjem s lužinom,pri čemu nastaje smeđi talog željezovog (III) hidroksida.

Fe + 3 OH Fe (OH)

Talog se filtrira,suši i žari te nastaje crvenosmeđi oksid:

2 Fe (OH) Fe O + H O .

2 3

3

)(aq

)(aq 3 )(s

3 )(s 2 3 )(s 2 )(g

Željezov (II) oksid (FeSO ) najvažnija je i najdulje poznata željezova (II) sol.Može se dobiti “otapanjem” željezov (II) sulfat heptahidrat – zelena galica :

Fe + H SO + 7H O FeSO 7 H O + H

)(s 2

4

4 )(aq 2 )(l 4.

2 )(s 2 )(g

Željezo i njegove slitine podložne su prirodnom procesu koji nazivamo korozija.

Korozija je ustvari oksidacija metala u kojoj nastaje oksid metala,a pogoduju joj kisik i vlaga iz zraka.

Konačni produkt korozije (hrđanja) željeza je hrđa .

Hrđa nije topljiva u vodi,ali je jako porozna ; zbog toga zrak,vlaga i druge agresivne tvari lako prodiru u materijal te se njegova korozija nastavlja.

ZAPIŠIMO! Željezo (Fe) pripada prijelaznim metalima i

element je 4. periode. Najčešći oksidacijski broj prijelaznih metala u

spojevima jest II ili III . Željezo je tehnički najvažniji metal i glavni je

sastojak Zemljine jezgre. U prirodi se rijetko nalazi u elementarnom

stanju. Maseni udio željeza u Zemljinoj kori je oko 5

% . Pojavljuje se u različitim

oksidima,karbonatima,silikatima,sulfidima,kao npr. hematit,magnetit,siderit,pirit,limonit i dr.

Nalazi se u krvi čovjeka i životinja ; u sastavu je hemoglobina te ima važnu ulogu u prijenosu kisika.

Višak je željeza toksičan,a manjak izaziva anemiju.

Najbolji proizvodi izvora željeza u hrani jesu iznutrice,crveno meso,jaja,lisnato povrće,mahunarke,riba i školjke.

Za industrijko dobivanje željeza rabe se njegove oksidne ili karbonatne rude ; visoka peć.

ČELICI su slitine željeza s masenim udjelom ugljika od 0,05 do 1,7 %

Željezov (III) oksid (Fe O ) pojavljuje se u prirodi kao magnetit.

2 3

U laboratoriju se može dobiti iz otopine željezovih (III) soli taloženjem s lužinom,pri čemu nastaje smeđi talog željezovog (III) hidroksida.

Fe + 3 OH Fe (OH)

Željezov (II) oksid (FeSO ) najvažnija je i najdulje poznata željezova (II) sol.Može se dobiti “otapanjem” željezov (II) sulfat heptahidrat – zelena galica :

Fe + H SO + 7H O FeSO 7H O + H

Željezo Korozija Hrđa

3

)(aq

)(aq 3 )(s

)(s 2 4 )(aq 2 )(l 4.

2 )(s 2 )(g

4