Subgrupul este format din 9 elemente și este în acest sens unic în Tabelul periodic. O altă proprietate unică a acestui grup este că elementele acestui subgrup nu ating cea mai înaltă stare de oxidare (cu excepția Ru și Os). Se acceptă în general împărțirea a 9 elemente în 4 familii: triada de fier și diadele Ru-Os, Rh-Ir, Pd-Pt. Această împărțire este justificată de cainosimetria subnivelului 3d al elementelor Fe, Co și Ni, precum și de compresia lantanidelor din Os, Ir și Pt.
Chimia elementelor triadei de fier Substanțe simple
Fierul este al patrulea cel mai abundent de pe Pământ, dar cea mai mare parte este într-o stare nepotrivită pentru uz industrial (aluminosilicați). Doar minereurile pe bază de oxizi de fier FeO și Fe 2 O 3 sunt de importanță industrială. Cobaltul și nichelul sunt elemente rare, care, deși își formează propriile minerale, sunt exploatate în industrie din minereuri polimetalice.
Obținerea elementelor se reduce la reducerea lor din oxizi. Derivații carbonului (cocs, CO) sunt folosiți ca agent reducător; prin urmare, metalul rezultat conține până la câteva procente carbon. Fierul care conține mai mult de 2% carbon se numește fontă; acest material este potrivit pentru turnarea produselor masive, dar rezistența sa mecanică este scăzută. Prin arderea carbonului în cuptoare sau convertoare cu vatră deschisă, se obține oțel, din care se pot obține produse puternic mecanic. Dependența proprietăților materialelor de metoda de producție și prelucrare a acesteia este vizibilă în mod clar pentru fier: combinația de stingere și călire face posibilă obținerea materialelor cu proprietăți diferite.
Obținerea de Co și Ni este un proces complex. În cele din urmă, oxizii metalici (CoO, Co 2 O 3, NiO) sunt reduși cu cărbune, iar metalul rezultat este purificat prin electroliză.
Proprietățile substanțelor simple depind puternic de prezența impurităților altor elemente în ele. Metalele compacte pure sunt stabile în aer la temperaturi obișnuite datorită formării unui film puternic de oxid, în special de Ni. Cu toate acestea, într-o stare foarte dispersată, aceste metale sunt piroforice; autoaprindere.
Când sunt încălzite, Fe, Co, Ni reacționează cu nemetalele de bază, iar interacțiunea fierului cu clorul are loc mai ales intens datorită volatilității FeCl3 rezultate, care nu protejează suprafața metalică de oxidare. Dimpotrivă, interacțiunea Ni cu fluorul practic nu are loc datorită formării unui film puternic de fluor; prin urmare, echipamentul cu nichel este utilizat atunci când se lucrează cu fluor.
Fe, Co, Ni nu formează anumiți compuși cu hidrogen, dar sunt capabili să-l absoarbă în cantități apreciabile, în special într-o stare foarte dispersată. Prin urmare, metalele din familia fierului sunt catalizatori buni pentru procesele de hidrogenare.
Metalele reacționează bine cu acizii neoxidanți:
E + 2HCl ECl 2 + H 2
Acizii oxidanți pasivează metalele, iar reacția nu se desfășoară cu alcalii datorită naturii de bază a oxizilor metalici.
Compușii e (0)
Această stare de oxidare este caracteristică carbonililor. Fierul formează un carbonil cu compoziția Fe (CO) 5, cobalt - Co 2 (CO) 8 și nichel - Ni (CO) 4. Nichelul carbonil se formează în mod deosebit cu ușurință (50 ° C, presiune atmosferică), de aceea este utilizat pentru obținerea nichelului pur.
Compușii E (+2)
Stabilitatea compușilor în această stare de oxidare crește de la Fe la Ni. Acest lucru se datorează faptului că o creștere a sarcinii nucleului cu o dimensiune constantă a atomului întărește legătura dintre nucleu și electronii d, astfel încât aceștia din urmă sunt mai greu de detașat.
Compușii E (+2) se obțin prin dizolvarea metalelor în acizi. Hidroxizii E (OH) 2 precipită după adăugarea unei soluții alcaline la soluțiile apoase de săruri:
ECl 2 + 2NaOH \u003d E (OH) 2 + 2NaCl
Prin urmare, se poate concluziona că sărurile metalelor în cauză sunt susceptibile de hidroliză prin cation. Ca rezultat al hidrolizei, se obțin diverse produse, inclusiv complexe polinucleare, de exemplu NiOH +.
Prin calcinarea E (OH) 2 fără acces la aer, se pot obține oxizi. Oxizii și hidroxizii au caracter predominant bazic; ferații (+2), cobalții (+2) și nichelații (+2) se obțin numai în condiții dure, de exemplu prin fuziune:
Na2O + NiO \u003d Na2 NiO2
Sulfurile E (+2) pot fi precipitate din soluții apoase cu Na 2 S sau chiar H 2 S (spre deosebire de MnS, care nu este precipitat cu H 2 S), dar aceste sulfuri se dizolvă în acizi puternici, care este utilizat în analiza chimică:
E 2+ + S 2– E 2 S, E 2 S + 2H + (ex.) E 2+ + H 2 S
Dintre compușii E (+2), numai Fe (+2) prezintă proprietăți reducătoare vizibile. Deci, toți compușii simpli (nu complecși) de Fe (+2) sunt oxidați de oxigenul atmosferic și de alți oxidanți puternici:
4Fe (OH) 2 + 2H 2 O + O 2 4Fe (OH) 3
10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 5Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 8H 2 O
Compușii de cobalt (+2) și nichel (+2) sunt oxidați numai de agenți de oxidare puternici, de exemplu NaOCl:
E (OH) 2 + NaOCl + xH 2 O E 2 O 3 xH20 + NaCI
Compușii E (+3)
Compușii stabili în această stare de oxidare sunt furnizați de fier și, în parte, de cobalt. Dintre derivații Ni (+3), numai compușii complecși sunt stabili.
E (OH) 3 hidroxizi sunt obținuți prin acțiunea alcalinelor asupra soluțiilor de sare sau prin oxidarea E (OH) 2:
FeCl3 + 3NaOH \u003d Fe (OH) 3 ↓ + 3NaCl
2Co (OH) 2 + H 2 O 2 \u003d 2Co (OH) 3
În acest caz, se obțin produse care conțin o cantitate variabilă de apă (neavând o compoziție constantă). Oxizii sunt produsele finale ale deshidratării hidroxizilor, cu toate acestea, nu este posibil să se obțină Co2O3 și Ni2O3 pur datorită descompunerii lor în oxigen și oxid inferior. Pentru fier și cobalt, este posibil să se obțină oxizi din compoziția E 3 O 4, care pot fi considerați oxizi amestecați de EOE 2 O 3. Pe de altă parte, E 3 O 4 sunt săruri care corespund funcției acide a hidroxizilor E (OH) 3.
Fe 2 O 3 + Na 2 O 2NaFeO 2
Funcțiile principale ale Fe (OH) 3 sunt mult mai bine exprimate:
Fe (OH) 3 + 3HCl FeCl 3 + 3H 2 O
Datorită faptului că Fe (OH) 3 este un electrolit slab, sărurile de Fe (+3) sunt susceptibile de hidroliză. Produsele de hidroliză colorează soluția într-o culoare maro caracteristică și, atunci când soluția este fiartă, precipită un precipitat de Fe (OH) 3:
Fe 3+ + 3H 2 O Fe (OH) 3 + 3H +
Nu este posibil să se obțină săruri simple Co (+3) și Ni (+3) corespunzătoare funcției de bază a hidroxidului E (OH) 3: într-un mediu acid, reacțiile redox continuă cu formarea E (+2):
2Co 3 O 4 + 12HCl 6CoCl 2 + O 2 + 6H 2 O
Compușii Co (+3) și Ni (+3) pot fi doar agenți de oxidare și destul de puternici, iar fierul (+3) nu este unul dintre agenții de oxidare puternici. Cu toate acestea, nu este întotdeauna posibil să se obțină săruri E (+3) cu anionul reducător (I -, S 2–). De exemplu:
2Fe (OH) 3 + 6HI 2FeI 2 + 6H 2 O + I 2
Spre deosebire de cobalt și nichel, fierul dă derivați Fe (+6), care se obțin prin oxidarea dură a Fe (OH) 3 într-un mediu alcalin:
2Fe (OH) 3 + 3Br 2 + 10KOH 2K 2 FeO 4 + 6KBr + 8H 2 O
Feratele (+6) sunt oxidanți mai puternici decât permanganatele.
Caracteristicile generale ale elementelor grupului VIII al subgrupului secundar al tabelului periodic al lui D. I. Mendeleev.
Subgrup al glandei - elemente chimice ale grupului 8 al tabelului periodic al elementelor chimice. Grupul include ironie Fe, ruteniu Ru și osmiu Os. Pe baza configurației electronice a unui atom, un element sintetizat artificial aparține, de asemenea, aceluiași grup. chassias Hs.
Toate elementele grupului 8 conțin 8 electroni pe cojile lor de valență. Două elemente ale grupului - ruteniu și osmiu - aparțin familiei metalelor platinei. Ca și în alte grupuri, membrii celui de-al 8-lea grup de elemente prezintă modele de configurație electronică, în special a cochiliilor exterioare, deși, în mod ciudat, ruteniul nu urmează această tendință. Cu toate acestea, elementele acestui grup prezintă, de asemenea, similitudini în ceea ce privește proprietățile fizice și comportamentul chimic.
Zhelezo ca material instrumental este cunoscut din cele mai vechi timpuri. Istoria producției și utilizării fierului datează din era preistorică, cel mai probabil odată cu utilizarea fierului meteorit.
Ruteniu a fost descoperit de profesorul Universității Kazan Karl Klaus în 1844. Klaus l-a izolat de minereul de platină Ural în forma sa pură și a subliniat asemănările dintre triade de ruteniu - rodiu - paladiu și osmiu - iridiu - platină. El a numit noul element ruteniu în cinstea lui Rus (Ruthenia este denumirea latină pentru Rus).
Osmiul a fost descoperit în 1804 de chimistul englez Smithson Tennant în sedimentul rămas după dizolvarea platinei în aqua regia.
În forma sa pură, fierul se găsește rar în natură; cel mai adesea se găsește în meteoriții de fier-nichel. Prevalența fierului în scoarța terestră este de 4,65% (locul 4 după oxigen, siliciu și aluminiu). Se crede, de asemenea, că fierul reprezintă cea mai mare parte a miezului pământului.
Ruteniu este cel mai abundent metal platinic la om, dar aproape cel mai rar dintre toate. Nu joacă un rol biologic. Se concentrează în principal în țesutul muscular. Oxidul de ruteniu mai mare este extrem de toxic și, fiind un agent oxidant puternic, poate aprinde substanțe inflamabile. Poate că osmiul există și la oameni în cantități imperceptibil de mici.
Caracteristicile generale ale elementelor grupului VIII al subgrupului secundar al tabelului periodic al lui D. I. Mendeleev. - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Caracteristicile generale ale elementelor grupului VIII al subgrupului secundar al tabelului periodic al lui D. I. Mendeleev.” 2017, 2018.
1. Orazio Vecchi. Comedie Madrigal „Amphiparnas”. Scena lui Pantalone, Pedroline și Hortense 2. Orazio Vecchi. Comedie Madrigal „Amphiparnas”. Scena lui Isabella și Lucio 3. Emilio Cavalieri. „Conceptul de suflet și trup”. Prolog. Corul "Oh Signor" 4. Emilio Cavalieri .....
În 1248, când Arhiepiscopul Konrad von Hochstaden din Köln a pus piatra de temelie pentru Catedrala din Köln, a început unul dintre cele mai lungi capitole din istoria construcțiilor europene. Köln, unul dintre cele mai bogate și mai puternice orașe politice ale Germaniei de atunci ...
Etienne Maurice Falconet (1716-1791) în Franța și Rusia (din 1766-1778). „Cupidonul amenințător” (1757, Luvru, Schitul de Stat) și replicile sale în Rusia. Monumentul lui Petru I (1765-1782). Ideea și natura monumentului, semnificația acestuia în ansamblul urban. Rolul asistentei lui Falcone - Marie-Anne Collot (1748-1821) în crearea ...
Alexander Ivanov a scris la 10 iunie 1855: „Într-un cuvânt, eu, părăsind vechiul mod de viață al artei, nu am pus încă o piatră solidă pentru nou, și în această poziție devin involuntar un artist de tranziție .. . "1. Deși aceste cuvinte au fost spuse în legătură cu căutarea unei noi interpretări ....
Din nou am atins adevărul și, neînțelegând, am trecut pe lângă. M-am gândit deja - aceasta este moartea, limita disperării și apoi, după ce am abandonat orice speranță, am găsit liniștea sufletească. Se pare că la astfel de ore te recunoști, găsești un prieten în tine. Nimic nu bate acest sentiment emoțional ...
Săbii Renașterii și ale secolului al XVII-lea. În secolele XVI-XVII. sabia a suferit unele schimbări. Sabiile cu două mâini au devenit foarte populare, mai târziu au fost folosite ca arme ceremoniale. Sabiile cu o singură mână s-au schimbat mult mai mult decât în \u200b\u200bsecolele anterioare ....
Cu o aripă stângă, într-o cască de placă de fier, războinicul Chukchi în armură din piele lakhtak Chukchi, speria un câine cu suliță (secolul al XIX-lea). Reconstrucţie. Desen de A. V. Silnov 4 Menyalo - conținut pe jumătate digerat al stomacului unui căprioar. Din această ....
6721 0
Grupa 18 include He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn (Tabelele 1 și 2). Toate elementele acestui grup, cu excepția lui He, au o carcasă exterioară complet umplută cu electroni de valență (8 electroni). Prin urmare, anterior se credea că acestea nu sunt reactive chimic. De aici și denumirea de gaze „inerte”. Datorită prevalenței lor scăzute în atmosferă, acestea sunt numite și gaze rare. Toate gazele nobile la temperatura camerei există sub formă de molecule monoatomice, sunt incolore, inodor. Când vă deplasați în partea de jos a grupului, densitatea, topirea și punctele de fierbere ale elementelor cresc. Heliul diferă de alte elemente prin proprietăți. În special, are cel mai scăzut punct de fierbere dintre toate substanțele cunoscute și prezintă proprietatea superfluidității.
Tabelul 1. Unele proprietăți fizice și chimice ale metalelor din grupa 18
|
|
Nume |
Se raportează, la. greutate |
Formula electronică |
Raza, pm |
Izotopi de bază (%) |
|
|
Helium Helium [din greacă. helios - soare] |
atomic 128 |
3 Nu * (0.000138) 4 Nu * (99.99986) |
||||
|
Neon Neon [din greacă. neos - nou] |
Vanderwaals 160 | |||||
|
Argon Argon [din greacă. argos - inactiv] |
ls 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 |
atomic 174 | ||||
|
Krypton Krypton [din greacă. Kryptos - ascuns] |
3d 10 4s 2 4p 6 |
Covalent 189 | ||||
|
Xenon Xenon [din greacă. xenos este un străin] |
4d 10 5s 2 5p 6 |
atomic 218, covalent 209 |
129 Xe * (26,4) |
|||
|
Radon Radon [numit după radiu] |
4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 |
219 *, 220.222 Rn (urme) |
Heliu (Nu) - după hidrogen, al doilea element cel mai comun în univers. Apare în atmosferă și în câmpurile de gaze naturale. Inactiv chimic. Este utilizat în operațiuni de scufundare ca parte a unui amestec de respirație în loc de azot, în baloane, în dispozitive pentru cercetarea la temperaturi scăzute. Lichid Nueste un agent frigorific important cu conductivitate termică ultra-ridicată, prin urmare este utilizat în spectrometre RMN cu câmp ridicat, inclusiv imagistica prin rezonanță magnetică medicală (RMN).
Neon (Ne) - inerte chimic față de toate substanțele, cu excepția F 2. Se utilizează în tuburile de descărcare a gazului (lumini roșii „neon”). Recent, au început să fie folosite ca agent frigorific.
Argon (Ar) Este cel mai abundent gaz nobil din atmosferă. Nu are un singur izotop paramagnetic. Este folosit pentru a crea o atmosferă inertă în lămpi fluorescente și fotomultiplicatori, în metalurgia la temperaturi ridicate; utilizat pe scară largă în spectroscopie pentru a obține plasmă la temperaturi ridicate în spectrometre de înaltă frecvență (cuplate inductiv) și spectrometre de masă.
Krypton (Kr) - reacționează numai cu F 2 . 86 Kr are o linie roșu-portocaliu în spectrul atomic, care este de bază pentru standardul unităților de lungime: 1 metru este egal cu 1.650.763,73 lungimi de undă ale acestei linii în vid. În industrie, criptonul este utilizat pentru umplerea tuburilor fluorescente și a lămpilor cu bliț. Dintre compușii posibili, cel mai studiat este difluorura KrF 2 .
Xenon (He) - utilizat pentru umplerea tuburilor electronice și a lămpilor stroboscopice (intermitente), în cercetarea științifică, precum și în camerele cu bule de la reactoarele nucleare. Reacționează aproape numai cu F 2, formând XeF 2, XeF 4, XeF 6... Aceste fluoruri sunt utilizate ca oxidanți și reactivi pentru fluorurarea altor substanțe, de exemplu, Ssau Ir... De asemenea, sunt cunoscuți oxizi, acizi și săruri de xenon.
Radon (Rn) - format din α-dezintegrare 226 Ra ca 222 Rn... Este utilizat în medicină, în special, pentru tratamentul cancerului. Cu expunerea cronică, este periculos pentru sănătate, deoarece relația dintre inhalări Rnodată cu dezvoltarea cancerului pulmonar.
Masa 2.Conținutul în organism, doze toxice (TD) și letale (LD) ale metalelor din grupa 18
|
|
În scoarța terestră (%) |
In ocean (%) |
În corpul uman | ||||
|
Media (cu o greutate corporală de 70 kg) |
Sânge (mg / L) |
||||||
|
netoxic, dar poate provoca asfixiere |
|||||||
|
netoxic |
|||||||
|
toxice datorate radioactivității |
|||||||
Bioinorganice medicale. G.K. Barashkov
Singura substanță rămâne lichidă la temperaturi de până la 0 K. Se cristalizează numai la o presiune de 25 atm. are cel mai scăzut punct de fierbere. la temperaturi sub 2,2 K, heliul lichid există sub forma unui amestec de două lichide, dintre care unul are proprietăți anormale - în special superfluiditate (vâscozitatea este de 10 miliarde de ori mai mică decât cea a apei).
Heliul este al doilea element cel mai comun (după hidrogen) din Univers. Soarele este format din aproximativ 10% din el (descoperit în 1868). Pe pământ, heliul a fost găsit în 1895 în gazele de reacție când cleveita minerală a fost dizolvată în acizi. Restul gazelor nobile erau separate de aer.
Neonul este un gaz ușor: este de 1,44 ori mai ușor decât aerul, de aproape 2 ori mai ușor decât argonul, dar de 5 ori mai greu decât heliul. În ceea ce privește complexul de proprietăți, este mai aproape de heliu decât de argon. Spectrul neonului este bogat: în el sunt alocate peste 900 de linii. Cele mai strălucitoare linii formează un fascicul în părțile roșii, portocalii și galbene ale spectrului la lungimi de undă cuprinse între 6599 și 5400 Ǻ. Aceste raze sunt mult mai puțin absorbite și împrăștiate de aer și particule suspendate în el decât razele undelor scurte - albastru, albastru, violet.
În 1898, în Lumea Veche, examinând primele porțiuni de gaz care se evaporă din aerul lichid cu un spectroscop, chimistul scoțian William Ramsay (Ramsay), împreună cu Morris William Traver, au descoperit în ele un nou gaz Neon (Ne 6), un gaz inert conținut în aer în cantități microscopice.
Argonul este un gaz monatomic cu un punct de fierbere (la presiune normală) de –185,9 ° C (ușor mai mic decât oxigenul, dar ușor mai mare decât azotul), punct de topire –189,3 ° C În 100 ml de apă la 20 ° C 3,3 ml de argonul se dizolvă, argonul se dizolvă mult mai bine în unii solvenți organici decât în \u200b\u200bapă.
Descoperit de J. Rayleigh și fizicianul englez W. Ramsay în 1894 din aer. Gazul se distinge printr-o compoziție monoatomică a moleculelor și o inactivitate chimică aproape completă (argonul nu intră în nicio reacție chimică). noul gaz și-a primit numele (grecesc. argos inactiv).
Kryptonul este un gaz monoatomic inert, fără culoare, gust sau miros. De 3 ori mai greu decât aerul. T pl \u003d - 157,3 о С, balot t \u003d -152,0 о С, densitate în condiții normale egal cu 3,74 g / l. Deschis în 1898 de W. Ramsay (Anglia) Cerere: pentru umplerea lămpilor cu incandescență. Compușii kriptonici sunt agenți de oxidare și fluorurare în reacțiile de sinteză chimică.
Xenonul este un gaz monoatomic inert, fără culoare, gust sau miros. Tm 112 ° C, Tb 108 ° C, descărcare în culoare violet. În 1889, omul de știință englez U Ramsay a izolat un amestec din aerul lichid, în care două gaze au fost descoperite prin metoda spectrală: krypton („ascuns”, „secret”) și xenon („extraterestru”, „neobișnuit”).
Radonul este un gaz monatomic radioactiv incolor și inodor. Solubilitate în apă 460 ml / l; în solvenții organici, în țesutul adipos uman, solubilitatea radonului este de zece ori mai mare decât în \u200b\u200bapă. Radioactivitatea intrinsecă a radonului provoacă fluorescența acestuia. Radonul gazos și lichid fluoresc cu lumină albastră, culoarea strălucirii într-o descărcare de gaz a radonului este albastră.
Cristale incolore, solubile în apă. Molecula este liniară. O soluție în apă este un agent oxidant foarte puternic, în special într-un mediu acid, unde oxidează bromul și manganul la cele mai ridicate stări de oxidare de +7. Într-un mediu alcalin, se hidrolizează conform ecuației: XeF 2 + 4KOH \u003d 2Xe + 4KF + O 2 + 2H 2 O
Când interacționează cu apa, XeF 4 disproporționează: 6XeF H 2 O \u003d 2XeО НF + 4Xe + 3О 2
Formată în timpul hidrolizei XeF 4. Aceasta este o substanță albă, nevolatilă, foarte explozivă, ușor solubilă în apă, iar soluția are o reacție ușor alcalină. Sub acțiunea ozonului asupra unei astfel de soluții, se formează o sare de acid xenonic, în care xenonul are o stare de oxidare de +8: XeО 3 + О 3 + 4NaOH \u003d Na 4 XeО 6 + О Н 2 O
Poate fi obținut prin interacțiunea perxenatului de bariu cu acidul sulfuric anhidru la temperaturi scăzute: Ba 2 XeO 6 + 2H 2 SO 4 \u003d 2 BaSO 4 + XeO H 2 O XeO 4 este un gaz incolor care este foarte exploziv și se descompune la temperaturi peste 0 ° C: 3XeО 4 \u003d 2XeО 3 + Xe + 3О 2
Trimite-ți munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Folosiți formularul de mai jos
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
postat pe http://www.allbest.ru//
postat pe http://www.allbest.ru//
Ministerul Sănătății și Dezvoltării Sociale din Federația Rusă
Instituție de învățământ de stat de învățământ profesional superior
Prima Universitate de Stat de Medicină din Moscova
numit după I.M.Sechenov
Departamentul de Chimie Generală
Tema: „Chimia elementelor din grupa VIII B a tabelului periodic al D.I. Mendeleev "
Completat de un student
Kirillova Anastasia Alexandrovna
2 cursuri de facultate de pediatrie
Profesor: Garnova N.Yu.
Moscova 2015
Caracteristicile generale ale elementelor chimice din grupa VIIIB
Grupul VIII al unui subgrup secundar include elemente ale triadei de fier (fier, cobalt, nichel), ruteniu (ruteniu, rodiu, paladiu) și osmiu (osmiu, iridiu, platină). Majoritatea elementelor acestui subgrup au doi electroni în stratul exterior de electroni al atomului; toate sunt metale. Pe lângă electronii externi, electronii din stratul neterminat anterior iau parte și la formarea legăturilor chimice. Aceste elemente se caracterizează prin stări de oxidare egale cu 2, 3, 4. Stările de oxidare mai mari apar mai rar.
O comparație a proprietăților fizice și chimice ale elementelor celui de-al optulea grup arată că fierul, cobaltul și nichelul, care sunt în prima perioadă mare, sunt foarte asemănătoare între ele și în același timp sunt foarte diferite de elementele din alte două triade. Prin urmare, ele sunt de obicei izolate în familia fierului. Celelalte șase elemente ale grupului al optulea sunt combinate sub denumirea generală de metale de platină.
Atomii triadei de fier de la ultimul nivel conțin 2 electroni, dar numărul de electroni de la subnivelul 3d este diferit pentru ei. Fe - 3d 6,4s 2; Co-3d 7.4s 2; Ni -3d 8.4s 2. Atomii elementelor din familia fierului, spre deosebire de atomii metalelor de platină, nu au un subnivel f liber, prin urmare proprietățile lor sunt foarte diferite de proprietățile elementelor altor triade (Ru, Rh, Pd și Os, Ir, Pt) În compușii lor, Fe, Co, Ni prezintă un grad de oxidare +2 și +3. Fierul poate prezenta și starea de oxidare +6, cobalt +5, nichel +4. Toate elementele celor trei triade sunt agenți puternici de complexare.
Istoria descoperirii elementelor chimice din grupul VIIIB
Subgrup de fier.
Fierul a fost cunoscut ca material instrumental din cele mai vechi timpuri. Istoria producției și utilizării fierului datează din epoca preistorică, cel mai probabil odată cu utilizarea fierului meteorit. Topirea într-un cuptor care suflă brânza a fost folosită în secolul al XII-lea î.Hr. e. în India, Anatolia și Caucaz. De asemenea, se remarcă utilizarea fierului în topirea și fabricarea uneltelor și uneltelor în 1200 î.Hr. e. În Africa subsahariană.
Ruteniu a fost descoperit de profesorul Universității Kazan Karl Klaus în 1844. Klaus l-a izolat de minereul de platină Ural în forma sa pură și a subliniat asemănarea dintre triade de ruteniu - rodiu - paladiu și osmiu - iridiu - platină. El a numit noul element ruteniu în cinstea lui Rus (Ruthenia este denumirea latină pentru Rus).
Osmiul a fost descoperit în 1804 de chimistul englez Smithson Tennant în sedimentul rămas după dizolvarea platinei în aqua regia.
Subgrup de cobalt.
Compușii de cobalt sunt cunoscuți de om din cele mai vechi timpuri; paharele de cobalt albastru, emailurile, vopselele se găsesc în morminte Egiptul antic... În 1735, mineralogul suedez Georg Brand a reușit să izoleze un metal necunoscut anterior din acest mineral, pe care l-a numit cobalt. El a aflat, de asemenea, că compușii acestui element special colorează sticla albastră - această proprietate a fost folosită chiar și în vechea Asirie și Babilon.
Rodiul a fost descoperit în Anglia în 1803 de William Hyde Wollaston. Numele provine din greaca veche - trandafir, compușii tipici ai rodiului au o culoare roșu închis intens.
Iridium a fost descoperit în 1803 de către chimistul englez S. Tennant simultan cu osmiu, care erau prezente ca impurități în platina naturală adusă din America de Sud. Numele (greaca veche - curcubeu) a primit datorită diferitelor culori ale sărurilor sale.
Subgrup de nichel.
Nichelul a fost descoperit în 1751. Cu toate acestea, cu mult înainte de aceasta, minerii sași erau bine conștienți de minereul, care semăna în exterior cu minereul de cupru și era folosit în fabricarea sticlei pentru a picta sticla în verde.
Paladiul a fost descoperit de chimistul englez William Wollaston în 1803. Wollaston l-a izolat din minereul de platină adus din America de Sud.
Platina a fost necunoscută în Europa până în secolul al XVIII-lea. Pentru prima dată sub formă pură, platina a fost obținută din minereuri de către chimistul englez W. Wollaston în 1803. În Rusia, în 1819, în aurul placer extras în Ural, a fost descoperit un „nou metal siberian”. La început a fost numit aur alb, platina a fost găsită la Verkh-Isetsk, apoi la minele Nevyansk și Bilimbaevsk. Plasere bogate de platină au fost descoperite în a doua jumătate a anului 1824, iar mineritul a început în Rusia în anul următor.
Distribuție în natură
Subgrup de fier.
Fierul este cel mai răspândit metal de pe glob după aluminiu: reprezintă 4% (masă) din scoarța terestră. Fierul se găsește sub formă de diverși compuși: oxizi, sulfuri, silicați. În stare liberă, fierul se găsește numai în meteoriți.
Cele mai importante minereuri de fier includ minereu de fier magnetic FeO · Fe2O3, minereu de fier roșu Fe2O3, minereu de fier brun 2Fe2O3 * 3H2O și minereu de fier sparat FeCO3.
Pirita sau pirita de fier FeS2, care se găsește în cantități mari, este rar utilizată în metalurgie, deoarece fonta este obținută din aceasta de o calitate foarte scăzută datorită conținutului ridicat de sulf. Cu toate acestea, pirita de fier are o aplicație importantă - servește ca materie primă pentru producerea de acid sulfuric.
Ruteniu este cel mai abundent metal platinic la om, dar aproape cel mai rar dintre toate. Nu joacă un rol biologic. Se concentrează în principal în țesutul muscular. Oxidul de ruteniu mai mare este extrem de otrăvitor și, fiind un agent oxidant puternic, poate aprinde substanțe inflamabile. Poate că osmiul există și la oameni în cantități imperceptibil de mici.
În starea sa nativă, osmiul apare sub formă de soluții solide cu iridiu, conținând de la 10 până la 50% osmiu. Osmiul se găsește în minereuri polimetalice, care conțin, de asemenea, platină și paladiu (minereuri sulfură cupru-nichel și cupru-molibden), în minerale de platină și în deșeurile provenite din prelucrarea minereurilor aurifere. Principalele minerale ale osmiului sunt aliajele naturale de osmiu și iridiu (nevyanskit și sysertskite) aparținând clasei de soluții solide. Nevyanskitul formează cristale lamelare albe sau gri deschis (c \u003d 17000-22000 kg / m3) ale unui sistem hexagonal cu o duritate de 6-7 puncte pe scara Mohs. Conținutul de osmiu din nevyanskit poate ajunge la 21-49,3%.
Subgrup de cobalt.
Fracția de masă a cobaltului din scoarța terestră este de 4 × 10 × 3%. În total, se cunosc aproximativ 30 de minerale care conțin cobalt. Conținutul în apa de mare este de aproximativ (1,7) 10-10%. Rodiul se găsește în minereuri de platină și în unele dintre nisipurile aurii din America de Sud și din alte țări. Conținutul de rodiu și iridiu din scoarța terestră este de 10-11%.
Cobaltul este unul dintre microelementele vitale pentru organism. Face parte din vitamina B12 (cobalamina). Cobaltul este implicat în hematopoieză, funcții sistem nervos și ficat, reacții enzimatice... Nevoia umană de cobalt este de 0,007-0,015 mg, zilnic. Corpul uman conține 0,2 mg de cobalt pentru fiecare kilogram de greutate umană. În absența cobaltului, se dezvoltă acobaltoză.
Excesul de cobalt este, de asemenea, dăunător pentru oameni.
Rodiul și iridiul sunt probabil cele mai rare elemente din corpul uman (până când nu s-a dovedit pe deplin că există deloc acolo).
Rodiul este un element foarte rar și împrăștiat. Numai izotopul 103Rh se găsește în natură. Conținutul mediu de rodiu din scoarța terestră este de 1 × 10–7% din greutate, la meteoriții pietroși 4,8 × 10–5%. Conținutul de rodiu este crescut în rocile magmatice ultrabazice. Nu are minerale proprii. Găsit în unele dintre nisipurile aurii din America de Sud. Conținut în minereuri de nichel și platină ca un compus simplu. Până la 43% din rodiu provine din depozite de aur din Mexic. De asemenea, conținute în amestecuri izomorfe de minerale din grupul iridiu osmos (până la 3,3%), în minereuri cupru-nichel. O varietate rară de iridiu osmos, nevyanskit de rodiu, este cel mai bogat mineral în rodiu (până la 11,3%).
Iridiul este relativ comun în meteoriți. Este posibil ca conținutul real de metal de pe planetă să fie mult mai mare: densitatea sa ridicată și afinitatea mare pentru fier (siderofilicitate) ar putea duce la deplasarea iridiului adânc în Pământ, în miezul planetei, în timpul formării sale de pe discul protoplanetar. O cantitate mică de iridiu a fost detectată în fotosfera solară.
Subgrup de nichel.
Nichelul este destul de comun în natură - conținutul său în scoarța terestră este de cca. 0,01% (masă). Se găsește în scoarța terestră doar într-o formă legată; meteoriții de fier conțin nichel nativ (până la 8%). Conținutul său în roci ultrabazice este de aproximativ 200 de ori mai mare decât în \u200b\u200broci acide (1,2 kg / t și 8 g / t). În rocile ultrabazice, cantitatea predominantă de nichel este asociată cu olivine care conțin 0,13-0,41% Ni. Înlocuiește fierul și magneziul izomorf. O mică parte din nichel este prezentă ca sulfuri. Nichelul prezintă proprietăți siderofile și calcofile. Cu un conținut crescut de sulf în magmă, sulfurile de nichel apar împreună cu cuprul, cobaltul, fierul și platinoizii. În procesul hidrotermal, împreună cu cobalt, arsenic și sulf și, uneori, cu bismut, uraniu și argint, nichelul formează concentrații crescute sub formă de arsenuri și sulfuri de nichel. Nichelul se găsește în mod obișnuit în minereurile de cupru-nichel care conțin arsen și sulf.
nickelină (pirită nichel roșie, kupfernickel) NiAs
chloantita (pirita nichel alb) (Ni, Co, Fe) As2
garnierită (Mg, Ni) 6 (Si4O11) (OH) 6 * H2O și alți silicați
pirita magnetică (Fe, Ni, Cu) S
luciu de arsenic-nichel (gersdorfit) NiAsS,
pentlandit (Fe, Ni) 9S8
La plante, în medie, 5 × 10–5 procente în greutate de nichel, la animalele marine - 1,6 × 10–4, la animalele terestre - 1 × 10–6, în corpul uman - 1 ... 2 × 10–6. Se știu deja multe despre nichelul din organisme. S-a stabilit, de exemplu, că conținutul său în sângele uman se modifică odată cu înaintarea în vârstă, că la animale cantitatea de nichel din organism crește și, în cele din urmă, că există unele plante și microorganisme - „concentratori” de nichel, care conțin mii și chiar sute de mii de ori mai mult nichel, decât mediul înconjurător.
Paladiul și platina în cantități imperceptibil de mici și fără a îndeplini niciun rol, potrivit unor surse, există în organismele vii.
Platina naturală apare ca un amestec de șase izotopi: 190Pt (0,014%), 192Pt (0,782%), 194Pt (32,967%), 195Pt (33,832%), 196Pt (25,242%), 198Pt (7,163%). Unul dintre ei este slab radioactiv. Se prezice existența unei radioactivități foarte slabe a altor doi izotopi naturali ai platinei: dezintegrarea alfa 192Pt? 188Os și dezintegrarea beta dublă 198Pt? 198Hg, cu toate acestea, aceste decăderi nu au fost încă înregistrate experimental; s-a stabilit doar că timpul de înjumătățire depășește 4,7 × 1016 ani și respectiv 3,2 × 1014 ani.
Proprietățile generale ale subgrupului de fier.
Modificarea razelor atomilor și ionilor.
Raza atomică Fe \u003d 0,126 nm, Raza Fe2 + ioni \u003d 0,80E, Fe3 + \u003d 0,67E
Ru \u003d 0.134nm Ru \u003d 0.68E
Os \u003d 0.135nm Os \u003d 0.63E
Raza atomică Co \u003d 0,125 nm Raza ionilor Co2 + \u003d 0,78Е și Co3 + \u003d 0,64Е
Rh \u003d 0.1342nm Rh \u003d 0.68Е
Ir \u003d 0,136nm Ir \u003d 0,625E
Raza atomică Ni \u003d 0,124 nm Raza ionică Ni \u003d 0,69Е
Pd \u003d 0,137nm Pd \u003d 0,86E
Pt \u003d 0,138 nm Pt \u003d 0,625Е
Modificarea potențialului de ionizare.
În perioade, de regulă, potențialul de ionizare crește de la stânga la dreapta.
Potențial de ionizare cu serial tranziție de la Fe0 la Fe5 + \u003d 7.893; 16.183; 30,65; 57,79 eV, respectiv
Potențial de ionizare Ru0: Ru1 +: Ru2 +: Ru3 + resp. \u003d 7,366; 16,763 și 28,46 eV
Potențial de ionizare Os0 la Os2 + \u003d 8,5 eV, 17 eV
Potențial după naștere. ionizarea atomului de cobalt 7.865, 17.06, 33.50, 53.2 și 82.2 eV
Potențial de ionizare Rh0: Rh +: Rh2 +: Rh3 + resp. 7.46, 18.077 și 31.04 eV
Potențial de ionizare în ultimul tranziția de la Ir0 la Ir5 + sunt egale, respectiv. 9,1, 17,0, (27), (39), (57) eV
Potențial de ionizare nichel 7.635; 18,15; 35,17; 56,0 și 79 eV
Potențial de ionizare a paladiului Pd0? Pd +? Pd2 +? Pd3 + resp. este egal cu 8,336, 19,428 și 32,92 eV
Potențial de ionizare al platinei Pt0? Pt +? Pt2 +? Pt3 + resp. este egal cu 9,0, 18,56 și 23,6 eV
Element chimic al grupei VIII a sistemului periodic, numărul atomic 26, masa atomică 55.847 Configurația celor două straturi externe de electroni este 3s2p6d64s2. Fierul prezintă valență variabilă (cei mai stabili compuși sunt fierul cu 2 și 3 valenți). Cu oxigenul, fierul formează oxid (II) FeO, oxid (III) Fe2O3 și oxid (II, III) Fe3O4.
La temperaturi ridicate (700-900) reacționează cu vaporii de apă:
3Fe + 4H2O? Fe3O4 + 4H2
Reacționează cu acizii diluați HCl și H2SO4 pentru a forma două săruri de fier și hidrogen:
Fe + 2HCl \u003d FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 (dil.) \u003d FeSO4 + H2
În acizii oxidanți concentrați, fierul se dizolvă numai atunci când este încălzit și trece imediat în cationul Fe3 +:
2Fe + 6H2SO4 (conc) \u003d Fe2 (SO4) 3 + 3SO2 + 6H2O
Fe + 6HNO3 (conc) \u003d Fe (NO3) 3 + 3NO2 + 3H2O
(la rece, acizii nitric și sulfurici concentrați pasivează fierul)
În rupt. În acidul azotic, fierul este oxidat atât la rece, cât și atunci când este încălzit, reducându-l profund.
10Fe + 36HNO3 decomp. \u003d 10Fe (NO3) 3 + 3N2 + 18H20
Se oxidează ușor (ruginește) în aer în prezența apei
4Fe + 3O2 + 6H2O \u003d 4Fe (OH) 3
Fierul reacționează cu halogeni atunci când este încălzit. Când fierul și iodul 1 interacționează, se formează iodură Fe3I8.
2Fe + 3Cl2 \u003d 2FeCl3 la încălzire
Când este încălzit, fierul reacționează cu azotul, formând azotură de fier Fe3N, cu fosfor, formând fosfide FeP, Fe2P și Fe3P, cu carbon, formând carbură Fe3C, cu siliciu, formând mai multe silicide, de exemplu, FeSi.
O reacție calitativă la ionul fier (II) este o reacție cu sarea roșie din sânge.
În prezența ionilor de fier (II), se formează un precipitat albastru închis. Aceasta este sarea de fier complexă albastră a lui Turnbull (KFe).
2 К3 + 3 Fe SO4 \u003d KFe)? + 3K2SO4
O reacție calitativă pentru un ion de fier (II) este o reacție cu alcali.
Se formează un precipitat cenușiu-verde.
Fe SO4 + 2 NaOH \u003d Fe (OH) 2? + Na2SO4
Reacția calitativă pentru ionul de fier (III) este reacția cu alcalii.
Un precipitat maro indică prezența ionilor de fier (III) în soluția inițială.
FeCl3 + 3 NaOH \u003d Fe (OH) 3a + 3 NaCI
Reacție calitativă pentru ionul de fier (III) - reacție cu sare galbenă din sânge.
Sarea galbenă din sânge este hexacianoferatul de potasiu K4.
3K4 +4 FeCl3 \u003d KFe)? + 12 KCl
O reacție calitativă la ionul fier (III) este o reacție cu tiocianatul de potasiu.
Se formează o substanță roșie. Este tiocianat de fier (III).
FeCl3 + 3 KCNS \u003d Fe (CNS) 3 + 3KCl
În interacțiunea ionilor, 4? cu cationi Fe3 + se formează un precipitat albastru închis - albastru prusac:
3Fe (CN) 6] 4? + 4Fe3 + \u003d Fe43?
PROPRIETĂȚI OXIDANTE A COMPUȘILOR DE FIER (III)
1.2FeCl3 + H2S \u003d 2FeCl2 + S + 2HCl
2. CuS + Fe2 (SO4) 3 \u003d CuSO4 + 2FeSO4 + S
3,2FeCl3 + 2KI \u003d 2FeCl2 + I2 + 2KCl
4.2 FeCl3 + Na2SO3 + H2O \u003d Na2SO4 + 2HCl + 2FeCl2
5.2CuI + 2Fe2 (SO4) 3 \u003d I2 + 2CuSO4 + 4FeSO4
6. SnCl2 + 2FeCl3 \u003d SnCl4 + 2FeCl2
7.2FeCl3 + Fe \u003d 3FeCl2 8.Cu2S + 2Fe2 (SO4) 3 \u003d 4FeSO4 + 2CuSO4 + S
Compuși de fier.
Pentacarbonilul de fier este un compus anorganic, un complex carbonil de fier cu compoziția Fe (CO) 5. Lichid galben deschis, nu se amestecă cu apă. La presiune ridicată, fierul metalic reacționează cu monoxidul de carbon CO, iar lichidul, în condiții normale, se formează pentacarbonil Fe (CO) 5 fier ușor volatil. Carbonilii de fier din compozițiile Fe2 (CO) 9 și Fe3 (CO) 12 sunt, de asemenea, cunoscuți. Carbonilii de fier servesc ca materii prime în sinteza compușilor organo-ferici, inclusiv compoziția ferocenului.
Primirea:
Acțiunea monoxidului de carbon sub presiune asupra pulberii de fier:
Acțiunea monoxidului de carbon sub presiune asupra iodurii de fier (II) și a cuprului:
Descompunerea la încălzirea fierului nonacarbonilic:
Se descompune la încălzire:
Reacționează cu apă fierbinte:
Reacționează cu acizi (în dietil eter):
Oxidat de oxigen:
Reacționează cu acid hidroiodic:
Când o soluție în acid acetic este iradiată cu lumină ultravioletă, se formează carbonili mai mari:
Sub acțiunea unui catalizator de alcoolat de sodiu asupra unei soluții în etanol, se formează carbonili mai mari:
Reacționează cu baze în metanol:
Reacționează cu sodiu în amoniac lichid:
Reacționează cu monoxid de azot sub presiune:
Oxidul de fier (II) FeO posedă proprietăți de bază; baza Fe (OH) 2 îi corespunde. Oxidul de fier (III) Fe2O3 este slab amfoteric; corespunde unei baze chiar mai slabe decât Fe (OH) 2, Fe (OH) 3, care reacționează cu acizii:
2Fe (OH) 3+ 3H2SO4 \u003d Fe2 (SO4) 3 + 6H2O
Hidroxidul de fier (III) Fe (OH) 3 prezintă proprietăți amfotere slabe; este capabil să reacționeze numai cu soluții alcaline concentrate:
Fe (OH) 3 + KOH \u003d K
Complexele hidroxo de fier (III) rezultate sunt stabile în soluții puternic alcaline. Când soluțiile sunt diluate cu apă, acestea sunt distruse și hidroxidul de fier (III) Fe (OH) 3 precipită.
Dintre sărurile de fier (II) din soluțiile apoase, sarea Mohr este stabilă - sulfat dublu de amoniu și fier (II) (NH4) 2Fe (SO4) 2 6H2O.
Fierul (III) este capabil să formeze sulfați dubli cu cationi încărcați individual, cum ar fi alum, de exemplu, Kfe (SO4) 2 - potasiu-fier, (NH4) Fe (SO4) 2 - amoniu-fier, etc.
Se obține prin răcirea unui amestec acidificat de soluții saturate de sulfat de fier și amoniu:
În medicină, acestea sunt utilizate ca agent astringent, cauterizant, hemostatic; ca antiperspirant.
Compuși feroși.
Oxid de fier (II) FeO. Pulbere cristalină neagră diamagnetică instabilă. Se transformă în când este încălzit în aer. Să se dizolve ușor în apă și în alcalii. Se dizolvă în acizi. Descompune apa la încălzire. Se obține prin oxidarea fierului metalic, reducerea oxidului de fier (III) cu CO sau hidrogen, calcinarea unui amestec de Fe2O3 și pulbere de fier.
Hidroxid de fier (II) Fe (OH) 2. Format sub forma unui precipitat alb-gălbui fulgios când se tratează soluții de săruri de fier (II) cu alcalii fără acces la aer. Ușor solubil în alcalii. Se dizolvă în acizi. Afișează proprietățile de bază. În prezența oxidanților, se transformă instantaneu în Fe (OH) 3.
Sulfat de fier (II) FeSO4. Cristale albe paramorgetice toxice, extrem de higroscopice, ortorombice. Când este încălzit în aer, se transformă în Fe2O3. Se obține prin calcinarea piritei, încălzirea PbSO4 cu fier și deshidratarea hidratului cristalin FeSO4.7H2O.
În medicină, este utilizat ca medicament pentru tratamentul și prevenirea anemiei cu deficit de fier.
Ortofosfat de fier (II) Fe3 (PO4) 2,8H2O. Apare în mod natural sub forma mineralului vivianit. Cristale monoclinice alb-albăstrui. Se dizolvă în acizi minerali.
Carbonat de fier (II) FeCO3. Apare în mod natural sub formă de siderit mineral sau sparg de fier. Ușor solubil în apă, solubil în acizi minerali și soluții de bicarbonat de sodiu. Oxidează în aerul umed. Se descompune la încălzire la FeO și CO2. Redus cu hidrogen la încălzire. Se obține prin tratarea soluțiilor de săruri de fier (II) cu soluții de carbonat de sodiu sau bicarbonat de sodiu.
Hexacianoferat de fier (II) K4.3H2O. Cristale monoclinice galbene diamagnetice, netoxice, sărate și amare la gust. Se dizolvă în apă, etilamină, acetonă. Obținut prin acțiunea KCN asupra Fe (CN) 2. Folosit pentru fabricarea hârtiei fotografice, ca reactiv chimic pentru determinarea fierului, zincului, cuprului, uraniului, albastrului de metilen și la producerea coloranților minerali.
COMPUȘI DE FIER (III)
Oxidul de fier (III) - Fe2O3 este o substanță ușor solubilă, de culoare roșu-maronie, care prezintă proprietăți amfotere. Reacționează cu acizi și siguranțe cu alcalii și carbonați pentru a forma ferite. Feritele au proprietăți magnetice puternice și sunt utilizate în electro-magneți.
Fe2O3 + 6HCl \u003d FeCl3 + 3H2O;
Fe2O3 + 2NaOH \u003d 2NaFeO2 + H20;
Fe2O3 + Na 2CO3 \u003d 2NaFeO2 + CO2:
Fe2O3 + CaCO3 \u003d Ca (FeO2) 2 + CO2
Oxidul de fier (III) se obține prin calcinarea hidroxidului de fier sau a sărurilor.
2Fe (OH) 3 \u003d Fe2O3 + 3H2O
4Fe (NO3) 3 \u003d 2Fe2O3 + 8NO2 + O2
4FeCO3 + O2 \u003d 2Fe2O3 + 4CO2
Hidroxidul de fier (III) - Fe (OH) 3 este o substanță maro ușor solubilă, obținută prin acțiunea alcalinilor sau a carbonaților asupra sărurilor de fier (III), deoarece Fe2O3 nu interacționează cu apa. În general vorbind, acest hidroxid este un compus polimeric cu o compoziție variabilă Fe2O3 .nH2O
FeCl3 + 3KOH \u003d Fe (OH) 3 + 3KCl
Fe (OH) 3 este un compus instabil și pierde treptat apă, transformându-se în Fe2O3. Posedă proprietăți amfotere slabe (interacționează cu acizii, reacționează cu alcalii în soluții sau în timpul fuziunii).
Fe (OH) 3 \u003d FeO (OH) + H2O;
2FeO (OH) \u003d Fe2O3 + H2O
Fe (OH) 3 + 3HCl \u003d FeCl3 + 3H2O;
Fe (OH) 3 + NaOH \u003d NaFeO2 + 2H2O;
Fe (OH) 3 + NaOH \u003d Na - tetrahidroxiferrit de sodiu
Săruri de fier (III)
FeCl3 .6H2O - gravarea plăcilor de circuite radio, purificarea apei Fe2 (SO4) 3 * 9H2O - coagulant pentru purificarea apei
Fe (NO3) 3 - mordant pentru vopsirea țesăturilor
Fosfații și sulfurile de fier (III) sunt insolubile în apă. Sărurile de fier (III) sunt hidrolizate și soluțiile lor au o reacție acidă:
FeCl3 + Na2HPO4 + CH3COONa \u003d FePO4 + 2NaCl + CH3COOH
2FeCl3 + 3 (NH4) 2S \u003d Fe2S3 + 6NH4Cl (sulf elementar este eliberat atunci când este încălzit sau acidificat)
FeCl3 + H2O \u003d Fe (OH) Cl2 + Hcl;
Fe (OH) Cl2 + H2O \u003d Fe (OH) 2Cl + Hcl
Fe (OH) 2CI + H2O \u003d Fe (OH) 3 + Hcl;
2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O \u003d 2Fe (OH) 3 + 6NaCl + 3CO2
COMPONENTI DE FIER (VI)
Săruri de acid feric - feratele se obțin prin oxidarea compușilor de fier (III).
2Fe (OH) 3 + 10KOH + Br2 \u003d 2K2FeO4 + 6KBr + 8H2O
Fe2O3 + 3KNO3 + 2K2CO3 \u003d 2K2FeO4 + 3KNO2 + 2CO2
Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH \u003d 2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O
Fe2O3 + KClO3 + 4KOH \u003d 2K2FeO4 + KCl + 2H2O
Feratele sunt oxidanți puternici: CrCl3 + K2FeO4 \u003d K2CrO4 + FeCl3
2NH4OH + 2K2FeO4 \u003d N2 + 2Fe (OH) 3 + 4KOH
Fierul face, de asemenea, parte din structura hemului. Hemul este un grup protetic al multor proteine: hemoglobina, mioglobina, citocromii CPE mitocondriale, citocromul P450, care este implicat în oxidarea microsomală. Enzimele catalază, peroxidază, citocrom oxidază conțin hem ca coenzimă.
Hemul este compus dintr-un ion feros și porfirină. Structura porfirinelor se bazează pe porfină. Porfina constă din patru inele pirol legate între ele prin punți de meten. În funcție de structura substituenților din inelele pirrolice, se disting mai multe tipuri de porfirine: protoporfirine, etioporfirine, mezo-porfirine și coproporfirine. Protoporfirinele sunt precursori ai tuturor celorlalte tipuri de porfirine.
Diferite heme proteice pot conține diferite tipuri de porfirine. Fierul din hem este într-o stare redusă (Fe + 2) și este legat de două legături covalente și două de coordonare cu atomii de azot ai inelelor pirolice. Când fierul este oxidat, hemul este transformat în hematină (Fe3 +). Cea mai mare cantitate de hem este conținută în eritrocitele umplute cu hemoglobină, celulele musculare cu mioglobină și celulele hepatice datorită conținutului ridicat de citocrom P450 din ele.
Structura porfinei (A), a protoporfirinei IX (B) și a hemoglobinei hem (C). Porfina este o structură ciclică formată din patru inele pirol legate între ele prin punți de metan.
Mioglobina este o proteină care leagă oxigenul în mușchii scheletici și în inima. Mioglobina conține o parte non-proteică (hem) și o parte proteică (apomioglobină).
Apomioglobina - partea proteică a mioglobinei; structura primară este reprezentată de o secvență de 153 aminoacizi, care în structura secundară sunt pliați în 8 α-helici. Helicele α sunt desemnate prin litere latine de la A la H, începând de la capătul N al lanțului polipeptidic și conțin de la 7 la 23 de aminoacizi. Pentru a desemna aminoacizi individuali în structura primară a apomioglobinei, fie scriind numărul lor de serie de la capătul N (de exemplu, His64, Phen138), fie litera helixului α și numărul de serie al acestui aminoacid din această helică, începând de la capătul N (de exemplu, His F8 ).
Structura terțiară arată ca o globulă compactă (practic nu există spațiu liber în interior), format din bucle și rotații în regiunea proteinelor neelicoidale. Partea interioară a moleculei constă aproape în totalitate din radicali hidrofobi, cu excepția a două reziduuri ale lui situate în centrul activ.
Monooxigenazele dependente de citocromul P450 catalizează scindarea diferitelor substanțe prin hidroxilare cu participarea donatorului de electroni NADH și a oxigenului molecular. În această reacție, un atom de oxigen este atașat la substrat, iar celălalt este redus la apă.
Enzimele din familia citocromului P450, spre deosebire de alte hemoproteine, care posedă de obicei un tip de activitate și o funcție strict definită, sunt destul de diverse ca funcții, tipuri de activitate enzimatică și au adesea specificitate scăzută a substratului. P450s pot prezenta atât monooxigenază, cât și activitate oxigenază, de aceea sunt uneori denumite oxidaze cu funcție mixtă.
* funcțional (ca parte a hemoglobinei, mioglobinei, enzimelor și coenzimelor);
* transport (transferină, lactoferină, mobilferină);
* depus (feritină, hemosiderină);
* fier de calcat formând o piscină gratuită.
Formula electronică 4s24p64d75s1
Stare de oxidare: +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8; valență: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
Proprietăți fizice: metal fragil alb-argintiu, punct de topire \u003d 2250oC, punct de fierbere \u003d 4200oC, densitate 12,4 g / cm3
Distribuție în natură: conținut în scoarța terestră 5,0.10-6% (masă)
Mineral principal: Laurite RuS2
Producție: ca rezultat al procesării complexe a minereurilor, se obține RuО4, care se reduce cu hidrogen
Proprietăți chimice: metal slab activ. În seria de tensiuni stă după hidrogen. Nu reacționează cu acizi. Reacționează cu halogeni atunci când este încălzit. Reacționează cu amestecuri alcalino-oxidative.
Compuși de ruteniu bivalenți.
Hidroxid de ruteniu (II) Ru (OH) 2. Precipitat maro format în timpul tratamentului alcalin al soluției de clorură de ruteniu (II). Este ușor stabil și se oxidează ușor, transformându-se în Ru (OH) 3.
Clorură de ruteniu (II) RuCl2. Pulbere maro, ușor solubilă în apă rece, acizi, alcalii și ușor solubilă în alcool. Se obține prin acțiunea clorului asupra ruteniului metalic praf încălzit la 250 ° C.
Compuși de ruteniu trivalent.
Hidroxid de ruteniu (III) Ru (OH) 3. Se formează sub forma unui precipitat negru în timpul tratamentului soluțiilor de săruri de ruteniu cu alcalii sau oxidarea hidroxidului de ruteniu (II).
Clorură de ruteniu (III) RuCl3. Pulbere cristalină maro-negru strălucitoare. Să se dizolve ușor în apă și acizi.
RuCl3 + 2KCl (conc.) + H2O \u003d K2
Formează complexe de clor cu acid clorhidric concentrat:
Formează săruri complexe cu soluție concentrată de cloruri de metal alcalin:
Când este încălzit, este oxidat de oxigenul atmosferic:
Redus de hidrogen:
Bromură de ruteniu (III) RuBr3. Pulbere cristalină neagră obținută prin interacțiunea directă a elementelor sau prin tratarea hidroxidului de ruteniu (III) cu bromură de hidrogen.
Iodură de ruteniu (III) RuI3. O pulbere cristalină neagră care se descompune în elemente atunci când este încălzită la 127 ° C. Se obține prin interacțiunea directă a elementelor cu încălzirea sau tratarea hidroxidului de ruteniu (III) cu iodură de hidrogen.
Reacția clorurii de ruteniu (III) și a iodurii de potasiu:
Compuși de ruteniu tetravalent.
Oxid de ruteniu (IV) RuO2 Foarte stabil. Să se dizolve ușor în apă și alcool. Se dizolvă în acizi. Se obține prin încălzirea ruteniului sub formă de pulbere în oxigen sau prin calcinarea sulfurii de ruteniu (IV) într-un curent de oxigen.
Descompunerea la încălzirea oxidului de ruteniu (VIII):
Reacția oxidului de ruteniu (VIII) și a peroxidului de hidrogen:
Sulfura de ruteniu (IV) RuS2. Apare în mod natural ca laurit mineral. Se obține prin încălzirea unui amestec de ruteniu praf cu sulf sau prin acțiunea hidrogenului sulfurat asupra soluțiilor de săruri de ruteniu (IV).
Compuși de ruteniu pentavalent.
Fluorură de ruteniu (V) RuF5. Cristale transparente de culoare verde închis, corozive pentru sticlă. Se descompune cu apă și este redus de iod la fluorură de ruteniu (III). Se obține prin acțiunea fluorului asupra ruteniului metalic încălzit la 300 ° C.
4RuF5 + 10H2O \u003d 3RuO2 + RuO4 + 20 HF
Compuși hexavalenți de ruteniu.
Rutenat de potasiu K2RuO4. Cristale tetraedrice de culoare verde închis. Redus cu hidrogen la oxid de ruteniu (IV) sau ruteniu metalic. Se obține prin acțiunea unui amestec oxidant-alcalin asupra pudrei metalice de ruteniu.
Reacționează cu acizi diluați:
Reacționează cu acizi concentrați:
Reacționează cu clorul:
Compuși heptavalenți de ruteniu.
Perrutenat de potasiu KruO4. Cristale tetragonale negre obținute prin oxidarea rutenatului de potasiu cu clor gazos sau brom lichid.
Compuși de ruteniu octavalent.
Oxid de ruteniu (VIII) RuO4. Se descompune exploziv în oxid de ruteniu (IV) și oxigen atunci când este încălzit sub punctul de fierbere. Se transformă în rutenate sub acțiunea alcalinilor. Vaporii au un miros puternic de ozon și sunt toxici. Posedă proprietăți oxidante. Se obține prin calcinarea ruteniului în oxigen la temperaturi peste 1000 ° C.
Configurare electronică ext. cochilii electronice 5s25p65d66s2
Osmiul este izolat din materii prime îmbogățite din metale de platină prin calcinarea acestui concentrat în aer la temperaturi de 800-900 ° C. În acest caz, vaporii tetroxidului de osmiu OsO4 extrem de volatil sunt sublimați cantitativ, care sunt apoi absorbiți de o soluție de NaOH.
Prin evaporarea soluției, o sare este izolată - perosmat de sodiu, care este apoi redus cu hidrogen la 120 ° C la osmiu:
Compuși de osmiu divalent.
Osmiu (II) oxid OsO. Pulbere negru-cenușie, ușor solubilă în apă și acizi. Se obține prin încălzirea unui amestec de osmiu, sulfat de osmiu (II) și carbonat de sodiu într-un curent de dioxid de carbon.
Clorură de osmiu (II) OsCl2. Se dizolvă în alcool, eter și acid azotic. Se obține prin încălzirea clorurii de osmiu (III) la 500 ° C și presiune redusă. element chimic fier cobalt nichel
Iodură de Osmiu (II) OsI2. Un solid verde care se formează atunci când soluțiile acide de săruri de osmiu (IV) sunt tratate cu iodură de potasiu.
Compuși de osmiu trivalent.
Osmiu (III) oxid Os2O3. Pulbere maro închis (sau solzi roșu-cupru), ușor solubilă în apă. Se obține prin reducerea OsO4 cu osmiu metalic prin încălzirea sau încălzirea sărurilor de osmiu (III) cu carbonat de sodiu într-un curent de dioxid de carbon.
Clorură de Osmiu (III) OsCl3. Cristale cubice maro higroscopice. Ușor solubil în apă și alcool. Se descompune în OsCl2 și Cl2 peste 500 ° C. Hidratul de cristal este cunoscut OsCl3.3H2O.
Compuși de osmiu tetravalent.
Oxid de osmiu (IV) OsO2. Să se dizolve ușor în apă și acizi. Se obține prin încălzirea osmiului metalic fin dispersat în vapori de OsO4.
Fluorură de osmiu (IV) OsF4. O pulbere maro care se descompune cu apă sau încălzire. Se obține prin trecerea fluorului peste osmiu metalic încălzit la 280 ° C.
Clorură de Osmiu (IV) OsCl4. Cristale asemănătoare unui ac roșu-maroniu, care sunt transformate încet de apă în OsO2.2H2O. Se obține prin tratarea OsO4 cu HCI concentrat sau prin răcirea vaporilor maronii-galbeni formați prin trecerea clorului pe osmiu metalic încălzit la 650-700 ° C.
Osmiu (IV) sulfură OsS2. Cristale cubice negre. Să se dizolve ușor în apă și alcool. Când este încălzit în aer, se transformă în OsO4. Redus la metal cu hidrogen.
Compuși ai unui osmiu analog.
Fluorură de osmiu (VI) OsF6. Corodează sticla. Hidrolizat cu apă. Vaporii de fluorură de osmiu (VI) sunt incolori și toxici. Primit împreună cu OsF4 și OsF8 prin încălzirea osmiului în fluor.
Osmatul de potasiu K2OsO4.Cristale violet octaedrice. Când este încălzit, se transformă în OsO4. Descompus de acizi. Se obține prin reducere cu nitrit de potasiu sau alcool OsO4 într-o soluție de potasiu caustic.
Compuși de osmiu octavalent.
Oxid de osmiu (VIII) OsO4. Are un miros înțepător. Se dizolvă în apă, alcool, eter. Vaporii sunt extrem de toxici. Prezintă proprietăți oxidante. Folosit în multe reacții ca catalizator.
Fluorură de osmiu (VIII) OsF8. Cristale galbene. Se descompune atunci când este încălzit la peste 225 ° C. Posedă proprietăți oxidante. Provoacă arsuri ale pielii. Reacționează cu apă pentru a forma OsO4 și acid fluorhidric.
Osmiu (VIII) sulfură OsS4. Pulbere maro închis. Se obține prin trecerea hidrogenului sulfurat printr-o soluție acidificată de OsO4 sau prin acțiunea sulfurilor de amoniu sau sodiu asupra soluțiilor alcaline de OsO4.
Cobaltul (latin Cobaltum, Co) este un element chimic cu număr atomic 27, masă atomică 58.9332. Configurația celor două straturi externe de electroni ale atomului de cobalt este 3s2 3p6 3d7 4s2. Cobaltul formează compuși cel mai adesea în starea de oxidare +2 (valența II), mai rar în starea de oxidare +3 (valența III) și foarte rar în stările de oxidare +1, +4 și +5 (valențe, respectiv, I, IV, V).
Substanțele simple Co sub formă de pulbere prezintă o activitate destul de mare față de acizi. Ca urmare a interacțiunii lor cu acizii, se formează săruri cu o stare de oxidare de +2. Sărurile de cobalt sunt de culoare roz datorită formării complexului 2-aqua.
Co + 2HCl \u003d CoCl2 + H2?
Co + H2SO4 \u003d CoSO4 + H2?
3 Co + 8HNO3 (dil.) \u003d 3Co (NO3) 2 + 2NO + 4H2O
Acidul azotic concentrat la rece pasivează Co. Când este încălzit, filmul protector este distrus și metalul reacționează cu acidul azotic concentrat:
Co + 4HNO3 (conc.) \u003d Co (NO3) 2 + 2NO2? + 2H2O
Cu oxigenul, cobaltul formează oxizi de EO cu proprietăți de bază. Acești oxizi nu se dizolvă în apă, nu interacționează cu alcalii, ci reacționează ușor cu acizii, formând săruri de Co (II). Sărurile de Co (II) sunt utilizate cel mai adesea pentru sinteza hidroxizilor corespunzători, de exemplu: CoCl2 + NaOH \u003d Co (OH) 2? + NaCI
La primirea hidroxidului de cobalt (II) din săruri, un precipitat albastru de săruri bazice slab solubile Co (OH) nX2-n? xH2O urmat de hidroxid roz Co (OH) 2. Apariția colorării albastre poate fi explicată și prin formarea hidroxidului de cobalt cu compoziția 3Co (OH) 2? 2H2O, care se formează împreună cu sărurile bazice. Cu adăugarea suplimentară de alcali ca urmare a deshidratării și îmbătrânirii, schimbă culoarea de la albastru la roz. Hidroxidul de cobalt (II) prezintă ușoare semne de amfotericitate cu proprietăți predominant bazice. Se dizolvă ușor în acizi (cu formarea sărurilor de Co (II), iar dizolvarea în alcaline este foarte dificilă. Cu toate acestea, prezența proprietăților acide ale Co (OH) 2 este confirmată de existența complexului hidroxo 2-. Co (II) hidroxidul este foarte lent oxidat de oxigenul atmosferic și se transformă în hidroxid de Co (III), colorat în maro: 4Co (OH) 2 + O2 + 2H2O \u003d 4Co (OH) 3
În prezența unor oxidanți mai puternici, precum peroxidul de hidrogen, procesul de oxidare a Co (II) este mult mai rapid: 2Co (OH) 2 + H2O2 \u003d 2Co (OH) 3
O reacție calitativă la ionul Co (II) este formarea nitro-complexului său galben.
CoCl2 + 7KNO2 + 2CH3COOH \u003d K3? + NU + 2CH3COOK + 2KCl
Reacție calitativă la cationii de cobalt (II) Co2 +
Particularitatea acestor cationi se află în formarea sărurilor complexe - amoniac cu molecule de amoniac: Co2 + + 4NH3 \u003d 2+ Amoniile vopsesc soluții în culori vii. Amoniacul de cobalt galben-maroniu (II) este oxidat treptat de oxigenul atmosferic în amoniac de cobalt roșu-vișiniu (III). În prezența oxidanților, această reacție se desfășoară instantaneu.
Starea de oxidare (III) este instabilă pentru cobalt; prin urmare, hidroxidul de Co (III) prezintă proprietăți oxidante, chiar și sub influența unui agent reducător slab precum ionul Cl-: 2Co (OH) 3 + 6HCl \u003d 2CoCl2 + Cl2? + 6H2O
Cobaltul formează un număr mare de săruri insolubile, dintre care multe, cum ar fi fosfații, pot fi sintetizate folosind reacții de schimb în soluții apoase:
3 CoCl2 + 4Na2HPO4 \u003d 2 Co3 (PO) 4 + 8NaCl + HCI
Carbonatii de mediu Co (II) nu pot fi obținuți prin adăugarea de carbonat de metal alcalin la soluțiile sărurilor lor. Datorită intensificării hidrolizei în prezența ionilor de carbonat, au loc procesele de formare a carbonaților de bază slab solubili, și nu ai celor medii:
2CoCl2 + Na2CO3 + 2H2O? (CoOH) 2CO3? + 2NaCl + 2HCl
La mijlocul secolului al XX-lea, cobalamina, vitamina B12, a fost izolată din ficatul animalelor și numai această vitamină conține cobalt - conține doar 4% din ea și se află într-o formă activă.
Cobaltul participă la multe procese din organism: activează procesul de hematopoieză - datorită acestuia, eritrocitele sunt produse în măduva osoasă, fierul este mai bine absorbit, iar compoziția sanguină rămâne constant normală. Microflora intestinală, „responsabilă” de absorbția fierului, are nevoie de cobalt - pentru aceste bacterii este hrană, prin urmare, dacă cobaltul nu este suficient, atunci se dezvoltă adesea diferite tipuri de anemii; procesul de circulație a sângelui cu lipsă de cobalt, de asemenea, nu poate continua normal.
Participând la procesele metabolice, cobaltul normalizează activitatea sistemului endocrin, activează producția de enzime și participă la sinteza proteinelor, carbohidraților și grăsimilor. Interacționând cu alte substanțe, cobaltul începe procesul de reînnoire a tuturor celulelor din corp, participând, de asemenea, la sinteza ARN și ADN.
Pentru dezvoltarea normală și conservarea structurii țesutului osos, este important, de asemenea, să existe suficient cobalt în organism, prin urmare, produsele cu cobalt sunt necesare în special copiilor, femeilor și persoanelor în vârstă.
Cobaltul este important pentru menținerea unei stări sănătoase a vaselor de sânge - previne dezvoltarea aterosclerozei, deoarece nu numai că reduce cantitatea de colesterol „rău” din sânge, ci ajută și corpul să-l elimine, deci nu are timp să fie depus în vase.
Efectul imunostimulator al cobaltului se manifestă prin capacitatea sa de a crește activitatea fagocitară a leucocitelor - aceasta înseamnă că leucocitele se leagă, absorb și digeră mai activ agenții patogeni care intră în organism. Activitatea pancreasului depinde și de cantitatea de cobalt din organism - cu o lipsă a acestuia, acest organ nu poate funcționa normal.
Cobaltul, împreună cu alte substanțe, ajută corpul să mențină tinerețea - de exemplu, împreună cu cuprul și manganul, previne îngrășarea timpurie a părului și accelerează recuperarea după boli grave.
Formula electronică 4s24p64d85s1.
Stare de oxidare: +1, +2, +3, +4, +6; valență: 1, 2, 3, 4, 6
Proprietăți chimice: metal slab activ. Se dizolvă în aqua regia și în acizi sulfurici și clorhidri concentrați în prezența oxigenului. Oxidat cu amestecuri oxidativ-alcaline.
Oxid de rodiu (II) RhO. Substanță maro-negru, ușor solubilă în apă și acizi.
Clorură de rodiu (II) RhCl2. O pulbere care poate fi colorată de la maro închis la roșu-violet. Se obține prin încălzirea clorurii de rodiu (III) la 950 ° C.
Sulfura de rodiu (II) RhS. Cristale gri închis. Să ne dizolvăm ușor în apă și în aqua regia. Se obține prin încălzirea metalului rodiu la căldură roșie în vapori de sulf.
Compuși trivalenți de rodiu.
Oxid de rodiu (III) Rh2O3. Să se dizolve ușor în apă, acizi și aqua regia. Redus la rodiu metalic cu hidrogen la încălzire. Preparat prin încălzirea pulberii de rodiu, azotat de rodiu (III) sau clorură de rodiu (III) în aer la 800 ° C.
Hidroxid de rodiu (III) Rh (OH) 3. Precipitat gelatinos galben obținut prin tratarea sărurilor de rodiu (III) cu alcalii sau carbonați ai metalelor alcaline. Se dizolvă în acizi sau în exces de alcali. Când este deshidratat, se transformă în Rh2O3.
Fluorură de rodiu (III) RhF3. Cristale rombice roșii. Se obține prin trecerea fluorului peste rodiu metalic încălzit la 500-600 ° C.
Clorură de rodiu (III) RhCl3. Pulbere maroniu-roșiatică care se dispersează în aer. Slab solubil în apă și acizi. Peste 948 ° C se descompune în elemente. Hidrat cristalin cunoscut RhCl3.4H2O. Se obține prin acțiunea clorului asupra rodiului încălzit la 250-300 ° C sau prin deshidratarea RhCl3.4H2O.
Iodură de rodiu (III) RhI3. Substanță neagră, slab solubilă în apă. Se descompune la 327 ° C. Se obține prin acțiunea iodurii de potasiu asupra soluțiilor de săruri de rodiu (III) prin fierbere.
Sulfura de rodiu (III) Rh2S3. Pulbere negru-cenușie, stabilă până la 500 ° C. Peste această temperatură, în aer sau în oxigen, se aprinde și arde pentru a forma rodiu metalic. Se obține prin acțiunea hidrogenului sulfurat asupra clorurii de rodiu (III).
Compuși de rodiu tetravalent.
Oxid de rodiu (IV) RhO2. Substanță solidă neagră. Se obține prin fuzionarea rodiului metalic cu hidroxid de potasiu și azotat.
Oxid de rodiu (IV) hidratat RhO2.nH2O. Solid verde măslin. Se dizolvă în acizi. Se transformă în Rh2O3 când este încălzit. Se obține prin oxidarea electrolitică a Rh (OH) 3 într-un exces de alcali sau prin oxidarea soluțiilor de sare de rodiu (III) cu clor într-un mediu alcalin.
Bromură de rodiu (IV) RhBr4. Pulbere maro. Se descompune în elemente atunci când este încălzit la 527 ° C. Primit prin interacțiunea directă a elementelor atunci când este încălzit.
Formula electronică 5s25p65d76s2
Stare de oxidare: +1, +2, +3, +4, +5, +6; valență: 1, 2, 3, 4, 5, 6
Proprietăți fizice: metal solid alb-argintiu
Obținere: ca rezultat al procesării complexe a minereurilor, se obține (NH4) 2, a cărui descompunere termică produce iridiu.
Proprietăți chimice: metal inert. Nu interacționează cu acizii; nu reacționează nici măcar cu aqua regia. Reacționează cu amestecuri alcalino-oxidative. Reacționează cu halogeni atunci când este încălzit.
Compuși de iridiu bivalenți.
Clorură de Iridiu (II) IrCl2. Cristale lucioase de culoare verde închis. Slab solubil în acizi și alcali. Se obține prin încălzirea iridiei metalice sau a IrCl3 într-un curent de clor la 763 ° C.
Iridiu (II) sulfură IrS. Un solid albastru închis strălucitor. Se dizolvă în sulfură de potasiu. Se obține prin încălzirea iridiului metalic în vapori de sulf.
Compuși de iridiu trivalenți.
Iridiu (III) oxid Ir2O3. Substanță solidă de culoare albastru închis. Să se dizolve ușor în apă și alcool. Se dizolvă în acid sulfuric. Se obține prin calcinare ușoară a sulfurii de iridiu (III).
Clorură de Iridiu (III) IrCl3. Un compus volatil verde măslin. Ușor solubil în apă, alcali și acizi. Se obține prin acțiunea clorului pe iridiu încălzit la 600 ° C.
Bromură de Iridiu (III) IrBr3. Cristale de măsline verzi. Solubil în apă, ușor solubil în alcool. Preparat prin reacția IrO2 cu acid bromhidric.
Iridiu (III) sulfură Ir2S3. Substanță maro solidă. Să se dizolve ușor în apă. Se dizolvă în soluție de acid azotic și sulfură de potasiu. Se obține prin acțiunea hidrogenului sulfurat asupra clorurii de iridiu (III).
Compuși de iridiu tetravalent.
Oxid de iridiu (IV) IrO2. Cristale tetragonale negre cu zăbrele rutile. Să se dizolve ușor în apă, alcool și acizi. Redus la metal cu hidrogen. Se disociază termic în elemente atunci când este încălzită. Se obține prin încălzirea iridiului pudrat în aer sau în oxigen la 700 ° C, încălzirea IrO2.nH2O.
Fluorură de Iridiu (IV) IrF4. Un lichid galben uleios care se descompune în aer și se hidrolizează cu apă. Preparat prin încălzirea IrF6 cu pulbere de iridiu la 150 ° C.
Clorură de Iridiu (IV) IrCl4. Solid higroscopic maro. Se dizolvă în apă rece și se descompune în apă caldă. Se obține prin încălzirea (600-700 ° C) iridiu metalic cu clor la presiune ridicată.
Bromură de Iridiu (IV) IrBr4. Substanță albastră care difuzează în aer. Solubil în alcool. Preparat prin reacția IrO2 cu acid bromhidric la temperatură scăzută.
Iridiu (IV) sulfură IrS2. Substanță maro solidă. Să se dizolve ușor în apă. Se obține prin trecerea hidrogenului sulfurat prin soluții de săruri de iridiu (IV).
Compuși hexavalenți de iridiu.
Fluorură de Iridiu (VI) IrF6. Cristale tetragonale galbene. Sub acțiunea iridiului metalic este transformat în IrF4, redus de hidrogen în iridiu metalic. Corodează sticla umedă. Preparat prin încălzirea iridiului într-o atmosferă de fluor într-un tub de fluorit.
Iridiu (VI) sulfură IrS3. Pulbere gri, ușor solubilă în apă. Preparat prin încălzirea iridiului metalic praf cu exces de sulf în vid.
Formula electronică 3s23p63d84s2
Stare de oxidare: (+1), +2, (+3, +4); valență: (1), 2, (3, 4)
Proprietăți fizice: metal dur gri
Minerale de bază: fier-nichel pirită (Fe, Ni) 9S8, nichel NiAs
Proprietăți chimice: metal slab activ. Rezistent la apă și aer umed. Reacționează lent cu acizi diluați. Când este încălzit, reacționează cu oxigen, halogeni, azot, sulf și alte nemetale. Stabil la temperaturi obișnuite la acțiunea fluorului, care este stocat în butelii din nichel.
O reacție calitativă pentru nichel este reacția nichelului cu dimetilglioximă. Ca reactiv selectiv pentru determinarea nichelului într-un mediu alcalin în prezența agenților oxidanți, dimetilglioxima a fost propusă în 1905 de L.A. Chugaev, prin urmare dimetilglioxima este uneori numită „reactivul lui Chugaev”.
Când interacționează cu ioni de nichel, dimetilglioxima formează un complex roșu care poate fi ușor precipitat și determinat gravimetric.
Substanțele Ni simple sub formă de pulbere prezintă o activitate destul de mare față de acizi. Ca urmare a interacțiunii lor cu acizii, se formează săruri cu o stare de oxidare de +2. Soluțiile apoase de săruri Ni sunt colorate în verde datorită prezenței ionului 2.
Ni + 2HCl \u003d NiСl2 + H2?
Ni + H2SO4 \u003d NiSO4 + H2?
3Ni + 8HNO3 (expandat) \u003d 3Ni (NO3) 2 + 2NO + 4H2O
Acidul azotic concentrat la rece pasivează Ni. Când este încălzit, filmul protector este distrus și metalul reacționează cu acidul azotic concentrat:
Ni + 4HNO3 (conc.) \u003d Ni (NO3) 2 + 2NO2? + 2H2O
Nichelul formează oxizi de EO cu proprietăți de bază cu oxigenul. Acești oxizi nu se dizolvă în apă, nu interacționează cu alcalii, ci reacționează ușor cu acizii, formând săruri de Ni (II). Sărurile de Ni (II) sunt utilizate cel mai adesea pentru sinteza hidroxizilor corespunzători, de exemplu:
NiCl2 + NaOH \u003d Ni (OH) 2? + NaCI
Hidroxidul de nichel (II), de culoare verde, este similar ca proprietăți acid-bazice cu hidroxidul de Co (II). Este ușor solubil în acizi și practic insolubil în alcali. Expunerea prelungită la alcalii pe precipitatul de Ni (OH) 2 duce la formarea unui complex hidroxo cu compoziție nedeterminată cu formula condițională 2 ... Hidroxidul de nichel (II) nu este oxidat la Ni (OH) 3 de oxigenul atmosferic sau de peroxidul de hidrogen. Pentru oxidarea sa, este necesar un agent oxidant mai puternic, de exemplu, brom:
2Ni (OH) 2 + 2NaOH + Br2 \u003d 2Ni (OH) 3 + 2NaBr
Nichelul în stările de oxidare +2 și +3 formează un număr mare de compuși complecși. Cele mai stabile complexe cationice ale acestora sunt complexe acvatice și amoniacale, precum și complexe în care liganzii sunt molecule organice polidentați, de exemplu, dimetilglomerat. Nichelul formează un număr mare de săruri insolubile, dintre care multe, de exemplu fosfați, pot fi sintetizate folosind reacții de schimb în soluții apoase:
3NiCl2 + 4Na2HPO4 \u003d 2Ni3 (PO) 4 + 8NaCl + HCl
Carbonatele Ni (II) medii nu pot fi obținute prin adăugarea de carbonat de metal alcalin la soluțiile sărurilor lor. Datorită intensificării hidrolizei în prezența ionilor de carbonat, au loc procesele de formare a carbonaților de bază slab solubili, și nu ai celor medii:
2NiCl2 + Na2CO3 + 2H2O? (NiOH) 2CO3? + 2NaCl + 2HCl
Nichelul este un oligoelement care afectează procesele de hematopoieză și participă la multe procese redox din organism
Corpul unui adult conține doar aproximativ 5-14 ml de nichel. Elementul se acumulează în țesutul muscular, ficat, plămâni, rinichi, pancreas și glande tiroide, hipofiză, creier și epiteliu. S-a observat că concentrația de nichel în plămâni crește odată cu înaintarea în vârstă. Nichelul este excretat din organism în principal cu fecale (până la 95%).
în combinație cu cobalt, fier, cupru, participă la procesele de hematopoieză (afectează maturarea eritrocitelor tinere și crește nivelul de hemoglobină)
crește activitatea hipoglicemiantă (crește eficiența insulinei)
participă la organizarea structurală și funcționarea ADN-ului, ARN-ului și proteinelor
îmbunătățește trecerea proceselor redox în țesuturi (furnizează celulelor oxigen)
îmbunătățește efectul antidiuretic al glandei pituitare
activează o serie de enzime (inclusiv arginaza)
important pentru reglarea hormonală a corpului
participă la metabolismul grăsimilor
oxidează vitamina C
scade tensiunea arterială
Cerință zilnică
Necesarul zilnic de nichel, în funcție de vârstă, sex și greutate, este de aproximativ 100-300 mcg.
Simptome de deficit și supradozaj
Supradozajul cu nichel este un fenomen rar, care se explică prin nivelul ridicat de toxicitate al elementului - aproximativ 20-40 mg pe zi. Odată cu excesul său, se observă următoarele simptome:
tahicardie
dermatită
scăderea rezistenței la bolile infecțioase
iritarea membranelor mucoase ale căilor respiratorii superioare
excitabilitate crescută a sistemului nervos
scăderea imunității
deficit de magneziu în organism
acumularea de fier sau zinc
încetinirea creșterii osoase
edemul plămânilor și al creierului
riscul de cancer
Paladiu.
Formula electronică 4s24p64d10
Stare de oxidare: +1, +2, +3, +4; valență: 1, 2, 3, 4
Proprietăți fizice: metal moale alb-argintiu
Minerale de bază: paladiu PdO; apare și nativ
Proprietăți chimice: metal slab activ. Stabil în aer uscat și umed la temperaturi normale. Se dizolvă în acid azotic concentrat și în aqua regia. Când este încălzit, se dizolvă în acid sulfuric concentrat. Reacționează cu nemetalele atunci când este încălzit.
Compuși de paladiu monovalent.
Sulfură de paladiu (I) Pd2S. Substanță amorfă cenușie-verzuie. Să se dizolve ușor în apă, acizi și aqua regia. Preparat prin încălzirea Cl2 cu sulf sub un strat de borax.
Compuși de paladiu bivalenți.
Oxid de paladiu (II) PdO. Cel mai stabil oxid de paladiu. Pudra neagra. Să se dizolve ușor în apă și acizi. Posedă proprietăți oxidante. Se obține prin încălzirea puternică a paladiului metalic în oxigen sau prin calcinarea azotatului de paladiu (II).
Hidroxid de paladiu (II) Pd (OH) 2. Pulbere roșu-maroniu. Să se dizolve ușor în apă. Se dizolvă în acizi. Posedă proprietăți oxidante slabe. Se obține prin hidroliza azotatului de paladiu (II) cu apă fierbinte sau prin acțiunea alcalinilor asupra sărurilor de paladiu (II).
Fluorură de paladiu (II) PdF2. Cristale maro. Slab solubil în apă. Se dizolvă în acid fluorhidric pentru a forma acid tetrafluoropaladiu H2. Se obține prin interacțiunea directă a elementelor sau prin încălzirea PdF3 cu paladiu.
Bromură de paladiu (II) PdBr2. Substanță roșie maronie. Să se dizolve ușor în apă. Se dizolvă într-o soluție apoasă de bromură de hidrogen (cu formarea acidului tetrabromopaladiu H2) sau bromuri de metale alcaline. Se obține prin acțiunea apei de brom asupra paladiului metalic sau a acțiunii bromurii de potasiu asupra PdCl2.
Iodură de paladiu (II) PdI2. Pulbere roșu închis. Să se dizolve ușor în apă și alcooli. Se dizolvă în acid hidroiodic (cu formarea acidului tetraiodopaladiu H2) sau soluții de ioduri de metale alcaline. Se obține prin tratarea unei soluții de clorură de paladiu (II) cu iodură de potasiu.
Sulfură de paladiu (II) PdS. Substanță solidă de culoare maro închis, asemănătoare unui metal. Ușor solubil în apă, acid clorhidric, sulfură de amoniu. Se dizolvă în acid azotic și aqua regia. Se obține prin interacțiunea elementelor cu încălzirea, descompunerea termică a PdS2 sau trecerea hidrogenului sulfurat printr-o soluție apoasă de săruri de paladiu (II).
...Documente similare
Metalele de tranziție sunt elemente ale subgrupurilor secundare ale tabelului periodic al elementelor chimice. Elemente din grupele VIIB și VIIIB: proprietăți chimice și fizice. Compuși de mangan. Aplicarea permanganatului de potasiu. Compuși de cobalt și nichel și proprietățile acestora.
prezentare adăugată în 02.02.2013
Caracteristicile generale ale elementelor chimice din grupa IV a tabelului periodic, apariția lor în natură și compuși cu alte nemetale. Obținerea de germaniu, staniu și plumb. Proprietățile fizico-chimice ale metalelor din subgrupul de titan. Sferele de aplicare a zirconiului.
prezentare adăugată în 23.04.2014
Principalele clase de compuși anorganici. Prevalența elementelor chimice. Legile generale ale chimiei elementelor s din grupele I, II și III ale sistemului periodic D.I. Mendeleev: proprietăți fizice, chimice, metode de producție, rol biologic.
tutorial, adăugat 02/03/2011
Caracteristici, informații despre istoria descoperirii elementelor și prevalența lor în natură. Modificarea grupului valorii razelor atomilor și ionilor, potențialul de ionizare. Proprietățile compușilor azotului în stări de oxidare negative: nitruri, hidroxilamină.
rezumat adăugat pe 28.04.2016
Studiu cuprinzător al elementelor sistemului periodic al lui Mendeleev, istoria descoperirii și a formelor de găsire a aurului în natură Cercetarea depozitelor primare, a proprietăților fizice și chimice ale aurului și ale compușilor săi, metodele de producție și domeniile de aplicare
termen de hârtie adăugat 17.11.2011
Dezvoltarea legii periodice în secolul XX. Proprietăți periodice ale elementelor chimice: modificări ale energiei de ionizare, electronegativitate, efecte de protecție și penetrare. Modificarea valorilor razelor atomice și ionice. Informații generale despre nemetale.
prezentare adăugată la 08/07/2015
Descrierea faptelor interesante despre descoperirea unui număr de elemente ale tabelului periodic. Proprietățile elementelor chimice, originea numelor lor. Istoria descoperirii, în unele cazuri de obținere a elementelor, importanța lor în economia națională, domeniul de aplicare, siguranța.
rezumat, adăugat 11/10/2009
Istoria descoperirii și a locului în sistemul periodic al elementelor chimice de către D.I. Halogeni Mendeleev: fluor, clor, brom, iod și astatin. Proprietățile chimice și fizice ale elementelor, aplicarea lor. Abundența elementelor și producerea de substanțe simple.
prezentare adăugată 13.03.2014
Studiul proprietăților fizice și chimice ale cromului, tungstenului, molibdenului. Oxidul de crom ca cel mai stabil compus al cromului. Hidroxizi, săruri ale acizilor care conțin oxigen din elementele a șasea din grupa B. Peroxizi, carburi, nitruri, boruri ale elementelor din a șasea grupă B.
prelegere adăugată la 29.06.2011
Siliciul este un element al subgrupului principal al celui de-al patrulea grup al celei de-a treia perioade a sistemului periodic al elementelor chimice ale D.I. Mendeleev; distribuție în natură. Un fel de minerale pe bază de oxid de siliciu. Aplicații ale compușilor de siliciu; sticlă.
