Përbërjet e hekurit. Hekuri: vetitë fizike dhe kimike

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-02 17:56

Produktet e para të bëra nga hekuri dhe lidhjet e tij u gjetën gjatë gërmimeve dhe datojnë rreth mijëvjeçarit të IV para Krishtit. Kjo do të thotë, edhe egjiptianët dhe sumerët e lashtë përdorën depozitat e meteoritëve të kësaj substance për të bërë bizhuteri dhe sende shtëpiake, si dhe armë.

Sot, llojet e ndryshme të përbërjeve të hekurit, si dhe metali i pastër, janë substancat më të zakonshme dhe më të përdorura. Nuk është çudi që shekulli i 20-të u konsiderua si hekur. Në fund të fundit, para ardhjes dhe përdorimit të gjerë të plastikës dhe materialeve të lidhura me to, ishte kjo përbërje që kishte një rëndësi vendimtare për njerëzit. Çfarë është ky element dhe çfarë substancash formon, do të shqyrtojmë në këtë artikull.

Element kimik hekur

Nëse marrim parasysh strukturën e atomit, atëherë para së gjithash duhet të tregojmë vendndodhjen e tij në sistemin periodik.

1. Numri rendor - 26.
2. Periudha është e katërta e madhe.
3. Grupi i tetë, nëngrupi dytësor.
4. Pesha atomike është 55,847.
5. Struktura e shtresës së jashtme elektronike tregohet me formulën 3d⁶4s^2.
6. Simbol i elementit kimik - Fe.
7. Emri - hekur, duke lexuar brendaformula - "ferrum".
8. Në natyrë, ekzistojnë katër izotope të qëndrueshme të elementit në fjalë me numra masiv 54, 56, 57, 58.

Elementi kimik hekuri ka gjithashtu rreth 20 izotope të ndryshëm që nuk janë të qëndrueshëm. Gjendjet e mundshme të oksidimit që ky atom mund të shfaqë:

• 0;
• +2;
• +3;
• +6.

Jo vetëm elementi në vetvete është i rëndësishëm, por edhe komponimet dhe lidhjet e tij të ndryshme.

Vetitë fizike

Si substancë e thjeshtë, hekuri ka veti fizike me metalizëm të theksuar. Kjo do të thotë, është një metal i bardhë argjendi me një nuancë gri, i cili ka një shkallë të lartë duktiliteti dhe duktiliteti dhe një pikë të lartë shkrirjeje dhe vlimi. Nëse i konsiderojmë më në detaje karakteristikat, atëherë:

• pika e shkrirjes - 1539 0С;
• vale - 2862 0C;
• aktivitet - mesatar;
• refraktar - i lartë;
• tregon veti të theksuara magnetike.

Në varësi të kushteve dhe temperaturave të ndryshme, ka disa modifikime që formon hekuri. Vetitë e tyre fizike ndryshojnë nga fakti se rrjetat kristalore ndryshojnë.

1. Forma alfa, ose ferriti, ekziston deri në një temperaturë prej 769 0C.
2. Nga 769 në 917 0C - forma beta.
3. 917-1394 0С - forma gama, ose austenit.
4. Mbi 1394 0S - hekuri sigma.

Të gjitha modifikimet kanëlloje të ndryshme të strukturës së rrjetave kristalore, dhe gjithashtu ndryshojnë në vetitë magnetike.

Vetitë kimike

Siç u përmend më lart, substanca e thjeshtë hekuri shfaq aktivitet kimik mesatar. Megjithatë, në një gjendje të shpërndarë imët, ai mund të ndizet spontanisht në ajër, ndërsa vetë metali digjet në oksigjen të pastër.

Aftësia korrozioni është e lartë, kështu që lidhjet e kësaj substance janë të veshura me komponime aliazhuese. Hekuri është në gjendje të ndërveprojë me:

• acide;
• oksigjen (përfshirë ajrin);
• gri;
• halogjene;
• kur nxehet - me azot, fosfor, karbon dhe silikon;
• me kripëra të metaleve më pak aktive, duke i reduktuar ato në substanca të thjeshta;
• me avull live;
• me kripëra hekuri në gjendje oksidimi +3.

Është e qartë se, duke treguar një aktivitet të tillë, metali është në gjendje të formojë komponime të ndryshme, me veti të ndryshme dhe polare. Dhe kështu ndodh. Hekuri dhe komponimet e tij janë jashtëzakonisht të ndryshme dhe përdoren në degë të ndryshme të shkencës, teknologjisë, veprimtarisë industriale njerëzore.

Përhapur në natyrë

Përbërjet natyrore të hekurit janë mjaft të zakonshme, sepse është elementi i dytë më i bollshëm në planetin tonë pas aluminit. Në të njëjtën kohë, në formën e tij të pastër, metali është jashtëzakonisht i rrallë, si pjesë e meteoritëve, gjë që tregon akumulimet e tij të mëdha në hapësirë. Masa kryesore përmbahet në përbërjen e xeheve, shkëmbinjve dhe mineraleve.

Nësepër të folur për përqindjen e elementit në fjalë në natyrë, atëherë mund të jepen figurat e mëposhtme.

1. Bërthamat e planetëve tokësorë - 90%.
2. Në koren e tokës - 5%.
3. Në mantelin e Tokës - 12%.
4. Në thelbin e tokës - 86%.
5. Në ujin e lumit - 2 mg/l.
6. Në det dhe oqean - 0,02 mg/l.

Përbërjet më të zakonshme të hekurit formojnë mineralet e mëposhtme:

• magnetit;
• limonit ose gur hekuri kafe;
• vivianite;
• pirrotit;
• pirit;
• siderite;
• marcasite;
• lellingite;
• Mispicel;
• milanterite dhe të tjerë.

Kjo është larg nga një listë e plotë, sepse ka vërtet shumë prej tyre. Përveç kësaj, lidhjet e ndryshme që krijohen nga njeriu janë të përhapura. Këto janë gjithashtu komponime të tilla hekuri, pa të cilat është e vështirë të imagjinohet jeta moderne e njerëzve. Këto përfshijnë dy lloje kryesore:

• gize;
• çelik.

Është gjithashtu hekuri që është një shtesë e vlefshme për shumë lidhje të nikelit.

Përbërjet e hekurit(II)

Këto përfshijnë ato në të cilat gjendja e oksidimit të elementit formues është +2. Ato janë mjaft të shumta, sepse përfshijnë:

• oksid;
• hidroksid;
• përbërjet binare;
• kripëra komplekse;
• përbërje komplekse.

Formulat e përbërjeve kimike në të cilat hekuri shfaq shkallën e treguar të oksidimit janë individuale për secilën klasë. Konsideroni më të rëndësishmet dhe më të zakonshmet prej tyre.

1. Oksid hekuri (II). Pluhur i zi, i patretshëm në ujë. Natyra e lidhjes është themelore. Është në gjendje të oksidohet shpejt, por gjithashtu mund të reduktohet lehtësisht në një substancë të thjeshtë. Ai shpërndahet në acide për të formuar kripërat përkatëse. Formula - FeO.
2. Hidroksid hekuri(II). Është një precipitat amorf i bardhë. Formohet nga reaksioni i kripërave me bazat (alkalet). Tregon veti të dobëta themelore, është në gjendje të oksidohet shpejt në ajër në komponimet e hekurit +3. Formula - Fe(OH)_2.
3. Kripërat e një elementi në gjendjen e specifikuar të oksidimit. Si rregull, ato kanë një ngjyrë të gjelbër të zbehtë të tretësirës, oksidohen mirë edhe në ajër, duke marrë një ngjyrë kafe të errët dhe duke u kthyer në kripëra hekuri 3. Treten në ujë. Shembuj të përbërë: FeCL₂, FeSO₄, Fe(NO₃)_2.

Vlerë praktike midis substancave të përcaktuara kanë disa përbërje. Së pari, klorur hekuri (II). Ky është furnizuesi kryesor i joneve në trupin e njeriut me anemi. Kur një sëmundje e tillë diagnostikohet te një pacient, atij i përshkruhen preparate komplekse, të cilat bazohen në përbërjen në fjalë. Kështu plotësohet mungesa e hekurit në trup.

Së dyti, sulfati i hekurit, domethënë sulfati i hekurit (II), së bashku me bakrin përdoret për të shkatërruar dëmtuesit bujqësorë në të korrat. Metoda ka dëshmuar efektivitetin e saj për më shumë se një dekadë, prandaj vlerësohet shumë nga kopshtarët dhe kopshtarët.

Kripë Mora

Kjo lidhjei cili është një sulfat i hekurit dhe amonit të hidratuar. Formula e saj është shkruar si FeSO₄(NH₄)₂SO₄ 6H_{2O. Një nga komponimet e hekurit (II), i cili përdoret gjerësisht në praktikë. Fushat kryesore të përdorimit njerëzor janë si më poshtë.}

1. Farmaceutikë.
2. Kërkim shkencor dhe analiza titrimetrike laboratorike (për përcaktimin e kromit, permanganatit të kaliumit, vanadiumit).
3. Mjekësia - si një shtesë e ushqimit me mungesë hekuri në trupin e pacientit.
4. Për impregnimin e produkteve të drurit, pasi kripa Mora mbron nga proceset e kalbjes.

Ka fusha të tjera në të cilat përdoret kjo substancë. Ajo mori emrin e saj për nder të kimistit gjerman që zbuloi i pari vetitë e manifestuara.

Substancat me gjendje oksidimi të hekurit (III)

Vetitë e përbërjeve të hekurit, në të cilat ai shfaq një gjendje oksidimi +3, janë disi të ndryshme nga ato të diskutuara më sipër. Kështu, natyra e oksidit dhe hidroksidit përkatës nuk është më bazë, por e theksuar amfoterike. Le të bëjmë një përshkrim të substancave kryesore.

1. Oksid hekuri (III). Pluhuri është i imët kristalor, me ngjyrë të kuqe-kafe. Nuk tretet në ujë, shfaq veti pak acidike, më amfoterike. Formula: Fe₂O_3.
2. Hidroksid hekuri(III). Një substancë që precipiton kur alkalet reagojnë me kripërat përkatëse të hekurit. Karakteri i tij është i theksuar amfoterik, ngjyra është kafe-kafe. Formula: Fe(OH)_3.
3. Kripërat, të cilat përfshijnë kationin Fe³⁺. Shumë prej tyre janë izoluar, me përjashtim të karbonatit, pasi ndodh hidroliza dhe lirohet dioksidi i karbonit. Shembuj formulash për disa kripëra: Fe(JO₃)₃, Fe₂(SO4₎3_{, FeCL}3, _FeBr3 _{dhe të tjera.}

Ndër shembujt e mësipërm, nga pikëpamja praktike, një hidrat kristalor si FeCL₃6H_{2O, ose Heksahidrati i klorurit të hekurit është i rëndësishëm (III). Përdoret në mjekësi për të ndaluar gjakderdhjen dhe për të rimbushur jonet e hekurit në trup në rast të anemisë.}

9-hidrat sulfati i hekurit (III) përdoret për të pastruar ujin e pijshëm pasi vepron si një mpiksje.

Përbërjet e hekurit(VI)

Formulat e përbërjeve kimike të hekurit, ku ai shfaq një gjendje të veçantë oksidimi +6, mund të shkruhen si më poshtë:

• K₂FeO_4;
• Na₂FeO_4;
• MgFeO_{4 dhe të tjera.}

Të gjithë ata kanë një emër të përbashkët - ferrates - dhe kanë veti të ngjashme (agjentë të fortë reduktues). Ata janë gjithashtu në gjendje të dezinfektojnë dhe të kenë një efekt baktericid. Kjo i lejon ato të përdoren për trajtimin e ujit të pijshëm në shkallë industriale.

Përbërjet komplekse

Substancat speciale janë shumë të rëndësishme në kiminë analitike dhe jo vetëm. Ato që formohen në tretësirat ujore të kripërave. Këto janë komponime komplekse të hekurit. Më të njohurat dhe më të hulumtuarat janë si më poshtë.

1. Hekzacianoferrat kaliumi (II)K₄[Fe(CN)₆]. Një emër tjetër për përbërjen është kripa e verdhë e gjakut. Përdoret për përcaktimin cilësor të Fe³⁺ jon hekuri në tretësirë. Si rezultat i ekspozimit, tretësira fiton një ngjyrë të bukur blu të ndezur, pasi formohet një kompleks tjetër - blu prusiane KFe³⁺[Fe²⁺ (CN) _{6]. Që nga kohët e lashta, është përdorur si ngjyrues për pëlhurën.}
2. Hekzacianoferrat kaliumi (III) K₃[Fe(CN)₆]. Një emër tjetër është kripa e kuqe e gjakut. Përdoret si reagent cilësor për përcaktimin e jonit të hekurit Fe^{2+. Si rezultat, formohet një precipitat blu, i cili quhet blu Turnbull. Përdoret edhe si bojë pëlhure.}

Hekuri në lëndë organike

Hekuri dhe përbërjet e tij, siç e pamë, kanë një rëndësi të madhe praktike në jetën ekonomike të njeriut. Megjithatë, përveç kësaj, roli i tij biologjik në organizëm nuk është më pak i madh, përkundrazi.

Ekziston një përbërës organik shumë i rëndësishëm, proteina, e cila përfshin këtë element. Kjo është hemoglobina. Është falë tij që oksigjeni transportohet dhe bëhet shkëmbimi i gazit uniform dhe në kohë. Prandaj, roli i hekurit në procesin jetësor - frymëmarrje - është thjesht i madh.

Në total, trupi i njeriut përmban rreth 4 gramë hekur, i cili duhet të plotësohet vazhdimisht nëpërmjet ushqimit të konsumuar.