Mundarija: kirish temir: kelib chiqishi va xususiyatlari

1.4 KIMYOVIY XOSSALARI

Temirning asosiy oksidlanish holatlari +2 va +3.

Havoda 200 °C gacha bo'lgan haroratda saqlanganda, temir asta-sekin oksidning zich plyonkasi bilan qoplanadi, bu esa metallning keyingi oksidlanishiga to'sqinlik qiladi. Nam havoda temir bo'shashgan zang qatlami bilan qoplanadi, bu kislorod va namlikning metallga kirishiga va parchalanishiga to'sqinlik qilmaydi. Rust doimiy kimyoviy tarkibga ega emas, taxminan uning kimyoviy formulasini Fe deb yozish Mumkin2o3·xH2O[11].
Temir qizdirilganda kislorod bilan reaksiyaga kirishadi. Havoda temirning yonishi paytida Fe3O4 oksidi hosil bo'ladi, sof kislorod bilan yonish paytida Fe2O3 oksidi hosil bo'ladi. Agar kislorod yoki havo eritilgan temir orqali o'tkazilsa, FeO oksidi hosil bo'ladi. Oltingugurt va temir kukuni qizdirilganda sulfid hosil bo'ladi, uning taxminiy formulasi FeS deb yozilishi mumkin.
Isitilganda temir galogenlar bilan reaksiyaga kirishadi. Chunki FeF3 uchuvchan emas, temir 200-300 °s haroratgacha ftor ta'siriga chidamli. Agar temir va bromning o'zaro ta'siri xona haroratida yoki qizdirilganda va brom bug'ining bosimi oshganda sodir bo'lsa, u holda FeBr3 hosil bo'ladi. Isitilganda FeCl3 va ayniqsa FeBr3 halogenni ajratib, temir(II) galogenidlarga aylanadi. Temir va yodning o'zaro ta'siri Fe3I8 yodidini hosil qiladi.
Isitilganda temir azot bilan reaksiyaga kirishib, Fe3N temir nitridini, fosfor bilan FEP, Fe2P va Fe3P fosfidlarini, uglerod bilan Fe3C karbidini, kremniy bilan reaksiyaga kirishib, FeSi kabi bir nechta silikidlarni hosil qiladi.
Yuqori bosimda metall temir uglerod(II) CO oksidi bilan reaksiyaga kirishadi va suyuq, normal sharoitda osongina uchuvchan temir pentakarbonil Fe(CO)5 hosil bo'ladi. Fe2(CO)9 va Fe3(CO)12 formulalarining temir karbonillari ham ma'lum. Temir karbonillari organometalik birikmalar, shu jumladan kompozitsiyaning ferrotsen (η5-C5H5)2Fe sintezida boshlang'ich moddalar bo'lib xizmat qiladi.
Sof metall temir suvda va suyultirilgan gidroksidi eritmalarda barqarordir. Metall yuzasining kuchli oksidli plyonka bilan passivatsiyasi tufayli temir sovuq konsentrlangan sulfat va nitrat kislotalarda erimaydi. Issiq konsentrlangan sulfat kislota kuchli oksidlovchi vosita bo'lib, temir bilan o'zaro ta'sir qiladi.
Xlorid va suyultirilgan (taxminan 20%) sulfat kislotalar bilan temir temir (II) tuzlarini hosil qilish uchun reaksiyaga kirishadi.:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑;+ H2SO4 → FeSO4 + H2↑.

Temirning taxminan 70% sulfat kislota bilan o'zaro ta'sirida reaktsiya temir(III) sulfat hosil bo'lishi bilan davom etadi.:

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O.

FeO temir(II) oksidi asosiy xususiyatlarga ega, unga Fe(OH)2 asosi javob beradi. Temir(III) oksidi Fe2O3 zaif amfoteren bo'lib, unga kislotalar bilan reaksiyaga kirishadigan Fe(OH)2, Fe(OH)3 asosidan ham kuchsizroq javob beradi:

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O.

Temir(III) gidroksidi Fe (OH)3 zaif amfoter xususiyatlarga ega, u faqat ishqorlarning konsentrlangan eritmalari bilan reaksiyaga kirisha oladi:

Fe(OH)3 + 3kon → K3[Fe (OH)6].

Bunday holda hosil bo'lgan temir(III) gidroksokomplekslari kuchli gidroksidi eritmalarda barqarordir. Eritmalar suv bilan suyultirilganda, ular parchalanadi va Fe(OH)3 cho'kadi.

Eritmalardagi temir(III) birikmalari metall temir bilan kamayadi:
+ 2FeCl3 → 3FeCl2.

Temir (II) tuzlarining suvli eritmalarini saqlashda temir(II) ning temir(III) ga oksidlanishi kuzatiladi.:

4FeCl₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH) Cl₂.
Suvli eritmalarda temir(II) tuzlaridan Mora tuzi barqaror - ammoniy va temir(II) er-xotin sulfat (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O.
Temir (III)alum tipidagi bitta zaryadlangan kationlar bilan er - xotin sulfatlar hosil qilishga qodir, masalan, KFe(SO4) 2 - temir-kaliy alum, (NH4)Fe(SO4) 2-temir-ammoniy alum va boshqalar.
Xlor gazi yoki ozon temir(III) birikmalarining ishqoriy eritmalariga ta'sir qilganda temir(VI) - ferrat birikmalari hosil bo'ladi, masalan, kaliy K2FeO4 ferrat(VI). Kuchli oksidlovchi moddalar ta'sirida temir(VIII) birikmalarini olish to'g'risida xabarlar mavjud.
Eritmada temir(III) birikmalarini aniqlash uchun Fe3+ ionlarining SCN tiosiyanat ionlari bilan sifatli reaktsiyasi qo'llaniladi-Fe3+ ionlari SCN anionlari bilan o'zaro ta'sirlashganda− yorqin qizil Fe temir rodanidi(SCN)3 hosil bo'ladi. Fe3+ ionlari uchun yana bir reagent kaliy geksasianoferrat(II) K4[Fe(CN)6] (sariq qon tuzi). Fe3+ va [Fe(Cn)6] 4 ionlari o'zaro ta'sirlashganda, Berlin azurining yorqin ko'k cho'kmasi tushadi:

K4[Fe(CN)6] + 4Fe3+ → 4KFeIII[FeII(CN)6]↓ + 12K+.

Eritmadagi Fe2+ ionlari uchun reaktiv kaliy K3[Fe(CN) 6] (qizil qon tuzi)geksasiyanoferrat (III) bo'lishi mumkin. Fe2+ va [Fe(CN)6] 3 ionlari o'zaro ta'sirlashganda, turnbul ko'k cho'kadi:

K3[Fe(CN)6] + 3Fe2+ → 3KFeII[FeIII(CN)6]↓ + 6K+.

Qizig'i shundaki, Berlin Azure va turnbulev sin bir xil moddaning ikki shaklidir, chunki eritmada muvozanat o'rnatiladi:

KFeIII[FeII(CN)6] ↔ KFeII[FeIII(CN)6].