Железо и его соединения

• Железо – переходный металл, расположен в VIIIB группе 4-го периода. Конфигурация валентных электронов 3d⁶4s², степени окисления +2, +3, +6.
• Железо входит в состав метеоритов, минералов магнетита Fe₃O₄, гематита Fe₂O₃, лимонита Fe₂O₃⋅nH₂O, сидерита FeCO₃ и пирита FeS₂.
• Серый, ковкий металл, ферромагнетик, во влажном воздухе медленно окисляется, пассивируется в холодных концентрированных H₂SO₄ и HNO₃:

  • в атмосфере кислорода сгорает 3Fe + 2O₂ = FeO⋅Fe₂O₃;
  • 4Fe + 2H₂O + O₂ = 4Fe(OH)₃; 2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃; Fe + S = FeS;

  • 3Fe + 4H₂O_(пар) $\overrightarrow{800 °\mathrm{C}}$ Fe₃O₄ + 4H₂↑; Fe + 2HCl = FeCl₂ + H_2↑;

  • Fe + 4HNO_3(разб) = Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O; Fe + 5CO = [Fe(CO)₅];
  • 2Fe + 6H₂SO_{4(конц., гор.)} = Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6H₂O;

  • Fe + 3KNO₃ + 2KOH $\overrightarrow{\mathrm{с}\mathrm{п}\mathrm{л}\mathrm{а}\mathrm{в}\mathrm{л}\mathrm{е}\mathrm{н}\mathrm{и}\mathrm{е}}$ K₂FeO₄ + 3KNO₂ + H₂O.

• FeO и Fe(OH)₂ проявляют основные свойства, Fe₂O₃ и Fe(OH)₃ – амфотерные.
• Соединения Fe (II) – восстановители, Fe (III) – окислители, K₂FeO₄ – очень сильный окислитель: 2FeCl₃ + 2KI = 2FeCl₂ + I₂↓ + 2KCl;

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ = 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O;

4K₂FeO₄ + 3Cr(OH)₂ + 4H₂O = 4Fe(OH)₃↓ + 3K₂CrO₄ + 2KOH.

• Из железных руд производят чугун (доменный процесс) и сталь (мартеновский, конвертерный, электродуговой): Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂.
• Применяется в производстве чугуна, сталей, магнитных лент, катализаторов.