Застосування

Металічний алюміній широко використовують у сучасній техніці. Він входить до складу легких сплавів: даралюміну (сплав алюмінію, міді, мангану і магнію), силуміну (сплаву алюмінію і силіцію) та деяких інших. Легкість, пластичність і стійкість до корозії забезпечили алюмінію та його сплавам використання в авіаційній, автомобільній і космічній промисловості. В електротехніці алюміній замінив мідь як матеріал для виготовлення дроту. Гідроксид алюмінію застосовують зовнішньо у вигляді присипок, паст, мазей як адсорбуючий і обволікаючий засіб у дерматології.

Ферум

Ферум – другий за розповсюдженням метал, який поступається лише алюмінію, і четвертий за наявністю у земній корі елемент. Інколи зустрічається у вільному стані ферум метеоритного походження. Основні залізні руди: магнітний залізняк (магнетит) F₃O₄, червоний залізняк (гематит) F₂O₃ та бурий залізняк (лімоніт) FeO(OH).

Ферум одержують з руд шляхом карботермічного відновлення оксидів феруму. Якщо ферум в рудах знаходиться у вигляді сульфідів чи арсенідів, такі руди попередньо зазнають окислювального випалювання.

Зараз головним чином залізо одержують у доменних печах. Хімізм процесів, які при цьому відбуваються представлено наступними послідовними реакціями:

3Fe₂O₃ + CO = 2Fe₃O₄ + CO₂

Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂

FeO + CO = Fe + CO₂

У ході відновлення залізо насичують вуглецем (3-4%), внаслідок чого утворюється чавун.

Фізичні та хімічні властивості заліза

У компактному кристалічному стані залізо – це сріблясто-білий метал, стійкий на повітрі внаслідок утворення захисної оксидної плівки. Залізо відноситься до феромагнетиків, тобто притягується магнітом.

При нагріванні у концентрованій сульфатній кислоті залізо розчиняється і утворює сполуки зі ступенем окиснення +3:

2Fe + 6H₂SO_{4 (k)} = Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Розведена нітратна кислота окислює залізо до +2:

4Fe + 10HNO_{3 (p)} = 4Fe(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

При незначному нагріванні ферум активно реагує з водою:

3Fe + 4H₂O Fe₂O₃ + 4H₂

При нагріванні ферум активний по відношенню до багатьох неметалів: кисню, галогенів, азоту, сірки. Особливо легко залізо взаємодіє з хлором:

3Fe + 3CI₂ = 2FeCI₃

оскільки отриманий FeCI₃ при нагріванні леткий і не утворює на поверхні металу захисної плівки.

Хлорид феруму (ІІ) FeCI₂ одержують внаслідок взаємодії заліза з хлоридної кислотою:

Fe + 2НCI = FeCI₂ + Н₂

або відновлення FeCI₃:

3Fe + 2FeCI₃ = 3FeCI₂

Н₂ + 2FeCI₃ = 3FeCI₂ + 2НСІ

Найважливіші сполуки феруму Сполуки феруму (іі)

Сполуки феруму (ІІ) одержують дією на метал кислот не окисників або розбавлених розчинів кислот окисників, наприклад:

Fe + H₂SO_{4 (р)} = FeSO₄ + H₂

Найбільш важливими сполуками феруму(ІІ) є його солі. При випарюванні з водних розчинів зазвичай утворюються кристалогідрати зеленого кольору, наприклад:

FeSO₄ ∙ 7H₂O (залізний купорос).

Солі феруму (ІІ) у водних розчинах гідролізуються:

Fe⁺² + H₂O ↔ FeOH⁺ + H⁺

Гідроксид феруму взаємодіє з лугами при нагріванні:

Fe(OH)₂ + NaOH Na₄Fe(OH)₆

Солі феруму (ІІ) мають відновні властивості. Для їх кількісного визначення використовують реакцію:

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

Аніонні комплекси феруму (ІІ) – загалом малостійкі. Найбільш стійким є гексаціаноферат (ІІ) калію K₄Fe(CN)₆. Він утворюється при взаємодії:

FeSO₄ + 6KCN = K₄Fe(CN)₆ + K₂SO₄

K₄Fe(CN)₆ - жовта кров’яна сіль, її використовують в аналітичній практиці для виявлення іонів Fe⁺³.