Поширення в природі

Поширення в природі

За поширеністю у природі ферум посідає друге місце серед металів (після алюмінію). На нього припадає 5,10 % маси земної кори. За вмістом у земній корі ферум посідає 4-е місце. Зустрічається він виключно у вигляді сполук. Вільне залізо знаходять лише вметеоритах.

Ферум — поширений елемент метеоритної речовини: в кам'яних метеоритах міститься до 25 %, а в залізних 90,85 мас.% Fe. Космічна поширеність заліза близька до його вмісту в фотосфері Сонця — 627 г/т. Частка феруму в речовині Землі досить велика — 38,8 %. Найбідніша на ферум поверхня Землі.

Найважливішими природними сполуками феруму, що мають промислове значення, є магнітний залізняк Fe₃O₄, червоний залізнякFe₂O₃, бурий залізняк Fe₂O₃ · nH₂O та пірит FeS₂. Оксиди феруму служать рудами, з яких добувають залізо, а пірит — сировиною для сульфатно-кислотного виробництва.

Поширеність феруму в гірських породах (% за масою): ультраосновні — 9,85; основні — 8,56; середні — 5,85; кислі — 2,70; лужні — 3,60; осадові — 3,33. Відомо понад 300 мінералів, що містять ферум: оксиди, сульфіди, силікати, фосфати, карбонати та ін.

Найважливіші мінерали феруму: гематит Fe₂O₃ (70 % Fe), магнетит Fe₃O₄ (72,4 % Fe), ґетит FeOOH (62,9 % Fe), лепідокрокітFeO(OH) (62,9 % Fe), лімоніт — суміш гідрооксидів Fe з SiO₂ та ін. речовинами (40-62 % Fe), сидерит FeCO₃ (48,2 % Fe), ільменітFeTiO₃ (36,8 % Fe), шамозит (34-42 % FeO), вівіаніт (43,0 % FeO), скородит (34,6 % Fe₂О₃), ярозит (47,9 % Fe₂О₃) та ін.

Багаті родовища магнітного залізняка зосереджені на Уралі поблизу м. Магнітогорська та в Курській області (так звана Курська магнітна аномалія). Родовища червоного залізняка є в Україні поблизу м. Кривий Ріг. Родовища бурого залізняка зосереджені наКерченському півострові. Крім того, потужні родовища залізних руд виявлено і в інших місцях — на Кольському півострові, вСибіру і на Далекому Сході.

Повідомлення 3

Зробив висновки по темі "Залізо", вивчив його користь для людства. Особливу увагу приділив питанню боротьби з корозією.

1. Залізо - один з найбільш поширених у природі елементів: за вмістом у земній корі - 4,7 % (масових). Зустрічається у вигляді оксидів і сульфідів, сконцентрованих у вигляді родовищ, придатних для промислової розробки.

Найважливіші руди:

• бурі залізняки (HFeO₂  nH₂O), пірит FeS₂;
• червоні залізняки (Fe2O3);
• магнітні залізняки (Fe₃O₄);
• шпатові залізняки (FeCO₃).

Більшість із них жовто-бурі, коричневі, бурі й темно-червоні.

2. Одержують залізо з руди на металургійних заводах. Відновлюють з оксидів вугіллям, карбон(ІІ) оксидом або воднем. Запишемо рівняння реакції.

а) Fe₃O₄+2C→ 3Fe + 2CO₂

б) Fe₂O₃+3CO→ 2Fe+3CO₂

в) FeO+H₂→Fe +H₂O 

3. Широко використовується в техніці завдяки своїм властивостям і легкості одержання.

Має дуже важливе значення для людини. На частку заліза та його сплавів припадає близько 95 % усіх вироблених у світі металів. Але не тільки техніка має потребу в залізі. Без заліза не могло б існувати життя у звичній для нас формі: двовалентний Ферум міститься в гемоглобіні крові - речовині, що забезпечує насичення живих тканин киснем.

4. 3Fe + 4H₂O→Fe₃O₄ + 4H₂

У вологому повітрі за звичайної температури залізо легко окиснюється, вкриваючись рихлою іржею (її склад - Fe₂O₃  nH₂O).

Унаслідок своєї пористості іржа не перешкоджає доступу кисню і вологи до металу, тому залізо руйнується. За деякими даними, у XIX столітті від корозії загинула половина всього виробленого заліза.

5. Корозія - хімічне або електрохімічне руйнування металів під впливом навколишнього середовища.

Сьогодні розроблено способи боротьби з корозією:

• покриття фарбою;
• нікелювання заліза;
• оцинковування заліза;
• покриття емаллю;
• покриття антикорозійними оліями та ін.

 

Повідомлення 2

Описав і вивчив фізичні і хімічні властивості, застосування і поширення заліза в природі.

Хімічні властивості заліза розглянемо на прикладі взаємодії заліза з неметалами: киснем і сіркою.

Змішуємо порошок сірки й відновленого заліза в співвідношенні 4 г : 7 г,насипаємо в пробірку і трохи нагріваємо. Що спостерігаємо?

Утворюється продукт взаємодії заліза із сіркою - ферум(II) сульфід. Запишемо рівняння хімічної реакції.

Fe +S = FeS

До спіралі із залізного дроту прикріплюємо сірник, підпалюємо й опускаємо дріт у банку з киснем (на дно банки попередньо насипаємо пісок). Що спостерігаємо?

Щоб записати рівняння реакції, необхідно згадати, що Ферум у сполуках виявляє дві валентності - II і III, отже, може утворюватися два оксиди. Складемо відповідні рівняння реакції:

2Fe+O₂→2FeO - ферум(II) оксид

4Fe+3O₂→ 2Fe₂O₃ - ферум(III) оксид

Обидва оксиди можуть утворюватися в результаті горіння заліза.

Тому бура маса, що утворилася в результаті горіння, виражається формулою Fe₃O₄=Fe₂O₃FeO.

Тоді

3Fe + 2O₂= Fe₃O₄

Висновок: залізо, як і більшість металів, взаємодіє з неметалами(сіркою і киснем).

Залізо розчиняється в кислотах. При цьому виділяється водень:

Fe + 2HCl = FeCl₂+H₂

Залізо утворює сплави (чавун, сталь та ін.).

Повідомлення 1

Я отримав роботу з теми "Залізо та його користь". Проаналізувавши тему, я визначив план подальшої роботи.
План:
1. Фізичні властивості заліза.
2. Хімічні властивості заліза.
3. Добування заліза.
4. Користь заліза для людей.