Temir: kelib chiqishi va xususiyatlari. Temir: kelib chiqishi va xususiyatlari Davriy sistemadagi temir guruhi

Davriy jadvaldan qanday foydalanish kerak? Bilmagan odam uchun davriy jadvalni o'qish, elflarning qadimgi runalariga qaraydigan gnome bilan bir xil. Va davriy jadval sizga dunyo haqida ko'p narsalarni aytib berishi mumkin.

Imtihonda sizga yaxshi xizmat qilishdan tashqari, u juda ko'p kimyoviy va fizik muammolarni hal qilishda ham o'zgarmasdir. Lekin uni qanday o'qish kerak? Yaxshiyamki, bugungi kunda hamma bu san'atni o'rganishi mumkin. Ushbu maqolada sizga davriy jadvalni qanday tushunish kerakligini aytib beramiz.

Kimyoviy elementlarning davriy jadvali (Mendeleev jadvali) kimyoviy elementlarning tasnifi bo'lib, elementlarning turli xossalarining atom yadrosi zaryadiga bog'liqligini belgilaydi.

Jadvalning yaratilish tarixi

Agar kimdir shunday deb hisoblasa, Dmitriy Ivanovich Mendeleev oddiy kimyogar emas edi. U kimyogar, fizik, geolog, metrolog, ekolog, iqtisodchi, neftchi, aeronavt, asbobsozlik va o'qituvchi bo'lgan. O‘z hayoti davomida olim turli bilim sohalarida ko‘plab fundamental tadqiqotlar olib borishga muvaffaq bo‘ldi. Masalan, aroqning ideal kuchini - 40 darajani hisoblagan Mendeleev bo'lgan, degan fikr keng tarqalgan.

Mendeleev aroqqa qanday munosabatda bo'lganini bilmaymiz, lekin biz aniq bilamizki, uning "Spirtli ichimliklarni suv bilan birikmasi to'g'risida nutq" mavzusidagi dissertatsiyasi aroq bilan hech qanday aloqasi yo'q va 70 darajadan alkogol kontsentratsiyasini hisobga olgan. Olimning barcha xizmatlari bilan, kashfiyot davriy qonun kimyoviy elementlar - tabiatning asosiy qonunlaridan biri, unga eng katta shuhrat keltirdi.

Afsonaga ko'ra, olim davriy jadvalni orzu qilgan, shundan so'ng u paydo bo'lgan g'oyani aniqlashtirishi kerak edi. Ammo, agar hamma narsa juda oddiy bo'lsa.. Davriy jadvalni yaratishning ushbu versiyasi, aftidan, afsonadan boshqa narsa emas. Stol qanday ochilganligi so'ralganda, Dmitriy Ivanovichning o'zi shunday javob berdi: " Men bu haqda yigirma yildan beri o'ylayapman, lekin siz shunday deb o'ylaysiz: men u erda o'tirgan edim va birdan ... tugadi ".

O'n to'qqizinchi asrning o'rtalarida ma'lum kimyoviy elementlarni (63 element ma'lum edi) tartibga solishga urinishlar parallel ravishda bir nechta olimlar tomonidan amalga oshirildi. Misol uchun, 1862 yilda Aleksandr Emil Chankurtua elementlarni spiral bo'ylab joylashtirdi va kimyoviy xususiyatlarning tsiklik takrorlanishini qayd etdi.

Kimyogar va musiqachi Jon Aleksandr Nyulands 1866 yilda davriy jadvalning o'z versiyasini taklif qildi. Qizig'i shundaki, olim elementlarni tartibga solishda qandaydir sirli musiqiy uyg'unlikni kashf etishga harakat qilgan. Boshqa urinishlar qatorida Mendeleevning urinishi ham bor edi, u muvaffaqiyatga erishdi.

1869 yilda birinchi jadval diagrammasi nashr etildi va 1869 yil 1 mart davriy qonun ochilgan kun hisoblanadi. Mendeleyev kashfiyotining mohiyati shundan iboratki, atom massasi ortib borayotgan elementlarning xossalari monoton emas, balki davriy ravishda o‘zgaradi.

Jadvalning birinchi versiyasi faqat 63 elementni o'z ichiga olgan, ammo Mendeleev bir qator juda noan'anaviy qarorlar qabul qilgan. Shunday qilib, u hali ochilmagan elementlar uchun jadvalda bo'sh joy qoldirishni taxmin qildi, shuningdek, ba'zi elementlarning atom massalarini o'zgartirdi. Mendeleev tomonidan chiqarilgan qonunning tubdan to'g'riligi olim tomonidan oldindan bashorat qilingan galliy, skandiy va germaniy kashf etilgandan so'ng juda tez orada tasdiqlandi.

Davriy jadvalning zamonaviy ko'rinishi

Quyida jadvalning o'zi

Bugungi kunda elementlarni tartibga solish uchun atom og'irligi (atom massasi) o'rniga atom raqami (yadrodagi protonlar soni) tushunchasi qo'llaniladi. Jadvalda 120 ta element mavjud bo'lib, ular atom soni (protonlar soni) ortishi tartibida chapdan o'ngga joylashtirilgan.

Jadval ustunlari deb atalmish guruhlarni, qatorlar esa nuqtalarni ifodalaydi. Jadvalda 18 ta guruh va 8 ta davr mavjud.

1. Elementlarning metall xossalari davr bo‘ylab chapdan o‘ngga harakat qilganda pasayadi va teskari yo‘nalishda ortadi.
2. Davrlar bo'ylab chapdan o'ngga harakat qilganda atomlarning o'lchamlari kamayadi.
3. Guruh bo'ylab yuqoridan pastgacha harakatlanayotganda kamaytiruvchi metall xossalari ortadi.
4. Chapdan o'ngga bir davr bo'ylab harakatlanayotganda oksidlovchi va metall bo'lmagan xususiyatlar ortadi.

Jadvaldagi element haqida nimani bilib olamiz? Misol uchun, jadvaldagi uchinchi element - litiyni olaylik va uni batafsil ko'rib chiqamiz.

Avvalo, biz element belgisining o'zini va uning ostida uning nomini ko'ramiz. Yuqori chap burchakda elementning atom raqami bo'lib, element jadvalda qanday tartibda joylashtirilgan. Atom raqami, yuqorida aytib o'tilganidek, yadrodagi protonlar soniga teng. Ijobiy protonlar soni odatda atomdagi manfiy elektronlar soniga teng (izotoplar bundan mustasno).

Atom massasi atom raqami ostida ko'rsatilgan (jadvalning ushbu versiyasida). Agar biz atom massasini eng yaqin butun songa yaxlitlashtirsak, biz massa soni deb ataladigan narsani olamiz. Massa soni va atom raqami o'rtasidagi farq yadrodagi neytronlar sonini beradi. Shunday qilib, geliy yadrosidagi neytronlar soni ikkita, litiyda esa to'rtta.

“Dummilar uchun davriy jadval” kursimiz yakunlandi. Xulosa qilib, biz sizni tematik videoni tomosha qilishni taklif qilamiz va umid qilamizki, Mendeleevning davriy jadvalidan qanday foydalanish kerakligi haqidagi savol sizga aniqroq bo'ldi. Sizga shuni eslatib o'tamizki, yangi mavzuni yolg'iz emas, balki tajribali murabbiy yordamida o'rganish har doim samaraliroqdir. Shuning uchun siz o'z bilim va tajribasini siz bilan bajonidil baham ko'radigan talabalar xizmatini hech qachon unutmasligingiz kerak.

Agar davriy jadvalni tushunish qiyin bo'lsa, siz yolg'iz emassiz! Uning tamoyillarini tushunish qiyin bo'lsa-da, undan qanday foydalanishni o'rganish fanni o'rganishda sizga yordam beradi. Birinchidan, jadvalning tuzilishini o'rganing va undan har bir kimyoviy element haqida qanday ma'lumotlarni o'rganishingiz mumkin. Keyin har bir elementning xususiyatlarini o'rganishni boshlashingiz mumkin. Va nihoyat, davriy jadvaldan foydalanib, ma'lum bir kimyoviy element atomidagi neytronlar sonini aniqlashingiz mumkin.

Qadamlar

1-qism

Jadval tuzilishi

Davriy jadval yoki kimyoviy elementlarning davriy jadvali yuqori chap burchakdan boshlanadi va jadvalning oxirgi qatorining oxirida (pastki o'ng burchakda) tugaydi.

1. Jadvaldagi elementlar atom sonining ortib borishi tartibida chapdan o'ngga qarab joylashtirilgan. Atom raqami bitta atomda qancha proton borligini ko'rsatadi. Bundan tashqari, atom raqami ortishi bilan atom massasi ham ortadi. Shunday qilib, elementning davriy jadvaldagi joylashuvi bo'yicha uning atom massasini aniqlash mumkin. Ko'rib turganingizdek, har bir keyingi element o'zidan oldingi elementga qaraganda bitta ko'proq protonni o'z ichiga oladi.

   • Misol uchun, jadvalning birinchi qatorida atom raqami 1 bo'lgan vodorod va atom raqami 2 bo'lgan geliy mavjud. Ammo ular turli guruhlarga tegishli bo'lganligi uchun qarama-qarshi uchlarda joylashgan.

2. O'xshash jismoniy va elementlarni o'z ichiga olgan guruhlar haqida bilib oling kimyoviy xossalari. Har bir guruhning elementlari mos keladigan vertikal ustunda joylashgan. Ular odatda bir xil rang bilan aniqlanadi, bu o'xshash fizik va kimyoviy xususiyatlarga ega elementlarni aniqlashga va ularning xatti-harakatlarini bashorat qilishga yordam beradi. Muayyan guruhning barcha elementlari tashqi qobig'ida bir xil miqdordagi elektronlarga ega.

   • Vodorodni guruh sifatida tasniflash mumkin ishqoriy metallar, va halogenlar guruhiga kiradi. Ba'zi jadvallarda u ikkala guruhda ham ko'rsatilgan.
   • Ko'pgina hollarda, guruhlar 1 dan 18 gacha raqamlangan va raqamlar jadvalning yuqori yoki pastki qismiga joylashtirilgan. Raqamlar rim (masalan, IA) yoki arab (masalan, 1A yoki 1) raqamlarida ko'rsatilishi mumkin.
   • Ustun bo'ylab yuqoridan pastga harakatlanayotganda, siz "guruhni ko'rib chiqmoqdasiz" deb aytiladi.

3. Jadvalda nima uchun bo'sh katakchalar borligini aniqlang. Elementlar nafaqat atom raqamiga ko'ra, balki guruh bo'yicha ham tartiblangan (bir guruhdagi elementlar bir xil fizik va kimyoviy xususiyatlarga ega). Buning yordamida ma'lum bir elementning o'zini qanday tutishini tushunish osonroq bo'ladi. Biroq, atom raqami oshgani sayin, mos keladigan guruhga kiradigan elementlar har doim ham topilmaydi, shuning uchun jadvalda bo'sh hujayralar mavjud.

   • Misol uchun, dastlabki 3 qatorda bo'sh hujayralar mavjud, chunki o'tish metallari faqat atom raqami 21 dan topilgan.
   • Atom raqamlari 57 dan 102 gacha bo'lgan elementlar noyob tuproq elementlari sifatida tasniflanadi va odatda jadvalning pastki o'ng burchagida o'z kichik guruhlariga joylashtiriladi.

4. Jadvalning har bir qatori davrni bildiradi. Xuddi shu davrning barcha elementlari atomlardagi elektronlar joylashgan bir xil miqdordagi atom orbitallariga ega. Orbitallar soni davr raqamiga mos keladi. Jadvalda 7 qator, ya'ni 7 ta nuqta mavjud.

   • Masalan, birinchi davr elementlarining atomlari bitta orbitalga, yettinchi davr elementlarining atomlari esa 7 ta orbitalga ega.
   • Qoida tariqasida, davrlar jadvalning chap tomonida 1 dan 7 gacha raqamlar bilan belgilanadi.
   • Chapdan o'ngga chiziq bo'ylab harakatlanayotganingizda, siz "davrni skanerlash" deb aytiladi.

5. Metalllarni, metalloidlarni va metall bo'lmaganlarni farqlashni o'rganing. Elementning qaysi turi ekanligini aniqlay olsangiz, uning xususiyatlarini yaxshiroq tushunasiz. Qulaylik uchun ko'pgina jadvallarda metallar, metalloidlar va metall bo'lmaganlar turli xil ranglar bilan belgilanadi. Jadvalning chap tomonida metallar, o'ng tomonida metall bo'lmaganlar joylashgan. Ular orasida metalloidlar joylashgan.

   2-qism

   Element belgilari

   1. Har bir element bir yoki ikkita lotin harflari bilan belgilanadi. Qoida tariqasida, element belgisi mos keladigan katakning markazida katta harflar bilan ko'rsatilgan. Belgi ko'pchilik tillarda bir xil bo'lgan elementning qisqartirilgan nomidir. Element belgilari odatda tajriba o'tkazishda va kimyoviy tenglamalar bilan ishlashda qo'llaniladi, shuning uchun ularni eslab qolish foydali bo'ladi.

      • Odatda, element belgilari ularning lotincha nomining qisqartmasidir, garchi ba'zilar, ayniqsa yaqinda kashf etilgan elementlar uchun ular umumiy nomdan olingan. Misol uchun, geliy ko'pchilik tillarda umumiy nomga yaqin bo'lgan He belgisi bilan ifodalanadi. Shu bilan birga, temir Fe sifatida belgilanadi, bu uning lotincha nomining qisqartmasi.

   2. Jadvalda berilgan bo'lsa, elementning to'liq nomiga e'tibor bering. Bu "ism" elementi oddiy matnlarda qo'llaniladi. Masalan, "geliy" va "uglerod" elementlarning nomlari. Odatda, har doim bo'lmasa ham, elementlarning to'liq nomlari ularning kimyoviy belgisi ostida keltirilgan.

      • Ba'zan jadvalda elementlarning nomlari ko'rsatilmaydi va faqat ularning kimyoviy belgilarini beradi.

   3. Atom raqamini toping. Odatda, elementning atom raqami mos keladigan katakning yuqori qismida, o'rtada yoki burchakda joylashgan. U element belgisi yoki nomi ostida ham paydo bo'lishi mumkin. Elementlarning atom raqamlari 1 dan 118 gacha.

      • Atom raqami har doim butun sondir.

   4. Esda tutingki, atom raqami atomdagi protonlar soniga mos keladi. Elementning barcha atomlarida bir xil miqdordagi protonlar mavjud. Elektronlardan farqli o'laroq, element atomlaridagi protonlar soni doimiy bo'lib qoladi. Aks holda boshqacha bo'lardi kimyoviy element!

      • Elementning atom raqami atomdagi elektron va neytronlar sonini ham aniqlashi mumkin.

   5. Odatda elektronlar soni protonlar soniga teng. Atom ionlashgan hollar bundan mustasno. Protonlar musbat zaryadga, elektronlar esa manfiy zaryadga ega. Atomlar odatda neytral bo'lgani uchun ular bir xil miqdordagi elektron va protonlarni o'z ichiga oladi. Biroq, atom elektron olishi yoki yo'qotishi mumkin, bu holda u ionlanadi.

      • Ionlar bor elektr zaryadi. Agar ion ko'proq protonga ega bo'lsa, u musbat zaryadga ega bo'ladi, bu holda element belgisidan keyin ortiqcha belgisi qo'yiladi. Agar ionda ko'proq elektron bo'lsa, u minus belgisi bilan ko'rsatilgan manfiy zaryadga ega.
      • Agar atom ion bo'lmasa, ortiqcha va minus belgilari ishlatilmaydi.

Temir(lotincha ferrum), fe, Mendeleyev davriy sistemasining VIII guruhi kimyoviy elementi; atom raqami 26, atom massasi 55,847; yaltiroq kumush-oq metall. Tabiatdagi element to'rtta barqaror izotopdan iborat: 54 fe (5,84%), 56 fe (91,68%), 57 fe (2,17%) va 58 fe (0,31%).

Tarixiy ma'lumotlar. Temir tarixdan oldingi davrlarda ma'lum bo'lgan, ammo u ancha keyinroq keng qo'llanilgan, chunki u tabiatda erkin holatda juda kam uchraydi va uni rudalardan olish faqat texnologik rivojlanishning ma'lum darajasida mumkin bo'lgan. Ehtimol, inson meteorit temir bilan birinchi marta tanishgan bo'lsa, buni qadimgi xalqlar tillaridagi nomlari tasdiqlaydi: qadimgi misrlik "beni-pet" "samoviy temir" degan ma'noni anglatadi; Qadimgi yunoncha sideros lotincha sidus (genitiv case sideris) - yulduz, samoviy jism bilan bog'liq. XIV asr xet matnlarida. Miloddan avvalgi e. J. osmondan tushgan metall sifatida tilga olinadi. Romantik tillar rimliklar tomonidan berilgan nomning ildizini saqlab qoladi (masalan, frantsuz fer, italyan ferro).

Rudalardan temir olish usuli Gʻarbiy Osiyoda miloddan avvalgi 2-ming yillikda ixtiro qilingan. e.; Shundan keyin temirdan foydalanish Bobil, Misr va Yunonistonga tarqaldi; almashtirish uchun Bronza davri keldi Temir davri. Gomer (Iliadaning 23-qo'shig'ida) Axilles disk uloqtirish musobaqasida g'olibga temirdan yasalgan diskni berganligini aytadi. Evropada va Qadimgi Rusda ko'p asrlar davomida ayollar qabul qilingan pishloq tayyorlash jarayoni. Temir rudasi chuqurga qurilgan temirchilikda ko'mir bilan qisqartirildi; Ustozga havo so'rg'ich bilan quyildi, reduksiya mahsuloti - kritsa bolg'acha zarbalari bilan shlakdan ajratildi va undan turli xil mahsulotlar zarb qilindi. Puflash usullari takomillashgani va o'choq balandligi oshishi bilan jarayonning harorati ortib, temirning bir qismi karbüratsiyalangan, ya'ni olingan. quyma temir; bu nisbatan mo'rt mahsulot ishlab chiqarish chiqindilari hisoblangan. Shuning uchun quyma temirning nomi "cho'yan", "cho'yan" - inglizcha cho'yan. Keyinchalik ma'lum bo'lishicha, temir rudasini emas, balki cho'yanni cho'yanga yuklashda kam uglerodli temir qobig'i ham olingan va bunday ikki bosqichli jarayon pishloq puflash jarayonidan ko'ra foydaliroq bo'lgan. 12-13-asrlarda. qichqiriq usuli allaqachon keng tarqalgan edi. 14-asrda Cho'yan faqat keyingi qayta ishlash uchun yarim mahsulot sifatida emas, balki turli xil mahsulotlarni quyish uchun material sifatida eritila boshlandi. O‘choqni milya pechiga (“domnitsa”), so‘ngra yuqori o‘choqqa aylantirish ham xuddi shu davrga to‘g‘ri keladi. 18-asrning o'rtalarida. Evropada tigel jarayoni olish uchun ishlatila boshlandi po'lat, bu Suriyada ma'lum bo'lgan erta davr O'rta asrlar, lekin keyinchalik unutilgan. Ushbu usulda po'lat metall zaryadlarini kichik idishlarda (tigellarda) yuqori darajada o'tga chidamli massadan eritish orqali ishlab chiqarilgan. 18-asrning oxirgi choragida. Olovli reverberatorli pechning tubida cho'yanni temirga aylantirish jarayoni rivojlana boshladi. 18-asr - 19-asr boshlaridagi sanoat inqilobi, bugʻ mashinasining ixtirosi, qurilishi temir yo'llar, katta ko'priklar va bug' floti temir va uning qotishmalariga katta ehtiyoj tug'dirdi. Biroq, temir ishlab chiqarishning barcha mavjud usullari bozor ehtiyojlarini qondira olmadi. Po'latni ommaviy ishlab chiqarish faqat 19-asrning o'rtalarida, Bessemer, Tomas va o'choq jarayonlari ishlab chiqilganda boshlangan. 20-asrda Elektr pechida eritish jarayoni paydo bo'ldi va keng tarqaldi, yuqori sifatli po'lat ishlab chiqarildi.

Tabiatda tarqalishi. Litosfera tarkibiga ko'ra (massa bo'yicha 4,65%) temir metallar orasida ikkinchi o'rinda turadi (alyuminiy birinchi o'rinda). ga kuchli ko'chib o'tadi er qobig'i, 300 ga yaqin minerallarni (oksidlar, sulfidlar, silikatlar, karbonatlar, titanatlar, fosfatlar va boshqalar) hosil qiladi. Temir magmatik, gidrotermal va supergen jarayonlarida faol ishtirok etadi, bu uning konlarining har xil turlarining shakllanishi bilan bog'liq. Temir yer chuqurligidagi metall boʻlib, u magma kristallanishining dastlabki bosqichlarida, oʻta asosli (9,85%) va asosiy (8,56%) jinslarda (granitlarda atigi 2,7%) toʻplanadi. Biosferada temir ko'plab dengiz va kontinental cho'kindilarda to'planib, cho'kindi rudalarini hosil qiladi.

Temir geokimyosida muhim rolni oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari - 2 valentli temirning 3 valentli temirga o'tishi va aksincha o'ynaydi. Biosferada organik moddalar ishtirokida fe 3+ fe 2+ gacha kamayadi va oson ko'chib ketadi va atmosfera kislorodiga duch kelganda, fe 2+ oksidlanib, 3 valentli temir gidroksidlarining keng tarqalgan birikmalarini hosil qiladi 3 valentli temir qizil, sariq, jigarrang. Bu ko'plab cho'kindi jinslarning rangini va ularning nomini aniqlaydi - "qizil rangli shakllanish" (qizil va jigarrang tuproq va gillar, sariq qumlar va boshqalar).

Fizikaviy va kimyoviy xossalari. Zamonaviy texnologiyada temirning ahamiyati nafaqat tabiatda keng tarqalishi, balki juda qimmatli xususiyatlarning kombinatsiyasi bilan ham belgilanadi. U plastik bo'lib, sovuqda ham, qizdirilganda ham osonlikcha zarb qilinadi va uni o'rash, shtamplash va chizish mumkin. Uglerod va boshqa elementlarni eritish qobiliyati turli xil temir qotishmalarini ishlab chiqarish uchun asos bo'lib xizmat qiladi.

Suyuqlik ikkita kristall panjara shaklida mavjud bo'lishi mumkin: a - va g - tana markazli kub (bcc) va yuz markazli kub (fcc). 910 °C dan pastda, bcc panjarali a - fe barqaror (20 °C da a = 2,86645 å). 910°C dan 1400°C gacha bo'lgan haroratlarda fcc panjara bilan g-modifikatsiya barqaror (a = 3,64 å). 1400°C dan yuqori bcc d-fe panjarasi (a = 2,94 å) qayta hosil bo'ladi, erish haroratigacha (1539°C) barqaror. a - fe 769°C gacha ferromagnit (Kyuri nuqtasi). Modifikatsiya g -fe va d -fe paramagnitdir.

Isitish va sovutish paytida temir va po'latning polimorf o'zgarishi 1868 yilda D.K. Chernov. Uglerod J bilan hosil boʻladi. qattiq eritmalar kichik atom radiusi (0,77 å) bo'lgan C atomlari kattaroq atomlardan tashkil topgan metall kristall panjaraning oraliqlarida joylashgan implantatsiyalar (atom radiusi fe 1,26 å). Uglerodning g-fedagi qattiq eritmasi deyiladi. ostenit, va (a -fe- ferrit. Uglerodning g dagi toʻyingan qattiq eritmasi - fe 1130 ° S da og'irlik bo'yicha 2,0% S ni o'z ichiga oladi; a -fe 723°C da atigi 0,02-0,04% S, xona haroratida esa 0,01% dan kam eriydi. Shuning uchun, qachon qattiqlashuv ostenit hosil bo'ladi martensit - a - fe dagi uglerodning o'ta to'yingan qattiq eritmasi, juda qattiq va mo'rt. Qattiqlashuv bilan birikmasi dam olish(ichki kuchlanishlarni kamaytirish uchun nisbatan past haroratlarda qizdirish orqali) po'latga kerakli qattiqlik va egiluvchanlikning kombinatsiyasini berish imkonini beradi.

Temirning fizik xususiyatlari uning tozaligiga bog'liq. Sanoat temir materiallari odatda uglerod, azot, kislorod, vodorod, oltingugurt va fosfor aralashmalarini o'z ichiga oladi. Hatto juda past konsentratsiyalarda ham bu aralashmalar metallning xususiyatlarini sezilarli darajada o'zgartiradi. Shunday qilib, oltingugurt deb atalmish sabab bo'ladi. qizil mo'rtlik, fosfor (hatto 10 -20% P) - sovuqlik; uglerod va azot kamayadi plastik, va vodorod ortadi mo'rtlik G. (vodorodning mo'rtlashuvi deb ataladi). Nopoklik tarkibini 10 -7 gacha kamaytirish - 10 -9% metall xususiyatlarining sezilarli o'zgarishiga, xususan, egiluvchanlikning oshishiga olib keladi.

Quyida jismoniy xususiyatlar F., asosan, umumiy aralashmalari og'irligi bo'yicha 0,01% dan kam bo'lgan metallga tegishli:

Atom radiusi 1,26 å

Ion radiuslari fe 2+ o.80 å, fe 3+ o.67 å

Zichlik (20 o c) 7,874 g/sm 3

t pl 1539°S

t kip taxminan 3200 o C

Chiziqli kengayishning harorat koeffitsienti (20 ° C) 11,7·10 -6

Issiqlik o'tkazuvchanligi (25 ° S) 74.04 Seshanba/(m K)

Suyuqlikning issiqlik sig'imi uning tuzilishiga bog'liq va harorat bilan murakkab tarzda o'zgaradi; o'rtacha solishtirma issiqlik sig'imi (0-1000 o c) 640,57 j/(kg· TO).

Elektr qarshiligi (20 ° C)

9,7·10 -8 oh m

Elektr qarshiligining harorat koeffitsienti

(0-100°C) 6,51·10 -3

Yang moduli 190-210 10 3 Mn/m. 2

(19-21 10 3 kgf/mm 2)

Yang modulining harorat koeffitsienti

Kesish moduli 84,0 10 3 Mn/m 2

Qisqa muddatli kuchlanish kuchi

170-210 Mn/m 2

Cho'zilish 45-55%

Brinell qattiqligi 350-450 Mn/m 2

Hosildorlik kuchi 100 Mn/m 2

Ta'sir kuchi 300 Mn/m 2

fe 3 atomining tashqi elektron qobig'ining konfiguratsiyasi d 6 4s 2 . J. ko'rsatadi o'zgaruvchan valentlik(eng barqaror birikmalar 2 va 3 valentli temirdir). Kislorod bilan temir feo oksidi, fe 2 o 3 oksidi va fe 3 o 4 oksid-oksid (feo ning fe 2 o 3 bilan tuzilishga ega birikmasi) hosil qiladi. shpinellar) . Oddiy haroratda nam havoda temir bo'shashgan zang bilan qoplanadi (fe 2 o 3 n h 2 o). Uning g'ovakliligi tufayli zang kislorod va namlikning metallga kirishiga to'sqinlik qilmaydi va shuning uchun uni keyingi oksidlanishdan himoya qilmaydi. Har xil turdagi korroziya natijasida har yili millionlab tonna temir yo'qoladi, temir quruq havoda 200 ° C dan yuqori qizdirilganda, u metallni normal haroratda korroziyadan himoya qiladigan nozik oksidli plyonka bilan qoplanadi; bu Zhni himoya qilishning texnik usuliga asoslanadi. ko'karish. Suv bug'ida qizdirilganda temir oksidlanib, fe 3 o 4 (570 ° C dan past) yoki feo (570 ° C dan yuqori) hosil qiladi va vodorodni chiqaradi.

Fe(oh)2 gidroksidi vodorod yoki azot atmosferasidagi fe2+ tuzlarining suvli eritmalariga kaustik ishqorlar yoki ammiak ta'sir qilganda oq cho'kma shaklida hosil bo'ladi. Havo bilan aloqa qilganda fe(oh)2 avval yashil rangga aylanadi, keyin qora rangga aylanadi va nihoyat qizil-jigarrang gidroksid fe(oh)3 ga tez aylanadi. Feo oksidi asosiy xususiyatlarni namoyon qiladi. Fe 2 o 3 oksidi amfoter va zaif ifodalangan kislotali funktsiyaga ega; ko'proq asosli oksidlar (masalan, mgo) bilan reaksiyaga kirishib, ferritlarni hosil qiladi - fe 2 o 3 tipidagi birikmalar n ferromagnit xususiyatlarga ega bo'lgan va radioelektronikada keng qo'llaniladigan meo. Kislota xossalari ferratlar shaklida mavjud bo'lgan olti valentli temirda ham ifodalanadi, masalan, k 2 feo 4, erkin holatda ajratilmagan temir kislota tuzlari.

F. galogenlar va galogenidlar bilan oson reaksiyaga kirishib, tuzlar beradi, masalan, fecl 2 va fecl 3 xloridlar. Suyuqlik oltingugurt bilan qizdirilganda fes va fes 2 sulfidlari hosil bo'ladi. Karbidlar Zh - fe 3 c ( sementit) va fe 2 c (e-karbid) - sovutilganda suyuqlikdagi uglerodning qattiq eritmalaridan cho'kma. fe 3 c shuningdek, uglerodning suyuq suyuqlikdagi eritmalaridan azotning yuqori konsentratsiyasida ajralib chiqadi, uglerod kabi, suyuqlikdan interstitsial qattiq eritmalar beradi; Ulardan fe 4 n va fe 2 n nitridlari ajralib chiqadi. Vodorod bilan temir faqat beqaror gidridlarni hosil qiladi, ularning tarkibi aniq o'rnatilmagan. Temir qizdirilganda kremniy va fosfor bilan kuchli reaksiyaga kirishib, silisidlar (masalan, fe 3 si) va fosfidlar (masalan, fe 3 p) hosil qiladi.

Kristalli tuzilishni tashkil etuvchi ko'p elementlar (O, s va boshqalar) bo'lgan suyuq birikmalar o'zgaruvchan tarkibga ega (masalan, monosulfiddagi oltingugurt miqdori 50 dan 53,3 at.% gacha o'zgarishi mumkin). Bu kristall strukturasidagi nuqsonlar bilan bog'liq. Masalan, temir oksidida panjara joylaridagi fe 2+ ionlarining bir qismi fe 3+ ionlari bilan almashtiriladi; elektr betarafligini saqlab qolish uchun fe 2+ ionlariga tegishli bo'lgan ba'zi panjara joylari bo'sh qoladi va normal sharoitda faza (wüstite) fe 0,947 o formulasiga ega.

J.ning oʻzaro munosabati azot kislotasi. Konsentrlangan hno 3 (zichligi 1,45 g/sm 3) uning yuzasida himoya oksidi plyonkasi paydo bo'lishi sababli temirni passivlashtiradi; ko'proq suyultirilgan hno 3 suyuqlikni fe 2+ yoki fe 3+ ionlari hosil bo'lishi bilan eritib, mh 3 yoki n 2 o va n 2 ga qaytariladi.

Ikki valentli temir tuzlarining havodagi eritmalari beqaror - fe 2+ asta-sekin fe 3+ ga oksidlanadi. Tufayli suyuq tuzlarning suvli eritmalari gidroliz kislotali reaktsiyaga ega. Tuz eritmalariga fe 3+ tiosiyanat ionlari scn qo'shilishi fe (scn) 3 ning paydo bo'lishi tufayli yorqin qon-qizil rang beradi, bu esa taxminan 10 6 da 1 qism fe 3+ mavjudligini aniqlash imkonini beradi. suv qismlari. J. taʼlim bilan xarakterlanadi murakkab birikmalar.

Kvitansiya va ariza. Sof temir nisbatan oz miqdorda uning tuzlarining suvli eritmalarini elektroliz qilish yoki oksidlarini vodorod bilan qaytarish yo'li bilan olinadi. Eritmalarni elektroliz qilish yo'li bilan rudalardan to'g'ridan-to'g'ri temir olish usuli ishlab chiqilmoqda. Etarlicha toza temir ishlab chiqarish uni ruda konsentratlaridan vodorod, tabiiy gaz yoki ko'mir bilan nisbatan past haroratlarda to'g'ridan-to'g'ri kamaytirish orqali asta-sekin o'sib bormoqda.

Temir zamonaviy texnologiyaning eng muhim metallidir. Sof shaklda temir past quvvati tufayli deyarli ishlatilmaydi, garchi kundalik hayotda po'lat yoki quyma temir buyumlar ko'pincha "temir" deb ataladi. Temirning asosiy qismi juda xilma-xil tarkib va ​​xususiyatlarga ega bo'lgan qotishmalar shaklida qo'llaniladi. Temir qotishmalari barcha metall mahsulotlarining taxminan 95% ni tashkil qiladi. Uglerodga boy qotishmalar (og'irligi bo'yicha 2% dan ortiq) - cho'yanlar - boyitilgan temir rudalaridan yuqori pechlarda eritiladi. Har xil turdagi po'lat (uglerod miqdori og'irligi bo'yicha 2% dan kam) o'choq va elektr pechlarida va konvertorlarda ortiqcha uglerodni oksidlash (yoqish), zararli aralashmalarni (asosan s, P, O) olib tashlash va qo'shish orqali quyma temirdan eritiladi. qotishma elementlari. Yuqori qotishma po'latlar (nikel, xrom, volfram va boshqa elementlarning yuqori miqdori bilan) elektr yoyli va induksion pechlarda eritiladi. Ayniqsa muhim maqsadlarda po'lat va temir qotishmalarini ishlab chiqarish uchun yangi jarayonlar - vakuum, elektroshlaklarni qayta eritish, plazma va elektron nurlari bilan eritish va boshqalar qo'llaniladi. Metallning yuqori sifatini ta'minlaydigan va metallni avtomatlashtirishni ta'minlaydigan uzluksiz ishlaydigan bloklarda po'lat eritish usullari ishlab chiqilmoqda. jarayon.

Temir asosida yuqori va past haroratlar, vakuum va yuqori bosimlar, agressiv muhit, yuqori o'zgaruvchan kuchlanish, yadroviy nurlanish va boshqalar ta'siriga bardosh beradigan materiallar yaratiladi.Temir va uning qotishmalarini ishlab chiqarish doimiy ravishda o'sib bormoqda. 1971 yilda SSSRda 89,3 mln. T quyma temir va 121 mln T po'lat.

L. A. Shvartsman, L. V. Vanyukova.

Badiiy material sifatida temir qadimgi davrlardan beri Misrda (Fiva yaqinidagi Tutanxamon qabrining boshi, miloddan avvalgi 14-asr oʻrtalari, Ashmol muzeyi, Oksford), Mesopotamiya (Karkemish yaqinidan topilgan xanjarlar, miloddan avvalgi 500 yil, Britaniya muzeyi, London)da ishlatilgan. , Hindiston ( temir ustun Dehlida, 415). O'rta asrlardan boshlab Evropa mamlakatlarida (Angliya, Frantsiya, Italiya, Rossiya va boshqalar) temir va po'latdan yasalgan ko'plab yuksak badiiy mahsulotlar - zarb qilingan panjaralar, eshik ilgaklari, devor qavslari, havo pardalari, ko'krak ramkalari va chiroqlar saqlanib qolgan. Tayoqlardan yasalgan buyumlar va teshilgan metalldan yasalgan buyumlar (ko'pincha slyuda astarli) tekis shakllari, aniq chiziqli grafik silueti bilan ajralib turadi va engil havo fonida samarali ko'rinadi. 20-asrda Temir panjaralar, to'siqlar, ochiq ichki qismlar, shamdonlar va yodgorliklarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

T.L.

Tanadagi temir. Temir barcha hayvonlar va o'simliklarning organizmlarida mavjud (o'rtacha taxminan 0,02%); asosan kislorod almashinuvi va oksidlanish jarayonlari uchun zarur. Uni ko'p miqdorda to'plashga qodir organizmlar (konsentratorlar deb ataladi) mavjud (masalan, temir bakteriyalari - 17-20% F gacha). Hayvonlar va o'simliklardagi deyarli barcha yog'lar oqsillar bilan bog'liq. Yog 'etishmasligi o'sishning kechikishiga va alomatlarga olib keladi o'simlik xlorozi, ta'limning qisqarishi bilan bog'liq xlorofill. Haddan tashqari temir ham o'simlik rivojlanishiga zararli ta'sir ko'rsatadi, masalan, guruch gullarining bepushtligi va xlorozni keltirib chiqaradi. Ishqoriy tuproqlarda o'simlik ildizlari tomonidan so'rilishi mumkin bo'lmagan temir birikmalari hosil bo'ladi va o'simliklar uni etarli miqdorda olmaydilar; kislotali tuproqlarda temir ortiqcha miqdorda eruvchan birikmalarga o'tadi. Tuproqda assimilyatsiya qilinadigan temir birikmalarining etishmasligi yoki ko'pligi bo'lsa, katta maydonlarda o'simlik kasalliklari paydo bo'lishi mumkin.

Elyaf hayvonlar va odamlarning tanasiga oziq-ovqat bilan kiradi (undagi eng boy manbalar - jigar, go'sht, tuxum, dukkaklilar, non, don, ismaloq va lavlagi). Odatda, bir kishi parhez bilan 60-110 oladi mg J., bu uning kundalik talabidan sezilarli darajada oshadi. Oziq-ovqatdan olingan o'g'itning so'rilishi ingichka ichakning yuqori qismida sodir bo'ladi, u erdan qonga oqsillar bilan bog'langan shaklda kiradi va qon bilan turli organlar va to'qimalarga tarqaladi va u erda o'g'itlovchi oqsil shaklida to'planadi. murakkab - ferritin. Tanadagi yog'larning asosiy ombori jigar va taloqdir. Temir ferritin tufayli organizmning barcha temir o'z ichiga olgan birikmalarining sintezi sodir bo'ladi: nafas olish pigmenti suyak iligida sintezlanadi. gemoglobin, mushaklarda - miyoglobin, turli to'qimalarda sitoxromlar va boshqa temir o'z ichiga olgan fermentlar. Yog 'tanadan asosan yo'g'on ichak devori orqali chiqariladi (odamlarda taxminan 6-10 ta bo'ladi. mg kuniga) va kichik darajada buyraklar tomonidan. Tananing yog'ga bo'lgan ehtiyoji yoshga qarab o'zgaradi va jismoniy holat. 1 kg vazn uchun bolalar uchun - 0,6, kattalar uchun - 0,1 va homilador ayollar uchun - 0,3 mg J. kuniga. Hayvonlarda yog'ga bo'lgan ehtiyoj taxminan (1 kg dietaning quruq moddasi): sog'in sigirlar uchun - kamida 50 mg, yosh hayvonlar uchun - 30-50 mg, cho'chqalar uchun - 200 tagacha mg, homilador cho'chqalar uchun - 60 mg.

V. V. Kovalskiy.

Tibbiyotda temirning dorivor preparatlari (qaytarilgan temir, temir laktati, temir glitserofosfat, ikki valentli temir sulfat, Blo tabletkalari, malat eritmasi, feramid, gemostimulin va boshqalar) tanadagi temir tanqisligi bilan kechadigan kasalliklarni davolashda qo'llaniladi. temir tanqisligi anemiyasi), shuningdek, umumiy tonik (yuqumli kasalliklardan keyin va boshqalar). Temir izotoplari (52 fe, 55 fe va 59 fe) qon kasalliklarini (anemiya, leykemiya, politsitemiya va boshqalar) biotibbiyot tadqiqotlari va diagnostikasida ko'rsatkichlar sifatida ishlatiladi.

Lit.: Umumiy metallurgiya, M., 1967; Nekrasov B.V., Asoslar umumiy kimyo, t.3, M., 1970; Remy G., Kurs noorganik kimyo, trans. nemis tilidan, 2-jild, M., 1966; Qisqacha kimyoviy ensiklopediya, 2-jild, M., 1963; Levinson N. R., [Rangli va qora metalldan tayyorlangan mahsulotlar], kitobda: Rus dekorativ san'ati, 1-3-jild, M., 1962-65; Vernadskiy V.I., Biogeokimyoviy insholar. 1922-1932, M. - L., 1940; Granik S., Hayvonlar va o'simliklarda temir almashinuvi, to'plamda: Mikroelementlar, trans. ingliz tilidan, M., 1962; Dixon M., Webb F., fermentlar, trans. ingliz tilidan, M., 1966; neogi p., qadimgi Hindistondagi temir, Kalkutta, 1914; do'st j. n., antik davrda temir, l., 1926; frank e. b., qadimgi fransuz temir buyumlari, kamb. (ommaviy), 1950; lister r., bezakli temir buyumlar Buyuk Britaniya, l., 1960 yil.

referat yuklab olish

Temir, uning joylashuvi davriy jadval D.I.Mendeleev tomonidan kimyoviy elementlar.

D.I.Mendeleyevning kimyoviy elementlar davriy sistemasida temir Fe ikkilamchi kichik guruhning VIII guruhining 4-davrida joylashgan.

Temir atomidagi elektron qatlamlar bo'ylab elektronlarning taqsimlanishi quyidagicha ko'rinadi:

Asosiy holatda.

Qiziqarli holatda.

Temir atomida to'rtta elektron qatlam mavjud. Uchinchi qavatning d-pastki sathi elektronlar bilan to'ldirilgan bo'lib, unda 6 ta elektron, to'rtinchi qavatdagi s-pastki qavatda esa 2 ta elektron mavjud. Aralashmalarda temir +2 va +3 oksidlanish darajasini ko'rsatadi.

Oksidlanish darajasi +4, +6 va boshqa ba'zi temir atomlari bo'lgan birikmalar ham ma'lum.

Jismoniy xususiyatlar.

Temir tipik metall, yaltiroq kumushsimon-oq metall, zichligi 7,87 g/sm3, m.p. 1539 C. Yaxshi egiluvchanlikka ega. Temir osongina magnitlanadi va magnitsizlanadi, shuning uchun u dinamolar va elektr motorlarining yadrosi sifatida ishlatiladi. Temir massa raqamlari 54,56,57 va 58 bo'lgan to'rtta barqaror izotopdan iborat. Temir o'rtacha o'tga chidamli metalldir. Standart elektrod potentsiallari qatorida temir vodoroddan oldin turadi va suyultirilgan kislotalar bilan oson reaksiyaga kirishadi.

Bundan tashqari, shuni ta'kidlash kerakki, temir alyuminiydan keyin tabiatda eng keng tarqalgan metalldir ( umumiy tarkib er qobig'ida - 4,65% massa). Tarkibida temir bo'lgan juda ko'p minerallar ma'lum: magnetit (magnit temir rudasi) - Fe3O4, gematit (qizil temir rudasi) - Fe2O3, temir shpati (siderit) - FeCO3, temir pirit - FeS2 va boshqalar.

Kimyoviy xossalari.

Temir +2 va +3 oksidlanish darajasi bilan tavsiflanadi.

Oksidlanish darajasi +2 qora oksidi FeO va yashil gidroksid Fe (OH) 2 ga to'g'ri keladi. Ular tabiatan asosiydir. Tuzlarda Fe(+2) kation sifatida mavjud. Fe(+2) kuchsiz qaytaruvchi moddadir.

Oksidlanish darajasi +3 qizil-jigarrang oksidi Fe 2 O 3 va jigarrang gidroksid Fe(OH) 3 ga mos keladi. Ular kislotali bo'lsa ham amfoter xarakterga ega va ularning asosiy xossalari zaif ifodalangan. Shunday qilib, Fe 3+ ionlari kislotali muhitda ham to'liq gidrolizlanadi. Fe (OH) 3 faqat konsentrlangan ishqorlarda eriydi (va hatto to'liq emas). Fe 2 O 3 gidroksidi bilan faqat termoyadroviy bilan reaksiyaga kirishib, ferritlarni (erkin shaklda mavjud bo'lmagan HFeO 2 kislotasining rasmiy tuzlari) beradi:

Temir (+3) ko'pincha zaif oksidlovchi xususiyatlarni namoyon qiladi.

Oksidlanish-qaytarilish sharoitlari o'zgarganda +2 va +3 oksidlanish holatlari bir-biridan oson o'zgaradi.

Bundan tashqari, Fe 3 O 4 oksidi mavjud bo'lib, temirning rasmiy oksidlanish darajasi +8/3 ni tashkil qiladi. Biroq, bu oksidni temir (II) ferrit Fe +2 (Fe +3 O 2) 2 deb ham hisoblash mumkin.

Bundan tashqari, +6 oksidlanish darajasi ham mavjud. Tegishli oksid va gidroksid erkin shaklda mavjud emas, ammo tuzlar olinadi - ferratlar (masalan, K 2 FeO 4). Temir (+6) ularda anion shaklida mavjud. Ferratlar kuchli oksidlovchi moddalardir.

Oddiy moddaning xossalari.

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 uning yo'q qilinishiga to'sqinlik qilmaydi. Zangning doimiyligi yo'q kimyoviy tarkibi, taxminan uning kimyoviy formulasini Fe 2 O 3 xH 2 O sifatida yozish mumkin.

Kislotalar bilan o'zaro ta'sir qiladi.

Xlorid kislotasi bilan:

Suyultirilgan sulfat kislota bilan:

· Konsentrlangan nitrat va sulfat kislotalar temirni passivlashtiradi. Konsentrlangan sulfat kislota bilan faqat qizdirilganda reaksiyaga kirishadi:

· Kislorod bilan o'zaro ta'siri:

Temirning havoda yonishi:

Toza kislorodda yonish:

Eritilgan temir orqali kislorod yoki havo o'tkazish:

· Qizdirilganda oltingugurt kukuni bilan o'zaro ta'siri:

· Qizdirilganda galogenlar bilan o'zaro ta'siri:

· Xlorda yonish:

· Brom bugʻining bosimi ortganda:

Yod bilan o'zaro ta'siri:

· Metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'siri:

Azot bilan qizdirilganda:

Fosfor bilan qizdirilganda:

Uglerod bilan:

Silikon bilan:

· Issiq temirning suv bug'i bilan o'zaro ta'siri:

· Temir tuz eritmalaridan faollik qatorida o'zidan o'ng tomonda joylashgan metallarni kamaytiradi:

· Temir temir (III) birikmalarini kamaytiradi:

Yuqori bosimda metall temir uglerod oksidi (II) CO bilan reaksiyaga kirishadi va normal sharoitda suyuqlikda juda uchuvchan temir pentakarbonil Fe (CO) 5 hosil bo'ladi. Fe2(CO)9 va Fe3(CO)12 kompozitsiyalarining temir karbonillari ham ma'lum. Temir karbonillari temir organo birikmalarini, shu jumladan (ē5-C5H5) 2Fe tarkibidagi ferrotsenni sintez qilishda boshlang'ich material bo'lib xizmat qiladi.

Sof metall temir suvda va suyultirilgan ishqor eritmalarida barqaror. Temir sovuq konsentrlangan sulfat va nitrat kislotalarda kuchli oksidli plyonka bilan metall sirtining passivlanishi tufayli erimaydi. Issiq konsentrlangan sulfat kislota, kuchliroq oksidlovchi vosita bo'lib, temir bilan o'zaro ta'sir qiladi.

Temir (II) birikmalari.

Temir (II) oksidi FeO asosiy xususiyatlarga ega, unga asos Fe(OH) 2 mos keladi. Temir (II) tuzlari och yashil rangga ega. Saqlanganda, ayniqsa nam havoda, ular temir (III) ga oksidlanishi tufayli jigarrang bo'ladi. Xuddi shu jarayon temir (II) tuzlarining suvli eritmalarini saqlashda sodir bo'ladi:

Suvli eritmalardagi temir (II) tuzlaridan eng barqarori Mohr tuzi - qoʻsh ammoniy va temir (II) sulfat (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 6H 2 O.

Kaliy geksatsianoferrat (III) K3 (qizil qon tuzi) eritmadagi Fe 2+ ionlari uchun reaktiv bo'lib xizmat qilishi mumkin. Fe 2+ va 3− ionlari oʻzaro taʼsirlashganda kaliy temir (II) geksatsianoferrat (III) (Prussiya koʻk) choʻkmasi hosil boʻladi:

kaliy temir (III) geksasiyanoferrat (II) ga molekulyar ravishda qayta tashkil etadi:

Temir (III) birikmalari.

Temir (III) oksidi Fe2O3 eng barqaror tabiiy kislorodli temir birikmasidir.

Temir (III) oksidi Fe2O3 zaif amfoterdir, u kislotalar bilan reaksiyaga kirishadigan Fe (OH) 2, Fe (OH) 3 dan ham kuchsizroq asosga ega:

Fe3+ tuzlari kristall gidratlar hosil bo'lishiga moyil. Ularda Fe3+ ioni odatda oltita suv molekulasi bilan o'ralgan. Bu tuzlar pushti yoki binafsha rangga ega.

Fe3+ ioni kislotali muhitda ham butunlay gidrolizlanadi. pH>4 da bu ion deyarli butunlay Fe(OH)3 ko‘rinishida cho‘kadi:

Fe3+ ionining qisman gidrolizlanishi bilan koʻp yadroli okso- va gidroksokatsiyalar hosil boʻladi, shuning uchun eritmalar jigarrang rangga aylanadi.

Temir (III) gidroksid Fe (OH) 3 ning asosiy xossalari juda zaif ifodalangan. U faqat ishqorlarning konsentrlangan eritmalari bilan reaksiyaga kirisha oladi:

Temir (III) ning hosil bo'lgan gidroksokomplekslari faqat kuchli ishqoriy eritmalarda barqaror bo'ladi. Eritmalar suv bilan suyultirilganda ular yo'q qilinadi va Fe (OH) 3 cho'kadi.

Ishqorlar va boshqa metallarning oksidlari bilan qotishganda, Fe2O3 turli xil ferritlarni hosil qiladi:

Eritmalardagi temir (III) birikmalari metall temir bilan qaytariladi:

Temir (III) alum kabi bir martali zaryadlangan kationlar bilan qo'sh sulfatlar hosil qilishga qodir, masalan, KFe(SO4)2 - temir-kaliy alumi, (NH4)Fe(SO4)2 - temir-ammoniy alum va boshqalar.

Eritmadagi temir (III) birikmalarini sifatli aniqlash uchun Fe3+ ionlarining noorganik tiosiyanatlar SCN− bilan sifatli reaksiyasidan foydalaniladi. Bunda 2+, +, Fe(SCN)3, - yorqin qizil tiosiyanat temir komplekslari aralashmasi hosil bo'ladi. Aralashmaning tarkibi (va shuning uchun uning rangining intensivligi) turli omillarga bog'liq, shuning uchun bu usul temirni aniq sifat jihatidan aniqlash uchun qo'llanilmaydi.

Fe3+ ionlari uchun yana bir yuqori sifatli reagent kaliy geksasiyanoferrat (II) K4 (sariq qon tuzi) hisoblanadi. Fe3+ va 4− ionlari oʻzaro taʼsirlashganda kaliy temir (III) geksasiyanoferrat (II) ning yorqin koʻk choʻkmasi hosil boʻladi:

Fe3+ ionlari miqdoriy jihatdan qizil (bir oz kislotali muhitda) yoki sariq (bir oz ishqoriy muhitda) sulfosalitsil kislotasi bilan komplekslar hosil bo'lishi bilan aniqlanadi. Bu reaktsiya tamponlarni to'g'ri tanlashni talab qiladi, chunki ba'zi anionlar (xususan, asetat) o'zlarining optik xususiyatlariga ega bo'lgan temir va sulfosalitsil kislotasi bilan aralash komplekslarni hosil qiladi.

Temir (VI) birikmalari.

Ferratlar erkin shaklda mavjud bo'lmagan H2FeO4 temir kislotasining tuzlari. Bular binafsha rangli birikmalar bo'lib, oksidlanish xususiyatiga ko'ra permanganatlarni va eruvchanligi bo'yicha sulfatlarni eslatadi. Ferratlar ishqordagi Fe (OH) 3 suspenziyasiga gazsimon xlor yoki ozon ta'sirida olinadi:

Ferratlarni temir anodda 30% gidroksidi eritmasini elektroliz qilish orqali ham olish mumkin:

Ferratlar kuchli oksidlovchi moddalardir. Kislotali muhitda ular kislorod chiqishi bilan parchalanadi:

Ferratlarning oksidlovchi xususiyatlari suvni dezinfeksiya qilish uchun ishlatiladi.

Tabiatda topish: Er qobig'ida temir juda keng tarqalgan - u er qobig'i massasining taxminan 4,1% ni tashkil qiladi (barcha elementlar orasida 4-o'rin, metallar orasida 2-o'rin). Ko'p miqdorda temir o'z ichiga olgan rudalar va minerallar ma'lum. Eng katta amaliy ahamiyatga ega qizil temir rudalari (gematit rudasi, Fe2O3; tarkibida 70% gacha Fe), magnit temir rudalari (magnetit rudasi, Fe3O4; tarkibida 72,4% Fe), jigarrang temir rudalari (hidrogetit rudasi HFeO2 nH2O), shuningdek, shpatli temir rudalari (siderit rudasi, temir karbonat, FeCO3; tarkibida 48% ga yaqin Fe mavjud). Tabiatda FeS2 piritining yirik konlari ham uchraydi (boshqa nomlari oltingugurt piriti, temir piriti, temir disulfidi va boshqalar), ammo tarkibida oltingugurt bo'lgan rudalar hali amaliy ahamiyatga ega emas. Rossiya temir rudasi zaxiralari bo'yicha dunyoda birinchi o'rinda turadi. Dengiz suvida 1·10–5 - 1·10–8% temir bor.

Biologik rol.

Temir gemoglobin, miyoglobin, sitoxromlar, peroksidazalar va katalazalarning muhim tarkibiy qismidir. Temir va transferrin kompleksi proliferatsiya qiluvchi eritroid hujayralari membranalarining maxsus retseptorlari bilan bog'lanadi va temir hujayra ichiga kiradi. Temir tanqisligi bilan tanada gemoglobin miqdori etarli bo'lmagan qizil qon tanachalari hosil bo'ladi, shuning uchun temir tanqisligining asosiy namoyon bo'lishi gipoxrom anemiya hisoblanadi. Temir preparatlari bilan davolash klinik (masalan, zaiflik, charchoq, bosh aylanishi, taxikardiya, og'riq va quruq teri) va laboratoriya belgilarining asta-sekin regressiyasiga olib keladi.

Temir barcha o'simliklar va hayvonlarning tanasida iz element sifatida, ya'ni juda oz miqdorda (o'rtacha taxminan 0,02%) mavjud. Ammo temir (II) ning temir (III) ga oksidlanish energiyasidan xemosintez uchun foydalanadigan temir bakteriyalari o'z hujayralarida 17-20% gacha temir to'plashi mumkin. Temirning asosiy biologik funktsiyasi kislorod (O) tashish va oksidlanish jarayonlarida ishtirok etishdir. Temir bu funktsiyani murakkab oqsillar - gemoproteinlarning bir qismi sifatida bajaradi, ularning protez guruhi temir porfirin kompleksi - gemdir. Eng muhim gemoproteinlar orasida nafas olish pigmentlari gemoglobin va miyoglobin, hujayrali nafas olish, oksidlanish va fotosintez reaktsiyalarida universal elektron tashuvchilar, sitoxromlar, kataloza va peroksid fermentlari va boshqalar mavjud. Ba'zi umurtqasiz hayvonlarda temir o'z ichiga olgan nafas olish pigmentlari geloeritrin va xlorokruorin gemoglobinlardan farqli tuzilishga ega. Gemoproteinlarning biosintezi jarayonida temir ferritin oqsilidan temir ularga o'tadi, u temirni saqlaydi va uni tashiydi. Bir molekulasi 4500 ga yaqin temir atomini o'z ichiga olgan bu oqsil sut emizuvchilar va odamlarning jigari, taloq, suyak iligi va ichak shilliq qavatida to'plangan. Insonning kunlik temirga bo'lgan ehtiyoji (6-20 mg) oziq-ovqat bilan ko'p miqdorda qoplanadi (go'sht, jigar, tuxum, non, ismaloq, lavlagi va boshqalar temirga boy). O'rtacha odamning tanasida (tana vazni 70 kg) 4,2 g temir, 1 litr qonda taxminan 450 mg mavjud. Organizmda temir yetishmasa, glandular anemiya rivojlanadi, bu esa temir o'z ichiga olgan preparatlar bilan davolanadi. Temir qo'shimchalari umumiy mustahkamlovchi vositalar sifatida ham qo'llaniladi. Temirning haddan tashqari dozasi (200 mg yoki undan ko'p) toksik ta'sirga ega bo'lishi mumkin. Temir ham zarur normal rivojlanish o'simliklar, shuning uchun temir preparatlariga asoslangan mikroo'g'itlar mavjud.

Temir qo'shimchalari- ikki va uch valentli temirning tuzlari yoki komplekslarini, shuningdek ularning boshqa preparatlar bilan birikmalarini o'z ichiga olgan dorilar guruhi. Asosan temir tanqisligi anemiyasini davolash va oldini olish uchun ishlatiladi.

Temir preparatlari quyidagilar uchun ko'rsatiladi:

Temir tanqisligi shartlari (asosiy ko'rsatkich);

· sigir sutiga nisbatan murosasizlik bilan;

· o'tkir yoki uzoq muddatli yuqumli kasalliklarga chalingan bolalar.

Temir tanqisligi quyidagi sabablarga ko'ra yuzaga kelishi mumkin:

· homila (homila-homila va homila-ona transfüzyonu paytida), bola yoki kattalar tanasiga temirning etarli darajada qabul qilinishi;

· ichak bo'shlig'idan so'rilishining buzilishi (malabsorbtsiya sindromi, ichakdagi yallig'lanish jarayonlari, tetratsiklin antibiotiklari va boshqa preparatlarni qabul qilishda);

· o'tkir massiv yoki surunkali qon yo'qotish (qon ketish, gelmintik invaziyalar, burundan qon ketish, balog'atga etmagan bachadondan qon ketish, uzoq muddatli gematuriya va boshqalar);

· temir iste'molining ko'payishi natijasi (intensiv o'sish davri, yuqumli kasalliklar va boshqalar).

Yon ta'siri.

Temir preparatlarini og'iz orqali qabul qilishda dispeptik ta'sirlar (ko'ngil aynishi, qusish, diareya) paydo bo'lishi mumkin. Ularning zo'ravonlik darajasi yuqoriroq bo'lsa, so'rilmagan dori ichak lümeninde qoladi. Kamaytirilgan temir (faqat 0,5%) oshqozon-ichak traktidan eng yomon so'riladi (eng past bioavailability); bu dorilar ko'pincha ichak disfunktsiyasiga olib keladi (bolalarda qo'llanilmasligi kerak).

Erkin radikal reaktsiyalarni faollashtirish orqali temir preparatlari hujayra membranalariga zarar etkazishi mumkin (shu jumladan qizil qon hujayralarining gemoliz darajasini oshirish).

Temir preparatlarini parenteral yuborishdan keyin istalmagan ta'sirlar paydo bo'lishi mumkin: qonda erkin temir kontsentratsiyasining oshishi tufayli kichik tomirlar - arteriolalar va venulalarning tonusi pasayadi - ularning o'tkazuvchanligi ortadi. Yuz, bo'yin terisining qizarishi, bosh va ko'krak qafasiga qon oqimi kuzatiladi. Bu holda preparatni keyingi qo'llash kontrendikedir. Agar preparatni qo'llash to'xtatilmasa, keyinchalik ichki organlar va to'qimalarning gemosiderozi rivojlanadi.

Og'iz orqali qabul qilingan temirning haddan tashqari dozasi qonli diareya va qusishga olib keladi. Har qanday temir preparatining haddan tashqari dozasi bilan periferik qon tomirlarining qarshiligi pasayadi, suyuqlik transudatsiyasi kuchayadi va aylanma qon hajmi kamayadi. Natijada qon bosimi pasayadi va taxikardiya paydo bo'ladi.

Umuman olganda, ushbu toifadagi dori-darmonlarni bir nechta asosiy guruhlarga bo'lish mumkin: ikki va uch valentli temir tuzlari, turli xil murakkab temir birikmalari va kombinatsiyalangan mahsulotlarga asoslangan preparatlar. Temir tuzi preparatlari faqat og'iz orqali buyuriladi.

Temir tuzlari.

Oshqozon-ichak shilliq qavati hujayralari tomonidan temirning tuz birikmalaridan so'rilishi asosan ikki valentli shaklda sodir bo'ladi, chunki enterotsitlardagi apoferritin faqat Fe 2 ionlari bilan bog'lanishi mumkin. Shuning uchun turli xil temir (II) tuzlari (sulfat, fumarat, glyukonat, suksinat, glutamat, laktat va boshqalar) asosida tayyorlangan preparatlar ko'proq bio-mavjudlikka ega va odatda temir (III) tuzlarini o'z ichiga olgan preparatlarga qaraganda afzalroqdir. Bundan tashqari, ular boshqa temir preparatlariga nisbatan eng arzon dorilar.

Ushbu afzalliklarga qaramay, temir tuzi preparatlari ham muhim kamchiliklarga ega, xususan: yuqori daraja yuqori dozalarni qo'llashda oshqozon-ichak traktining yon ta'siri (taxminan 23%). Temir (II) tuzlarining bio-mavjudligi turli xil oziq-ovqat komponentlari va boshqa dorilar (fitinlar, oksalatlar, taninlar, antatsidlar va boshqalar) bilan o'zaro ta'sirlashganda kamayishi mumkin va shuning uchun ular och qoringa buyuriladi, garchi bu ularning organizmga salbiy ta'sirini kuchaytiradi. ichak shilliq qavati. Ushbu dorilarning har qanday dozasini oshirib yuborish osonlik bilan o'tkir zaharlanishga olib keladi (AQShda 1986 yildan 1996 yilgacha 6 yoshgacha bo'lgan bolalarning temir tuzlari bilan zaharlanishi haqida 100 ming xabar bor edi), bu ham ularning bolalarda keng qo'llanilishini biroz cheklaydi.

Ikki valentli temir tuzlaridan tayyorlangan preparatlarning asosiy vakillari asosidagi mahsulotlardir temir sulfat geptagidrat FeSO 4 7H 2 O(elementli temir miqdori - tuzning og'irligi bo'yicha 20%). Temir sulfat suvda yaxshi eriydi va boshqa suvda eriydigan tuzlar kabi nisbatan yuqori bioavailabilityga ega. Shuni ta'kidlash kerakki, nam muhitda temir (II) sulfat asta-sekin temir (III) sulfatga oksidlanadi, bu esa uni saqlash va ishlatishda ba'zi cheklovlarni qo'yadi (eritmalar, siroplar va boshqa suyuqlik shakllari shaklida foydalanish mumkin emas). Rossiyada temir sulfat o'z ichiga olgan dori vositalarining bir nechta savdo nomlari ro'yxatga olingan: "Tardiferon", "Hemofer prolongatum", "Fenuls". Temir sulfat, shuningdek, ba'zida antioksidant bo'lgan askorbin kislotasi kabi stabilizatorlar bilan birgalikda ishlatiladi (savdo nomlari). "Sorbifer Durules", "Ferroplex").

Tayyorgarlik asosida temir xlorid tetragidrat FeCl 2 4H 2 O(temir miqdori 28%), temir sulfatdan farqli o'laroq, suvli eritmalarda oksidlanmaydi, shuning uchun ular og'iz orqali yuborish uchun tomchilar shaklida ishlab chiqariladi. (Rossiyada ro'yxatdan o'tgan savdo belgisi - "Hemofer"). Bunday dori-darmonlarni qabul qilishda shuni hisobga olish kerakki, temir tuzlari eritmalari Fe 2+ ionlarining vodorod sulfidi bilan o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'lgan erimaydigan temir sulfidning cho'kishi tufayli tishlarning qorayishiga olib kelishi mumkin. og'iz bo'shlig'ida (masalan, tish kariesida) mavjud.

Temir fumarat FeC 4 H 2 O 4(elementli temir miqdori tuzning og'irligi bo'yicha 33%), avvalgi tuzlardan farqli o'laroq, suvda kamroq eriydi, lekin kislotalarning suyultirilgan eritmalarida, masalan, me'da shirasida yaxshi eriydi. Shuning uchun temir fumaratga asoslangan preparatlar barqarorroqdir, xarakterli temir ta'miga ega emas, oshqozon-ichak traktining yuqori qismidagi oqsillar bilan bog'lanmaydi, lekin ayni paytda to'g'ridan-to'g'ri oshqozonda yaxshi eriydi va shuning uchun suvning biologik mavjudligidan kam emas. - eriydigan tuzlar. Temir fumarat Rossiyada dori sifatida ro'yxatga olingan, ammo hozirda keng tarqalgan emas.

Temir tuzlari.

Temir tuzlaridan tayyorlangan preparatlar temir (II) tuzlari bilan solishtirganda an'anaviy ravishda kamroq afzalroqdir, chunki organizm tomonidan so'rilishi uchun Fe 3+ ionlari birinchi navbatda Fe 2+ gacha kamayishi kerak, bu ularning biologik mavjudligining pastligining sababidir. Bundan tashqari, ingichka ichakning yuqori qismlaridagi temir (III) tuzlari oson gidrolizlanib, yomon eriydigan gidroksidlarni hosil qiladi, bu ham ularning hazm bo'lishini kamaytiradi.

Marganets.

Marganets - atom raqami 25 bo'lgan D. I. Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy tizimining to'rtinchi davri ettinchi guruhning yon kichik guruhining elementi.

Marganetsning elektron formulasi:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
Valentlik elektronlari 4s va 3d pastki sathlarida joylashgan. Marganets atomining valentlik orbitallarida 7 ta elektron mavjud.

Marganetsning tabiatda tarqalishi. Yer qobig'idagi marganetsning o'rtacha miqdori 0,1% ni tashkil qiladi, ko'pchilik magmatik jinslarda u massa bo'yicha 0,06-0,2% ni tashkil qiladi, bu erda Mn 2+ (Fe 2+ analogi) shaklida dispers holatda bo'ladi. Yer yuzasida Mn 2+ oson oksidlanadi Mn 3+ va Mn 4+ bu yerda ham ma’lum; Biosferada marganets kamaytiruvchi sharoitlarda kuchli migratsiya qiladi va oksidlovchi muhitda faol emas. Marganets tundra va o'rmon landshaftlarining kislotali suvlarida eng harakatchan bo'lib, u erda Mn 2+ shaklida uchraydi. Bu erda marganets tarkibi ko'pincha ko'tariladi va ba'zi joylarda madaniy o'simliklar ortiqcha marganetsdan aziyat chekadi; Tuproqlarda, ko'llarda, botqoqlarda temir-marganets tugunlari, ko'l va botqoq rudalari hosil bo'ladi. Quruq dasht va cho'llarda ishqoriy oksidlovchi muhit sharoitida marganets faol emas, organizmlarda marganets kam, madaniy o'simliklar ko'pincha marganets mikroo'g'itlariga muhtoj. Daryo suvlari marganetsda kambag'al (10 -6 -10 -5 g/l), ammo bu elementni daryolar tomonidan butunlay olib tashlash juda katta va uning asosiy qismi qirg'oq zonasida joylashgan. Ko'llar, dengizlar va okeanlar suvlarida marganets ham kamroq; Okean tubidagi ko'p joylarda o'tgan geologik davrlarda hosil bo'lgan temir-marganets tugunlari keng tarqalgan.

Marganets minerallari.

· piroluzit MnO 2 · x H 2 O, eng keng tarqalgan mineral (tarkibida 63,2% marganets);

· marganit (jigarrang marganets rudasi) MnO(OH) (62,5% marganets);

· brownit 3Mn 2 O 3 · MnSiO 3 (69,5% marganets);

· hausmannit (Mn II Mn 2 III) O 4 ;

· rhodoxrozit (marganets shpati, qip-qizil shpati) MnCO 3 (47,8% marganets);

· psilomelan m MnO MnO 2 n H 2 O (45-60% marganets);

· purpurit Mn 3+, (36,65% marganets).

Kimyoviy xossalari.

Kimyoviy jihatdan marganets qizdirilganda juda faol bo'lib, u metall bo'lmaganlar - kislorod (turli valentlikdagi marganets oksidlari aralashmasi hosil bo'ladi), azot, oltingugurt, uglerod, fosfor va boshqalar bilan energiya bilan o'zaro ta'sir qiladi; Xona haroratida marganets havoda o'zgarmaydi: u suv bilan juda sekin reaksiyaga kirishadi. U kislotalarda (xlorid, suyultirilgan sulfat) oson eriydi, ikki valentli marganets tuzlarini hosil qiladi. Vakuumda qizdirilganda marganets hatto qotishmalardan ham osongina bug'lanadi.

Marganets ko'plab kimyoviy elementlar bilan qotishmalar hosil qiladi; ko'pchilik metallar o'zlarining individual modifikatsiyalarida eriydi va ularni barqarorlashtiradi. Shunday qilib, Cu, Fe, Co, Ni va boshqalar g-modifikatsiyani barqarorlashtiradi. Al, Ag va boshqalar binar qotishmalarda b- va s-Mn hududlarini kengaytiradi. Bu plastik deformatsiyaga (zarb qilish, prokatlash, shtamplash) mos keladigan marganets asosidagi qotishmalarni ishlab chiqarish uchun muhimdir.

Murakkablarda marganets odatda 2 dan 7 gacha valentlikni namoyon qiladi (eng barqaror oksidlanish darajasi +2, +4 va +7). Oksidlanish darajasining oshishi bilan oksidlovchi va kislota xossalari Marganets birikmalari.

Mn(+2) birikmalar qaytaruvchi moddalardir.

MnO oksidi- kulrang-yashil kukun; asosiy xususiyatlarga ega. suvda va ishqorlarda erimaydi, kislotalarda yaxshi eriydi. Mn(OH)3 gidroksidi oq modda, suvda erimaydi. Mn(+4) birikmalari oksidlovchi (a) va qaytaruvchi (b) sifatida ham harakat qilishi mumkin:

MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O (a)

(ushbu nashrga ko'ra, xlor laboratoriyalarda ishlab chiqariladi)

MnO 2 + KClO 3 + 6KOH = 3K 2 MnO 4 + KCl + 3H 2 O (b)

(reaktsiya sintez paytida sodir bo'ladi).

Marganets (II) oksidi MnO2- qora-jigarrang, mos keladigan Mn(OH)4 gidroksid to'q jigarrang rangga ega. Ikkala birikma ham suvda erimaydi, ikkalasi ham kislotali funktsiyaning bir oz ustunligi bilan amfoterdir. K2MnO4 tipidagi tuzlar manganitlar deyiladi.

Mn(+6) birikmalaridan eng tipiklari permangan kislotasi va uning manganat tuzlaridir. Mn(+7) birikmalari juda muhim - marganets kislotasi, marganets angidrid va permanganatlar.

Marganetsning xarakterli oksidlanish darajalari: 0, +2, +3, +4, +6, +7 (+1, +5 unchalik xarakterli emas).

Havoda oksidlanish jarayonida passivlanadi. Kukunli marganets kislorodda yonadi (Mn + O2 → MnO2). Qizdirilganda marganets suvni parchalaydi, vodorodni (Mn + 2H2O → (t) Mn (OH) 2 + H2) siqib chiqaradi, hosil bo'lgan marganets gidroksidi reaktsiyani sekinlashtiradi.

Marganets vodorodni o'zlashtiradi va harorat oshishi bilan uning marganetsdagi eruvchanligi oshadi. 1200 ° C dan yuqori haroratlarda u azot bilan reaksiyaga kirishib, turli tarkibdagi nitridlarni hosil qiladi.

Uglerod erigan marganets bilan reaksiyaga kirishib Mn3C karbidlari va boshqalarni hosil qiladi. Bundan tashqari, silitsidlar, boridlar va fosfidlar hosil qiladi.

Tenglama bo'yicha xlorid va sulfat kislotalar bilan reaksiyaga kirishadi:

Konsentrlangan sulfat kislota bilan reaksiya tenglamaga muvofiq davom etadi:

Suyultirilgan nitrat kislota bilan reaksiya tenglamaga muvofiq davom etadi:

Marganets ishqoriy eritmada barqaror.

Marganets quyidagi oksidlarni hosil qiladi: MnO, Mn2O3, MnO2, MnO3 (erkin holatda ajratilmagan) va marganets angidrid Mn2O7.

Oddiy sharoitlarda Mn2O7 - quyuq yashil rangdagi suyuq yog'li modda, juda beqaror; konsentrlangan sulfat kislota bilan aralashtirilganda u yonadi organik moddalar. 90 °C da Mn2O7 portlovchi parchalanadi. Eng barqaror oksidlar Mn2O3 va MnO2, shuningdek Mn3O4 birikma oksidi (2MnO·MnO2 yoki tuz Mn2MnO4).

Kislorod ishtirokida marganets (IV) oksidi (piroluzit) ishqorlar bilan birlashganda manganatlar hosil bo'ladi:

Manganat eritmasi quyuq yashil rangga ega. Kislotalanganda reaktsiya sodir bo'ladi:

Eritma MnO4− anionining paydo bo'lishi tufayli qip-qizil rangga aylanadi va undan marganets (IV) oksid-gidroksidning jigarrang cho'kmasi cho'kadi.

Marganets kislotasi juda kuchli, ammo beqaror, uni 20% dan ko'proq joyga jamlab bo'lmaydi. Kislota o'zi va uning tuzlari (permanganatlar) kuchli oksidlovchi moddalardir. Masalan, kaliy permanganat eritmaning pH darajasiga qarab turli moddalarni oksidlaydi, turli oksidlanish darajasidagi marganets birikmalariga qaytariladi. Kislotali muhitda - marganets (II) birikmalariga, neytral muhitda - marganets (IV) birikmalariga, kuchli ishqoriy muhitda - marganets (VI) birikmalariga.

Kalsinlanganda, permanganatlar kislorodning chiqishi bilan parchalanadi (sof kislorod ishlab chiqarishning laboratoriya usullaridan biri). Reaksiya tenglamaga muvofiq davom etadi (kaliy permanganat misolida):

Kuchli oksidlovchi moddalar ta'sirida Mn2+ ioni MnO4− ioniga aylanadi:

Bu reaksiya Mn2+ ni sifat jihatidan aniqlash uchun ishlatiladi.

Mn(II) tuzlari eritmalari ishqorlanganda ulardan marganets(II) gidroksid cho`kmasi hosil bo`ladi, u oksidlanish natijasida havoda tez jigarrang rangga aylanadi.

MnCl3, Mn2(SO4)3 tuzlari beqaror. Mn(OH)2 va Mn(OH)3 gidroksidlari asosli, MnO(OH)2 amfoterdir. Marganets (IV) xlorid MnCl4 juda beqaror, qizdirilganda parchalanadi, xlor ishlab chiqarish uchun ishlatiladi:

Marganetsning nol oksidlanish darajasi s-donor va p-akseptor ligandlari bilan birikmalarda namoyon bo'ladi. Shunday qilib, Mn2 (CO) 10 tarkibidagi karbonil marganets uchun ma'lum.

s-donor va p-akseptor ligandlari (PF3, NO, N2, P(C5H5)3) boʻlgan boshqa marganets birikmalari ham maʼlum.

Biologik rol.

Tanadagi marganets. Marganets tabiatda keng tarqalgan bo'lib, o'simlik va hayvon organizmlarining doimiy tarkibiy qismidir. O'simliklardagi marganets miqdori o'n mingdan yuzdan bir qismini, hayvonlarda esa foizning yuz mingdan mingdan bir qismini tashkil qiladi. Umurtqasiz hayvonlar umurtqali hayvonlarga qaraganda marganetsga boy. O'simliklar orasida marganetsning katta miqdori ba'zi zang zamburug'larida, suv kashtanida, o'rdak o'tlarida, Leptothrix, Crenotrix va ba'zi diatomlar (Cocconeis) bakteriyalarida (kulda bir necha foizgacha), hayvonlarda - qizil chumolilar, ba'zi mollyuskalar va qisqichbaqasimonlarda to'planadi. (foizning yuzdan bir qismigacha). Marganets bir qator fermentlarning faollashtiruvchisi bo'lib, nafas olish, fotosintez, biosintez jarayonlarida ishtirok etadi. nuklein kislotalar va boshqalar, insulin va boshqa gormonlar ta'sirini kuchaytiradi, gematopoez va mineral metabolizmga ta'sir qiladi. Oʻsimliklarda marganets yetishmasligidan nekroz, olma va tsitrus mevalarida xloroz paydo boʻladi, yormalarda dogʻlar paydo boʻladi, kartoshka, arpa va boshqalar kuyadi. Marganets insonning barcha aʼzolari va toʻqimalarida uchraydi (jigar, skelet va qalqonsimon bez unga eng boy). Hayvonlar va odamlarning marganetsga bo'lgan kunlik ehtiyoji bir necha mg ni tashkil qiladi (odam har kuni ovqatdan 3-8 mg marganets oladi). Marganetsga bo'lgan ehtiyoj jismoniy faollik va quyosh nuri etishmasligi bilan ortadi; Bolalar kattalarga qaraganda ko'proq marganetsga muhtoj. Hayvonlarning oziq-ovqatlarida marganetsning etishmasligi ularning o'sishi va rivojlanishiga salbiy ta'sir ko'rsatishi, anemiya, laktatsiya tetaniyasi deb ataladigan va suyak to'qimalarining mineral almashinuvining buzilishiga olib kelishi ko'rsatilgan. Ushbu kasalliklarning oldini olish uchun yemga marganets tuzlari qo'shiladi.

Marganetsning biologik ta'siri:
● antioksidant
● qon glyukoza darajasini tartibga solish
● xolesterin darajasini va qon lipid tarkibini normallashtirish
● anemiyaga qarshi
● antiallergik
● jinsiy hujayralarning kamolotini, homila rivojlanishini va to'liq muddatli homiladorlikni rag'batlantirish
● suyak va xaftaga to'qimalarining tuzilishini tiklash
● antikonvulsant, PMS (premenstrüel sindrom) oldini olish va boshqalar.

Marganets etishmovchiligi belgilari:

● Charchoq, zaiflik, bosh aylanishi, tinnitus
● Miya faoliyatining yomonlashishi, xotiraning yo'qolishi
qusish
● Spazmlar va kramplar
● Mushaklar va bo‘g‘imlardagi og‘riqlar, harakatning buzilishi, burilish va cho‘zilish tendentsiyasi, artrit, skelet tizimining anormal o‘sishi va rivojlanishi
● Ko‘rishning buzilishi
● Vitiligo, teri pigmentatsiyasining buzilishi
● Tirnoqlar va sochlarning kechikishi
● Qandli diabet, glyukoza bardoshliligining pasayishi, ortiqcha vazn, yuqori xolesterin, metabolik muammolar
● bepushtlik xavfi, reproduktiv muammolar, erta menopauza, tuxumdon disfunktsiyasi, menopauza davrida osteoporoz
● Immunitetning pasayishi, erta qarish
● Allergiya
● Saraton xavfi
● Bolalarda rivojlanishning kechikishi, patologiyalari bo'lgan bolalarning paydo bo'lishi

Marganetsning toksikligi belgilari:

Haddan tashqari marganets zaharli hisoblanadi: u temirning so'rilishiga xalaqit beradi va qon hosil qilish jarayonida mis bilan raqobatlashadi, anemiyani keltirib chiqaradi, shuningdek, boshqa patologik o'zgarishlarni keltirib chiqaradi.
● Zaif ishtaha, apatiya, depressiya
● Umumiy zaiflik, iktidarsizlik
● Uyqu buzilishi
● Vaqtinchalik aqldan ozish, aqldan ozish
● Nevrologik muammolar
● Parkinsonizm yoki Parkinson kasalligi (mushaklarning qattiqligi, titroq, monoton ovoz, muzlatilgan, niqobga o'xshash yuz).

Kobalt

Co, atom raqami 27 bo'lgan kimyoviy element. Uning atom massasi 58,9332. Tabiiy kobalt ikkita barqaror nukliddan iborat: 59 Co (og'irligi bo'yicha 99,83%) va 57 Co (0,17%). D.I.Mendeleyevning davriy elementlari tizimida kobalt VIII guruhga kiradi va 4-davrda bu guruhda oʻxshash xossalarga ega boʻlgan oʻtish metallari triadasini hosil qiladi. Kobalt atomining ikkita tashqi elektron qatlamining konfiguratsiyasi 3s 2 p 6 d 7 4s 2 ga teng. Ko'pincha +2 oksidlanish darajasida, kamroq +3 oksidlanish darajasida va juda kamdan-kam hollarda +1, +4 va +5 oksidlanish darajasida birikmalar hosil qiladi.

Kobalt B12 vitaminining bir qismi bo'lgan mineraldir. Odatda mikrogramlarda (mkg) o'lchanadi. Kobalt - qizil qon tanachalari uchun zarur. Oziq-ovqat manbalaridan olinishi kerak. Kobaltning belgilangan kunlik qiymati yo'q va dietada bu mineralning juda oz miqdori kerak bo'ladi (odatda 8 mkg dan oshmaydi).

Tabiatda bo'lish.

Yer qobig'ida kobalt miqdori 4·10 -3% ni tashkil qiladi. Kobalt 30 dan ortiq minerallarning tarkibiy qismidir. Bularga karolit CuCo 2 S 4, linneit Co 3 S 4, kobaltin CoAsS, sferokobaltit CoCO 3, smaltit CoAs 2 va boshqalar kiradi. Qoida tariqasida, tabiatdagi kobalt 4-davrda qo'shnilari - nikel, temir, mis va marganets bilan birga keladi. Dengiz suvida taxminan (1-7)·10 -10% kobalt bor.

Kobalt nisbatan kam uchraydigan metall bo‘lib, unga boy konlar hozirda deyarli tugaydi. Shuning uchun tarkibida kobalt bo'lgan xom ashyo (ko'pincha nopoklik sifatida kobalt bo'lgan nikel rudalari) birinchi bo'lib boyitiladi va undan konsentrat olinadi. Keyinchalik, kobaltni olish uchun konsentrat sulfat kislota yoki ammiak eritmalari bilan ishlov beriladi yoki pirometallurgiya bilan sulfid yoki metall qotishmasiga qayta ishlanadi. Keyin bu qotishma sulfat kislota bilan yuviladi. Ba'zan kobaltni ajratib olish uchun asl rudani sulfat kislota "uyma" bilan yuvish amalga oshiriladi (maydalangan ruda maxsus beton platformalarda baland uyumlarga joylashtiriladi va bu uyumlar yuqoridan eritma eritmasi bilan sug'oriladi).

Jismoniy xususiyatlar.

Kobalt ikki modifikatsiyada mavjud bo'lgan qattiq metalldir. Xona haroratidan 427 ° C gacha bo'lgan haroratda a-modifikatsiya barqaror. 427 ° C dan erish nuqtasi (1494 ° C) gacha bo'lgan haroratda kobaltning b-modifikatsiyasi (yuz markazlashtirilgan kubik panjara) barqaror. Kobalt ferromagnit, Kyuri nuqtasi 1121 °C. Oksidlarning yupqa qatlami unga sarg'ish rang beradi.

Kimyoviy xossalari.

Oksidlar.

· Havoda kobalt 300 °C dan yuqori haroratlarda oksidlanadi.

· Xona haroratida barqaror kobalt oksidi murakkab Co 3 O 4 oksidi bo‘lib, shpinel tuzilishga ega. kristall tuzilishi shundan tugunlarning bir qismini Co 2+ ionlari, ikkinchisini esa Co 3+ ionlari egallaydi; 900 °C dan yuqori haroratda CoO hosil qilish uchun parchalanadi.

· Yuqori haroratlarda CoO oksidning a-formasi yoki b-shaklini olish mumkin.

· Barcha kobalt oksidlari vodorod bilan qaytariladi:

Kobalt (III) oksidini kobalt (II) birikmalarini kaltsiylash orqali olish mumkin, masalan:

Boshqa ulanishlar.

· Qizdirilganda kobalt galogenlar bilan reaksiyaga kirishadi, kobalt (III) birikmalari esa faqat ftor bilan hosil bo‘ladi.

· Oltingugurt bilan kobalt CoS ning 2 xil modifikatsiyasini hosil qiladi. Kumush-kulrang a-shakl (changlar eritilganda) va qora b-shakl (eritmalardan cho'kma).

CoS ni qizdirganda