Fe — Երկաթ
Երկաթը (Fe) ամենակարևոր և ամենատարածված մետաղներից մեկն է Երկրի վրա։ Այն հանդիսանում է բազմաթիվ օգտակար համաձուլվածքների հիմք, հատկապես՝ պողպատի և թուջի։
Ֆիզիկական հատկություններ
Արծաթագույն-մոխրագույն մետաղ է
Ուժեղ և դիմացկուն է
Լավ հաղորդում է ջերմություն և էլեկտրականություն
Մագնիսական է (կարող է մագնիսանալ)
Հալման ջերմաստիճան՝ բարձր
Քիմիական հատկություններ և ռեակցիաներ
1) Թթվածնի հետ (ժանգոտում)
Երկաթը օդի և խոնավության ազդեցությամբ ժանգոտում է.
Ռեակցիա՝
Fe + O₂ + H₂O → Fe₂O₃·nH₂O (ժանգ)
Սա շատ դանդաղ օքսիդացում է, որը քայքայում է մետաղը։
2) Թթուների հետ
Երկաթը փոխազդում է թթուների հետ՝ առաջացնելով աղ և ջրածին։
Օրինակ՝
Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑
3) Թթվածնի հետ բարձր ջերմաստիճանում
Fe + O₂ → Fe₃O₄
4) Հալոգենների հետ
Fe + Cl₂ → FeCl₃
Կիրառություն
Պողպատի արտադրություն
Շինարարություն (շենքեր, կամուրջներ)
Մեքենաշինություն
Գործիքներ և սարքավորումներ
Մագնիսներ և էլեկտրատեխնիկա
Հետաքրքիր փաստեր
1. Երկաթը մարդու արյան կարևոր մասն է. հեմոգլոբինը պարունակում է Fe, որը տեղափոխում է թթվածին։
2. Երկրի միջուկի մեծ մասը կազմված է երկաթից։
3. Մաքուր երկաթը հազվադեպ է հանդիպում բնության մեջ, հիմնականում գտնվում է հանքանյութերի տեսքով։
4. Երկաթը կարող է «վերամշակվել» անվերջ՝ առանց որակը կորցնելու։
5. Եթե երկաթ չլիներ, չէին լինի մեքենաներ, շենքեր և շատ տեխնոլոգիաներ, ինչպես այսօր։
Ազդեցություն և խնդիրներ
Ժանգոտումը թուլացնում է մետաղը
Արտադրության ժամանակ կարող է աղտոտում առաջանալ
Շատ երկաթի փոշին կարող է վնասել առողջությանը
Բայց ճիշտ օգտագործման դեպքում այն անվտանգ և օգտակար է
ա) Նշան՝ Fe
բ) Կարգաթիվ, միջուկի լիցք՝ Z = 26
գ) Ատոմի բաղադրություն → պրոտոններ 26, նեյտրոններ մոտ 30 (⁵⁶Fe), էլեկտրոններ 26
դ) Պարբերություն 4, լրիվ լրացված էներգիական մակարդակներ 3
(K=2, L=8, M=14, N=2 էլեկտրոն)
ե) Խումբ 8 (VIII B), կողմնային ենթախումբ, արտաքին մակարդակում 2 էլեկտրոն
զ) Էլեկտրոնների բաշխում ըստ մակարդակների → 2, 8, 14, 2
է) Էլեկտրոնային բանաձև → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²
ը) Հատկություններ՝ մետաղական հատկությունները ուժեղ արտահայտված են, երկաթը լավ հաղորդում է ջերմություն և էլեկտրականություն, մագնիսանում է
թ) Պարզ նյութ՝ երկաթ (Fe)
Բարդ նյութեր՝ Fe₂O₃ (երկաթի օքսիդ), Fe₃O₄, FeCl₃, FeSO₄
ժ)
Ատոմի զանգված՝
m₀ ≈ 56 · 1.66·10⁻²⁴ գ ≈ 9.296·10⁻²³ գ
Օքսիդ՝ Fe₂O₃ →
Mᵣ = 56·2 + 16·3 = 112 + 48 = 160
Զանգվածային հարաբերություններ՝
Fe : O = 112 : 48 = 7 : 3
Զանգվածային բաժին՝
Fe = 112/160 = 0.70
O = 48/160 = 0.30
Մոլային բաժին՝
2 մոլ Fe → 1 մոլ Fe₂O₃
Fe = 2/5, O = 3/5
~ Կարոլինա Եսայանի ուսումնական բլոգ ~ 