حديد مندلييف. مركبات نحاسية

الحديد (lat. Ferrum)، عنصر كيميائي المجموعة الثامنةالجدول الدوري، العدد الذري 26، الكتلة الذرية 55,847. معدن فضي-أبيض لامع. أشكال تعديلات متعددة الأشكال؛ في درجات الحرارة العادية أ - الحديد (شبكة بلورية مكعبة مركزية الجسم) بكثافة 7.874 جم/سم3 مستقرة. أ - الحديد حتى 769 درجة مئوية (نقطة كوري) هو مغناطيسي حديدي؛ نقطة الانصهار 1535 درجة مئوية.

في الهواء يتأكسد ويصبح مغطى بالصدأ السائب. ومن حيث انتشار العناصر في الطبيعة، يحتل الحديد المركز الرابع؛ أشكال تقريبا. 300 معادن. تشكل سبائك الحديد مع الكربون والعناصر الأخرى حوالي 95% من جميع المنتجات المعدنية (الحديد الزهر، الصلب، السبائك الحديدية). لا يتم استخدامه عمليًا في شكله النقي (في الحياة اليومية غالبًا ما تسمى منتجات الفولاذ أو الحديد الزهر بالحديد). ضرورية لحياة الكائنات الحيوانية؛ هو جزء من الهيموجلوبين.

Zhelemzo هو عنصر من عناصر المجموعة الفرعية الجانبية للمجموعة الثامنة من الفترة الرابعة من النظام الدوري للعناصر الكيميائية لـ D.I. مندليف، مع العدد الذري 26. يُشار إليه بالرمز Fe (باللاتينية Ferrum). واحدة من الأكثر شيوعا في قشرة الأرضالمعادن (المركز الثاني بعد الألومنيوم).

الحديد مادة بسيطة (رقم CAS: 7439-89-6) هو معدن فضي قابل للطرق أبيضمع مادة كيميائية عالية التفاعل: يتآكل الحديد بسرعة عند تعرضه لدرجات حرارة عالية أو رطوبة عالية. يحترق الحديد في الأكسجين النقي، وفي حالة التشتت الدقيق يشتعل تلقائيًا في الهواء.

في الواقع، يُطلق على الحديد عادةً سبائكه ذات المحتوى المنخفض من الشوائب (يصل إلى 0.8٪)، والتي تحتفظ بنعومة وليونة المعدن النقي. ولكن في الممارسة العملية، يتم استخدام سبائك الحديد مع الكربون في كثير من الأحيان: الصلب (ما يصل إلى 2.14٪ بالوزن من الكربون) والحديد الزهر (أكثر من 2.14٪ بالوزن من الكربون)، وكذلك الفولاذ المقاوم للصدأ (سبائك) مع إضافات من معادن السبائك (الكروم والمنغنيز والنيكل وغيرها). الكلية خصائص محددةالحديد وسبائكه يجعله "المعدن رقم 1" من حيث الأهمية بالنسبة للبشر.

في الطبيعة، نادرًا ما يوجد الحديد في شكله النقي؛ وغالبًا ما يوجد في نيازك الحديد والنيكل. تبلغ نسبة الحديد في القشرة الأرضية 4.65% (المركز الرابع بعد O, Si, Al). ويعتقد أيضًا أن الحديد يشكل غالبية نواة الأرض.

الحديد في أعمال العلماء

إن حقيقة أن القدماء استخدموا في البداية الحديد من أصل نيزكي تتجلى أيضًا في الأساطير المنتشرة بين بعض الشعوب حول الآلهة أو الشياطين الذين أسقطوا من السماء أشياء وأدوات حديدية - المحاريث والفؤوس وما إلى ذلك.

ومن الحقائق المثيرة للاهتمام أيضًا أنه بحلول وقت اكتشاف أمريكا كان الهنود والإسكيمو أمريكا الشماليةولم يكونوا على دراية بطرق الحصول على الحديد من الخامات، لكنهم كانوا يعرفون كيفية معالجة الحديد النيزكي.

في العصور القديمة وفي العصور الوسطى، تمت مقارنة المعادن السبعة المعروفة آنذاك بالكواكب السبعة، والتي ترمز إلى العلاقة بين المعادن والكائنات الحية. الأجرام السماويةوالأصل السماوي للمعادن. أصبحت هذه المقارنة شائعة منذ أكثر من 2000 عام، وكانت موجودة باستمرار في الأدب حتى القرن التاسع عشر.

في القرن الثاني. إعلان تمت مقارنة الحديد مع عطارد وكان يسمى الزئبق، ولكن في وقت لاحق بدأ مقارنته بالمريخ ويسمى المريخ، والذي أكد، على وجه الخصوص، على التشابه الخارجي للون المحمر للمريخ مع خامات الحديد الحمراء.

ومع ذلك، فإن بعض الشعوب لم تربط اسم الحديد بالأصل السماوي للمعدن. وهكذا، بين الشعوب السلافية، يسمى الحديد على أساس "وظيفي".

الحديد الروسي (زاليزو السلافي الجنوبي، زيلاسو البولندي، جيليسيس الليتواني، إلخ) له الجذر "lez" أو "rez" (من كلمة lezo - Blade). يشير تكوين الكلمة هذا بشكل مباشر إلى وظيفة الأشياء المصنوعة من الحديد - أدوات القطع والأسلحة.

من الواضح أن البادئة "zhe" هي تخفيف للكلمة القديمة "ze" أو "for"؛ تم حفظه في النموذج الأوليبين العديد من الشعوب السلافية (بين التشيك - زيليزو).

سعى علماء اللغة الألمان القدامى - ممثلو نظرية اللغة الهندية الأوروبية، أو كما أطلقوا عليها، اللغة الهندية الجرمانية البدائية - إلى إنتاج الأسماء السلافيةمن الجذور الألمانية والسنسكريتية.

على سبيل المثال، يقارن فيك كلمة حديد بالكلمة السنسكريتية غالغا (المعدن المنصهر، من غال - إلى توهج). ولكن من غير المرجح أن يتوافق هذا مع الواقع: بعد كل شيء، كان صهر الحديد غير متاح للأشخاص القدماء. من المرجح أن الاسم اليوناني للنحاس يمكن مقارنته بالكلمة السنسكريتية "غلغا"، ولكن ليس بالكلمة السلافية "حديد".

وتنعكس الميزة الوظيفية في أسماء الحديد في اللغات الأخرى. وهكذا، في اللاتينية، إلى جانب الاسم المعتاد للفولاذ (شاليبس)، المشتق من اسم قبيلة خاليب، التي عاشت على الساحل الجنوبي للبحر الأسود، تم استخدام اسم آتشيس، الذي يعني حرفيًا النصل أو النقطة.

تتوافق هذه الكلمة تمامًا مع الكلمة اليونانية القديمة التي تم استخدامها بنفس المعنى.

دعونا نذكر في بضع كلمات أصل الأسماء الألمانية والإنجليزية للحديد. عادة ما يقبل علماء اللغة ذلك كلمة ألمانيةلقد قام آيزن أصل سلتيكوكذلك الحديد الإنجليزي. يعكس كلا المصطلحين الأسماء السلتية للأنهار (إيسارنو، إيساركوس، إيزاك)، والتي تم تحويلها بعد ذلك) إيزارن، إيزارن) وتحولت إلى آيزن. ومع ذلك، هناك وجهات نظر أخرى.

يستمد بعض علماء فقه اللغة كلمة "إيسن" الألمانية من كلمة "إيسارا" السلتية، والتي تعني "قوي، قوي". هناك أيضًا نظريات مفادها أن آيزن يأتي من آيات أو آيس (النحاس)، وأيضًا من آيس (جليد)، وما إلى ذلك. الاسم الإنجليزي القديم للحديد (قبل 1150) هو إيرين؛ تم استخدامه مع إيزرن و إيسن وانتقل إلى العصور الوسطى. بدأ استخدام الحديد الحديث بعد عام 1630.

لاحظ أنه في "المعجم الكيميائي" لرولاند (1612) وردت كلمة إيريس كأحد الأسماء القديمة للحديد، وتعني "قوس قزح" وتتوافق مع الحديد.

أصبحت عالمية الاسم اللاتينييتم قبول Ferrum بين الشعوب الرومانسية. من المحتمل أنها مرتبطة بالفارس اليونانية اللاتينية (ليكون قاسيًا)، والتي تأتي من اللغة السنسكريتية بهار (ليكون قاسي). من الممكن أيضًا إجراء مقارنة مع Ferreus، والتي كانت تعني بين الكتاب القدماء "غير حساس، لا ينضب، قوي، صعب، ثقيل"، وكذلك مع "Fereus" (للارتداء). جنبا إلى جنب مع فيروم، استخدم الكيميائيون أيضا العديد من الأسماء الأخرى، على سبيل المثال إيريس، سارسار، فاليك، مينيرا، الخ.

تم العثور على منتجات الحديد المصنوعة من حديد النيزك في مدافن يعود تاريخها إلى العصور القديمة جدًا (من الرابع إلى الخامس قبل الميلاد) في مصر وبلاد ما بين النهرين. لكن العصر الحديديفي مصر بدأت فقط في القرن الثاني عشر. قبل الميلاد، وفي بلدان أخرى حتى في وقت لاحق. في الأدب الروسي القديمتظهر كلمة الحديد في الآثار القديمة(من القرن الحادي عشر) تحت أسماء حديد حديد حديد.

معادن المجموعات الفرعية

خصائص العناصر الانتقالية - النحاس والكروم والحديد حسب موقعها في الجدول الدوريالعناصر الكيميائية د. مندليف والسمات الهيكلية لذراتها.

عادةً ما يُستخدم مصطلح العنصر الانتقالي للإشارة إلى أي من العناصر d أو f. تحتل هذه العناصر موقف انتقاليبين العناصر الكهربية الموجبة والعناصر الكهربية السالبة. تشكل العناصر د ثلاث سلاسل انتقالية - في الفترات الرابعة والخامسة والسادسة على التوالي. تتضمن السلسلة الانتقالية الأولى 10 عناصر، من السكانديوم إلى الزنك. ويتميز بالتكوين الداخلي للمدارات ثلاثية الأبعاد. الكروم والنحاس لديهم إلكترون واحد فقط في مداراتهم 4s. والحقيقة هي أن الأغلفة الفرعية d نصف المملوءة أو المملوءة أكثر استقرارًا من الأغلفة الفرعية المملوءة جزئيًا. تحتوي ذرة الكروم على إلكترون واحد في كل من المدارات الخمسة ثلاثية الأبعاد التي تشكل المستوى الفرعي ثلاثي الأبعاد. هذا الغلاف الفرعي نصف مملوء. في ذرة النحاس، يحتوي كل من المدارات الخمسة ثلاثية الأبعاد على زوج من الإلكترونات (يتم شرح شذوذ الفضة بطريقة مماثلة). جميع العناصر د هي المعادن. معظمهم لديهم خاصية تألق معدني. بالمقارنة مع المعادن S، فإن قوتها أعلى بشكل ملحوظ بشكل عام. على وجه الخصوص، تتميز بالخصائص التالية: قوة الشد العالية؛ ليونة؛ المرونة (يمكن تسويتها إلى صفائح عن طريق الضرب). د- العناصر ومركباتها لديها عدد من خصائص مميزة: حالات الأكسدة المتغيرة؛ القدرة على تكوين أيونات معقدة. تكوين المركبات الملونة. كما تتميز العناصر د بالمزيد كثافة عاليةمقارنة بالمعادن الأخرى. ويفسر ذلك أنصاف أقطار ذراتها الصغيرة نسبيًا. نصف القطر الذريمن هذه المعادن تتغير قليلا في هذه السلسلة. تعتبر العناصر d موصلة جيدة للكهرباء، خاصة تلك التي تحتوي ذراتها على إلكترون خارجي واحد فقط بالإضافة إلى غلاف d نصف مملوء أو كامل. على سبيل المثال، النحاس.

الخواص الكيميائية .

تزداد السالبية الكهربية للمعادن في السلسلة الانتقالية الأولى في الاتجاه من الكروم إلى الزنك. وهذا يعني أن الخواص المعدنية لعناصر الصف الانتقالي الأول تضعف تدريجياً في الاتجاه المشار إليه. يتجلى هذا التغيير في خصائصها أيضًا في الزيادة المستمرة في إمكانات الأكسدة والاختزال مع الانتقال من القيم السلبية إلى القيم الإيجابية.

خصائص الكروم ومركباته

الكروم- معدن صلب، أبيض مزرق.ρ = 7.2 جم/سم3، ذوبان = 1857 0 C CO: +1،+2،+3،+4،+5،+6

الخواص الكيميائية.

الظروف العادية

4Cr + 3O 2 2Cr 2 O 3

2Cr + 3Cl 2 2CrCl 3

2Cr + 3S الكروم 2 ق 3

عند تسخينه يتفاعل مع بخار الماء:

2Cr + 3H2OCr2O3+3H2

أحماض قوية

الكروم + 2HCl → CrCl 2 + H 2 -

2Cr + 6HCl + O2 → 2CrCl 3 + 2H2O + H2 -

إن وجود طبقة أكسيد واقية على سطح المعدن يفسر سلبيته تجاه الأحماض المركزة الباردة - العوامل المؤكسدة. ومع ذلك، عند تسخينها بقوة، تذيب هذه الأحماض الكروم:

2 Cr + 6 Н 2 SO 4 (conc) Cr 2 (SO 4) 3 + 3 SO 2 + 6 Н 2 О

Cr + 6 HNO 3 (conc) Cr(NO 3) 3 + 3 NO 2 + 3 H 2 O

إيصال.

مركبات الكروم

أكسيد الكروم (ثانيا) الكروم O

الخصائص الفيزيائية: مادة صلبة غير قابلة للذوبان في الماء ذات لون أحمر فاتح أو أحمر بني. الخواص الكيميائية.الكروم O أكسيد أساسي.

إيصال.

الكروم 2 يا 3 + 3H 2 2Cr + 3H 2 يا هيدروكسيد الكروم (ثانيا) الكروم (يا) 2 الخصائص الفيزيائية:مادة صلبة صفراء غير قابلة للذوبان في الماء. الخواص الكيميائية. Cr(OH)2 قاعدة ضعيفة.

يتفاعل مع الأحماض: Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O يتأكسد بسهولة في وجود الرطوبة بواسطة الأكسجين الجوي في Cr(OH) 3:

4Cr(OH) 2 + O2 + 2H2O → 4Cr(OH) 3

عند تسخينه يتحلل:أ) بدون وصول الهواء: Cr(OH) 2 CrO + H 2 O ب) في وجود الأكسجين: 4Cr(OH) 2 2 Cr 2 O 3 + 4H 2 O إيصال.

تأثير القلويات على محاليل أملاح الكروم (II): CrCl 2 + 2 NaOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2 NaCl.

مركبات الكروم ثلاثية التكافؤ

أكسيد الكروم (ثالثا) سجل تجاري 2 يا 3 الخصائص الفيزيائية:مادة خضراء داكنة، مقاومة للحرارة، غير قابلة للذوبان في الماء. الخواص الكيميائية. Cr 2 O 3 هو أكسيد مذبذب.

كروميت الصوديوم

عند درجات الحرارة المرتفعة يتم اختزاله بواسطة الهيدروجين والكالسيوم والكربون إلى الكروم:

الكروم 2 يا 3 + 3H 2 2Cr + 3H 2 يا

إيصال.

هيدروكسيد الكروم (ثالثا) سجل تجاري(أوه) 3 الخصائص الفيزيائية:مادة غير قابلة للذوبان في الماء لون أخضر. الخواص الكيميائية.الكروم (أوه) 3 – هيدروكسيد مذبذب

2Cr(OH) 3 + 3H2SO4 →Cr2 (SO4) 3 + 6H2O

الكروم (OH) 3 + كوه → KCrO 2 + 2H2O

(كروميت البوتاسيوم) إيصال.

عندما تعمل القلويات على أملاح الكروم 3+، يترسب راسب جيلاتيني من هيدروكسيد الكروم الأخضر (III):

الكروم 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2 الكروم (OH) 3 ↓ + 3 Na 2 SO 4،

مركبات الكروم السداسية التكافؤ

أكسيد الكروم (السادس) الكروم O 3 الخصائص الفيزيائية: صلبأحمر داكن اللون، قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء. سامة! الخواص الكيميائية. CrO3 – أكسيد الحمض.

اللون الأصفر

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

يتفاعل مع الماء لتكوين الأحماض: CrO 3 + H 2 O → H 2 CrO 4 حمض الكروميك 2 CrO 3 + H 2 O → H 2 Cr 2 O 7 حمض ثنائي الكروميك

غير مستقر حرارياً: 4CrO3 → 2Cr2O3 + 3O2إيصال.

تم الحصول عليه من كرومات البوتاسيوم (أو ثنائي كرومات) بفعل H 2 SO 4 (conc.).

K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

هيدروكسيداتالكروم(السادس)ح 2 الكروم O 4 - كرومحامض، ح 2 سجل تجاري 2 يا 7 - ثنائي اللونحامضكلا الحمضين غير مستقرين؛ عند محاولة عزلهما في شكلهما النقي، يتحللان إلى الماء وأكسيد الكروم (VI). ومع ذلك، أملاحها مستقرة تماما. وتسمى أملاح حمض الكروميك كرومات، وهي ملونة باللون الأصفر، وأملاح حمض ثنائي الكروميك تسمى ثنائي كرومات، وهي ملونة باللون الأصفر. لون برتقالي.

الحديد ومركباته

حديد -معدن ناعم نسبيا اللون الفضي، بلاستيك، ممغنط. T ذوبان = 1539 0 درجة مئوية ρ = 7.87 جم / سم 3. أول أكسيد الكربون: +2 – مع عوامل مؤكسدة ضعيفة – محاليل الأحماض والأملاح واللافلزات باستثناء الأكسجين والهالوجينات +3 – مع عوامل مؤكسدة قوية – الأحماض المركزة، الأكسجين، الهالوجينات.

الخواص الكيميائية.

يحترق في الأكسجين ويشكل مقياسًا - أكسيد الحديد (II، III): 3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4 يتفاعل الحديد مع المواد غير المعدنية عند تسخينه:

درجة حرارة عالية

3Fe + 4H 2 O Fe 3 O 4 + 4 H 2 -

في الهواء في وجود الرطوبة يصدأ: 4Fe + 3O 2 + 6H 2 O → 4Fe(OH) 3. يذوب الحديد بسهولة في حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك المخفف، فينتج ثاني أكسيد الكربون +2:

Fe + 2HCl → FeCl 2 + H2 -

Fe + H 2 SO 4 (مخفف) → FeSO 4 + H 2 -

في الأحماض المؤكسدة المركزة، يذوب الحديد فقط عند تسخينه، ويظهر CO +3:

2Fe + 6H 2 SO 4 (ملخص) Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 - + 6H 2 O

Fe + 6HNO 3 (conc.) Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 - + 3H 2 O

(في البرد والنيتروجين المركز و حمض الكبريتيكالحديد السلبي).

يزيح الحديد المعادن الموجودة على يمينه في سلسلة الجهد من محاليل أملاحها.

الحديد + CuSO 4 → FeSO 4 + النحاس ↓

إيصال.

التخفيض من الأكاسيد مع الفحم أو أول أكسيد الكربون (II)

الحديد 2 يا 3 + 3CO 2Fe + 3CO 2

المركبات الحديدية

عنأكسيد الحديد (ثانيا) الحديد O

الخصائص الفيزيائية:مادة صلبة سوداء اللون، غير قابلة للذوبان في الماء. الخواص الكيميائية: FeO – الأكسيد الأساسي 6 FeO + O 2 2Fe 3 O 4

مختزل بالهيدروجين والكربون وأول أكسيد الكربون (II) إلى حديد:إيصال. Fe3O4 + H2 - 3 FeO + H2O

هيدروكسيد الحديد (ثانيا) الحديد(أوه) 2

الخصائص الفيزيائية:مسحوق أبيض، غير قابل للذوبان في الماء. الخواص الكيميائية: Fe(OH)2 قاعدة ضعيفة. إيصال.

يتكون من عمل المحاليل القلوية على أملاح الحديد (II) دون وصول الهواء:

FeCl 2 + 2KOH → 2KCl + Fe(OH) 2 ↓

الاستجابة النوعية ل الحديد 2+

عندما يعمل هيكسسيانوفيرات البوتاسيوم (III) K 3 (ملح الدم الأحمر) على محاليل أملاح الحديدوز، يتكون راسب أزرق (أزرق تيرنبول):

3FeSO 4 + 2K 3  Fe 3 2  + 3K 2 SO 4

مركبات الحديديك

أكسيد الحديد (ثالثا) الحديد 2 يا 3

الخصائص الفيزيائية:صلب اللون الأحمر والبني. الخواص الكيميائية: Fe 2 O 3 هو أكسيد مذبذب. فريت الصوديوم Fe 2 O 3 + 3 H 2 - 2 Fe + 3 H 2 O إيصال.

هيدروكسيد الحديد (ثالثا) الحديد(أوه) 3

الخصائص الفيزيائية:أحمر-بني صلب. الخواص الكيميائية: Fe(OH) 3 هو هيدروكسيد مذبذب.

يتفاعل مع الأحماض كقاعدة غير قابلة للذوبان:

2Fe(OH) 3 + 3H2SO4 →Fe2 (SO4) 3 + 6H2O

يتفاعل مع القلويات كحمض غير قابل للذوبان:

Fe(OH) 3 + KOH (s) → KFeO 2 + 2H2O

Fe(OH) 3 + 3KOH (conc) → K 3

إيصال.

يتكون من عمل المحاليل القلوية على أملاح الحديديك: يترسب على شكل راسب بني محمر:

الحديد (NO 3) 3 + 3KOH  الحديد (OH) 3  + 3KNO 3

ردود الفعل النوعية على الحديد 3+

عندما يعمل هيكسسيانوفيرات البوتاسيوم (II) K 4 (ملح الدم الأصفر) على محاليل أملاح الحديديك، يتكون راسب أزرق (أزرق بروسي):

4FeCl 3 +3K 4  Fe 4 3  + 12KCl

عند إضافة ثيوسيانات البوتاسيوم أو الأمونيوم إلى محلول يحتوي على أيونات الحديد 3+، يظهر لون أحمر دموي كثيف لثيوسيانات الحديد (III):

FeCl 3 + 3KCNS  3КCl + Fe(CNS) 3

النحاس ومركباته

نحاس- كافٍ معدن ناعماللون أحمر-أصفر، قابل للطرق، من البلاستيك، ذو موصلية حرارية وكهربائية عالية. T ذوبان = 1083 0 درجة مئوية ρ = 8.96 جم / سم 3. ثاني أكسيد الكربون: 0،+1،+2

الخواص الكيميائية.

التفاعل مع المواد البسيطة.

التفاعل مع المواد المعقدة.

يوجد النحاس في سلسلة الجهد على يمين الهيدروجين، لذلك لا يتفاعل مع أحماض الهيدروكلوريك والكبريتيك المخففة، ولكنه يذوب في الأحماض المؤكسدة:

3Cu + 8HNO3 (ديل.) → 3Cu(NO3) 2 + 2NO- + 2H2O

Cu + 4HNO 3 (conc.) → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 -+ 2H 2 O

Cu + 2H 2 SO 4 (ملخص) → CuSO 4 + SO 2 -+2H 2 O

إيصال.

أكسيد النحاس + ثاني أكسيد الكربون + النحاس + ثاني أكسيد الكربون 2

النحاس

يا

مركبات نحاسية

أكسيد النحاس(أنا) معش 2 يا الخصائص الفيزيائية:مادة صلبة حمراء، غير قابلة للذوبان في الماء. الخواص الكيميائية: Cu 2 O هو الأكسيد الرئيسي. إيصال.

بيئة قلوية

2CuSO 4 + C 6 H 12 O 6 + 5NaOH → Cu 2 O ↓ + 2Na 2 SO 4 + C 6 H 11 O 7 Na + 3H 2 O هيدروكسيد النحاس(أنا) CUOH الخصائص الفيزيائية:غير مستقر، ضعيف الذوبان في الماء، مادة صفراء، غير معزولة في حالة حرة. الخواص الكيميائية: CuOH قاعدة ضعيفة .

يتفاعل مع الأحماض: CuOH + HCl → CuCl + H 2 O في الهواء، ويتأكسد بسهولة إلى Cu(OH) 2: 4CuOH + O 2 + 2H 2 O → 4 Cu(OH) 2إيصال.

مركبات النحاس

الحديد (الرمز Fe)- العنصر الكيميائي للمجموعة الثامنة، الدورة الرابعة. حديدفي الجدول الدوري للعناصر الكيميائية يقع في الرقم 26.

تحتوي المجموعة الفرعية للحديد على 4 عناصر: حديد الحديد، الروثينيوم Ru، الأوزميوم Os، Hs الهازميوم.

خصائص العنصر الكيميائي الحديد

Ferrum هي كلمة لاتينية، ولا تعني الحديد فحسب، بل تعني أيضًا الصلابة والأسلحة. ومنه جاءت أسماء الحديد في بعض اللغات الأوروبية: الحديد الفرنسي، والحديد الإيطالي، والهيرو الإسباني، ومصطلحات مثل الفريت، والمغناطيسية الحديدية. أسماء مماثلة لهذا المعدن في اللغات السلافية والبلطيقية: جيليزيس الليتواني، زيلازو البولندي، جيليز البلغارية، زاليزو الأوكرانية و زاليز البيلاروسية. الاسم الانجليزيالحديد، آيزن الألماني، إزر الهولندي مشتقة من اللغة السنسكريتية إيسيرا (قوي، قوي).

توزيع الحديد في الطبيعة

عنصر الحديد 26 في الجدول الدوري

حديد- أول يوم الكرة الأرضيةوثاني أكثر المعادن وفرة في القشرة الأرضية، وهو معدن مهم جداً للإنسان. منذ زمن سحيق، واجه الإنسان الحديد على شكل نيازك حديدية. عادة، يحتوي الحديد النيزكي على ما بين 5 إلى 30% من النيكل، وما يقرب من 0.5% من الكوبالت وما يصل إلى 1% من العناصر الأخرى. على أراضي أفريقيا منذ 80 ألف سنة على الأكثر نيزك كبيرجوبا وزنها 66 طنا. تحتوي على 84% غدةو16% نيكل. في متحف النيزك الأكاديمية الروسيةعلوم، يتم تخزين شظيتين من نيزك حديدي وزنه 256 كجم سقط عليه الشرق الأقصى. في عام 1947، في إقليم بريمورسكي، على مساحة 35 كم 2، سقطت آلاف الشظايا (تزن من 60 إلى 100 طن) من نيزك حديدي مثل "المطر الحديدي". معدن نادر جدًا - الحديد الأصلي أصل أرضي، ويتواجد على شكل حبيبات صغيرة ويحتوي على 2% نيكل وأعشار النسبة المئوية من معادن أخرى. تم العثور على الحديد الأصلي على القمر في حالة مسحوقة.

في القرنين الثالث عشر والثاني عشر قبل الميلاد. هناك انهيار وتغيير في الثقافات في جميع أنحاء مساحة أوراسيا بأكملها من المحيط الأطلسي إلى المحيط الهادئ، وعلى مدار عدة قرون - حتى القرنين العاشر والثامن قبل الميلاد. تحدث هجرات الشعوب. هذه الفترة كانت تسمى الكارثة العصر البرونزيوبداية الانتقال إلى العصر الحديدي.

يوجد الكثير من الحديد في القشرة الأرضية، لكن من الصعب استخراجه. يرتبط هذا المعدن بإحكام في الخامات بالأكسجين وأحيانًا بالكبريت. لم تكن الأفران القديمة قادرة على إنتاج درجة الحرارة المطلوبة التي يتم عندها صهر الحديد النقي ويتم الحصول على الحديد على شكل إسفنجة مع شوائب من خام يسمى كريتسا. عند تزوير كريتسا، تم فصل الحديد جزئيا عن الخام.

تحتوي العديد من المعادن على الحديد. يعتبر خام الحديد المغناطيسي، الذي يحتوي على 72.3% من الحديد، أغنى معدن بالحديد. قام الفيلسوف اليوناني القديم طاليس ميليتس منذ أكثر من 2500 عام بدراسة عينات من المعادن الحديدية التي تجذب الحديد. أطلق عليه اسم Magnetis lithos - وهو حجر من مغنيسيا، ومن هنا جاء اسم المغناطيس. ومن المعروف الآن أنه كان خام الحديد المغناطيسي - أكسيد الحديد الأسود.

دور الحديد في الكائن الحي

وأهم خام الحديد هو الهيماتيت. يحتوي على 69.9% حديد. ويسمى الهيماتيت أيضًا بخام الحديد الأحمر، و اسم قديم- دموي من الكلمة اليونانية هيما وتعني الدم. كما ظهرت كلمات أخرى تتعلق بالدم، مثل الهيموجلوبين. يعمل الهيموجلوبين كحامل للأكسجين من أعضاء الجهاز التنفسي إلى أنسجة الجسم، وفي غير إتجاهينقل ثاني أكسيد الكربون. يؤدي نقص الحديد في الجسم إلى مرض خطير- فقر الدم بسبب نقص الحديد. مع هذا المرض، تحدث اضطرابات في الهيكل العظمي، ووظائف الجهاز العصبي المركزي والأوعية الدموية، وهناك نقص في الأكسجين في الأنسجة. الحديد ضروري للكائنات الحية. ويوجد أيضًا في العضلات والطحال والكبد. يمتلك الشخص البالغ حوالي 4 جرام من الحديد وهو موجود في كل خلية من خلايا الجسم. ويجب أن يحصل الإنسان على 15 مليجراماً من الحديد يومياً مع الطعام. إذا كان هناك نقص في الحديد، يصف الأطباء أدوية خاصة تحتوي على الحديد بشكل سهل الهضم.

تطبيقات الحديد

إذا كان الحديد المنصهر يحتوي على أكثر من 2٪ كربون، فسيتم الحصول على الحديد الزهر بمئات الدرجات أقل من الحديد النقي. نظرًا لأن الحديد الزهر هش، فلا يمكن استخدامه إلا لصب منتجات مختلفة، ولا يمكن تزويره. يتم صهر خام الحديد في أفران الصهر عدد كبير منالحديد الزهر الذي يستخدم في صب الآثار والشبكات وأسرّة الآلات الثقيلة. تتم معالجة الجزء الأكبر من الحديد الزهر إلى الفولاذ. وللقيام بذلك، يتم "حرق" بعض الكربون والشوائب الأخرى من الحديد الزهر في المحولات أو أفران الموقد المفتوح.

مصنوع من الفولاذ مع محتوى مختلفجميع العناصر من القضبان إلى المسامير مصنوعة من الكربون. إذا كان هناك القليل من الكربون في الحديد، فسيتم الحصول على فولاذ ناعم منخفض الكربون، ومن خلال إدخال شوائب صناعة السبائك من عناصر أخرى في الفولاذ، يتم الحصول على درجات مختلفة من الفولاذ الخاص. معروف تشكيلة واسعةالفولاذ ولكل منها تطبيقه الخاص.

وأشهرها الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يحتوي على النيكل والكروم. معدات المصانع الكيميائية وأدوات المائدة مصنوعة من هذا الفولاذ. وإذا أضفت 18% تنجستين و1% فاناديوم و4% كروم إلى الفولاذ، فستحصل على فولاذ عالي السرعة ورؤوس قطع مصنوعة منه. إذا قمت بدمج الحديد مع 1.5% كربون و15% منجنيز، فستحصل على نوع الفولاذ الصلب المستخدم في صناعة شفرات الجرافات وأسنان الحفارات. يُطلق على الفولاذ الذي يحتوي على 36% نيكل و0.5% كربون و0.5% منجنيز اسم إنفار، وتُصنع منه بعض أجزاء الساعة. يحتوي الفولاذ، المسمى البلاتينيت، على 46% نيكل و15% كربون، ويتمدد عند تسخينه، تمامًا مثل الزجاج. لا يتشقق تقاطع البلاتينيت مع الزجاج ولذلك يستخدم في صناعة المصابيح الكهربائية.

الفولاذ المقاوم للصدأ غير ممغنط ولا ينجذب إلى المغناطيس. يمكن مغنطة الفولاذ الكربوني فقط. الحديد النقي في حد ذاته ليس ممغنطًا، ولكنه ينجذب بواسطة المغناطيس؛ وهذا الحديد مناسب لصنع نوى المغناطيس الكهربائي.

يتم صهر أكثر من مليار طن من الحديد سنويًا في العالم. لكن التآكل، وهو العدو الرهيب للمعادن، لا يدمر المعدن نفسه فقط، والذي تم إنفاق جهود هائلة على صهره، ولكنه يعطل أيضًا المنتجات النهائية الأكثر تكلفة من المعدن نفسه. إنه يدمر سنويًا عشرات الملايين من الأطنان من المعدن المنصهر. عندما يتآكل الحديد فإنه يتفاعل مع الأكسجين والماء ويتحول إلى صدأ.

الحديد وموقعه في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية لـ D.I Mendeleev والتفاعل مع الكبريت وحمض الهيدروكلوريك والمحاليل الملحية.

خطة الإجابة:

الموقف في ملاحظة. والتركيب الذري الخواص الفيزيائية الخواص الكيميائية العنصر الكيميائي الحديد يقع في الفترة الرابعة، المجموعة الثامنة، المجموعة الفرعية الثانوية. تحتوي ذرة الحديد على أربع طبقات إلكترونية. المستوى الفرعي d للطبقة الثالثة مملوء بالإلكترونات ويوجد عليه 6 إلكترونات، والمستوى الفرعي s في الطبقة الرابعة يحتوي على إلكترونين. في المركبات، يظهر الحديد حالات الأكسدة +2 و +3.

الفترة الرابعة المجموعة الثامنة المجموعة الفرعية الثانوية	الحديد))))	+2	+3
+26 2 8 8+6 2	4s	??
3D	??	?	?	?	?

الحديد مادة بسيطة وهو معدن أبيض فضي درجة انصهاره 15390 درجة مئوية، وكثافته 7.87 جم/سم3، وله الخواص المغناطيسية. الحديد معدن تفاعلي. عند تسخينه، يتفاعل مع الكبريت لتكوين كبريتيد الحديد الثنائي: Fe0 + S0 = Fe+2S-2. يزيح الحديد الهيدروجين من المحاليل الحمضية، وتتكون أملاح الحديد الثنائي، على سبيل المثال، عند التأثير على الحديد من حمض الهيدروكلوريكيتكون كلوريد الحديد الثنائي: Fe0 + 2H+1Cl-1 = Fe+2Cl2-1 + H20. الحديد يمكن أن يحل محل أقل المعادن النشطةمن محاليل أملاحها، على سبيل المثال، عندما يتفاعل الحديد مع محلول كبريتات النحاس (II)، يتكون النحاس المعدني وكبريتات الحديد (II): Fe0 + Cu+2SO4 = Cu0 + Fe+2SO4.

في جميع التفاعلات، يظهر الحديد خصائص عامل الاختزال. عوامل مؤكسدة أقوى - الكلور والأكسجين والأحماض المركزة - تعمل على أكسدة الحديد إلى حالة الأكسدة +3.

لو العمل في المنزلحول موضوع: » الحديد موقعه في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية D I Mendeleev، التفاعلإذا وجدت ذلك مفيدًا، فسنكون ممتنين إذا قمت بنشر رابط لهذه الرسالة على صفحتك على شبكتك الاجتماعية.

الحديد هو عنصر كيميائي

1. موقع الحديد في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية وتركيب ذرته

الحديد هو عنصر المجموعة الثامنة د؛ رقم سري– 26; الكتلة الذريةع (الحديد ) = 56; التركيب الذري: 26 بروتونا؛ 30 - النيوترونات. 26- الإلكترونات.

مخطط التركيب الذري:

الصيغة الإلكترونية: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2

فلز متوسط النشاط، عامل اختزال:

الحديد 0 -2 ه - → الحديد +2 ، يتأكسد عامل الاختزال

الحديد 0 -3 ه - → الحديد +3 ، يتأكسد عامل الاختزال

حالات الأكسدة الرئيسية: +2، +3

2. انتشار الحديد

الحديد هو أحد العناصر الأكثر شيوعًا في الطبيعة . في قشرة الأرض جزء الشاملهو 5.1٪، وفقا لهذا المؤشر في المرتبة الثانية بعد الأكسجين والسيليكون والألومنيوم. ويوجد أيضًا الكثير من الحديد في الأجرام السماوية، وفقًا لما يحدده التحليل الطيفي. وفي عينات التربة القمرية التي سلمتها محطة لونا الأوتوماتيكية، تم العثور على الحديد في حالة غير مؤكسدة.

خامات الحديد منتشرة على نطاق واسع على الأرض. أسماء الجبال في جبال الأورال تتحدث عن نفسها: Vysokaya، Magnitnaya، Zheleznaya. يجد الكيميائيون الزراعيون مركبات الحديد في التربة.

الحديد هو أحد مكونات معظم الصخور. للحصول على الحديد، يتم استخدام خامات الحديد التي تحتوي على نسبة حديد تتراوح بين 30-70٪ أو أكثر.

خامات الحديد الرئيسية هي :

المغنتيت(خام الحديد المغناطيسي) – Fe3O4يحتوي على 72% حديد، وتوجد رواسب عليه جبال الأورال الجنوبيةشذوذ كورسك المغناطيسي:

الهيماتيت(لمعان الحديد، حجر الدم) – Fe2O3تحتوي على ما يصل إلى 65% من الحديد، وتوجد هذه الرواسب في منطقة كريفوي روج:

ليمونيت(خام الحديد البني) – الحديد2O3*نH2Oيحتوي على ما يصل إلى 60٪ من الحديد، وتوجد الرواسب في شبه جزيرة القرم:

بيريت(بيريت الكبريت، بيريت الحديد، ذهب القط) – فيس 2يحتوي على ما يقرب من 47٪ من الحديد، وتوجد رواسب في جبال الأورال.

3. دور الحديد في حياة الإنسان والنبات

اكتشف علماء الكيمياء الحيوية دور مهمالحديد في حياة النبات والحيوان والإنسان. كونه جزءًا من مركب عضوي معقد للغاية يسمى الهيموجلوبين، يحدد الحديد اللون الأحمر لهذه المادة، والذي بدوره يحدد لون دم الإنسان والحيوان. يحتوي جسم الشخص البالغ على 3 جرام من الحديد النقي، 75% منه جزء من الهيموجلوبين. الدور الرئيسي للهيموجلوبين هو نقل الأكسجين من الرئتين إلى الأنسجة، وفي الاتجاه المعاكس - ثاني أكسيد الكربون.

تحتاج النباتات أيضًا إلى الحديد. وهو جزء من السيتوبلازم ويشارك في عملية التمثيل الضوئي. النباتات المزروعة على ركيزة لا تحتوي على الحديد لها أوراق بيضاء. إضافة صغيرة من الحديد إلى الركيزة وتتحول إلى اللون الأخضر. علاوة على ذلك، فإن الأمر يستحق تلطيخ ورقة بيضاء بمحلول ملح يحتوي على الحديد، وسرعان ما تتحول المنطقة الملطخة إلى اللون الأخضر.

لذلك، لنفس السبب - وجود الحديد في العصائر والأنسجة - تتحول أوراق النباتات إلى اللون الأخضر المبهج وتحمر خدود الشخص بشكل مشرق.

4. الخصائص الفيزيائية للحديد.

الحديد معدن أبيض فضي مع نقطة انصهار تبلغ 1539 درجة مئوية. وهو شديد اللدونة، لذلك يسهل معالجته وتشكيله ولفه وختمه. يمتلك الحديد القدرة على مغنطته وإزالة مغنطته، لذلك يتم استخدامه كنواة كهرومغناطيسية في مختلف الآلات والأجهزة الكهربائية. ويمكن إعطاؤه قوة وصلابة أكبر بالطرق الحرارية والميكانيكية، على سبيل المثال عن طريق التصلب والدحرجة.

هناك حديد نقي كيميائيا وحديد نقي تقنيا. من الناحية الفنية، الحديد النقي عبارة عن فولاذ منخفض الكربون، فهو يحتوي على 0.02-0.04% من الكربون، وحتى كمية أقل من الأكسجين والكبريت والنيتروجين والفوسفور. يحتوي الحديد النقي كيميائيًا على أقل من 0.01% من الشوائب. الحديد النقي كيميائيارمادي فضي ، لامع ، مظهرمعدن يشبه إلى حد كبير البلاتين. الحديد النقي كيميائيا مقاوم للتآكل وله مقاومة جيدة للأحماض. لكن أسهم ضئيلةفالشوائب تحرمه من هذه الخصائص الثمينة.

5. الحصول على الحديد

الاختزال من الأكاسيد مع الفحم أو أول أكسيد الكربون (II)، وكذلك الهيدروجين:

FeO + C = Fe + CO

Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

تجربة "إنتاج الحديد بواسطة الألومنيوم الحراري"

6. الخواص الكيميائية للحديد

باعتباره عنصر مجموعة فرعية ثانوية، يمكن للحديد أن يظهر عدة حالات أكسدة. سننظر فقط في المركبات التي يظهر فيها الحديد حالات الأكسدة +2 و +3. وبالتالي، يمكننا القول أن الحديد يحتوي على سلسلتين من المركبات، حيث يكون ثنائي وثلاثي التكافؤ.

1) في الهواء، يتأكسد الحديد بسهولة في وجود الرطوبة (الصدأ):

4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3

2) يحترق سلك الحديد الساخن في الأكسجين ويشكل مقياسًا - أكسيد الحديد (II، III) - مادة سوداء:

3Fe + 2O 2 = الحديد 3 O 4

جيتكون الأكسجين في الهواء الرطب الحديد 2 يا 3 * نه 2 يا

تجربة "تفاعل الحديد مع الأكسجين"

3) عند درجات الحرارة العالية (700-900 درجة مئوية) يتفاعل الحديد مع بخار الماء:

3Fe + 4H 2 O t˚C → Fe 3 O 4 + 4 H 2

4) يتفاعل الحديد مع اللافلزات عند تسخينه:

Fe + S t˚C → FeS

5) يذوب الحديد بسهولة في أحماض الهيدروكلوريك والكبريتيك المخففة في الظروف العادية:

الحديد + 2HCl = FeCl2 + H2

Fe + H 2 SO 4 (ديل.) = FeSO 4 + H 2

6) يذوب الحديد في الأحماض المؤكسدة المركزة فقط عند تسخينه

2Fe + 6H 2 SO 4 (conc. .) t˚C → Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

الحديد + 6HNO 3 (conc. .) t˚C → Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 Oالحديد (الثالث)

7. استخدام الحديد.

يتم استخدام الجزء الأكبر من الحديد المنتج في العالم لإنتاج الحديد الزهر والصلب - سبائك الحديد مع الكربون والمعادن الأخرى. تحتوي حديد الزهر على حوالي 4% من الكربون. يحتوي الفولاذ على أقل من 1.4% من الكربون.

الحديد الزهر ضروري لإنتاج المسبوكات المختلفة - إطارات الآلات الثقيلة، إلخ.

منتجات الحديد الزهر

يستخدم الفولاذ في صناعة الآلات ومواد البناء المختلفة والعوارض والألواح والمنتجات المدرفلة والقضبان والأدوات والعديد من المنتجات الأخرى. لإنتاج درجات مختلفة من الفولاذ، يتم استخدام ما يسمى بإضافات السبائك، وهي معادن مختلفة: M

المحاكي رقم 2 - السلسلة الجينية Fe 3+

المحاكى رقم 3 - معادلات تفاعلات الحديد مع المواد البسيطة والمعقدة

مهام للتوحيد

رقم 1. اكتب معادلات التفاعل لإنتاج الحديد من أكاسيده Fe 2 O 3 و Fe 3 O 4 باستخدامه كعامل اختزال:
أ) الهيدروجين.
ب) الألومنيوم.
ج) أول أكسيد الكربون (II).
لكل رد فعل، إنشاء توازن إلكتروني.

رقم 2. تنفيذ التحولات وفقا للمخطط:
Fe 2 O 3 -> Fe - +H2O، t -> X - +CO، t -> Y - +HCl ->Z
اسم المنتجات X، Y، Z؟

من الصعب العثور في الجدول الدوري للعناصر على أي عنصر آخر ترتبط به حياة البشرية ارتباطًا وثيقًا.

الحديد هو أهم مادة بناء في الكون. الحديد في كل مكان. يستخدم علماء الفلك التحليل الطيفي للعثور على الحديد في الأجواء الحارة لعدد لا يحصى من النجوم البعيدة والقريبة. يدعي الجيوفيزيائيون أن قلب الكرة الأرضية يتكون من الحديد مع خليط من معادن مماثلة - النيكل والكوبالت؛ القشرة الأرضية ليست أكثر من مجرد مقياس خفيف، والذي، كما حسب علماء الكيمياء الجيولوجية، يتكون من 4.5٪ من الحديد. على سطح الأرض، الحديد موجود في كل مكان. ويوجد تقريباً في جميع أنواع الطين والرمال الصخور. في بعض المناطق، يشكل تراكما قويا للخامات، منها، على سبيل المثال، في جبال الأورال، يتم تصنيع الجبال بأكملها - باكان، فيسوكايا، ماغنيتنايا، إلخ. يجد المهندسون الزراعيون الحديد في التربة في كل مكان. يكشف علماء الكيمياء الحيوية عن الدور الهائل للحديد في حياة النباتات والحيوانات والبشر.

وكجزء من الهيموجلوبين، يحدد الحديد اللون الأحمر لهذه المادة، والذي بدوره يحدد لون الدم. يحتوي جسم الشخص البالغ على 3 جرام من الحديد، 75٪ منه جزء من الهيموجلوبين، والذي بفضله يتم تنفيذ أهم عملية بيولوجية - التنفس. في الكائنات الحيوانية والبشرية، يتم توزيع الحديد "في كل مكان": حتى أنسجة عدسة العين والقرنية، الخالية تماما من الأوعية الدموية، تحتوي على الحديد. الكبد والطحال أغنى بالحديد.

هناك العديد من الكائنات الحية التي لا تحتوي على الهيموجلوبين، ولكنها تحتوي أيضًا على الحديد. وهو جزء من البروتوبلازم، الذي بمشاركة الحديد يتم تنفيذها العملية اللازمةالتنفس داخل الخلايا.

الحديد ضروري أيضًا للنباتات. ويشارك في العمليات المؤكسدة للبروتوبلازم، أثناء تنفس النبات وفي بناء الكلوروفيل، على الرغم من أنه في حد ذاته ليس جزءًا من تركيبته.

فالنباتات المحرومة من الحديد صناعياً تكون أوراقها عديمة اللون؛ فعند إضافة كمية قليلة من ملح الحديد إلى الماء الذي يغذي النباتات، سرعان ما تتحول الأوراق إلى اللون الأخضر. علاوة على ذلك، ما عليك سوى دهن ورقة عديمة اللون بمحلول ضعيف جدًا من ملح الحديد، وستتحول المنطقة الملطخة إلى اللون الأخضر قريبًا.

منذ فترة طويلة يستخدم الحديد في الطب لعلاج فقر الدم والإرهاق وفقدان القوة.

تعرف الإنسان على الحديد في العصور القديمة. هناك سبب للاعتقاد بأن عينات الحديد كانت موجودة في اليدين الناس البدائيون، كانت من أصل غير أرضي. جزء من بعض النيازك - المتجولون الأبديونمحيط الكون، الذي وجد مأوى بالصدفة على كوكبنا - كان الحديد النيزكي هو المادة التي صنع منها الإنسان منتجات الحديد لأول مرة. لقد مرت مئات وآلاف السنين قبل أن يتعلم الإنسان استخراج الحديد من الخام. ومنذ تلك اللحظة بدأ العصر الحديدي، والذي يستمر حتى يومنا هذا.

عندما سقط (18 أكتوبر 1916 بالقرب من قرية بوغوسلافكي، إقليم الشرق الأقصى)، انكسر النيزك. شظايا عثرت عليها بعثة خاصة تزن 256 كجم. ومع ذلك، فإن الحديد الموجود في النيازك ليس نقيًا تمامًا. في معظم الحالات تحتوي على النيكل , الكوبالتوبعض العناصر الأخرى. وفي المتوسط، تحتوي النيازك الحديدية على 90% حديد، و8.5% نيكل، و0.5% كوبالت، و1% عناصر أخرى. الحديد النيزكي، على عكس الحديد الأرضي، لا يمكن صياغته بشكل جيد إلا في حالة باردة. ويختلف الحديد النيزكي عن الحديد الأرضي النقي، والذي نادراً ما يوجد في بعض الصخور البازلتية، في بنيته الداخلية. عندما يعمل الحمض على السطح المصقول لنيزك حديدي، يظهر نمط مميز، يذكرنا إلى حد ما بالنمط الجليدي على زجاج النوافذ.

يمثل "حديد بالاس" الشهير، والذي سمي على اسم الرحالة وعالم الطبيعة بي. إس. بالاس الذي اكتشفه، أحد أكبر النيازك الحجرية الحديدية في العالم. يشبه في هيكله إسفنجة حديدية تمتلئ مسامها بمعدن زجاجي - الزبرجد الزيتوني.

أكبر النيازك الحديدية التي سقطت فيها الوقت التاريخيولم يتم رصد نيزك “جوبا” الذي عثر عليه عام 1920 في جنوب غرب أفريقيا، ويزن حوالي 60 طنا، وتم اكتشاف نيزك حديدي أخف قليلا عام 1896 في جليد جرينلاند على يد المستكشف القطبي الأمريكي الشهير روبرت بيري. وزن هذا النيزك 33 طنا. أعظم عملتم نقله إلى نيويورك، حيث لا يزال في المخزن حتى يومنا هذا.

في كل عام، يسقط ما يصل إلى 3000 طن من مادة النيزك من أعماق الفضاء على سطح الأرض، والتي يغذي حديدها الأرض بهذا العنصر. على سبيل المثال، في عام 1891، تم اكتشاف حفرة ضخمة في صحراء أريزونا أصل غير معروف. كان قطرها 1200 م وعمقها حوالي 175 م وأظهرت دراسة الحفرة أنها تشكلت بسبب نيزك حديدي عملاق سقط هنا ذات يوم. عاشق علم الفلك، وهو مهندس حسب المهنة، تمكن بارينجر من التنظيم بصعوبة كبيرة شركة مساهمةحول استخدام نيزك الحديد للأغراض الصناعية. تم إغراء رجال الأعمال الأمريكيين بالتعطش للربح: بدأت شائعة مفادها أن أ البلاتين. ومع ذلك، فإن الجزء الأكبر من النيزك يكمن في أعماق الأرض. بعد أن وصل مثقاب الماس إلى الكتلة الرئيسية للنيزك الواقع على عمق 420 مترًا، انكسر، وتوقف الصناعيون عن العمل، ولم يجدوا البلاتين في عينات الصخور المحفورة. ويزن نيزك أريزونا، وفقا للعلماء، عدة عشرات الآلاف من الأطنان. سقطت في عصور ما قبل التاريخ.

في 30 يونيو 1908 الشهير نيزك تونجوسكا، والذي قام بعمل رائع في العثور عليه مسافر لا يكلعالم وبطل العظيم الحرب الوطنيةإل إيه كوليك. واستناداً إلى حجم الدمار الذي أحدثه هذا النيزك عندما سقط في التايغا، قام عالم الفلك السوفييتي الشهير آي إيه أستابوفيتش بحساب كتلته. اتضح أنها هائلة. وزن النيزك 50 ألف طن.

خلال الحربين العالميتين الأخيرتين، خلال بعض المعارك، تم استهلاك الحديد بكميات هائلة. خلال الحرب العالمية الأولى، أطلقت ألمانيا وحدها ما يصل إلى 10 ملايين طن من المعدن سنويًا في شكل قذائف وطوربيدات وقنابل وألغام وقنابل يدوية. وكان هذا أكبر مرتين ونصف من الإنتاج السنوي من الحديد. روسيا القيصرية. مئات الآلاف من الأطنان من الحديد، المستخرجة من أعماق الأرض وتحولت إلى قذائف مدفعية، تناثرت بشظايا قاتلة في ساحات القتال. الكميات التالية من القذائف التي أطلقتها الدول المتحاربة الرئيسية خلال الحرب يمكن أن تعطي فكرة عن حجم هذا "الزرع": روسيا - 50 مليونًا، إنجلترا - 170 مليونًا، ألمانيا - 272 مليونًا، فرنسا - 200 مليون (لعيارين - 76 و150 ملم).

خلال الحرب، كانت هناك أيام وحتى ساعات تم خلالها إلقاء مئات الآلاف وحتى الملايين من القذائف. على سبيل المثال، أنفق البريطانيون 10 ملايين قذيفة خلال 4 أيام من القتال في أراس عام 1917. الأمريكيون أسقطوا مليون قذيفة في معركة سان ميشيل في... 4 ساعات! تحت أسوار قلعة فردان الفرنسية، تم سحق ما لا يقل عن 3 ملايين طن من الحديد إلى غبار حديدي.

لم يكن هدر الحديد أقل إسرافًا خلال الحرب الوطنية العظمى 1941-1945. للحكم على حجم استهلاك الحديد في معارك الحرب الأخيرة، يكفي الإشارة إلى رقم واحد - مليون قنبلة أسقطتها الطائرات الفاشية خلال معركة الفولغا.

لكن الحديد ليس مجرد صراع وحرب ودمار؛ الحديد هو معدن الخلق. الحديد هو أساس كل المعادن، والهندسة الميكانيكية، النقل بالسكك الحديدية، بناء السفن، عظيم الهياكل الهندسية- من برج إيفل إلى مخرمة جسور السكك الحديدية.

كل شيء، كل شيء - من إبرة الخياطة والمسمار والفأس وانتهاءً بشبكة العنكبوت السكك الحديديةوالحصون العائمة - حاملات الطائرات والبوارج - والأفران العالية التي تنفث النار، حيث يولد الحديد نفسه - تتكون من الحديد.

حديد نقي كيميائيًا - رمادي فضي، لامع، قابل للسحب، مشابه جدًا في المظهر البلاتينمعدن. إنه مقاوم للتآكل ولديه مقاومة جيدة للأحماض. إلا أن شوائب ضئيلة تحرم الحديد من هذه الخصائص الثمينة، ويفقد على الكرة الأرضية سنويا كمية من الحديد تعادل تقريبا ربع إنتاجها السنوي. كثافة الحديد 7.87 عند درجة حرارة 1539 درجة مئوية ينصهر الحديد، وعند 2740 درجة مئوية يغلي. يتم ممغنطة الحديد النقي وإزالة مغنطته بسهولة.

يأتي اسم الحديد من الكلمة السنسكريتية "zhalzha" والتي تعني "المعدن الخام". الاسم العلمي للعنصر يأتي من كلمة لاتينية"حديد" - حديد.