Valensi besi dan keadaan pengoksidaan. Ensiklopedia besar minyak dan gas

Valensi ialah keupayaan atom unsur tertentu untuk membentuk bilangan ikatan kimia tertentu.

Secara kiasan, valensi ialah bilangan "tangan" yang mana atom berpaut pada atom lain. Sememangnya, atom tidak mempunyai sebarang "tangan"; peranan mereka dimainkan oleh yang dipanggil. elektron valens.

Anda boleh mengatakannya secara berbeza: Valensi ialah keupayaan atom unsur tertentu untuk melekatkan sejumlah atom lain.

Prinsip-prinsip berikut mesti difahami dengan jelas:

Terdapat unsur dengan valensi malar (yang jumlahnya agak sedikit) dan unsur dengan valensi berubah (yang majoritinya).

Unsur-unsur dengan valensi tetap mesti diingat:

Unsur yang selebihnya mungkin mempamerkan valensi yang berbeza.

Valensi tertinggi unsur dalam kebanyakan kes bertepatan dengan bilangan kumpulan di mana unsur itu terletak.

Sebagai contoh, mangan berada dalam kumpulan VII (subkumpulan sampingan), valens tertinggi Mn ialah tujuh. Silikon terletak dalam kumpulan IV (subkumpulan utama), valensi tertingginya ialah empat.

Perlu diingat, bagaimanapun, bahawa valensi tertinggi tidak selalunya satu-satunya yang mungkin. Sebagai contoh, valens klorin tertinggi ialah tujuh (pastikan ini!), tetapi sebatian di mana unsur ini mempamerkan valens VI, V, IV, III, II, I diketahui.

Adalah penting untuk mengingati beberapa pengecualian: valens maksimum (dan sahaja) fluorin ialah I (dan bukan VII), oksigen - II (dan bukan VI), nitrogen - IV (keupayaan nitrogen untuk mempamerkan valensi V ialah mitos popular yang ditemui walaupun di sesetengah sekolah. buku teks).

Valens dan keadaan pengoksidaan bukanlah konsep yang sama.

Konsep-konsep ini agak hampir, tetapi mereka tidak boleh dikelirukan! Keadaan pengoksidaan mempunyai tanda (+ atau -), valens tidak; keadaan pengoksidaan unsur dalam bahan boleh menjadi sifar, valensi adalah sifar hanya jika kita berurusan dengan atom terpencil; nilai berangka keadaan pengoksidaan mungkin TIDAK bertepatan dengan valens. Sebagai contoh, valensi nitrogen dalam N 2 ialah III, dan keadaan pengoksidaan = 0. Valensi karbon dalam asid formik ialah = IV, dan keadaan pengoksidaan = +2.

Jika valensi salah satu unsur dalam sebatian binari diketahui, valensi unsur yang lain boleh didapati.

Ini dilakukan dengan agak mudah. Ingat peraturan formal: hasil darab bilangan atom unsur pertama dalam molekul dan valensinya mestilah sama dengan hasil darab yang serupa untuk unsur kedua.

Dalam sebatian A x B y: valens (A) x = valens (B) y

Contoh 1. Cari valensi semua unsur dalam sebatian NH 3.

Penyelesaian. Kita tahu valens hidrogen - ia adalah malar dan sama dengan I. Kita darabkan valens H dengan bilangan atom hidrogen dalam molekul ammonia: 1 3 = 3. Oleh itu, untuk nitrogen, hasil darab 1 (bilangan atom N) oleh X (valensi nitrogen) juga hendaklah sama dengan 3. Jelas sekali, X = 3. Jawapan: N(III), H(I).

Contoh 2. Cari valens bagi semua unsur dalam molekul Cl 2 O 5.

Penyelesaian. Oksigen mempunyai valensi malar (II); molekul oksida ini mengandungi lima atom oksigen dan dua atom klorin. Biarkan valens klorin = X. Mari kita cipta persamaan: 5 2 = 2 X. Jelas sekali, X = 5. Jawapan: Cl(V), O(II).

Contoh 3. Cari valens klorin dalam molekul SCl 2 jika diketahui bahawa valensi sulfur ialah II.

Penyelesaian. Sekiranya pengarang masalah itu tidak memberitahu kami valensi sulfur, adalah mustahil untuk menyelesaikannya. Kedua-dua S dan Cl adalah unsur dengan valensi berubah. Dengan mengambil kira maklumat tambahan, penyelesaiannya dibina mengikut skema contoh 1 dan 2. Jawapan: Cl(I).

Mengetahui valensi dua unsur, anda boleh mencipta formula untuk sebatian binari.

Dalam contoh 1 - 3, kami menentukan valensi menggunakan formula sekarang mari kita cuba melakukan prosedur terbalik.

Contoh 4. Tulis formula untuk sebatian kalsium dan hidrogen.

Penyelesaian. Valensi kalsium dan hidrogen diketahui - II dan I, masing-masing. Biarkan formula sebatian yang dikehendaki ialah Ca x H y. Kami sekali lagi menyusun persamaan yang terkenal: 2 x = 1 y. Sebagai salah satu penyelesaian kepada persamaan ini, kita boleh mengambil x = 1, y = 2. Jawapan: CaH 2.

"Kenapa betul-betul CaH 2 - anda bertanya - Lagipun, varian Ca 2 H 4 dan Ca 4 H 8 dan juga Ca 10 H 20 tidak bercanggah dengan peraturan kami!"

Jawapannya mudah: ambil nilai minimum yang mungkin bagi x dan y. Dalam contoh yang diberikan, nilai minimum (semula jadi!) ini betul-betul 1 dan 2.

"Jadi, sebatian seperti N 2 O 4 atau C 6 H 6 adalah mustahil?"

Tidak, mereka mungkin. Selain itu, N 2 O 4 dan NO 2 adalah bahan yang sama sekali berbeza. Tetapi formula CH tidak sepadan dengan sebarang bahan stabil sebenar sama sekali (tidak seperti C 6 H 6).

Walaupun semua yang telah dikatakan, dalam kebanyakan kes anda boleh mengikut peraturan: ambil nilai indeks terkecil.

Contoh 5. Tulis formula bagi sebatian sulfur dan fluorin jika diketahui bahawa valens sulfur ialah enam.

Penyelesaian. Biarkan formula sebatian itu ialah S x F y . Valensi sulfur diberi (VI), valensi fluorin adalah malar (I). Kami merumuskan persamaan sekali lagi: 6 x = 1 y. Adalah mudah untuk memahami bahawa nilai terkecil yang mungkin bagi pembolehubah ialah 1 dan 6. Jawapan: SF 6.

Di sini, sebenarnya, semua perkara utama.

Sekarang semak diri anda! Saya cadangkan anda melalui pendek ujian pada topik "Valency".

Valence– keupayaan elemen untuk melekatkan elemen lain pada diri mereka sendiri.

Secara ringkas, ini ialah nombor yang menunjukkan bilangan unsur atom tertentu boleh melekat pada dirinya.

Perkara utama dalam kimia ialah menulis formula sebatian dengan betul.

Terdapat beberapa peraturan yang memudahkan kita menyusun formula dengan betul.

Valensi semua logam subkumpulan utama adalah sama dengan nombor kumpulan:

Rajah menunjukkan contoh subkumpulan utama dan sekunder kumpulan I.

2. Valensi oksigen ialah dua

3. Valensi hidrogen ialah satu

4. Bukan logam mempamerkan dua jenis valensi:

Terendah (kumpulan ke-8)
Tertinggi (sama dengan nombor kumpulan)

A) Dalam sebatian dengan logam, bukan logam mempamerkan valens yang lebih rendah!

B) Dalam sebatian binari, jumlah valens satu jenis atom adalah sama dengan jumlah valens jenis atom yang lain!

Valensi aluminium ialah tiga (aluminium ialah logam kumpulan III). Valensi oksigen ialah dua. Jumlah valens bagi dua atom aluminium ialah 6. Jumlah valens bagi tiga atom oksigen juga ialah 6.

1) Tentukan valensi unsur dalam sebatian:

Valensi aluminium ialah III. Dalam formula 1, atom => jumlah valens juga sama dengan 3. Oleh itu, untuk semua atom klorin, valensi juga akan sama dengan 3 (peraturan sebatian binari). 3:3=1. Valensi klorin ialah 1.

Valensi oksigen ialah 2. Dalam sebatian terdapat 3 atom oksigen => jumlah valens ialah 6. Untuk dua atom jumlah valens ialah 6 => untuk satu atom besi - 3 (6:2 = 3)

2) Membuat formula untuk sebatian yang terdiri daripada:

natrium dan oksigen

Valensi oksigen ialah II.

Logam natrium kumpulan pertama subkumpulan utama => valensinya ialah I.

Salah satu topik sekolah yang penting dalam kajian ialah kursus tentang valens. Ini akan dibincangkan dalam artikel.

Valence - apakah itu?

Valensi dalam kimia bermaksud sifat atom unsur kimia untuk mengikat atom unsur lain kepada diri mereka sendiri. Diterjemah dari bahasa Latin - kekuatan. Ia dinyatakan dalam nombor. Sebagai contoh, valens hidrogen akan sentiasa sama dengan satu. Jika kita mengambil formula air - H2O, ia boleh diwakili sebagai H - O - H. Satu atom oksigen dapat mengikat dua atom hidrogen kepada dirinya sendiri. Ini bermakna bilangan ikatan yang dihasilkan oleh oksigen ialah dua. Dan valensi unsur ini akan sama dengan dua.

Sebaliknya, hidrogen akan menjadi divalen. Atomnya boleh disambungkan kepada hanya satu atom unsur kimia. Dalam kes ini dengan oksigen. Lebih tepat lagi, atom, bergantung pada valensi unsur, membentuk pasangan elektron. Berapa banyak pasangan sedemikian terbentuk - ini akan menjadi valensi. Nilai angka dipanggil indeks. Oksigen mempunyai indeks 2.

Bagaimana untuk menentukan valens unsur kimia menggunakan jadual Dmitry Mendeleev

Melihat jadual unsur berkala, anda akan melihat baris menegak. Mereka dipanggil kumpulan unsur. Valence juga bergantung kepada kumpulan. Unsur kumpulan pertama mempunyai valensi pertama. Kedua - kedua. Ketiga - ketiga. Dan sebagainya.

Terdapat juga unsur-unsur dengan indeks valens malar. Contohnya, hidrogen, kumpulan halogen, perak dan sebagainya. Mereka pastinya perlu dipelajari.

Bagaimana untuk menentukan valens unsur kimia menggunakan formula?

Kadang-kadang sukar untuk menentukan valens daripada jadual berkala. Kemudian anda perlu melihat formula kimia tertentu. Mari ambil FeO oksida. Di sini, besi, seperti oksigen, akan mempunyai indeks valensi dua. Tetapi dalam Fe2O3 oksida ia berbeza. Besi akan menjadi ferik.

Anda mesti sentiasa ingat cara yang berbeza untuk menentukan valensi dan tidak melupakannya. Ketahui nilai berangka malarnya. Unsur yang manakah mempunyainya? Dan, sudah tentu, gunakan jadual unsur kimia. Dan juga mengkaji formula kimia individu. Adalah lebih baik untuk membentangkannya dalam bentuk skema: H - O - H, sebagai contoh. Kemudian sambungan kelihatan. Dan bilangan sempang (sempang) akan menjadi nilai berangka valensi.

Dalam pelajaran kimia, anda telah pun mengenali konsep valens unsur kimia. Kami telah mengumpulkan semua maklumat berguna mengenai isu ini di satu tempat. Gunakannya apabila anda bersedia untuk Peperiksaan Negeri dan Peperiksaan Negeri Bersatu.

Valensi dan analisis kimia

Valence– keupayaan atom unsur kimia untuk memasuki sebatian kimia dengan atom unsur lain. Dalam erti kata lain, ia adalah keupayaan atom untuk membentuk sejumlah ikatan kimia dengan atom lain.

Dari bahasa Latin perkataan "valensi" diterjemahkan sebagai "kekuatan, keupayaan." Nama yang sangat betul, bukan?

Konsep "valensi" adalah salah satu yang asas dalam kimia. Ia telah diperkenalkan sebelum para saintis mengetahui struktur atom (pada tahun 1853). Oleh itu, semasa kita mengkaji struktur atom, ia mengalami beberapa perubahan.

Oleh itu, dari sudut pandangan teori elektronik, valens secara langsung berkaitan dengan bilangan elektron luar atom unsur. Ini bermakna bahawa dengan "valensi" kita bermaksud bilangan pasangan elektron yang mana atom disambungkan kepada atom lain.

Mengetahui ini, saintis dapat menerangkan sifat ikatan kimia. Ia terletak pada fakta bahawa sepasang atom bahan berkongsi sepasang elektron valens.

Anda mungkin bertanya, bagaimanakah ahli kimia abad ke-19 dapat menggambarkan valens walaupun mereka percaya bahawa tiada zarah yang lebih kecil daripada atom? Ini bukan untuk mengatakan bahawa ia sangat mudah - mereka bergantung pada analisis kimia.

Melalui analisis kimia, saintis masa lalu menentukan komposisi sebatian kimia: berapa banyak atom pelbagai unsur terkandung dalam molekul bahan berkenaan. Untuk melakukan ini, adalah perlu untuk menentukan jisim tepat setiap unsur dalam sampel bahan tulen (tanpa kekotoran).

Benar, kaedah ini bukan tanpa kelemahan. Kerana valensi unsur boleh ditentukan dengan cara ini hanya dalam kombinasi mudah dengan hidrogen (hidrida) sentiasa monovalen atau oksigen (oksida) sentiasa divalen. Sebagai contoh, valensi nitrogen dalam NH 3 ialah III, kerana satu atom hidrogen terikat kepada tiga atom nitrogen. Dan valens karbon dalam metana (CH 4), mengikut prinsip yang sama, ialah IV.

Kaedah untuk menentukan valensi ini hanya sesuai untuk bahan mudah. Tetapi dalam asid, dengan cara ini kita hanya boleh menentukan valensi sebatian seperti sisa berasid, tetapi bukan semua unsur (kecuali valensi hidrogen yang diketahui) secara individu.

Seperti yang telah anda perhatikan, valensi ditunjukkan oleh angka Rom.

Valensi dan asid

Oleh kerana valensi hidrogen kekal tidak berubah dan diketahui umum oleh anda, anda boleh dengan mudah menentukan valensi sisa asid. Jadi, sebagai contoh, dalam H 2 SO 3 valency SO 3 ialah I, dalam HСlO 3 valency bagi SlO 3 ialah I.

Dengan cara yang sama, jika valens sisa asid diketahui, mudah untuk menulis formula asid yang betul: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

Valensi dan formula

Konsep valens masuk akal hanya untuk bahan yang bersifat molekul dan tidak begitu sesuai untuk menerangkan ikatan kimia dalam sebatian gugusan, ionik, sifat hablur, dsb.

Indeks dalam formula molekul bahan mencerminkan bilangan atom unsur yang membentuknya. Mengetahui valensi unsur membantu meletakkan indeks dengan betul. Dengan cara yang sama, dengan melihat formula molekul dan indeks, anda boleh memberitahu valens unsur-unsur konstituen.

Anda melakukan tugasan seperti ini dalam pelajaran kimia di sekolah. Sebagai contoh, mempunyai formula kimia bahan di mana valensi salah satu unsur diketahui, anda boleh dengan mudah menentukan valensi unsur lain.

Untuk melakukan ini, anda hanya perlu ingat bahawa dalam bahan yang bersifat molekul, bilangan valens kedua-dua unsur adalah sama. Oleh itu, gunakan gandaan sepunya terkecil (bersamaan dengan bilangan valens bebas yang diperlukan untuk sebatian) untuk menentukan valens unsur yang tidak diketahui oleh anda.

Untuk menjelaskannya, mari kita ambil formula oksida besi Fe 2 O 3. Di sini, dua atom besi dengan valensi III dan 3 atom oksigen dengan valensi II mengambil bahagian dalam pembentukan ikatan kimia. Gandaan sepunya terkecil mereka ialah 6.

Contoh: anda mempunyai formula Mn 2 O 7. Anda tahu valens oksigen, mudah untuk mengira bahawa gandaan sepunya terkecil ialah 14, maka valens Mn ialah VII.

Dengan cara yang sama, anda boleh melakukan sebaliknya: tuliskan formula kimia yang betul bagi sesuatu bahan, mengetahui valensi unsur-unsurnya.

Contoh: untuk menulis formula fosforus oksida dengan betul, kita mengambil kira valensi oksigen (II) dan fosforus (V). Ini bermakna gandaan sepunya terkecil bagi P dan O ialah 10. Oleh itu, formula mempunyai bentuk berikut: P 2 O 5.

Mengetahui dengan baik sifat unsur yang mereka pamerkan dalam pelbagai sebatian, adalah mungkin untuk menentukan valensinya walaupun dengan penampilan sebatian tersebut.

Contohnya: kuprum oksida berwarna merah (Cu 2 O) dan hitam (CuO). Kuprum hidroksida berwarna kuning (CuOH) dan biru (Cu(OH) 2).

Untuk menjadikan ikatan kovalen dalam bahan lebih visual dan mudah difahami untuk anda, tulis formula strukturnya. Garis antara unsur mewakili ikatan (valensi) yang timbul di antara atom-atomnya:

Ciri-ciri valensi

Hari ini, penentuan valensi unsur adalah berdasarkan pengetahuan tentang struktur cangkerang elektronik luar atom mereka.

Valency boleh:

pemalar (logam subkumpulan utama);
pembolehubah (bukan logam dan logam kumpulan sekunder):

valensi yang lebih tinggi;
valens terendah.

Yang berikut kekal malar dalam pelbagai sebatian kimia:

valens hidrogen, natrium, kalium, fluorin (I);
valensi oksigen, magnesium, kalsium, zink (II);
valensi aluminium (III).

Tetapi valensi besi dan tembaga, bromin dan klorin, serta banyak unsur lain berubah apabila mereka membentuk pelbagai sebatian kimia.

Teori valensi dan elektron

Dalam kerangka teori elektronik, valensi atom ditentukan berdasarkan bilangan elektron tidak berpasangan yang mengambil bahagian dalam pembentukan pasangan elektron dengan elektron atom lain.

Hanya elektron yang terletak di kulit luar atom mengambil bahagian dalam pembentukan ikatan kimia. Oleh itu, valens maksimum unsur kimia ialah bilangan elektron dalam kulit elektron luar atomnya.

Konsep valensi berkait rapat dengan Undang-undang Berkala, yang ditemui oleh D. I. Mendeleev. Jika anda melihat dengan teliti pada jadual berkala, anda boleh melihat dengan mudah: kedudukan unsur dalam sistem berkala dan valensinya adalah berkait rapat. Valensi tertinggi unsur yang tergolong dalam kumpulan yang sama sepadan dengan nombor ordinal kumpulan dalam jadual berkala.

Anda akan mengetahui valensi terendah apabila anda menolak nombor kumpulan unsur yang menarik minat anda daripada bilangan kumpulan dalam jadual berkala (terdapat lapan daripadanya).

Sebagai contoh, valensi banyak logam bertepatan dengan nombor kumpulan dalam jadual unsur berkala di mana ia tergolong.

Jadual valensi unsur kimia

Nombor siri

kimia. unsur (nombor atom)

Nama

Simbol kimia

Valence

Hidrogen

Helium

Litium

Berilium

Karbon

Nitrogen / Nitrogen

Oksigen

Fluorin

Neon / Neon

Natrium/Natrium

Magnesium / Magnesium

aluminium

silikon

Fosforus / Fosforus

Sulfur/Sulfur

Klorin

Argon / Argon

Potassium/Potassium

Kalsium

Skandium / Skandium

titanium

Vanadium

Chrome / Chromium

Mangan / Mangan

besi

Kobalt

Nikel

Tembaga

Zink

galium

Germanium

Arsenik/Arsenik

Selenium

Bromin

Kripton / Kripton

Rubidium / Rubidium

Strontium / Strontium

Yttrium / Yttrium

Zirkonium / Zirkonium

Niobium / Niobium

Molibdenum

Technetium / Technetium

Ruthenium / Ruthenium

Rhodium

paladium

Perak

Kadmium

Indium

Timah/Timah

Antimoni / Antimoni

Telurium / Telurium

Iodin / Iodin

Xenon / Xenon

Cesium

Barium / Barium

Lanthanum / Lanthanum

Cerium

Praseodymium / Praseodymium

Neodymium / Neodymium

Promethium / Promethium

Samarium / Samarium

Europium

Gadolinium / Gadolinium

Terbium / Terbium

Dysprosium / Dysprosium

Holmium

Erbium

Thulium

Ytterbium / Ytterbium

Lutetium / Lutetium

Hafnium / Hafnium

Tantalum / Tantalum

Tungsten/Tungsten

Renium / Renium

Osmium / Osmium

Iridium / Iridium

Platinum

emas

Merkuri

Thalium / Thalium

Lead/Lead

Bismut

Polonium

Astatine

Radon / Radon

Fransium

Radium / Radium

Actinium

Torium

Proactinium / Protactinium

Uranium / Uranium

saya

(I), II, III, IV, V

I, (II), III, (IV), V, VII

II, (III), IV, VI, VII

II, III, (IV), VI

(I), II, (III), (IV)

I, (III), (IV), V

(II), (III), IV

(II), III, (IV), V

(II), III, (IV), (V), VI

(II), III, IV, (VI), (VII), VIII

(II), (III), IV, (VI)

I, (III), (IV), V, VII

(II), (III), (IV), (V), VI

(I), II, (III), IV, (V), VI, VII

(II), III, IV, VI, VIII

(I), (II), III, IV, VI

(I), II, (III), IV, VI

(II), III, (IV), (V)

Tiada data

(II), III, IV, (V), VI

Valensi yang jarang dipamerkan oleh unsur yang memilikinya diberikan dalam kurungan.

Valensi dan keadaan pengoksidaan

Oleh itu, bercakap tentang tahap pengoksidaan, ia bermaksud bahawa atom dalam bahan ionik (yang penting) sifat mempunyai cas konvensional tertentu. Dan jika valensi adalah ciri neutral, maka keadaan pengoksidaan boleh menjadi negatif, positif atau sama dengan sifar.

Adalah menarik bahawa untuk atom unsur yang sama, bergantung kepada unsur yang membentuk sebatian kimia, keadaan valens dan pengoksidaan boleh sama (H 2 O, CH 4, dsb.) atau berbeza (H 2 O 2, HNO 3 ).

Kesimpulan

Dengan mendalami pengetahuan anda tentang struktur atom, anda akan belajar dengan lebih mendalam dan lebih terperinci tentang valensi. Penerangan tentang unsur kimia ini tidak menyeluruh. Tetapi ia mempunyai kepentingan praktikal yang besar. Seperti yang anda sendiri lihat lebih daripada sekali, menyelesaikan masalah dan menjalankan eksperimen kimia dalam pelajaran anda.

Artikel ini direka bentuk untuk membantu anda menyusun pengetahuan anda tentang valens. Dan juga mengingatkan anda bagaimana ia boleh ditentukan dan di mana valensi digunakan.

Kami harap anda mendapati bahan ini berguna dalam menyediakan kerja rumah anda dan persediaan diri untuk ujian dan peperiksaan.

blog.site, apabila menyalin bahan sepenuhnya atau sebahagian, pautan ke sumber asal diperlukan.

Sukar untuk menilai terlalu tinggi peranan besi untuk tubuh manusia, kerana ia menyumbang kepada "penciptaan" darah, kandungannya mempengaruhi tahap hemoglobin dan myoglobin, besi menormalkan fungsi sistem enzim. Tetapi apakah unsur ini dari sudut kimia? Apakah valens besi? Ini akan dibincangkan dalam artikel ini.

Sedikit sejarah

Manusia tahu tentang unsur kimia ini dan juga memiliki produk yang dibuat daripadanya pada abad ke-4 SM. Ini adalah orang-orang Mesir Purba dan Sumer. Merekalah yang mula-mula mula membuat perhiasan dan senjata daripada aloi besi dan nikel, yang ditemui semasa penggalian arkeologi dan dikaji dengan teliti oleh ahli kimia.

Tidak lama kemudian, puak Arya yang berpindah ke Asia belajar mengekstrak besi pepejal daripada bijih. Ia sangat berharga kepada orang-orang pada masa itu bahawa produknya disalut dengan emas!

Ciri-ciri besi

Besi (Fe) menduduki tempat keempat dari segi kandungannya di kedalaman kerak bumi. Ia menduduki tempat dalam kumpulan 7 tempoh 4 dan nombor 26 dalam jadual kimia berkala unsur. Valensi besi secara langsung bergantung pada kedudukannya dalam jadual. Tetapi lebih lanjut mengenai itu kemudian.

Logam ini paling biasa dalam alam semula jadi dalam bentuk bijih, terdapat dalam air sebagai mineral, dan juga dalam pelbagai sebatian.

Jumlah terbesar rizab besi dalam bentuk bijih terletak di Rusia, Australia, Ukraine, Brazil, Amerika Syarikat, India, dan Kanada.

Ciri-ciri fizikal

Sebelum beralih kepada valensi besi, adalah perlu untuk melihat dengan lebih dekat sifat fizikalnya, boleh dikatakan, untuk melihatnya dengan lebih dekat.

Logam ini agak mulur, tetapi mampu meningkatkan kekerasan melalui interaksinya dengan unsur lain (contohnya, karbon). Ia juga mempunyai sifat magnetik.

Dalam persekitaran yang lembap, besi boleh menghakis, iaitu, karat. Walaupun logam yang benar-benar tulen lebih tahan terhadap kelembapan, jika ia mengandungi kekotoran, ia menimbulkan kakisan.

Besi berinteraksi dengan baik dengan persekitaran berasid dan juga boleh membentuk garam asid ferik (dengan syarat terdapat agen pengoksidaan yang kuat).

Di udara, ia dengan cepat ditutup dengan filem oksida, yang melindunginya daripada interaksi.

Sifat kimia

Unsur ini juga mempunyai beberapa sifat kimia. Besi, seperti unsur-unsur lain dalam jadual berkala, mempunyai cas pada nukleus atom, yang sepadan dengan nombor atom +26. Dan terdapat 26 elektron berputar berhampiran nukleus.

Secara umum, jika kita menganggap sifat besi - unsur kimia, maka ia adalah logam dengan keupayaan aktif yang rendah.

Berinteraksi dengan agen pengoksidaan yang lebih lemah, besi membentuk sebatian di mana ia adalah divalen (iaitu, keadaan pengoksidaannya ialah +2). Dan jika dengan agen pengoksidaan yang kuat, maka keadaan pengoksidaan besi mencapai +3 (iaitu, valensinya menjadi sama dengan 3).

Apabila berinteraksi dengan unsur kimia yang bukan logam, Fe bertindak sebagai agen penurunan terhadapnya, dan keadaan pengoksidaannya menjadi, sebagai tambahan kepada +2 dan +3, genap +4, +5, +6. Sebatian sedemikian mempunyai sifat pengoksidaan yang sangat kuat.

Seperti yang dinyatakan di atas, besi di udara menjadi ditutup dengan filem oksida. Dan apabila dipanaskan, kadar tindak balas meningkat dan oksida besi dengan valensi 2 (suhu kurang daripada 570 darjah Celsius) atau oksida dengan valensi 3 (suhu lebih daripada 570 darjah Celsius) boleh terbentuk.

Interaksi Fe dengan halogen membawa kepada pembentukan garam. Unsur-unsur fluorin dan klorin mengoksidakannya kepada +3. Bromin adalah sehingga +2 atau +3 (semuanya bergantung pada keadaan untuk transformasi kimia apabila berinteraksi dengan besi).

Apabila berinteraksi dengan iodin, unsur teroksida kepada +2.

Dengan memanaskan besi dan sulfur, besi sulfida dengan valensi 2 diperolehi.

Jika ferum dicairkan dan digabungkan dengan karbon, fosforus, silikon, boron, nitrogen, anda mendapat sebatian yang dipanggil aloi.

Besi adalah logam, jadi ia juga berinteraksi dengan asid (ini juga dibincangkan secara ringkas di atas). Sebagai contoh, asid sulfurik dan nitrik, yang mempunyai kepekatan tinggi, tidak menjejaskan besi dalam persekitaran suhu rendah. Tetapi sebaik sahaja ia meningkat, tindak balas berlaku, akibatnya besi teroksida kepada +3.

Semakin tinggi kepekatan asid, semakin tinggi suhu mesti diberikan.

Dengan memanaskan besi divalen dalam air, kita memperoleh oksida dan hidrogennya.

Fe juga mempunyai keupayaan untuk menyesarkan logam yang telah mengurangkan aktiviti daripada larutan akueus garam. Pada masa yang sama, ia teroksida kepada +2.

Apabila suhu meningkat, besi mengurangkan logam daripada oksida.

Apakah valens

Sudah di bahagian sebelumnya, konsep valensi, serta keadaan pengoksidaan, ditemui sedikit. Sudah tiba masanya untuk mempertimbangkan valensi besi.

Tetapi pertama-tama anda perlu memahami jenis sifat unsur kimia ini.

Bahan kimia hampir selalu tetap dalam komposisinya. Contohnya, dalam formula air H2O terdapat 1 atom oksigen dan 2 atom hidrogen. Begitu juga dengan sebatian lain yang melibatkan dua unsur kimia, salah satunya ialah hidrogen: 1-4 atom hidrogen boleh ditambah kepada 1 atom unsur kimia. Tetapi bukan sebaliknya! Oleh itu, jelas bahawa hidrogen melekat pada dirinya hanya 1 atom bahan lain. Dan fenomena inilah yang dipanggil valensi - keupayaan atom unsur kimia untuk melampirkan bilangan atom tertentu unsur lain.

Nilai valensi dan formula grafik

Terdapat unsur-unsur jadual berkala yang mempunyai valensi malar - ini adalah oksigen dan hidrogen.

Dan terdapat unsur kimia di mana ia berubah. Sebagai contoh, besi selalunya 2- dan 3-valent, sulfur ialah 2, 4, 6, karbon ialah 2 dan 4. Ini adalah elemen dengan valensi berubah-ubah.

Selain itu, mengetahui valensi salah satu unsur dalam sebatian, anda boleh menentukan valensi unsur yang lain.

Valensi besi

Seperti yang dinyatakan, besi ialah unsur dengan valensi berubah-ubah. Dan ia boleh turun naik bukan sahaja antara penunjuk 2 dan 3, tetapi juga mencapai 4, 5 dan bahkan 6.

Sudah tentu, dia mengkaji valensi besi dengan lebih terperinci Mari kita pertimbangkan secara ringkas mekanisme ini pada tahap zarah yang paling mudah.

Besi ialah unsur-d, yang merangkumi 31 lagi unsur jadual berkala (ini adalah tempoh 4-7). Dengan peningkatan nombor siri, sifat unsur-d memperoleh sedikit perubahan. Jejari atom bahan-bahan ini juga perlahan-lahan meningkat. Mereka mempunyai valensi berubah-ubah, yang bergantung pada fakta bahawa sublevel d-elektron luar tidak lengkap.

Oleh itu, untuk besi, elektron valens bukan sahaja c-elektron yang terletak di lapisan luar, tetapi juga elektron 3D yang tidak berpasangan pada lapisan luar. Dan, sebagai hasilnya, valensi Fe dalam sebatian kimia boleh sama dengan 2, 3, 4, 5, 6. Pada asasnya, ia adalah sama dengan 2 dan 3 - ini lebih stabil dengan bahan lain. Dalam yang kurang stabil, ia mempamerkan valensi 4, 5, 6. Tetapi sebatian sedemikian kurang biasa.

Ferrum divalen

Apabila besi 2-valen bertindak balas dengan air, oksida besi (2) diperolehi. Kompaun ini berwarna hitam. Ia berinteraksi dengan mudah dengan asid hidroklorik (kepekatan rendah) dan nitrik (kepekatan tinggi).

Jika oksida besi 2-valen tersebut bertindak balas sama ada dengan hidrogen (suhu 350 darjah Celsius) atau dengan karbon (kok) pada 1000 darjah, maka ia dikembalikan kepada keadaan tulen.

Oksida besi divalen diekstrak menggunakan kaedah berikut:

melalui sambungan oksida besi 3-valen dengan karbon monoksida;
apabila memanaskan Fe tulen, dengan tekanan oksigen rendah;
apabila mengurai ferus oksalat dalam persekitaran vakum;
apabila besi tulen berinteraksi dengan oksidanya, suhunya ialah 900-1000 darjah Celsius.

Bagi persekitaran semula jadi, oksida besi divalen terdapat dalam bentuk wustit mineral.

Terdapat juga cara untuk menentukan valensi besi dalam larutan - dalam kes ini, ia mempunyai penunjuk 2. Ia perlu untuk menjalankan tindak balas dengan garam merah (potassium hexacyanoferrate) dan dengan alkali. Dalam kes pertama, mendakan biru gelap diperolehi - garam kompleks besi divalen. Dalam kedua - memperoleh mendakan kelabu-hijau gelap - hidroksida besi, juga 2-valent, manakala hidroksida besi 3-valent mempunyai warna coklat gelap dalam larutan.

Besi besi

Ferrum oksida trivalen mempunyai struktur serbuk, yang warnanya merah-coklat. Ia juga mempunyai nama: oksida besi, pigmen merah, pewarna makanan, crocus.

Secara semula jadi, bahan ini terdapat dalam bentuk mineral - hematit.

Oksida besi tersebut tidak lagi berinteraksi dengan air. Tetapi ia bergabung dengan asid dan alkali.

Oksida besi (3) digunakan untuk mewarnakan bahan yang digunakan dalam pembinaan:

batu bata;
simen;
produk seramik;
konkrit;
papak menurap;
penutup lantai (linoleum).

Besi dalam badan manusia

Seperti yang dinyatakan di awal artikel, zat besi adalah komponen penting dalam tubuh manusia.

Apabila elemen ini tidak mencukupi, akibat berikut mungkin berlaku:

peningkatan keletihan dan sensitiviti kepada sejuk;
kulit kering;
penurunan aktiviti otak;
kemerosotan kekuatan plat kuku;
pening;
masalah penghadaman;
uban dan rambut gugur.

Besi terkumpul, sebagai peraturan, dalam limpa dan hati, serta buah pinggang dan pankreas.

Diet seseorang harus termasuk makanan yang mengandungi zat besi:

hati lembu;
bubur soba;
kacang tanah;
pistachio;
kacang hijau dalam tin;
cendawan porcini kering;
telur ayam;
bayam;
dogwood;
epal;
pir;
pic;
bit;
makanan laut.

Kekurangan zat besi dalam darah membawa kepada penurunan hemoglobin dan perkembangan penyakit seperti anemia kekurangan zat besi.