Vas, kobalt és nikkel - stadopedia kémiai tulajdonságai
A vas hármas elemeinek fizikai tulajdonságai
A vas, kobalt és nikkel szabad állapotban ezüst-fehér fémek. A vas szürke színárnyalatú, kobalt - rózsaszín, nikkel - sárgás. A tiszta fémek hajlékonyak, a kisebb szennyeződések növelik keménységüket és törékenységüket. Minden fémnek mágneses tulajdonságai vannak.
Vas és kobalt polimorfizmus jellemző. A vas négy kristályos módosítással rendelkezik, kobalt - két kristályos módosítás. A nikkel közönséges nyomáson csak egy köbös, arcon központosított rácshálóban kristályosodik.
A vas-triád fémjei refrakterek, a Fe-Co-Ni-sorozatban az olvadáspont csökken. A közepes aktivitású fémekre vonatkoznak.
A kémia tekintetében a vas, a kobalt és a nikkel közepes aktivitású fémekre utal. A fémfeszültségek elektrokémiai sorozatában a hidrogén bal oldalán helyezkednek el, cink és ón között. A szobahőmérsékleten lévő tiszta fémek meglehetősen stabilak, tevékenységük nagymértékben megnő a melegítéssel, különösen ha finom eloszlású állapotban vannak. A szennyezések jelenléte jelentősen csökkenti a fémek stabilitását.
Amikor levegőn hevítjük 200 ° C felett a vas reakcióba lép az oxigénnel, így oxidokat sztöchiometrikus összetételű Fex O, finom vas égetése során kevert oxid vas (II, III):
A kobalt és a nikkel magasabb hőmérsékleten oxigénnel reagál, főleg kétértékű elemekből álló oxidokat képezve, amelyek változó összetételűek az előállítási körülményektől függően:
A halogénekkel a fémek reagálnak a halogenidek alakjára:
A fémek meglehetősen ellenállnak a fluor hatásának, a nikkelt még a fluorban sem pusztítják el, még a vörös hõmérsékleten sem.
Ha a nitrogénnel alacsony hőmérsékleten reagáltatunk, a vas, kobalt és nikkel különböző összetételű nitrideket képez, például:
A kénnel való kölcsönhatás exoterm, és enyhe melegítéssel kezdődik, ami nem sztöchiometrikus vegyületeket eredményez, amelyek összetétele az ES-hez közel van:
Hidrogénnel a vas-hármas fémjei nem sztöchiometrikus vegyületeket képeznek, de jelentős mennyiségben hidrogént abszorbeálnak.
Szén, bór, szilícium, foszfor, fűtött állapotban nem sztöchiometrikus vegyületeket is képeznek, például:
A víz oxigén jelenlétében a vasat lassan oxidálja levegő oxigénnel (korrodák):
700-900 ° C hőmérsékleten a fűtött vas vízgőzzel reagál:
A kobalt és a nikkel vízzel nem kölcsönhatásba lépnek.
A vas a sósav és a kénsav híg oldatával reagál, vas (II) sókat képezve:
hígított salétromsavval vas (III) -nitrátot és salétromsavcsökkentő terméket képez, amelynek összetétele a savkoncentrációtól függ, például:
Normál körülmények között, koncentrált (legfeljebb 70 tömeg%) Kénsav és salétromsav passziválja a vasat. Fűtött állapotban vas (III) sók képződésével lehet reagálni:
Tekintettel a savak kobalt és nikkel rezisztens vas lassan reagál a nem-oxidáló savakkal sót képezni a kobalt (II) és nikkel (II) és a hidrogén. Híg salétromsavval reagáltatunk kobalt-nitrát (II) és nikkel (II), és a redukciós termék salétromsav, amelyek összetétele függ a sav koncentrációja:
Normál körülmények között a koncentrált kén- és salétromsavak kobaltot és nikkelt pasziválnak, bár kisebb mértékben, mint a vas. Fűtött állapotban kölcsönhatásba léphet a kétértékű fémek vas sóinak képződésével:
A hígított alkáli oldatok a vas-triád fémjein nem működnek. Csak a vas és az erős oxidálószerek alkáli olvadéka kölcsönhatása lehetséges:
A kobalt és a nikkel esetében az alkáli olvadékkal való kölcsönhatás nem jellemző.
A vas, kobalt és nikkel a sóoldatok elektrokémiai sorrendjében elhelyezett fémeket a jobb oldalon helyezik el:
Vas triád a fém-karbonil képződése jellemzi, amelyben a vas, kobalt és nikkel van egy oxidációs foka egyenlő 0-karbonilok vas és nikkel kapunk normál nyomáson és hőmérsékleten 20-60 ° C-on:
A nikkel-karbonileket 2 · 10 7 - 3 · 10 7 Pa nyomáson és 150-200 ° C hőmérsékleten állítják elő: