28. Залізо, кисневі сполуки 2-х та 3-х валентного заліза, одержання та хімічні властивості.

Залі́зо або ферум[1] — хімічний елемент з атомним номером 26, що позначається в хімічних формулах символом Fe[2] (від латинського ferrum, що в перекладі означає «залізо»).

Атомна маса заліза 55,847. Проста речовина залізо - це сріблясто-сірий, пластичний і ковкий метал, який легко окиснюється, утворюючи оксиди феруму у вигляді товстої плівки (іржі), що сповільнюють подальше руйнування заліза.

У промисловості залізо отримують із залізної руди, в основному з гематиту, також з піриту та магнетиту (Fe2O3) і магнетиту (FeO · Fe2O3).

Існують різні способи отримання заліза з руд. Найпоширенішим є доменний процес.

Окси́д залі́за(III), фе́рум(III) окси́д — неорганічна сполука складу Fe2O3. Проявляє слабкі амфотерні властивостіОксид заліза(III) отримують окисненням заліза, а також деяких його бінарних сполук, наприклад, мінералу піриту:

Іншим способом є термічне розкладання оксигеновмісних сполук Fe(II) та Fe(III):

(утворюються домішки SO3)

Також оксид заліза утворюватиметься при нагріванні його галогенідів у струмені водяної пари:

Хімічні властивості[ред. • ред. код]

Fe2O3 є стійкою сполукою, він не розчиняється у воді, амоніаку (не утворює комплексні сполуки). При високотемпературному нагріванні він може розкладатися з утворенням змішаного оксиду Fe3O4

Оксид проявляє слабкі амфотерні властивості: розчиняється у кислотах, а також при сплавленні з лугами й іншими осно́вними сполуками утворює ферати:

Fe2O3 відновлюється воднем та оксидом вуглецю CO:

Оксид заліза може використовуватися у різних галузях, в залежності від його структури. α-Fe2O3 застосовується для отримання чистого заліза, у виготовленні футеровки, цементу, а також поглинальної маси в очистці газів.

Окси́д залі́за(II), мо́ноокси́д залі́за — неорганічна сполука, оксид заліза складу FeO. Являє собою порошок чорного кольору. Отримання[ред. • ред. код]

FeO отримують відновленням оксиду заліза(III), наприклад, воднем або оксидом вуглецю CO:

(утворюються домішки Fe3O4)

(нижче 500 °C утворюються домішки Fe3O4)

Іншим способом є термічне розкладання оксигеновмісних сполук заліза(II) без доступу кисню:

Хімічні властивості[ред. • ред. код]

Оксид заліза(II) не взаємодіє з водою, при невеликому нагріванні окиснюється до Fe2O3 (утворюється суміш FeO·Fe2O3), а на вологому повітрі утворюються гідрати оксиду Fe(III) (т.зв. іржа):

(утворюються домішки Fe3O4)

При нагріванні без доступу кисню, сполука диспропорціонує на залізо та Fe3O4:

FeO проявляє слабкі амфотерні властивості, із значною перевагою осно́вних. Він легко взаємодіє з кислотами, а також сплавляється із лугами з утворенням феритів:

Оксид відновлюється воднем та коксом до заліза:

29. Бор, борани, кисневі сполуки, одержання та властивості.

Бор (лат. Borum), В, химический элемент III группы периодической системы Менделеева, атомный номер 5, атомная масса 10,811; кристаллы серовато-черного цвета (очень чистый Бор бесцветен). Борово́дні, бора́ни — неорганічні сполуки бору та водню. Бороводні є сильними відновниками: їх похідні застосовують в якості ракетного палива та як ефективні відновники в органічному синтезі. Більшість сполук ряду є легкозаймистими та вибухонебезпечними сполуками, токсинами нервово-паралітичної дії. За деякими властивостями борани подібні до вуглеводнів та кремневоднів.важливим промисловим способом отримання бороводнів є спосіб запропонований Шлезінгером і Бургом. Він полягає в реакції трихлористого бору із воднем в дузі Вольта високої напруги.

;

Вищі борани отримують переважно піролізом нижчих представників:

Хімічні властивості Нижчі борани є нестійкими, легкоспалахуючими речовинами. На повітрі вони окиснюються до оксиду бору:

Усі бороводні до декаборану нестійкі у водних розчинах, при контакті з водою утворюють боратну кислоту:

Борани легко взаємодіють з галогенами та галогенгідридами, утворюючи галогенпохідні:

Окси́д бо́ра B₂O₃ — ангидрид борной кислоты, бесцветное, довольно тугоплавкое стекловидное или кристаллическое вещество горьковатого вкуса, диэлектрик.

B₂O₃ является кислотным ангидридом, проявляя также очень слабые признаки амфотерности:

Сам оксид бора не восстанавливается углеродом даже при температуре белого каления, однако разлагается, если одновременно ввести в реакцию вещества, способные заместить кислород (хлор или азот):

При нагріванні оксиду бору з елементарним бором вище 1000 о в парах існують термічно стійкі лінійні молекули O = B-B = O. При швидкому охолодженні парів нижче 300о може бути отриманий білий твердий полімер складу (B2O2) n, що не має певної точки плавлення і сильно реакційноздатні. Під тиском в 60 тис. Ат. і температурі 1500о оксид бору взаємодіє з елементарним бором по реакції:

Этот низший оксид бора имеет графитоподобную слоистую структуру.

Получение

Образуется при нагревании бора в атмосфере кислорода или на воздухе

А также при обезвоживании борной кислоты: