3.9.5. Применение

Железо и сплавы (чугун и стали) составляют основу современной техники. Ni и Cо – являются лигирующими добавками. Широко применяются как катализаторы при синтеза аммиака, гидрировании органических соединений. Чистый никель используется для никелирования. Сплавы никеля делятся:

1)жаропрочные: НИМОНИК (59%, Ni, 20%Cr,16%Co а все остальное- Ti, Al, Fe, Mn, Si) - в современных турбинах и реактивных двигателях, где температура достигает 900⁰С.

НИХРОМ - элементы электронагревательных приборов (обмотка печей, обладающих высокой электросопротивлением).

2)магнитные ПЕРМАЛЛОЙ (78.5%Ni и Fe) - способен намагничеваться в слабых полях

3) особые

МОНЕЛЬМЕТАЛЛ (Cu + Ni) производстве монет.

ИНВАР (36%Ni; 0,5% Mn ; 0,5%C; остальное Fe) не расширяется при нагревании до 100⁰С

ПЛАТИНИТ (45%Ni; 0,15%C; остальное Fe) имеет коэффициент термического расширения такой же как у стекла, применяют для впаивания вводов металлических контактов в стекло.

Изотоп Со⁶⁰ используют в медицине как " кобальтовая пушка"- против рака.

Добавка до 10% Со – сверхтвердый сплав ПОБЕДИТ, для увеличения твердости

Вопросы для контроля

1.Напишите электронные и электронно-графические формулы атомов Fe, Co, Ni. Укажите их валентные электроны.

2.Какие степени окисления проявляют элементы семейства железа? Какие оксиды и гидроксиды соответствуют этим степеням окисления? Укажите их кислотно-основный характер. Напишите уравнения реакций, характерных для оксидов и гидроксидов железа (II) и (III).

3. Назовите важнейшие природные соединения железа, кобальта и никеля. Какими методами их получают и как проводят их очистку?

4.Какие реакции лежат в основе получения железа в доменной печи?

5.Что такое сталь? Каким способом ее получают? Конвекторный и мартеновский способ получения стали.

6. С какими кислотами реагирует железо? Напишите уравнения реакций и назовите полученные вещества,

7.Как получить чистое железо электролизом водного раствора сульфата железа? Как получить из пентакарбонила железа?

8.Какими окислительно-восстановительными свойствами обладают соединения Fe(II) и Fe(III)?

9.Составьте уравнения реакций получения карбонилов никеля, железа и кобальта. Определите тип гибридизации орбиталей.

10.Напишите уравнения реакции взаимодействия железа с кислотами: НС1, H₂SO₄, HNO₃(конц), HNO₃(разб). Почему происходит пассивация железа в кислотах-окислителях?

3.9. Элементы VIII в группы (платиновые металлы)

Две триады химических элементов VIII группы объединены условно в подгруппы платиновых металлов. Вместе с близкими им по свойствам Аu и Ag они относятся к благородным или драгоценным металлам. Конфигурация их валентных электронов такова:

Ru Rh Pd

5s²4d⁶ 5s²4d⁷ 5s⁰4d¹⁰

Os Jr Pt

6s²5d⁶ 6s²5d⁷ 6s¹5d⁹

Наиболее сходство проявляют элементы в вертикальных диагоналях, являясь полными электронными аналогами.

Характерные степени окисления:

железо кобальт никель

+6,+3,+2, +3,+2 +3,+2

Ru Rh Pd

+8,+6,+4,+3 +3 +4 +2,+4

Os Jr Pt

+8,+6,+4 +4,+3 +2,+4,+6

Координационные числа: 6 и 4.