Автор текста – Анисимова Е.С. Из курса лекций по химии. См. таблицы.
Оксиды железа. Понятие, значение, минералы.
Значение железа
1. Железо – это основной материал для изготовления таких нужных для жизни вещей, как лопата, трактор, автомобиль, поезда и рельсы, танки и так далее.
2. Без железа не было бы ни мечей и другого оружия для защиты, ни инструментов для обработки земли.
3. Без железных инструментов (лопата, плуг, трактор) не удалось бы получить урожаи для питания и прокормить нужное число людей.
4. В природе бывает железо в чистом виде (самородное) – например, метеоритное железо.
5. Метеоритное железо попало на Землю из космоса – это долетевшая до Земли часть болида, которая не успела сгореть в атмосфере.
6. Но чаще всего железо в природе встречается не вы чистом виде, а в виде железных руд, из которых железо нужно «вытащить».
7. Железо получают из природных материалов, которые называются железными рудами.
8. Получение железа из руд требует высоких температур, то есть затраты энергии.
9. Источником энергии для выплавки железа было сжигание дров (деревьев) или угля, а теперь – электрическая энергия (от ТЭС, ГЭС, АЭС).
10. Часто железо делают с примесями углерода – такое железо называется чугуном или сталью.
11. Для повышения качества стали (прочности и т.д.) в неё добавляют другие металлы: никель, хром, молибден и т.д.
12. Пример. Если в танковую броню добавить молибден, то броня станет прочнее – её уже нельзя будет пробить с дальнего расстояния. Значит, у танкистов больше шансов остаться живыми.
Значит, эти вещи нужно знать, а чтобы знать – изучать уже известное и исследовать пока неизвестное! То есть заниматься наукой или нанимать кого-то для занятий наукой.
13. Отрасль промышленности, которая занимается выплавкой железа, называется чёрной металлургией.
14. Кроме чёрной, есть цветная металлургия – она производит остальные металлы (алюминий и т.д.).
15. Отрасль промышленности, которая занимается добычей железных руд (и не только) для чёрной металлургии (обычно в горах), называется горно-добывающей отраслью.
16. Поиском железных руд занимаются геологи.
17. Разработкой методов поиска, добычи и выплавки железа занимаются науки и учёные.
18. Изделия из железа часто разрушаются из-за контакта с воздухом (ржавеют).
Атомы и элементы
19. В природе есть атомы, а в атомах есть протоны.
20. Атомы с одинаковым числом протонов считаются атомами одного типа и относятся к одному химическому элементу.
21. Атом с одним протоном – это атом водорода (обозначается буквой Н).
Это не молекула водорода Н2!
22. Атом с 26-тью протонами – это атом железа.
23. Атом с восемью протонами – это атом кислорода (О). Не путать с молекулой О2!
24. Атомы с шестью протонами называют атомами химического элемента углерод.
Соединения с кислородом.
25. Атомы железа способны соединяться с атомами кислорода.
26. Соединения атомов железа с атомами кислорода называются оксидами железа.
27. Оксиды железа – твёрдые вещества (при н.у.).
28. Оксиды железа часто встречаются в природе.
29. Оксиды железа – основной источник железа для промышленности.
30. Оксиды железа – основные железные руды.
31. Кроме оксидов железа, рудами железа считаются также сульфиды железа.
32. Бывает соединение одного атома железа и одного атома кислорода.
33. Соединение из одного атома железа (Fe) и одного атома кислорода (О) обозначается как FeO и называется оксидом железа II.
34. Бывает соединение из двух атомов железа и трёх атомов кислорода.
35. Соединение из двух атомов железа (Fe) и трёх атомов кислорода обозначается как Fe2O3 и называется оксидом железа III.
36. Бывает как бы соединение из FeO и Fe2O3 – оно обозначается как Fe3O4 или FeO*Fe2O3.
37. В природе FeO есть в виде минерала вюстит.
38. В природе Fe2O3 есть в виде минерала гематит (красный железняк).
39. В природе Fe3O4 есть в виде минерала магнетит (бурый железняк).
40. Существует соединение из Fe2O3 и Н2О. – Оно обозначается как Fe2O3*Н2О.
41. В природе Fe2O3*Н2О есть в виде минерала лимонит.
42. Все оксиды железа можно использовать для получения железа.
43. Основная железная руда – это магнетит.
44. Кроме оксидов железа, в форме минералов есть сульфид железа (пирит), карбонат железа (сидерит), сочетания оксидов железа и других металлов (меди, вольфрама, марганца) и т.д.
45. Оксиды железа образуются и при контакте железа с кислородом воздуха или воды (см. ржавление).