Ферум 3 о 4 степень окисления: Fe3O4, степень окисления железа и кислорода в нем

Таблица менделеева — Электронный учебник K-tree

Электронный учебник

Периодический закон, открытый Д. И. Менделеевым был выражен в таблице. Периодическая таблица химических элементов, или таблица менделеева.

1

H

1.008

2

He

4.003

3

Li

6.938

4

Be

9.012

5

B

10.806

6

C

12.01

7

N

14.006

8

O

15.999

9

F

18.998

10

Ne

20.18

11

Na

22.99

12

Mg

24.304

13

Al

26.982

14

Si

28.084

15

P

30.974

16

S

32.059

17

Cl

35.446

18

Ar

39.948

19

K

39.098

20

Ca

40.078

21

Sc

44.956

22

Ti

47.867

23

V

50.942

24

Cr

51. 996

25

Mn

54.938

26

Fe

55.845

27

Co

58.933

28

Ni

58.693

29

Cu

63.546

30

Zn

65.38

31

Ga

69.723

32

Ge

72.63

33

As

74.922

34

Se

78.971

35

Br

79.901

36

Kr

83.798

37

Rb

85.468

38

Sr

87.62

39

Y

88.906

40

Zr

91.224

41

Nb

92.906

42

Mo

95.95

44

Ru

101.07

45

Rh

102.906

46

Pd

106.42

47

Ag

107.868

48

Cd

112.414

49

In

114.818

50

Sn

118.71

51

Sb

121.76

52

Te

127.6

53

I

126.904

54

Xe

131.293

55

Cs

132.905

56

Ba

137.327

57

La

138.905

72

Hf

178. 49

73

Ta

180.948

74

W

183.84

75

Re

186.207

76

Os

190.23

77

Ir

192.217

78

Pt

195.084

79

Au

196.967

80

Hg

200.592

81

Tl

204.382

82

Pb

207.2

83

Bi

208.98

58

Ce

140.116

59

Pr

140.908

60

Nd

144.242

62

Sm

150.36

63

Eu

151.964

64

Gd

157.25

65

Tb

158.925

66

Dy

162.5

67

Ho

164.93

68

Er

167.259

69

Tm

168.934

70

Yb

173.045

71

Lu

174.967

90

Th

232.038

91

Pa

231.036

92

U

238.029

В таблице менделеева колонки называются группами, строки называются периодами. Элементы в группах как правило имеют одинаковые электронные конфигурации внешних оболочек, например, благородные газы — последняя группа, имеют законченную электронную конфигурацию.

Как заполняется электронная конфигурация элементов подробно описано в статье

Скачать таблицу менделеева в хорошем качестве

© 2015-2022 — K-Tree.ru • Электронный учебник
По любым вопросам Вы можете связаться по почте [email protected]

Копия материалов, размещённых на данном сайте, допускается только по письменному разрешению владельцев сайта.

1.4. Химические свойства

1.4.1. Характерные степени окисления

Для железа характерны степени окисления железа — +2 и +3.

Степени окисления +2 соответствует чёрный оксид FeO и зелёный гидроксид Fe(OH)2. Они имеют основный характер. В солях Fe(+2) присутствует в виде катиона. Fe(+2) — слабый восстановитель.

Степени окисления +3 соответствуют красно-коричневый оксид Fe2O3 и коричневый гидроксид Fe(OH)3. Они носят амфотерный характер, хотя и кислотные, и основные свойства у них выражены слабо. Так, ионы Fe3+ нацело гидролизуются даже в кислой среде. Fe(OH)3 растворяется (и то не полностью), только в концентрированных щелочах. Fe2O3 реагирует со щелочами только при сплавлении, давая ферриты (формальные соли кислоты несуществующей в свободном виде кислоты HFeO2):

Железо (+3) чаще всего проявляет слабые окислительные свойства.

Степени окисления +2 и +3 легко переходят между собой при изменении окислительно-восстановительных условий.

Кроме того, существует оксид Fe3O4, формальная степень окисления железа в котором +8/3. Однако этот оксид можно также рассматривать как феррит железа (II) Fe+2(Fe+3O2)2.

Также существует степень окисления +6. Соответствующего оксида и гидроксида в свободном виде не существует, но получены соли — ферраты (например, K2FeO4). Железо (+6) находится в них в виде аниона. Ферраты являются сильными окислителями.

1.4.2. Свойства простого вещества

При хранении на воздухе при температуре до 200 °C железо постепенно покрывается плотной плёнкой оксида, препятствующего дальнейшему окислению металла. Во влажном воздухе железо покрывается рыхлым слоем ржавчины, который не препятствует доступу кислорода и влаги к металлу и его разрушению. Ржавчина не имеет постоянного химического состава, приближённо её химическую формулу можно записать как Fe2O3·xh3O.

С кислородом железо реагирует при нагревании. При сгорании железа на воздухе образуется оксид Fe3O4, при сгорании в чистом кислороде — оксид Fe2O3. Если кислород или воздух пропускать через расплавленное железо, то образуется оксид FeO. При нагревании порошка серы и железа образуется сульфид, приближённую формулу которого можно записать как FeS.

При нагревании железо реагирует с галогенами. Так как FeF3 нелетуч, железо устойчиво к действию фтора до температуры 200—300 °C. В хлоре железо горит (при температуре около 200 °C), при этом образуется коричневый летучий димер Fe2Cl6. Если взаимодействие железа и брома протекает при комнатной температуре или при нагревании и повышенном давлении паров брома, то образуется FeBr3. При нагревании FeCl3 и, особенно, FeBr3 отщепляют галоген и превращаются в галогениды железа(II). При взаимодействии железа и иода образуется иодид Fe3I8.

При нагревании железо реагирует с азотом, образуя нитрид железа Fe3N, с фосфором, образуя фосфиды FeP, Fe2P и Fe3P, с углеродом, образуя карбид Fe3C, с кремнием, образуя несколько силицидов, например, FeSi.

При повышенном давлении металлическое железо реагирует с оксидом углерода(II) CO, причём образуется жидкий, при обычных условиях легко летучий пентакарбонил железа Fe(CO)5. Известны также карбонилы железа составов Fe2(CO)9 и Fe3(CO)12. Карбонилы железа служат исходными веществами при синтезе железоорганических соединений, в том числе и ферроцена состава (η5-C5H5)2Fe.

Чистое металлическое железо устойчиво в воде и в разбавленных растворах щелочей. Железо не растворяется в холодных концентрированных серной и азотной кислотах из-за пассивации поверхности металла прочной оксидной плёнкой. Горячая концентрированная серная кислота, являясь более сильным окислителем, взаимодействует с железом.

С соляной и разбавленной (приблизительно 20%-й) серной кислотами железо реагирует с образованием солей железа(II):

При взаимодействии железа с приблизительно 70%-й серной кислотой при нагревании реакция протекает с образованием сульфата железа(III):

Рассчитайте степень окисления ${\\text{Fe}}$ в \\[{\\text{F}}{{\\text{e}}_3}{{\\text{O}}_4} \\]

Ответить

Проверено

225,9 тыс. + просмотров

Подсказка: Степень окисления атома в соединении определяется путем вычисления степени окисления других атомов в соединении. Атомы в своем элементарном состоянии имеют нулевую степень окисления. Они обычно пишутся в + или — сначала, затем пишется величина.

Полный пошаговый ответ: Число окисления также известно как степень окисления. Когда водород соединяется с неметаллом, его степень окисления составляет $ + 1$. В соединении с металлом его степень окисления $-1$.
Кислород имеет степень окисления \[ — 2\], но есть и исключения.
При суммировании степеней окисления в нейтральном соединении мы получаем нулевое значение.

В многоатомном ионе сумма степеней окисления равна заряду иона.
\[{\text{F}}{{\text{e}}_3}{{\text{O}}_4}\] не имеет заряда. Таким образом, это нейтральная молекула. Поэтому сумма степеней окисления железа и кислорода равна нулю. Есть три атома железа и 4 атома кислорода.
Общая степень окисления нейтрального соединения \[{\text{F}}{{\text{e}}_3}{{\text{O}}_4}\] равна нулю.
т.е. \[3 \times\] степень окисления железа $ + 4 \times $ степень окисления кислорода $ = 0$
Степень окисления кислорода равна \[ — 2\]
Нам нужно рассчитать степень окисления железа.
Пусть степень окисления железа равна х.
Следовательно, $3{\text{x}} + 4 \times — 2 = 0$
$3{\text{x}} — 8 = 0$
  $3{\text{x}} = 8 \\
  {\ text{x}} = \dfrac{8}{3} \\$
Следовательно, степень окисления железа равна $\dfrac{8}{3}$

Дополнительная информация:
Степени окисления используются для определения того, восстанавливается или окисляется элемент, путем проверки его степени окисления. В реакции, если степень окисления элемента уменьшается от реагентов к продукту, то это реакция восстановления. Если наоборот, то это реакция окисления.

Примечание: Степень окисления — это количество электронов, которые атом приобретает или теряет для образования химической связи. Нейтральные вещества имеют нулевую степень окисления. Например. \[{{\text{P}}_4}\], \[{{\text{S}}_8}\], ${{\text{O}}_2}$. Простые ионы имеют степень окисления, равную заряду иона.

Недавно обновленные страницы

В Индии по случаю бракосочетания фейерверк 12 класса химии JEE_Main

Щелочноземельные металлы Ba Sr Ca и Mg могут быть организованы 12 класса химии JEE_Main

Что из следующего имеет самый высокий электродный потенциал Химический класс 12 JEE_Main

Что из следующего является истинным пероксидом A rmSrmOrm2 Химический класс 12 JEE_Main

Какой элемент обладает наибольшим радиусом атомов Химический класс 11 JEE_Main

Фосфин получают из следующей руды А Кальций класса 12 по химии JEE_Main

В Индии по случаю бракосочетания фейерверков класс 12 по химии JEE_Main

Щелочноземельные металлы Ba Sr Ca и Mg могут быть отнесены к классу 12 по химии JEE_Main

Что из следующего имеет самый высокий электродный потенциал 12 класса химии JEE_Main

Что из перечисленного является истинным пероксидом A rmSrmOrm2 12 класса химии JEE_Main

Какой элемент обладает наибольшим атомным радиусом А класса 11 химии JEE_Main

Фосфин получают из следующей руды A Химический класс кальция 12 JEE_Main

Сомнительные тенденции

КОРРЕЛЯЦИЯ ПРОГНОЗИРОВАННЫЕ И ИЗМЕРЕННЫЕ СТАТЬИ ОКИСЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА В СМЕШАННЫХ ОКСИДАХ ЖЕЛЕЗА

Назад абстрагироваться индекс.

Х. Д. Розенфельд, Центр исследований и разработок DuPont, [email protected] В. Л. Гольштейн, DuPont Central Research & Development

Большая площадь поверхности изготавливаются железные катализаторы для каталитических реакций, таких как синтез аммиака. путем контролируемого восстановления прекурсоров оксида железа, полученных путем отверждения расплав Fe-O, образованный нагреванием до >1600°C магнетита или гематита, к которому часто добавляют железо. Они содержат смесь кристаллического магнетита (Фе ₃ O ₄ -) и слабокристаллический или аморфный вюстит (Fe _1-x O с x приблизительно равным экв. 0,05). Ключевой фактор в подготовке Сообщается, что железо с большой площадью поверхности представляет собой состав оксида железа. предшественник [1]. Чистые предшественники магнетита дают железные катализаторы с заметной меньшая площадь поверхности и активность, чем у смесей магнетита и вюстита. Настоящее исследование описывает текущую работу по измерению вариаций в средняя степень окисления Fe предшественников железооксидных катализаторов.

Магнетит и обе решетки вюстита получены из кубической кристаллической решетки анионы кислорода. В Fe ₃ O ₄ треть атомов железа находятся на междоузельных октаэдрических позициях как Fe ³⁺ и две трети находятся на тетраэдрических позициях, где они обмениваются валентностью между степени окисления +2 и +3. В идеализированном стехиометрическом «FeO» структура, Fe 9Ионы 0106 2+ располагаются на октаэдрических позициях, а в фактическая структура Fe _1-x O, некоторые из этих октаэдрических узлов компенсация вакансий и заряда из Fe ³⁺ на тетраэдре места. Для Fe ₂ O ₃ ионы кислорода образуют гексагональную замкнутую упакованная структура и катионы Fe ³⁺ расположены на октаэдрической места. Катионы Fe в тетраэдрических позициях вносят вклад в предкраевую особенность в спектрах К-края железа, связанных с 1s -> 3d. Сдвиг в краевое положение 4,61 эВ от Fe _1-x O до Fe ₂ O ₃ происходит в результате уменьшения среднего электрического заряда на катионах Fe около 0,10.

Настоящие исследования были выполнены на чистых оксидах железа: гематите [формальное среднее окисление Fe состояние +3,00], магнетит [+2,67] и вюстит [+2,11]. Магнетит-вюстит и магнетит-гематитовые смеси были приготовлены для получения материалов со средним Степени окисления Fe 2,24, 2,42, 2,54, 2,80 и 2,89.. Измеренный Спектры XAS были нормализованы путем подгонки областей перед краем и после края.