техніці визначається не тільки його широким розповсюдженням в природі, а й поєднанням дуже цінних властивостей. Воно пластично, легко кується як в холодному, так і нагрітому стані, піддається прокатці, штампування і волочіння. Здатність розчиняти вуглець і інших елементи служить основою для отримання різноманітних залізних сплавів.
Залізо може існувати у вигляді двох кристалічних граток:?- І?-Об'емноцентрірованной кубічної (ОЦК) і гранецентрированной кубічної (ГЦК). Нижче 910 ° С стійко?-Fe з ОЦК-гратами (а=2,86645? При 20 ° С). Між 910 ° С і 1400 ° С стійка?-Модифікація з ГЦК-решіткою (а=3,64?). Вище 1400 ° С знову утворюється ОЦК-решітка?-Fe (a=2,94?), Стійка до температури плавлення (1539 ° С). ?-Fe феромагнітний аж до 769 ° С (точка Кюрі). Модифікації?-Fe і?-Fe парамагнітни.
Фізичні властивості заліза залежать від його чистоти. У промислових залізних матеріалах залозу, як правило, супроводжують домішки вуглецю, азоту, кисню, водню, сірки, фосфору. Навіть при дуже малих концентраціях ці домішки сильно змінюють властивості металу. Так, сірка викликає так званих красноломкость, фосфор хладноломкость; вуглець і азот зменшують пластичність, а водень збільшує крихкість заліза (т. н. воднева крихкість).
Хімічні властивості заліза. Конфігурація зовнішньої електронної оболонки атома 3d64s2. Залізо проявляє змінну валентність (найбільш стійкі з'єднання 2 - і 3-валентного заліза). З киснем Залізо утворює оксид (II) FeO, оксид (III) Fe 2 O 3 і оксид (II, III) Fe 3 O 4 (з'єднання FeO c Fe 2 O 3, що має структуру шпінелі). У вологому повітрі при звичайній температурі залізо покривається пухкої іржею (Fe 2 O 3 · nH 2 O). Внаслідок своєї пористості іржа не перешкоджає доступу кисню і вологи до металу і тому не оберігає його від подальшого окислення. В результаті різних видів корозії щорічно втрачаються мільйони тонн заліза. При нагріванні Заліза в сухому повітрі вище 200 ° С воно покривається найтоншої оксидною плівкою, яка захищає метал від корозії при звичайних температурах; це лежить в основі технічного методу захисту заліза - воронения. При нагріванні у водяній парі залізо окислюється з утворенням Fe 3 O 4 (нижче 570 ° С) або FeO (вище 570 ° С) і виділенням водню.
Нормальний електродний потенціал заліза у водних розчинах його солей для реакції Fe=Fe 2 + + 2 e складає - 0,44 в, а для реакції Fe=Fe 3 + + 3 e дорівнює - 0,036 в. Таким чином, в ряду активностей залізо стоїть лівіше водню. Воно легко розчиняється в розбавлених кислотах з виділенням Н 2 і утворенням іонів Fe 2 +. Своєрідно взаємодія заліза з азотною кислотою. Концентрована HNO 3 (щільність 1,45 г/см3) пасивує залізо внаслідок виникнення на його поверхні захисної оксидної плівки; більш розбавлена ??HNO 3 розчиняє залізо з утворенням іонів Fe 2 + або Fe 3 +, відновлюючись до NH 3 або N 2 і N 2 O. Розчини солей 2-валентного заліза на повітрі нестійкі - Fe 2 + поступово окислюється до Fe 3 +. Водні розчини солей заліза внаслідок гідролізу мають кислу реакцію. Додавання до розчинів солей Fe 3 + тіоціанат-іонів SCN-дає яскраву криваво-червоне забарвлення унаслідок виникнення Fe (SCN) 3 що дозволяє відкривати присутність 1 частини Fe 3 + приблизно в 106 частинах води. Для заліза характерне утворення комплексних сполук.
Фізичні та хімічні властивості нікелю. За звичайних умов нікель існує у вигляді b-модифікації, що має гранецентриров...
