რკინა - ელემენტის ზოგადი მახასიათებლები, რკინის და მისი ნაერთების ქიმიური თვისებები. ატომებისა და იონების რადიუსის განსაზღვრა ატომის მაქსიმალური რადიუსი არის რკინა

სურათი 46. ნაწილაკების შეხება კრისტალში

კრისტალების შესასწავლად რენტგენის გამოყენება შესაძლებელს ხდის არა მხოლოდ ამ უკანასკნელის შიდა სტრუქტურის დადგენას, არამედ ნაწილაკების ზომის განსაზღვრას.წარმოქმნის კრისტალს - ატომებს ან იონებს.

იმის გასაგებად, თუ როგორ კეთდება ასეთი გამოთვლები, წარმოიდგინეთ, რომ ნაწილაკებს, საიდანაც კრისტალი აგებულია, სფერული ფორმა აქვთ და ერთმანეთთან კონტაქტში არიან. ამ შემთხვევაში შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ მანძილი ორი მეზობელი ნაწილაკების ცენტრებს შორის მათი რადიუსების ჯამის ტოლია (სურ. 46). თუ ნაწილაკები მარტივი ატომებია და მათ შორის მანძილი იზომება, ამით ატომის რადიუსი განისაზღვრება, აშკარად უდრის ნაპოვნი მანძილის ნახევარს. მაგალითად, იმის ცოდნა, რომ ნატრიუმის ლითონის კრისტალებისთვის გისოსის მუდმივია დუდრის 3.84 ანგსტრომს, ვხვდებით, რომ რადიუსი რნატრიუმის ატომი ტოლია.

სხვადასხვა იონების რადიუსის დადგენა გარკვეულწილად უფრო რთულია. აქ უკვე შეუძლებელია იონებს შორის მანძილის უბრალოდ გაყოფა შუაზე, რადგან იონების ზომები არ არის იგივე. მაგრამ თუ ერთ-ერთი იონის რადიუსი რცნობილია 1, მეორის რადიუსი რ 2 ადვილად იპოვება მარტივი გამოკლებით:

r 2 = დ - r 1

აქედან გამომდინარეობს, რომ სხვადასხვა იონების რადიუსის გამოსათვლელად კრისტალური მედის მუდმივების გამოყენებით, თქვენ უნდა იცოდეთ მინიმუმ ერთი იონის რადიუსი. მაშინ ყველა სხვა იონის რადიუსის პოვნა რთული აღარ იქნება.

ოპტიკური მეთოდების გამოყენებით შესაძლებელი გახდა საკმაოდ ზუსტად დადგინდეს ფტორის იონების რადიუსი F - (1,33 A) და ჟანგბადი O - (1,32 A); ეს რადიუსები ემსახურება როგორც საწყისი მნიშვნელობები სხვა იონების რადიუსების გაანგარიშებისას. მაგალითად, მაგნიუმის ოქსიდის MgO გისოსის მუდმივის განსაზღვრამ აჩვენა, რომ ის უდრის 2,1 ანგსტრომს. ჟანგბადის იონის რადიუსის გამოკლებით, ჩვენ ვიპოვით მაგნიუმის იონის რადიუსს:

2.1 - 1.32 = 0.78 Å

ნატრიუმის ფტორიდის ბადის მუდმივი არის 2,31 Å; ვინაიდან ფტორის იონის რადიუსი არის 1,33 ანგსტრომი, ნატრიუმის იონის რადიუსი ტოლი უნდა იყოს:

2,31 -1,33 = 0,98 Å

ნატრიუმის იონის რადიუსის და ნატრიუმის ქლორიდის გისოსის მუდმივის ცოდნით, ადვილია ქლორის იონის რადიუსის გამოთვლა და ა.შ.

ამ გზით განისაზღვრა თითქმის ყველა ატომისა და იონის რადიუსი.

ზოგადი წარმოდგენა ამ რაოდენობების ზომის შესახებ მოცემულია ცხრილში მოცემული მონაცემებით. 7.

მაგიდა 7

ზოგიერთი ელემენტის ატომებისა და იონების რადიუსი

როგორც ეს მონაცემები აჩვენებს, ლითონებში ატომების რადიუსი უფრო დიდია, ვიდრე იონების რადიუსი; მეტალოიდებში, პირიქით, იონების რადიუსი უფრო დიდია, ვიდრე ატომების რადიუსი.

ბროლის წარმომქმნელი იონების შედარებითი ზომები დიდ გავლენას ახდენს სივრცითი გისოსების სტრუქტურაზე. ასე, მაგალითად, ორი ძალიან მსგავსი ქიმიური ბუნებით - CsCl და NaCl, თუმცა, ქმნიან სხვადასხვა ტიპის გისოსებს და პირველ შემთხვევაში, თითოეული დადებითი იონი გარშემორტყმულია რვა უარყოფითი იონით, ხოლო მეორეში - მხოლოდ ექვსი. ეს განსხვავება აიხსნება იმით, რომ ცეზიუმის იონების ზომები

და ნატრიუმი არ არის იგივე. რიგი მოსაზრებები გვაიძულებს მივიღოთ, რომ იონები კრისტალში ისე უნდა იყოს განლაგებული, რომ ყოველი პატარა იონი, თუ ეს შესაძლებელია, მთლიანად ავსებს სივრცეს მის გარშემო არსებულ დიდ იონებს შორის და პირიქით; სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, უარყოფითი იონები, რომლებიც თითქმის ყოველთვის უფრო დიდია, ვიდრე პოზიტიური, რაც შეიძლება მჭიდროდ უნდა შემოიფარგლოს პოზიტიურ იონებს, წინააღმდეგ შემთხვევაში სისტემა არასტაბილური იქნება. ვინაიდან Cs + იონის რადიუსი არის 1,65 Å, ხოლო Na + იონი მხოლოდ 0,98 Å, აშკარაა, რომ უფრო მეტი Cl - იონი შეიძლება განთავსდეს პირველის გარშემო, ვიდრე მეორეს გარშემო.

კრისტალში თითოეული დადებითი იონის გარშემო არსებული უარყოფითი იონების რაოდენობას ეწოდება მოცემული გისოსის კოორდინაციის რიცხვი. სხვადასხვა კრისტალების სტრუქტურის შესწავლა აჩვენებს, რომ ყველაზე გავრცელებული საკოორდინაციო რიცხვებია 2, 3, 4, 6, 8 და 12.

კოორდინაციის რიცხვი დამოკიდებულია დადებითი იონის რადიუსის თანაფარდობაზე უარყოფითი იონის რადიუსთან: რაც უფრო ახლოს არის ეს თანაფარდობა ერთიანობასთან, მით მეტია კოორდინაციის რიცხვი. იონების კრისტალში მდებარე სფეროებად განხილვისას ყველაზე მკვრივი შეფუთვის მეთოდის მიხედვით, შესაძლებელია გამოვთვალოთ რა თანაფარდობით უნდა მივიღოთ დადებითი და უარყოფითი იონების რადიუსს შორის კონკრეტული საკოორდინაციო რიცხვი.

ქვემოთ მოცემულია გამოთვლილი თეორიულად უდიდესი კოორდინაციის რიცხვები მოცემული რადიუსის თანაფარდობისთვის.

ადვილია იმის დადასტურება, რომ ამ ცხრილიდან ნაპოვნი NaCl და CsCl საკოორდინაციო რიცხვები ზუსტად შეესაბამება ამ ნივთიერებების კრისტალებში იონების რეალურ განლაგებას.

რკინა, ისევე როგორც მისი მდებარეობა პერიოდულ სისტემაში. მოდით განვსაზღვროთ ამ ელემენტის ძირითადი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები და მისი გამოყენების სფეროები.

თანამდებობა PS-ში

რკინა მე-8 ჯგუფის d-ელემენტია (გვერდითი ქვეჯგუფი). მას აქვს ატომური ნომერი 26, ფარდობითი ატომური მასა 56 და მისი ატომი შეიცავს 26 პროტონს, 26 ელექტრონს და 30 ნეიტრონს. ამ ლითონს აქვს საშუალო ქიმიური აქტივობა და ავლენს შემცირების თვისებებს. დამახასიათებელი დაჟანგვის მდგომარეობები: +2, +3.

ატომის სტრუქტურის თავისებურებები

რა არის ელექტრონული უთო? თუ განვიხილავთ ელექტრონების განაწილებას ენერგიის დონეებზე, მივიღებთ შემდეგ ვარიანტს:

2e; 8e; მე-14; 2ე. რკინის ატომის ელექტრონული გარსის ეს სტრუქტურა მიუთითებს მის მდებარეობას მეორად ქვეჯგუფში და ადასტურებს მის წევრობას d-ოჯახის ელემენტებში.

ბუნებაში ყოფნა

რკინა ბუნებაში ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ქიმიური ელემენტია. დედამიწის ქერქში მისი პროცენტი დაახლოებით 5,1%-ია. მხოლოდ სამი ელემენტია მეტი რაოდენობით ჩვენი პლანეტის სიღრმეში: სილიციუმი, ალუმინი, ჟანგბადი.

რკინის საბადოები გვხვდება დედამიწის სხვადასხვა რეგიონში. ალქიმიკოსებმა აღმოაჩინეს ამ ლითონის ნაერთები ნიადაგში. რკინის წარმოებისას ირჩევენ მადნებს, რომლებშიც მისი შემცველობა 30 პროცენტს აღემატება.

მაგნიტური რკინის საბადო შეიცავს დაახლოებით სამოცდათორმეტ პროცენტს ლითონს. მაგნეტიტის ძირითადი საბადოები განლაგებულია კურსკის მაგნიტურ ანომალიაში, ისევე როგორც სამხრეთ ურალებში. სისხლძარღვებში რკინის პროცენტული მაჩვენებელი 65 პროცენტს აღწევს. ჰემატიტი აღმოაჩინეს კრივოი როგის რეგიონში.

მნიშვნელობა მცენარეებისა და ცხოველებისთვის

რა როლს ასრულებს რკინა ცოცხალ ორგანიზმებში? ატომის სტრუქტურა ხსნის მის შემცირების თვისებებს. ეს ქიმიური ელემენტი აძლევს მას დამახასიათებელ წითელ ფერს. დაახლოებით სამი გრამი სუფთა რკინა, რომლის უმეტესი ნაწილი შედის ჰემოგლობინში, გვხვდება ზრდასრულ სხეულში. ძირითადი დანიშნულებაა ფილტვებიდან ქსოვილებში აქტიური ჟანგბადის გადატანა, ასევე მიღებული ნახშირორჟანგის მოცილება.

მცენარეებსაც ეს ლითონი სჭირდებათ. როგორც ციტოპლაზმის ნაწილი, ის აქტიურ მონაწილეობას იღებს ფოტოსინთეზის პროცესებში. თუ მცენარეს არ აქვს საკმარისი რკინა, მისი ფოთლები თეთრია. რკინის მარილებით მინიმალური განაყოფიერებით მცენარის ფოთლები მწვანე ხდება.

ფიზიკური თვისებები

ჩვენ შევხედეთ რკინის ატომის სტრუქტურას. დიაგრამა ადასტურებს, რომ ამ ელემენტს აქვს მეტალის ბრწყინვალება (არსებობს ვალენტური ელექტრონები). ვერცხლისფერ-თეთრ ლითონს აქვს საკმაოდ მაღალი დნობის წერტილი (1539 გრადუსი ცელსიუსი). მისი კარგი ელასტიურობის გამო, ამ ლითონის ადვილად შემოხვევა, შტამპი და გაყალბება შესაძლებელია.

რკინისთვის დამახასიათებელი მაგნიტიზაციისა და დემაგნიტიზაციის უნარმა მას შესანიშნავი მასალა გახადა მძლავრი ელექტრომაგნიტების ბირთვების წარმოებისთვის სხვადასხვა მოწყობილობებსა და ელექტრო მანქანებში.

რამდენად აქტიურია რკინა? ატომის სტრუქტურა გვიჩვენებს ორი ელექტრონის არსებობას გარე დონეზე, რომლებიც დათმობენ ქიმიური რეაქციის დროს. მისი სიხისტისა და სიმტკიცის გასაზრდელად, ხორციელდება ლითონის დამატებითი გორვა და გამკვრივება. ასეთ პროცესებს არ ახლავს ატომის სტრუქტურის ცვლილება.

რკინის ტიპები

რკინის ატომის ელექტრონული სტრუქტურა, რომლის დიაგრამაც ზემოთ იყო განხილული, ხსნის მის ქიმიურ მახასიათებლებს. კომერციულად სუფთა ლითონში, რომელიც არის დაბალნახშირბადოვანი ფოლადი, მთავარი კომპონენტია რკინა. ნახშირბადის დაახლოებით 0,04 პროცენტი გამოვლინდა, როგორც მინარევები; ასევე იყო ფოსფორი, აზოტი და გოგირდი.

ქიმიურად სუფთა რკინა თავისი გარე პარამეტრებით პლატინის მსგავსია. მას აქვს გაზრდილი წინააღმდეგობა კოროზიის პროცესების მიმართ და მდგრადია მჟავების მიმართ. სუფთა ლითონში მინარევების ოდნავი შეყვანით, მისი უნიკალური მახასიათებლები ქრება.

ქვითრის ვარიანტები

ალუმინის და რკინის ატომების სტრუქტურა მიუთითებს იმაზე, რომ ამფოტერული ალუმინი მიეკუთვნება ძირითად ქვეჯგუფს და მისი გამოყენების შესაძლებლობას რკინის მისი ოქსიდებისგან გამოყოფის პროცესში. ალუმინოთერმია, რომელიც ხორციელდება მაღალ ტემპერატურაზე, საშუალებას იძლევა სუფთა ლითონის იზოლირება ბუნებრივი მადნებისაგან. ალუმინის გარდა, ნახშირბადი (2) და ნახშირი არჩეულია როგორც ძლიერი შემცირების აგენტები.

ქიმიური თვისებების მახასიათებლები

რა ქიმიური თვისებები აქვს რკინას? ატომის სტრუქტურა ხსნის მის შემცირების აქტივობას. რკინა ხასიათდება ნაერთების ორი სერიის წარმოქმნით, რომლებსაც აქვთ ჟანგვის მდგომარეობა +2, +3.

ნოტიო ჰაერში ხდება ლითონის ჟანგის (კოროზიის) პროცესი, რის შედეგადაც წარმოიქმნება რკინის ჰიდროქსიდი (3). გაცხელებული რკინის მავთული რეაგირებს ჟანგბადთან და წარმოქმნის რკინის (2,3) ოქსიდის შავ ფხვნილს, რომელსაც რკინის ოქსიდი ეწოდება.

მაღალ ტემპერატურაზე ლითონს შეუძლია წყლის ორთქლთან ურთიერთქმედება, შერეული ოქსიდის ფორმირება. პროცესს თან ახლავს წყალბადის გამოყოფა.

რეაქცია არალითონებთან ხდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც საწყისი კომპონენტები წინასწარ გაცხელებულია.

რკინა შეიძლება გაიხსნას განზავებულ გოგირდის ან მარილმჟავებში ნარევის წინასწარ გაცხელების გარეშე. კონცენტრირებული გოგირდოვანი და მარილმჟავები ამ ლითონს პასივირებს.

რა სხვა ქიმიური თვისებები აქვს რკინას? მოცემული ელემენტის ატომური სტრუქტურა მიუთითებს მის საშუალო აქტივობაზე. ამას ადასტურებს რკინის განლაგება ძაბვის სერიაში წყალბადამდე (H2). შესაბამისად, მას შეუძლია მარილებიდან გადააადგილოს ყველა ლითონი, რომელიც მდებარეობს მარჯვნივ ბეკეტოვის სერიაში. ამრიგად, სპილენძის (2) ქლორიდთან რეაქციისას, რომელიც ხორციელდება გაცხელებით, გამოიყოფა სუფთა სპილენძი და მიიღება რკინის ქლორიდის (2) ხსნარი.

გამოყენების სფეროები

მთელი რკინის უმეტესი ნაწილი გამოიყენება რკინისა და ფოლადის წარმოებაში. თუჯში ნახშირბადის პროცენტი 3-4 პროცენტია, ფოლადში - არაუმეტეს 1,4 პროცენტისა. ეს არალითონი მოქმედებს როგორც ელემენტი, რომელიც ზრდის კავშირის სიძლიერეს. გარდა ამისა, მას აქვს დადებითი გავლენა შენადნობების კოროზიულ თვისებებზე და ზრდის მასალის წინააღმდეგობას ამაღლებული ტემპერატურის მიმართ.

ვანადიუმის დანამატები აუცილებელია ფოლადის მექანიკური სიმტკიცის გასაზრდელად. ქრომი ზრდის წინააღმდეგობას აგრესიული ქიმიკატების მიმართ.

ამ ქიმიური ელემენტის ფერომაგნიტურმა თვისებებმა ის პოპულარული გახადა სამრეწველო დანადგარებში, რომლებიც მოიცავს ელექტრომაგნიტებს. გარდა ამისა, რკინამ იპოვა მისი გამოყენება სუვენირების ინდუსტრიაში. მისგან მზადდება სხვადასხვა სუვენირები, როგორიცაა ფერადი მაცივრის მაგნიტები.

სიძლიერე და მოქნილობა საშუალებას აძლევს ლითონის გამოყენებას ჯავშნისა და სხვადასხვა ტიპის იარაღის შესაქმნელად.

რკინის ქლორიდი (3) გამოიყენება წყლის მინარევებისაგან გასაწმენდად. მედიცინაში ელემენტი 26 გამოიყენება ისეთი დაავადებების სამკურნალოდ, როგორიცაა ანემია. თუ სისხლის წითელი უჯრედების ნაკლებობაა, დაღლილობა ჩნდება სწრაფად და კანი ხდება არაბუნებრივად ფერმკრთალი. რკინის დანამატები ხელს უწყობს ამ პრობლემის აღმოფხვრას და ორგანიზმს სრულ აქტივობას უბრუნებს. რკინას განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს ფარისებრი ჯირკვლისა და ღვიძლის აქტივობისთვის. ადამიანის ორგანიზმში სერიოზული პრობლემების თავიდან ასაცილებლად საკმარისია ამ ლითონის დაახლოებით 20 მგ დღეში მოხმარება.

სახელმძღვანელო დავალება ლაბორატორია პრაქტიკული სამეცნიერო ისტორიები წასაკითხად

გაგრძელება. იხილეთ No4–14, 16–28, 30–34, 37–44, 47, 48/2002;
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22/2003

§ 5.3 ნივთიერება
კრისტალურ მდგომარეობაში

(გაგრძელება)

ლაბორატორიული კვლევა

1. ბირთვთაშორისი მანძილის განსაზღვრა კრისტალურ რკინაში.

ამ ექსპერიმენტულ ნაშრომში თქვენ გაეცნობით ლითონის სიმკვრივის განსაზღვრას - ძალიან მნიშვნელოვანი მახასიათებელი, რომლის წყალობითაც შეგიძლიათ განსაჯოთ, მაგალითად, ლითონის პროდუქტის შემადგენლობა და დამზადების დრო.
როდის და ვისგან გაჩნდა ძახილი „ევრიკა!“? ძველი ბერძენი მეცნიერი არქიმედეს დაიბადა სირაკუზაში (კუნძული სიცილია) ჩვენს წელთაღრიცხვამდე 287 წელს. ე. და მოკლა რომაელი ჯარისკაცი მე-2 პუნიკური ომის დროს ქალაქის აღებისას. არქიმედეს ბოლო სიტყვები: „არ შეეხოთ ჩემს ნახატებს“. არქიმედეს მიეწერება ფრაზა: "მომეცი ადგილი, რომ დავდგე და მე გადავძრავ დედამიწას". არქიმედესმა სირაკუზანელი მმართველის იერონის მსხვერპლშეწირვის გვირგვინში ოქროსა და ვერცხლის რაოდენობის განსაზღვრის პრობლემის გადაწყვეტა მაშინ, როცა ის აბაზანას იღებდა. ის სახლში შიშველი გაიქცა და ყვიროდა "ევრიკა!", რაც ნიშნავს "იპოვეს!" ეცადეთ, ყველაზე ზოგადი სიტყვებით გითხრათ, როგორ დაამტკიცა არქიმედესმა, რომ გვირგვინში მეტი ვერცხლი იყო, ვიდრე საჭირო იყო.

თქვენ ხართ ნამდვილი სამეცნიერო შესწავლის პროცესში!
სამუშაოს ასრულებს 2-4 კაციანი მცირე ჯგუფი. ყურადღებით წაიკითხეთ სამუშაოს აღწერა, შეადგინეთ დეტალური ექსპერიმენტული გეგმა (ლითონის ნიმუშით და საზომი შუშით) და წინასწარ გადაანაწილეთ პასუხისმგებლობები (ვინ რას გააკეთებს).
ექსპერიმენტი შედგება ლითონის სიმკვრივის განსაზღვრისგან, რაც ავოგადროს რიცხვის გამოყენებით საშუალებას იძლევა გამოვთვალოთ ბირთვთაშორისი მანძილი, ანუ კრისტალში ან მოლეკულაში ატომების ბირთვებს შორის მანძილი. ეს მანძილი ამ ნივთიერების ერთ-ერთი მუდმივი მახასიათებელია.

ატომების და მოლეკულების ზომები გამოიხატება სხვადასხვა ერთეულებში: სანტიმეტრებში (სმ), ნანომეტრებში.
(1 ნმ = 1 10 -9 მ) და პიკომეტრები (1 სთ = 1 10 -12 მ). ადრე ფართოდ გამოიყენებოდა სიგრძის არასისტემური ერთეული, ანგსტრომი.

აიღეთ ლითონის ნაჭერი (რკინა, სპილენძი, ალუმინი, ტყვია), მაგალითად, რკინის ბურთი დიდი საკისრიდან. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ სქელი რკინის ლურსმანი, რომელსაც ჯერ მისი თავი მოაჭერით და ცილინდრის გასაკეთებლად მიუთითეთ. აწონით განსაზღვრეთ აღებული ლითონის მასა.
განსაზღვრეთ იმავე ლითონის გაზომილი მასის მოცულობა. თუ არსებულ მეტალს აქვს ჩვეულებრივი გეომეტრიული ფიგურის ფორმა - კუბი, ბურთი, ცილინდრი ან სხვა, გაზომეთ მისი ზომები სახაზავი ან კალიპერი. მათემატიკური ცოდნის გამოყენებით გამოთვალეთ სამუშაო ნაწილის მოცულობა.

შეგიძლიათ აიღოთ მანქანის დიდი კაკალი ან ხრახნი, ან ტყვიის კაბელის ლენტის ნაჭერი. არ არის აუცილებელი ლითონის ერთი ნაჭრის სახით აღება, შეგიძლიათ აიღოთ ერთი მუჭა ლურსმანი, პატარა ბურთულები, გასროლა და ა.შ. თუ თქვენ გაქვთ ლითონის ნაჭერი არარეგულარული ფორმის ან პატარა ნაჭრები (ბურთები, ხრახნები, თხილი. ლურსმნები, ქაღალდის სამაგრები და ა.შ., დამზადებული ერთი ლითონისგან და არა შენადნობისგან), თქვენ თავად უნდა შესთავაზოთ გზა ცნობილი მასის ლითონის მოცულობის დასადგენად (უკვე მოახერხეთ ერთი მუჭა ან ლითონის ნაჭრების აწონვა. არაფრის დაკარგვის გარეშე?).
თქვენ შეგიძლიათ ამის გაკეთება. საზომი ცილინდრი დაახლოებით ნახევრამდე შეავსეთ წყლით და ჩაწერეთ მისი მოცულობა (უფრო ზუსტად!). მოათავსეთ ლითონის ნაჭრები წყლის ცილინდრში, სანამ წყალი არ დაფარავს მეტალს და ჩაწერეთ წყლისა და ლითონის მიღებული მოცულობა. რა არის ლითონის მოცულობა? შეიძლება მოხდეს, რომ წყალი ნაკლები იყოს და მთელ მეტალს არ დაფაროს. რა უნდა გააკეთოს მაშინ? Იფიქრე ამაზე.
ჩაასხით ზუსტად ცნობილი მოცულობის წყალი სხვა საზომ ცილინდრში და ჩაასხით ცილინდრში იმდენი წყალი, რომ დაფაროს ლითონი. ჩაწერეთ წყლის დონის პოზიციები ორივე ცილინდრში. ახლა თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ წყლის მოცულობა ცილინდრში მეტალთან ერთად და წყლისა და ლითონის მიერ დაკავებული მოცულობა. იპოვეთ ლითონის მოცულობა და, მისი მასის ცოდნით, განსაზღვრეთ მისი სიმკვრივე.

შემდეგი, გამოთვალეთ მოცულობა, რომელიც შეესაბამება ლითონის ატომების ავოგადროს რაოდენობას. განსაზღვრეთ მოცულობა თითო ატომზე და გამოთვალეთ ბირთვთაშორისი მანძილი, გაუტოლეთ მას ატომის შემცველი კუბის კიდის სიგრძეს.
გაითვალისწინეთ, რომ ბირთვთაშორისი მანძილების განსაზღვრის ეს მეთოდი სავარაუდოა. მიუხედავად ამისა, ამ მეთოდით გამოთვლილი ლითონის კრისტალებში ბირთვთაშორისი მანძილი კარგად ემთხვევა სხვა მეთოდებით მიღებულ მანძილებს.
რკინის ნაცვლად შეგიძლიათ აიღოთ სხვა ლითონები - სპილენძი, ტყვია, თუნდაც ოქრო და ვერცხლი.

როგორ განვსაზღვროთ ერთი ატომის ზომა, მაგალითად, რკინის? იცით თუ არა, რომ 1 მოლ Fe-ს აქვს მასა
55,845 გ; რკინის სიმკვრივე ადრე განისაზღვრა ექსპერიმენტულად. (საცნობარო მონაცემებით, კრისტალურ რკინას აქვს სიმკვრივე = 7,87 გ/სმ3). გამოვთვალოთ 1 მოლი რკინის მოცულობა:

55,845 (გ)/7,87 (გ/სმ3) = 7,1 სმ3.

მოდით განვსაზღვროთ ერთი ატომის მოცულობა რკინის კრისტალურ სტრუქტურაში. ამისათვის გაყავით 1 მოლი ატომის მოცულობა (მოლური მოცულობა) ატომების ავოგადროს რაოდენობაზე:

7,1 (სმ 3)/6,02 1023 = 1,18 10 –23 სმ 3.

ამრიგად, კრისტალში რკინის ატომის დიამეტრი არის დაახლოებით 0.000000023 სმ. ეს არის ბირთვთაშორისი მანძილი. შედეგად მიღებული რიცხვი არ არის იზოლირებული ატომის დიამეტრი, რადგან ატომების ელექტრონული გარსები ძალიან ბუნდოვანი კიდეებით ღრუბლების მსგავსია. ქიმიისა და ფიზიკის მკაცრ სამეცნიერო ლიტერატურაში არ გამოიყენება გამოთქმები "ატომის დიამეტრი" ან "ატომის რადიუსი", არამედ ტერმინი "ბირთვშორისი მანძილი" და აღნიშვნა. ლ("ალე"). რატომ არის რკინის ატომის დიამეტრი დდა მისი ბირთვთაშორისი მანძილი ლტოლები არიან, თქვენთვის გასაგები გახდება ნახ. 5.6. საცნობარო მონაცემების მიხედვით, რკინის ატომის რადიუსი არის 124,1 pm = 1,24 10 –8 სმ, ამიტომ ბირთვთაშორისი მანძილი არის 2,48 10 –8 სმ.

გამოხატეთ ბირთვთაშორისი მანძილი კრისტალურ რკინაში სხვადასხვა საზომი ერთეულებით.

2. სხვა ელემენტების ბირთვთაშორისი მანძილების შესწავლა

მოდით მივყვეთ ბირთვთაშორისი მანძილების ცვლილებას მე-4 პერიოდის ელემენტების მაგალითის გამოყენებით, რომლებიც კრისტალურ მდგომარეობაში არიან (ჩვეულ ტემპერატურაზე):

დახაზეთ ბირთვთაშორისი მანძილების ცვლილებების გრაფიკი კალიუმიდან სელენში გადასვლისას. თუ მოახერხებთ ბირთვულ დისტანციებზე ცვლილებების მიმდინარეობის ახსნას, მაშინ გაიგებთ D.I. მენდელეევის ელემენტების პერიოდული ცხრილის აგების ზოგიერთ მახასიათებელს.
თუ მომავალში მოგიწევთ სხვადასხვა ლითონების შენადნობების მომზადება, მაშინ ინფორმაცია ატომების რადიუსების შესახებ დაგეხმარებათ წინასწარ განსაზღვროთ შენადნობების თვისებები.
ლითონის შენადნობები არის მყარი სისტემები, რომლებიც წარმოიქმნება ორი ან მეტი ლითონისგან (ასევე ლითონებისა და არალითონებისგან). შენადნობებს აქვთ უკეთესი თვისებები მათ შემადგენელ ლითონებთან შედარებით. შენადნობების ერთი კლასიფიკაცია ემყარება შენადნობის შემადგენელი ფაზების რაოდენობას. თუ შენადნობში მხოლოდ ერთი ფაზაა, მაშინ ეს არის ერთფაზიანი სისტემა, ან ერთი ლითონის მყარი ხსნარი მეორეში.
მოდით ვთქვათ რამდენიმე სიტყვა მყარი გადაწყვეტილებების შესახებ. იშვიათად შეინიშნება ლითონების სრული ურთიერთხსნადობა ნებისმიერი თანაფარდობით. ეს შეიძლება მოხდეს კომპონენტებით, რომლებიც მსგავსია თვისებებით. მაგალითად, ოქრო და ვერცხლი შეიძლება დაიშალოს ერთმანეთში ნებისმიერი თანაფარდობით, რადგან ისინი ერთ ქვეჯგუფში არიან და მათი ატომების ზომები ახლოსაა (1,442 10 –8 და 1,444 10 –8 სმ, შესაბამისად).
მყარი ხსნარი - ცვლადი შემადგენლობის ფაზა, რომელშიც სხვადასხვა ელემენტების ატომები განლაგებულია საერთო კრისტალურ ბადეში. არსებობს მყარი გადაწყვეტილებები ცვლილება და განხორციელება .
შემცვლელი მყარი ხსნარი იქმნება, როდესაც გახსნილი ლითონის ატომები განლაგებულია გამხსნელი ლითონის გისოსების დასახლებულ ადგილებში (კვანძებში). ასეთ ხსნარებში ატომების რადიუსი განსხვავდება ერთმანეთისგან არაუმეტეს 15%-ით (რკინის შენადნობებისთვის - არაუმეტეს 8%). იწინასწარმეტყველეთ, თუ რა მყარი ხსნარები შეიძლება წარმოიქმნას ზემოაღნიშნული ლითონებით.შემცვლელი მყარი ხსნარების წარმოქმნის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მოთხოვნაა ის, რომ ლითონები ელექტროქიმიურად მსგავსი უნდა იყოს, ანუ ისინი არ უნდა იყვნენ ძალიან შორს ერთმანეთისგან ძაბვის სერიაში (უფრო ზუსტად, ელექტროდის პოტენციალის სერიაში).
ინტერსტიციული მყარი ხსნარი იქმნება იმის შედეგად, რომ დაშლილი ლითონის ატომები განლაგებულია სიცარიელეებში კრისტალური მედის დასახლებულ ადგილებს (კვანძებს) შორის. გამხსნელი ლითონის ატომების ზომა არ უნდა იყოს გამხსნელი ლითონის ატომის ზომის 63%-ზე მეტი.

რკინა(ლათ. Ferrum), Fe, პერიოდული სისტემის VIII ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 26, ატომური მასა 55,847. ელემენტის როგორც ლათინური, ასევე რუსული სახელების წარმოშობა მკაფიოდ არ არის დადგენილი. ბუნებრივი რკინა არის ოთხი ნუკლიდის ნაზავი მასობრივი ნომრებით 54 (ბუნებრივი ნარევის შემცველობა წონით 5,82%), 56 (91,66%), 57 (2,19%) და 58 (0,33%). ორი გარე ელექტრონული ფენის კონფიგურაცია არის 3s 2 p 6 d 6 4s 2. როგორც წესი, ქმნის ნაერთებს ჟანგვის მდგომარეობებში +3 (III ვალენტობა) და +2 (ვალენტობა II). ასევე ცნობილია ნაერთები რკინის ატომებით ჟანგვის მდგომარეობებში +4, +6 და ზოგიერთი სხვა.

მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში რკინა შედის VIIB ჯგუფში. მეოთხე პერიოდში, რომელსაც რკინაც მიეკუთვნება, ამ ჯგუფში, რკინის გარდა, შედის კობალტი (Co) და ნიკელი (Ni). ეს სამი ელემენტი ქმნის ტრიადას და აქვს მსგავსი თვისებები.

ნეიტრალური რკინის ატომის რადიუსია 0,126 ნმ, Fe 2+ იონის რადიუსი 0,080 ნმ, ხოლო Fe 3+ 0,067 ნმ. რკინის ატომის თანმიმდევრული იონიზაციის ენერგიებია 7,893, 16,18, 30,65, 57, 79 ევ. ელექტრონის აფინურობა 0,58 ევ. პაულინგის სკალის მიხედვით, რკინის ელექტრონეგატიურობა არის დაახლოებით 1,8.

მაღალი სისუფთავის რკინა არის მბზინავი ვერცხლისფერი ნაცრისფერი, დრეკადი ლითონი, რომელიც კარგად ერგება სხვადასხვა მექანიკური დამუშავების მეთოდებს.

ფიზიკური და ქიმიური თვისებები:ოთახის ტემპერატურიდან 917°C-მდე ტემპერატურაზე, ასევე 1394-1535°C ტემპერატურულ დიაპაზონში არის -Fe კუბური სხეულზე ორიენტირებული გისოსით, ოთახის ტემპერატურაზე გისოსის პარამეტრი. ა= 0,286645 ნმ. 917-1394°C ტემპერატურაზე, -Fe კუბური გისოსებით T სტაბილურია ( ა= 0,36468 ნმ). ოთახის ტემპერატურაზე 769°C-მდე (ე.წ. კურიის წერტილი), რკინას აქვს ძლიერი მაგნიტური თვისებები (ამბობენ, რომ ფერომაგნიტურია); უფრო მაღალ ტემპერატურაზე რკინა იქცევა პარამაგნიტის სახით. ზოგჯერ პარამაგნიტური -Fe კუბური სხეულზე ორიენტირებული გისოსებით, სტაბილური 769-დან 917°C ტემპერატურაზე, ითვლება რკინის მოდიფიკაციად, ხოლო -Fe, სტაბილურად მაღალ ტემპერატურაზე (1394-1535°C) ეწოდება შესაბამისად. ტრადიცია -Fe (რკინის ოთხი მოდიფიკაციის არსებობის შესახებ იდეები გაჩნდა მაშინ, როდესაც რენტგენის დიფრაქციული ანალიზი ჯერ არ არსებობდა და არ არსებობდა ობიექტური ინფორმაცია რკინის შიდა სტრუქტურის შესახებ). დნობის წერტილი 1535°C, დუღილის წერტილი 2750°C, სიმკვრივე 7.87 გ/სმ 3. Fe 2+ /Fe 0 წყვილის სტანდარტული პოტენციალი არის 0.447V, Fe 3+ /Fe 2+ წყვილი არის +0.771V.

ჰაერში 200°C-მდე ტემპერატურაზე შენახვისას რკინა თანდათან იფარება ოქსიდის მკვრივი ფენით, რაც ხელს უშლის ლითონის შემდგომ დაჟანგვას. ტენიან ჰაერში რკინა იფარება ჟანგის ფხვიერი ფენით, რაც ხელს არ უშლის ჟანგბადისა და ტენის წვდომას მეტალზე და მის განადგურებას. ჟანგს არ აქვს მუდმივი ქიმიური შემადგენლობა; დაახლოებით მისი ქიმიური ფორმულა შეიძლება დაიწეროს Fe 2 O 3 xH 2 O.

გაცხელებისას რკინა რეაგირებს ჟანგბადთან (O). როდესაც რკინა იწვის ჰაერში, წარმოიქმნება Fe 2 O 3 ოქსიდი, ხოლო როდესაც რკინა იწვის სუფთა ჟანგბადში, წარმოიქმნება Fe 3 O 4 ოქსიდი. თუ ჟანგბადი ან ჰაერი გადადის გამდნარ რკინაში, წარმოიქმნება FeO ოქსიდი. გოგირდის (S) და რკინის ფხვნილის გაცხელებისას წარმოიქმნება სულფიდი, რომლის სავარაუდო ფორმულა შეიძლება დაიწეროს როგორც FeS.

გაცხელებისას რკინა რეაგირებს ჰალოგენებთან. ვინაიდან FeF 3 არამდგრადია, რკინა მდგრადია ფტორის მიმართ (F) 200-300°C ტემპერატურამდე. როდესაც რკინა ქლორირებულია (დაახლოებით 200°C ტემპერატურაზე), იქმნება აქროლადი FeCl3. თუ რკინისა და ბრომის (Br) ურთიერთქმედება ხდება ოთახის ტემპერატურაზე ან გათბობით და ბრომის ორთქლის წნევის მომატებით, წარმოიქმნება FeBr 3. გაცხელებისას FeCl 3 და, განსაკუთრებით, FeBr 3 ყოფს ჰალოგენს და გადაიქცევა რკინის (II) ჰალოგენად. როდესაც რკინა და იოდი (I) ურთიერთობენ, წარმოიქმნება იოდიდი Fe 3 I 8.

როდესაც თბება, რკინა რეაგირებს აზოტთან (N), წარმოქმნის რკინის ნიტრიდს Fe 3 N, ფოსფორთან (P), წარმოქმნის ფოსფიდებს FeP, Fe 2 P და Fe 3 P, ნახშირბადთან (C), წარმოქმნის კარბიდს Fe 3 C, სილიციუმს. (Si), წარმოქმნის რამდენიმე სილიციდს, მაგალითად FeSi.

ამაღლებული წნევის დროს მეტალის რკინა რეაგირებს ნახშირბადის მონოქსიდთან CO და თხევადი, ნორმალურ პირობებში, წარმოიქმნება უაღრესად აქროლადი რკინის პენტაკარბონილ Fe(CO) 5. ცნობილია აგრეთვე რკინის კარბონილები Fe 2 (CO) 9 და Fe 3 (CO) 12. რკინის კარბონილები ემსახურება როგორც საწყისი მასალებს ორგანული ნაერთების სინთეზში, მათ შორის ფეროცენის შემადგენლობაში.

სუფთა მეტალის რკინა სტაბილურია წყალში და განზავებულ ტუტე ხსნარებში. რკინა არ იხსნება კონცენტრირებულ გოგირდის და აზოტის მჟავებში, რადგან ძლიერი ოქსიდის ფირი ააქტიურებს მის ზედაპირს.

რკინა რეაგირებს მარილწყალთან და განზავებულ (დაახლოებით 20%) გოგირდმჟავებთან და წარმოქმნის რკინის (II) მარილებს:

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2

Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2

როდესაც რკინა რეაგირებს დაახლოებით 70% გოგირდმჟავასთან, რეაქცია მიმდინარეობს რკინის (III) სულფატის წარმოქმნით:

2Fe + 4H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 4H 2 O

რკინის (II) ოქსიდს FeO-ს აქვს ძირითადი თვისებები; ფუძე Fe(OH) 2 შეესაბამება მას. რკინის (III) ოქსიდი Fe 2 O 3 სუსტად ამფოტერულია; მას ემთხვევა კიდევ უფრო სუსტი ფუძე ვიდრე Fe(OH) 2, Fe(OH) 3, რომელიც რეაგირებს მჟავებთან:

2Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

რკინის (III) ჰიდროქსიდი Fe(OH) 3 ავლენს სუსტად ამფოტერულ თვისებებს; მას შეუძლია რეაგირება მხოლოდ ტუტეების კონცენტრირებულ ხსნარებთან:

Fe(OH) 3 + KOH = K

შედეგად მიღებული რკინის (III) ჰიდროქსო კომპლექსები მდგრადია ძლიერ ტუტე ხსნარებში. როდესაც ხსნარები წყლით არის განზავებული, ისინი ნადგურდებიან და რკინის (III) ჰიდროქსიდი Fe(OH) 3 იშლება.

ხსნარებში რკინის (III) ნაერთები მცირდება მეტალის რკინით:

Fe + 2FeCl 3 = 3 FeCl 2

რკინის (II) მარილების წყალხსნარების შენახვისას შეინიშნება რკინის (II) დაჟანგვა რკინამდე (III):

4FeCl 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH)Cl 2

წყალხსნარებში არსებული რკინის (II) მარილებიდან ყველაზე სტაბილურია მორის მარილი ორმაგი ამონიუმი და რკინის (II) სულფატი (NH 4) 2 Fe (SO 4) 2 6H 2 O.

რკინას (III) შეუძლია შექმნას ორმაგი სულფატები ერთჯერადი დამუხტული კათიონებით, როგორიცაა ალუმი, მაგალითად, KFe(SO 4) 2 რკინა-კალიუმის ალუმი, (NH 4) Fe(SO 4) 2 რკინის ამონიუმის ალუმი და ა.შ.

როდესაც აირისებრი ქლორი (Cl) ან ოზონი მოქმედებს რკინის (III) ნაერთების ტუტე ხსნარებზე, წარმოიქმნება რკინის (VI) ფერატიული ნაერთები, მაგალითად, კალიუმის ფერატი (VI) (K): K 2 FeO 4. არსებობს ცნობები რკინის (VIII) ნაერთების წარმოების შესახებ ძლიერი ჟანგვის აგენტების გავლენის ქვეშ.

ხსნარში რკინის (III) ნაერთების გამოსავლენად გამოიყენება Fe 3+ იონების თვისებრივი რეაქცია თიოციანატის იონებთან CNS. როდესაც Fe 3+ იონები ურთიერთქმედებენ ცნს ანიონებთან, წარმოიქმნება კაშკაშა წითელი რკინის თიოციანატი Fe(CNS) 3. Fe 3+ იონების კიდევ ერთი რეაგენტი არის კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (II) (K): K4 (ადრე ამ ნივთიერებას უწოდებდნენ ყვითელ სისხლის მარილს). როდესაც Fe 3+ და 4 იონი ურთიერთქმედებენ, წარმოიქმნება ნათელი ლურჯი ნალექი.

კალიუმის ჰექსაციანოფერატის (III) (K) K 3 ხსნარი, რომელსაც ადრე ეძახდნენ სისხლის წითელ მარილს, შეიძლება გახდეს Fe 2+ იონების რეაგენტი ხსნარში. Fe 3+ და 3 იონების ურთიერთქმედებისას წარმოიქმნება იმავე შემადგენლობის კაშკაშა ლურჯი ნალექი, როგორც Fe 3+ და 4 იონების ურთიერთქმედების შემთხვევაში.

რკინა-ნახშირბადის შენადნობები:რკინა გამოიყენება ძირითადად შენადნობებში, ძირითადად ნახშირბადის (C) შენადნობები სხვადასხვა თუჯის და ფოლადების. თუჯში ნახშირბადის შემცველობა წონით 2,14%-ზე მეტია (ჩვეულებრივ 3,5-4%-ზე), ფოლადში ნახშირბადის შემცველობა უფრო დაბალია (ჩვეულებრივ 0,8-1%-ზე).

თუჯის წარმოება ხდება აფეთქების ღუმელებში. აფეთქების ღუმელი არის გიგანტური (30-40 მ-მდე სიმაღლის) ჩამოჭრილი კონუსი, შიგნით ღრუ. აფეთქების ღუმელის შიდა კედლები მოპირკეთებულია ცეცხლგამძლე აგურით, ქვისა სისქე რამდენიმე მეტრია. ზემოდან გამდიდრებული (ნარჩენი ქანებისგან გათავისუფლებული) რკინის საბადო, შემცირებული კოქსი (ნახშირის სპეციალური კლასის კოქსირება - გაცხელებულია დაახლოებით 1000 ° C ტემპერატურაზე ჰაერის დაშვების გარეშე), ასევე დნობის მასალები (კირქვა და სხვა), რომელიც ხელს უწყობს სეპარაციის ჩატვირთვა ხდება აფეთქების ღუმელში ტროლეიბებით, დნობის ლითონის მინარევებისაგან წიდა. აფეთქება (სუფთა ჟანგბადი (O) ან ჟანგბადით გამდიდრებული ჰაერი (O)) იკვებება აფეთქების ღუმელში ქვემოდან. აფეთქების ღუმელში ჩატვირთული მასალების დაწევისას მათი ტემპერატურა იზრდება 1200-1300°C-მდე. შემცირების რეაქციების შედეგად წარმოიქმნება ძირითადად კოქსის C და CO მონაწილეობით:

Fe 2 O 3 + 3C = 2Fe + 3CO;

Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2

ჩნდება მეტალის რკინა, რომელიც გაჯერებულია ნახშირბადით (C) და მიედინება ქვემოთ.

ეს დნობა პერიოდულად გამოიყოფა აფეთქების ღუმელიდან სპეციალური გასახსნელი გალიის მეშვეობით და დნობის საშუალება ეძლევა გამაგრდეს სპეციალურ ფორმებში. თუჯის შეიძლება იყოს თეთრი, ე.წ. ღორის რკინა (გამოიყენება ფოლადის საწარმოებლად) და ნაცრისფერი, ან თუჯის. თეთრი თუჯი არის ნახშირბადის (C) მყარი ხსნარი რკინაში. ნაცრისფერი თუჯის მიკროსტრუქტურაში შეიძლება გამოირჩეოდეს გრაფიტის მიკროკრისტალები. გრაფიტის არსებობის გამო ნაცრისფერი თუჯი ტოვებს კვალს თეთრ ქაღალდზე.

თუჯის რკინა მყიფეა და ტყდება ზემოქმედების დროს, ამიტომ ზამბარების, ფოთლოვანი ზამბარების ან ნებისმიერი პროდუქტის დამზადება, რომელიც საჭიროებს მოხრას, შეუძლებელია მისგან.

მყარი თუჯი უფრო მსუბუქია, ვიდრე გამდნარი თუჯი, ამიტომ გამაგრებისას ის არ იკუმშება (როგორც ჩვეულებრივ ხდება ლითონებისა და შენადნობების გამაგრებისას), არამედ ფართოვდება. ეს ფუნქცია საშუალებას გაძლევთ გააკეთოთ სხვადასხვა ჩამოსხმა თუჯისგან, მათ შორის, გამოიყენოთ როგორც მასალა მხატვრული ჩამოსხმისთვის.

თუ თუჯში ნახშირბადის შემცველობა (C) მცირდება 1,0-1,5%-მდე, მაშინ წარმოიქმნება ფოლადი. ფოლადები შეიძლება იყოს ნახშირბადოვანი (ასეთ ფოლადებს არ აქვთ სხვა კომპონენტები, გარდა Fe და C) და შენადნობი (ასეთი ფოლადები შეიცავს ქრომის (Cr), ნიკელის (Ni), მოლიბდენის (Mo), კობალტის (Co) და სხვა ლითონებს, რომლებიც აუმჯობესებენ მექანიკურ და ფოლადის სხვა თვისებები).

ფოლადები იწარმოება თუჯის და ლითონის ჯართის დამუშავებით ჟანგბადის გადამყვანში, ელექტრო რკალის ან ღია კერის ღუმელში. ასეთი დამუშავებით, ნახშირბადის (C) შემცველობა შენადნობაში მცირდება საჭირო დონეზე, როგორც ამბობენ, ჭარბი ნახშირბადი (C) იწვება.

ფოლადის ფიზიკური თვისებები მნიშვნელოვნად განსხვავდება თუჯის თვისებებისგან: ფოლადი ელასტიურია, შესაძლებელია მისი გაყალბება და გორვა. ვინაიდან ფოლადი, თუჯისგან განსხვავებით, იკუმშება გამაგრების დროს, შედეგად მიღებული ფოლადის ჩამოსხმა შეკუმშვას ექვემდებარება მოძრავი ქარხნებში. გადახვევის შემდეგ ლითონის მოცულობაში ქრება დნობის გამაგრების დროს გაჩენილი სიცარიელე და ღრუები.

ფოლადის წარმოებას რუსეთში ხანგრძლივი, ღრმა ტრადიცია აქვს და ჩვენი მეტალურგების მიერ წარმოებული ფოლადი მაღალი ხარისხისაა.

რკინის წარმოების ისტორია:რკინა ითამაშა და აგრძელებს განსაკუთრებულ როლს კაცობრიობის მატერიალურ ისტორიაში. პირველი მეტალის რკინა, რომელიც ადამიანის ხელში ჩავარდა, სავარაუდოდ მეტეორიტის წარმოშობისა იყო. რკინის მადნები ფართოდ არის გავრცელებული და ხშირად გვხვდება დედამიწის ზედაპირზეც კი, მაგრამ ზედაპირზე არსებული რკინა ძალზე იშვიათია. ალბათ, რამდენიმე ათასი წლის წინ ადამიანმა შენიშნა, რომ ხანძრის დაწვის შემდეგ, რიგ შემთხვევებში შეინიშნებოდა რკინის წარმოქმნა მადნის იმ ნაჭრებიდან, რომლებიც შემთხვევით ცეცხლში აღმოჩნდნენ. როდესაც ხანძარი იწვის, მადნიდან რკინის შემცირება ხდება მადნის რეაქციის გამო, როგორც უშუალოდ ნახშირთან, ასევე ნახშირბადის მონოქსიდთან (II) CO, რომელიც წარმოიქმნება წვის დროს. მადნებიდან რკინის მოპოვების შესაძლებლობას დიდად შეუწყო ხელი იმ ფაქტის აღმოჩენამ, რომ ნახშირით მადნის გაცხელებისას ჩნდება ლითონი, რომელიც შემდგომ შეიძლება გაიწმინდოს ჭედვის დროს. მადნიდან რკინის მოპოვება ყველის აფეთქების მეთოდით გამოიგონეს დასავლეთ აზიაში ჩვენს წელთაღრიცხვამდე II ათასწლეულში. ძვ.წ მე-9-მე-7 საუკუნეების პერიოდს, როდესაც ევროპისა და აზიის მრავალ ტომს შორის განვითარდა რკინის მეტალურგია, ეწოდა რკინის ხანა, რომელმაც შეცვალა ბრინჯაოს ხანა. აფეთქების მეთოდების გაუმჯობესებამ (ბუნებრივი ნაკადი ჩაანაცვლა ბუხრით) და სამჭედლის სიმაღლის ზრდამ (გამოჩნდა დაბალი ლილვის ღუმელები) გამოიწვია თუჯის წარმოება, რომელიც ფართოდ დნობა დაიწყო დასავლეთ ევროპაში მე -14 საუკუნიდან. შედეგად მიღებული თუჯი გადაკეთდა ფოლადად. მე-18 საუკუნის შუა ხანებიდან ნახშირის კოქსის გამოყენება დაიწყო აფეთქების ღუმელში ნახშირის ნაცვლად. შემდგომში მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა მადნებიდან რკინის მოპოვების მეთოდები და ამჟამად ამ მიზნით გამოიყენება სპეციალური მოწყობილობები: აფეთქებული ღუმელები, ჟანგბადის გადამყვანები და ელექტრული რკალის ღუმელები.

ბუნებაში აღმოჩენა:რკინა საკმაოდ ფართოდ არის გავრცელებული დედამიწის ქერქში, მას შეადგენს დედამიწის ქერქის მასის დაახლოებით 4,1% (მე-4 ადგილი ყველა ელემენტს შორის, მე-2 მეტალებს შორის). ცნობილია რკინის შემცველი მადნებისა და მინერალების დიდი რაოდენობა. უდიდესი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს წითელი რკინის საბადოებს (ჰემატიტის საბადო, Fe 2 O 3; შეიცავს 70% Fe-მდე), მაგნიტური რკინის მადნები (მაგნიტიტის საბადო, Fe 3 O 4; შეიცავს 72,4% Fe), ყავისფერი რკინის მადნები (ჰიდროგოეთიტის საბადო НFeO). 2 · ნ H 2 O), ისევე როგორც სპარის რკინის მადნები (სიდერიტის მადანი, რკინის კარბონატი, FeCO 3; შეიცავს დაახლოებით 48% Fe). ბუნებაში ასევე გვხვდება პირიტის FeS2-ის დიდი საბადოები (სხვა სახელებია გოგირდის პირიტი, რკინის პირიტი, რკინის დისულფიდი და სხვა), მაგრამ გოგირდის მაღალი შემცველობის მადნებს ჯერ არ აქვთ პრაქტიკული მნიშვნელობა. რუსეთი მსოფლიოში პირველ ადგილზეა რკინის მადნის მარაგით. ზღვის წყალი შეიცავს 1·10 5 1·10 8% რკინას.

რკინის, მისი შენადნობების და ნაერთების გამოყენება:სუფთა რკინას საკმაოდ შეზღუდული გამოყენება აქვს. იგი გამოიყენება ელექტრომაგნიტური ბირთვების წარმოებაში, როგორც კატალიზატორი ქიმიური პროცესებისთვის და სხვა მიზნებისთვის. მაგრამ რკინის შენადნობები - თუჯი და ფოლადი - ქმნიან თანამედროვე ტექნოლოგიების საფუძველს. ასევე ფართოდ გამოიყენება რკინის მრავალი ნაერთი. ამგვარად, რკინის (III) სულფატი გამოიყენება წყლის დამუშავებაში, რკინის ოქსიდები და ციანიდი პიგმენტად ემსახურება საღებავების წარმოებას და ა.შ.

ბიოლოგიური როლი:რკინა იმყოფება ყველა მცენარისა და ცხოველის სხეულში, როგორც კვალი ელემენტი, ანუ ძალიან მცირე რაოდენობით (საშუალოდ დაახლოებით 0,02%). თუმცა, რკინის ბაქტერიებს, რომლებიც იყენებენ რკინის (II) დაჟანგვის ენერგიას რკინაში (III) ქიმიოსინთეზისთვის, შეუძლიათ თავიანთ უჯრედებში 17-20%-მდე რკინის დაგროვება. რკინის ძირითადი ბიოლოგიური ფუნქციაა მონაწილეობა ჟანგბადის (O) ტრანსპორტირებასა და ჟანგვის პროცესებში. რკინა ამ ფუნქციას ასრულებს კომპლექსური ცილების - ჰემოპროტეინების შემადგენლობაში, რომელთა პროთეზირების ჯგუფს წარმოადგენს რკინის პორფირინის კომპლექსი - ჰემი. ყველაზე მნიშვნელოვან ჰემოპროტეინებს შორისაა რესპირატორული პიგმენტები ჰემოგლობინი და მიოგლობინი, უნივერსალური ელექტრონული მატარებლები უჯრედული სუნთქვის, დაჟანგვისა და ფოტოსინთეზის რეაქციებში, ციტოქრომები, კატალოზის და პეროქსიდის ფერმენტები და სხვა. ზოგიერთ უხერხემლოში, რკინის შემცველ რესპირატორულ პიგმენტებს ჰელოერიტრინი და ქლოროკრუორინი აქვთ ჰემოგლობინისგან განსხვავებული სტრუქტურა. ჰემოპროტეინების ბიოსინთეზის დროს მათში რკინა გადადის ცილის ფერიტინისგან, რომელიც ინახავს და გადააქვს რკინას. ეს ცილა, რომლის ერთი მოლეკულა შეიცავს დაახლოებით 4500 რკინის ატომს, კონცენტრირებულია ღვიძლში, ელენთაში, ძვლის ტვინში და ძუძუმწოვრებისა და ადამიანების ნაწლავის ლორწოვან გარსში. რკინით ადამიანის დღიურ მოთხოვნილებას (6-20 მგ) უხვად ფარავს საკვები (ხორცი, ღვიძლი, კვერცხი, პური, ისპანახი, ჭარხალი და სხვ. მდიდარია რკინით). საშუალო ადამიანის სხეული (სხეულის წონა 70 კგ) შეიცავს 4,2 გ რკინას, 1 ლიტრი სისხლი შეიცავს დაახლოებით 450 მგ. ორგანიზმში რკინის დეფიციტის დროს ვითარდება ჯირკვლოვანი ანემია, რომელსაც მკურნალობენ რკინის შემცველი პრეპარატებით. რკინის დანამატები ასევე გამოიყენება როგორც ზოგადი გამაძლიერებელი აგენტები. რკინის ჭარბი დოზა (200 მგ ან მეტი) შეიძლება ჰქონდეს ტოქსიკური ეფექტი. რკინა ასევე აუცილებელია მცენარეების ნორმალური განვითარებისთვის, რის გამოც არსებობს მიკროსასუქები რკინის პრეპარატების საფუძველზე.

რკინა არის დ.ი.მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის მეოთხე პერიოდის მერვე ჯგუფის გვერდითი ქვეჯგუფის ელემენტი ატომური ნომრით 26. აღინიშნება სიმბოლო Fe (ლათ. Ferrum). ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ლითონი დედამიწის ქერქში (მეორე ადგილი ალუმინის შემდეგ). საშუალო აქტივობის ლითონი, შემცირების საშუალება.

ძირითადი ჟანგვის მდგომარეობები - +2, +3

მარტივი ნივთიერება რკინა არის მოქნილი ვერცხლისფერი თეთრი ლითონი მაღალი ქიმიური რეაქტიულობით: რკინა სწრაფად კოროზირდება მაღალ ტემპერატურაზე ან ჰაერში მაღალ ტენიანობაზე. რკინა იწვის სუფთა ჟანგბადში და წვრილად გაფანტულ მდგომარეობაში ის სპონტანურად ანთებს ჰაერში.

მარტივი ნივთიერების - რკინის ქიმიური თვისებები:

ჟანგბადში დაჟანგვა და წვა

1) ჰაერში რკინა ადვილად იჟანგება ტენის არსებობისას (ჟანგი):

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O → 4Fe(OH) 3

ცხელი რკინის მავთული იწვის ჟანგბადში, ქმნის მასშტაბებს - რკინის ოქსიდი (II, III):

3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4

3Fe+2O 2 →(Fe II Fe 2 III)O 4 (160 °C)

2) მაღალ ტემპერატურაზე (700–900°C) რკინა რეაგირებს წყლის ორთქლთან:

3Fe + 4H 2 O – t° → Fe 3 O 4 + 4H 2

3) რკინა რეაგირებს არალითონებთან გაცხელებისას:

2Fe+3Cl 2 →2FeCl 3 (200 °C)

Fe + S – t° → FeS (600 °C)

Fe+2S → Fe +2 (S 2 -1) (700°C)

4) ძაბვის სერიაში ის წყალბადის მარცხნივ არის, რეაგირებს განზავებულ მჟავებთან HCl და H 2 SO 4 და წარმოიქმნება რკინის (II) მარილები და გამოიყოფა წყალბადი:

Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 (რეაქცია მიმდინარეობს ჰაერის წვდომის გარეშე, წინააღმდეგ შემთხვევაში Fe +2 ჟანგბადით თანდათან გარდაიქმნება Fe +3-ად)

Fe + H 2 SO 4 (განზავებული) → FeSO 4 + H 2

კონცენტრირებულ ჟანგვის მჟავებში რკინა იხსნება მხოლოდ გაცხელებისას; ის მაშინვე გარდაიქმნება Fe 3+ კატიონად:

2Fe + 6H 2 SO 4 (კონს.) – t° → Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO 3 (კონს.) – t° → Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

(ცივში, კონცენტრირებული აზოტის და გოგირდის მჟავებში პასიური

სპილენძის სულფატის მოლურჯო ხსნარში ჩაძირული რკინის ლურსმანი თანდათან იფარება წითელი მეტალის სპილენძის საფარით.

5) რკინა ანაცვლებს მის მარჯვნივ მდებარე ლითონებს მათი მარილების ხსნარებიდან.

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

რკინის ამფოტერული თვისებები ჩნდება მხოლოდ კონცენტრირებულ ტუტეებში დუღილის დროს:

Fe + 2NaOH (50%) + 2H 2 O = Na 2 ↓+ H 2

და წარმოიქმნება ნატრიუმის ტეტრაჰიდროქსოფერატის (II) ნალექი.

ტექნიკური აპარატურა- რკინისა და ნახშირბადის შენადნობები: თუჯის შემცველობა 2.06-6.67% C; ფოლადიხშირად გვხვდება 0,02-2,06% C, სხვა ბუნებრივი მინარევები (S, P, Si) და ხელოვნურად შეყვანილი სპეციალური დანამატები (Mn, Ni, Cr), რაც რკინის შენადნობებს აძლევს ტექნიკურად სასარგებლო თვისებებს - სიმტკიცე, თერმული და კოროზიის წინააღმდეგობა, ელასტიურობა და ა.შ. . .

აფეთქება ღუმელში რკინის წარმოების პროცესი

თუჯის წარმოების აფეთქების პროცესი შედგება შემდეგი ეტაპებისგან:

ა) სულფიდური და კარბონატული მადნების მომზადება (შეწვა) - ოქსიდურ მადნად გადაქცევა:

FeS 2 → Fe 2 O 3 (O 2,800 ° C, -SO 2) FeCO 3 → Fe 2 O 3 (O 2,500-600 ° C, -CO 2)

ბ) კოქსის წვა ცხელი აფეთქებით:

C (კოქსი) + O 2 (ჰაერი) → CO 2 (600-700 ° C) CO 2 + C (კოქსი) ⇌ 2 CO (700-1000 ° C)

გ) ოქსიდის მადნის შემცირება ნახშირბადის მონოქსიდით CO თანმიმდევრულად:

Fe2O3 → (CO)(Fe II Fe 2 III) O 4 → (CO) FeO → (CO)ფე

დ) რკინის კარბურიზაცია (6,67% C-მდე) და თუჯის დნობა:

Fe (ტ ) →(C(კოკა)900-1200°С) Fe (თხევადი) (თუჯი, დნობის წერტილი 1145°С)

თუჯის ყოველთვის შეიცავს ცემენტიტს Fe 2 C და გრაფიტს მარცვლების სახით.

ფოლადის წარმოება

თუჯის ფოლადად გადაქცევა ხორციელდება სპეციალურ ღუმელებში (კონვერტორი, ღია კერა, ელექტრო), რომლებიც განსხვავდება გათბობის მეთოდით; პროცესის ტემპერატურა 1700-2000 °C. ჟანგბადით გამდიდრებული ჰაერის აფეთქება იწვევს ჭარბი ნახშირბადის, აგრეთვე გოგირდის, ფოსფორის და სილიციუმის დაწვას თუჯის ოქსიდების სახით. ამ შემთხვევაში, ოქსიდები ან ილექება გამონაბოლქვი აირების სახით (CO 2, SO 2), ან შეკრულია ადვილად გამოყოფილ წიდაში - Ca 3 (PO 4) 2 და CaSiO 3 ნარევი. სპეციალური ფოლადების წარმოებისთვის ღუმელში შეჰყავთ სხვა ლითონების შენადნობი დანამატები.

ქვითარისუფთა რკინა ინდუსტრიაში - რკინის მარილების ხსნარის ელექტროლიზი, მაგალითად:

FeСl 2 → Fe↓ + Сl 2 (90°С) (ელექტროლიზი)

(არსებობს სხვა სპეციალური მეთოდებიც, მათ შორის რკინის ოქსიდების წყალბადით რედუქცია).

სუფთა რკინა გამოიყენება სპეციალური შენადნობების წარმოებაში, ელექტრომაგნიტებისა და ტრანსფორმატორების ბირთვების წარმოებაში, თუჯის - ჩამოსხმის და ფოლადის წარმოებაში, ფოლადი - როგორც სტრუქტურული და ხელსაწყო მასალა, მათ შორის აცვიათ, სითბოს და კოროზიისადმი მდგრადი. პირობა.

რკინის (II) ოქსიდი ფ EO . ამფოტერული ოქსიდი ძირითადი თვისებების მაღალი დომინირებით. შავი, აქვს იონური სტრუქტურა Fe 2+ O 2- . გაცხელებისას ის ჯერ იშლება და შემდეგ ისევ ყალიბდება. ის არ წარმოიქმნება ჰაერში რკინის წვის დროს. არ რეაგირებს წყალთან. იშლება მჟავებით, ერწყმის ტუტეებს. ნელა იჟანგება ტენიან ჰაერში. მცირდება წყალბადით და კოქსით. მონაწილეობს აფეთქების ღუმელში რკინის დნობის პროცესში. იგი გამოიყენება როგორც კერამიკისა და მინერალური საღებავების კომპონენტი. ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციების განტოლებები:

4FeO ⇌(Fe II Fe 2 III) + Fe (560-700 °C, 900-1000 °C)

FeO + 2HC1 (განზავებული) = FeC1 2 + H 2 O

FeO + 4HNO 3 (კონს.) = Fe(NO 3) 3 +NO 2 + 2H 2 O

FeO + 4NaOH = 2H 2 O + ნa 4ფეო3 (წითელი.) ტრიოქსოფერატი (II)(400-500 °C)

FeO + H 2 = H 2 O + Fe (ზედმეტად სუფთა) (350°C)

FeO + C (კოქსი) = Fe + CO (1000 °C ზემოთ)

FeO + CO = Fe + CO 2 (900°C)

4FeO + 2H 2 O (ტენიანობა) + O 2 (ჰაერი) →4FeO(OH) (t)

6FeO + O 2 = 2 (Fe II Fe 2 III) O 4 (300-500°C)

ქვითარივ ლაბორატორიები: რკინის (II) ნაერთების თერმული დაშლა ჰაერის წვდომის გარეშე:

Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O (150-200 °C)

FeCO3 = FeO + CO 2 (490-550 °C)

დიირონის(III) ოქსიდი - რკინა( II ) ( Fe II Fe 2 III)O 4 . ორმაგი ოქსიდი. შავი, აქვს იონური სტრუქტურა Fe 2+ (Fe 3+) 2 (O 2-) 4. თერმულად მდგრადია მაღალ ტემპერატურამდე. არ რეაგირებს წყალთან. იშლება მჟავებით. მცირდება წყალბადით, ცხელი რკინით. მონაწილეობს თუჯის წარმოების აფეთქების ღუმელში. გამოიყენება მინერალური საღებავების კომპონენტად ( წითელი ტყვია), კერამიკა, ფერადი ცემენტი. ფოლადის პროდუქტების ზედაპირის სპეციალური დაჟანგვის პროდუქტი ( გაშავება, გალურჯება). კომპოზიცია შეესაბამება ყავისფერ ჟანგს და მუქ ქერქს რკინაზე. არ არის რეკომენდებული მთლიანი ფორმულის Fe 3 O 4 გამოყენება. ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციების განტოლებები:

2(Fe II Fe 2 III)O 4 = 6FeO + O 2 (1538 °C ზემოთ)

(Fe II Fe 2 III) O 4 + 8НС1 (დილ.) = FeС1 2 + 2FeС1 3 + 4Н 2 O

(Fe II Fe 2 III) O 4 +10HNO 3 (კონს.) = 3Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 5H 2 O

(Fe II Fe 2 III) O 4 + O 2 (ჰაერი) = 6 Fe 2 O 3 (450-600 ° C)

(Fe II Fe 2 III)O 4 + 4H 2 = 4H 2 O + 3Fe (ზედმეტად სუფთა, 1000 °C)

(Fe II Fe 2 III) O 4 + CO = 3 FeO + CO 2 (500-800°C)

(Fe II Fe 2 III)O4 + Fe ⇌4FeO (900-1000 °C, 560-700 °C)

ქვითარი:რკინის წვა (იხ.) ჰაერში.

მაგნეტიტი.

რკინის (III) ოქსიდი ფ e 2 O 3 . ამფოტერული ოქსიდი ძირითადი თვისებების უპირატესობით. წითელ-ყავისფერი, აქვს იონური სტრუქტურა (Fe 3+) 2 (O 2-) 3. თერმულად მდგრადია მაღალ ტემპერატურამდე. ის არ წარმოიქმნება ჰაერში რკინის წვის დროს. არ რეაგირებს წყალთან, ყავისფერი ამორფული ჰიდრატი ხსნარიდან ნალექი Fe 2 O 3 nH 2 O. რეაგირებს ნელა მჟავებთან და ტუტეებთან. მცირდება ნახშირბადის მონოქსიდით, გამდნარი რკინით. ერწყმის სხვა ლითონების ოქსიდებს და ქმნის ორმაგ ოქსიდებს - სპინელები(ტექნიკურ პროდუქტებს ფერიტები ეწოდება). იგი გამოიყენება როგორც ნედლეული აფეთქების ღუმელში თუჯის დნობის პროცესში, კატალიზატორი ამიაკის წარმოებაში, კერამიკის კომპონენტი, ფერადი ცემენტები და მინერალური საღებავები, ფოლადის კონსტრუქციების თერმიტის შედუღებისას, როგორც ხმის მატარებელი. და გამოსახულება მაგნიტურ ფირზე, როგორც ფოლადისა და მინის გასაპრიალებელი საშუალება.

ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციების განტოლებები:

6Fe 2 O 3 = 4 (Fe II Fe 2 III) O 4 +O 2 (1200-1300 °C)

Fe 2 O 3 + 6НС1 (დილ.) →2FeС1 3 + ЗН 2 O (t) (600°С,р)

Fe 2 O 3 + 2NaOH (კონს.) →H 2 O+ 2 ნაფეო 2 (წითელი)დიოქსოფერატი (III)

Fe 2 O 3 + MO = (M II Fe 2 II I) O 4 (M = Cu, Mn, Fe, Ni, Zn)

Fe 2 O 3 + ZN 2 = ZN 2 O + 2Fe (ზედმეტად სუფთა, 1050-1100 °C)

Fe 2 O 3 + Fe = 3FeO (900 °C)

3Fe 2 O 3 + CO = 2 (Fe II Fe 2 III) O 4 + CO 2 (400-600 °C)

ქვითარილაბორატორიაში - რკინის (III) მარილების თერმული დაშლა ჰაერში:

Fe 2 (SO 4) 3 = Fe 2 O 3 + 3SO 3 (500-700 °C)

4(Fe(NO 3) 3 9 H 2 O) = 2Fe a O 3 + 12NO 2 + 3O 2 + 36H 2 O (600-700 °C)

ბუნებაში - რკინის ოქსიდის მადნები ჰემატიტი Fe 2 O 3 და ლიმონიტი Fe 2 O 3 nH 2 O

რკინის (II) ჰიდროქსიდი ფ e(OH) 2. ამფოტერული ჰიდროქსიდი ძირითადი თვისებების უპირატესობით. თეთრი (ზოგჯერ მომწვანო ელფერით), Fe-OH ბმები უპირატესად კოვალენტურია. თერმულად არასტაბილური. ადვილად იჟანგება ჰაერში, განსაკუთრებით სველის დროს (ის ბნელდება). წყალში უხსნადი. რეაგირებს განზავებულ მჟავებთან და კონცენტრირებულ ტუტეებთან. ტიპიური რედუქტორი. შუალედური პროდუქტი რკინის ჟანგში. იგი გამოიყენება რკინა-ნიკელის ბატარეების აქტიური მასის წარმოებაში.

ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციების განტოლებები:

Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O (150-200 °C, ატმ.N 2)

Fe(OH) 2 + 2HC1 (დილ.) = FeC1 2 + 2H 2 O

Fe(OH) 2 + 2NaOH (> 50%) = Na 2 ↓ (ლურჯი-მწვანე) (მდუღარე)

4Fe(OH) 2 (სუსპენზია) + O 2 (ჰაერი) → 4FeO(OH)↓ + 2H 2 O (t)

2Fe(OH) 2 (სუსპენზია) +H 2 O 2 (განზავებული) = 2FeO(OH)↓ + 2H 2 O

Fe(OH) 2 + KNO 3 (კონს.) = FeO(OH)↓ + NO+ KOH (60 °C)

ქვითარინალექი ტუტეებით ან ამიაკის ჰიდრატით ხსნარიდან ინერტულ ატმოსფეროში:

Fe 2+ + 2OH (დილ.) = ფe(OH) 2 ↓

Fe 2+ + 2 (NH 3 H 2 O) = ფe(OH) 2 ↓+ 2NH 4

რკინის მეტაჰიდროქსიდი ფ eO(OH). ამფოტერული ჰიდროქსიდი ძირითადი თვისებების უპირატესობით. ღია ყავისფერი, Fe - O და Fe - OH ბმები უპირატესად კოვალენტურია. გაცხელებისას ის იშლება დნობის გარეშე. წყალში უხსნადი. ხსნარიდან ნალექი ჩნდება ყავისფერი ამორფული პოლიჰიდრატის Fe 2 O 3 nH 2 O სახით, რომელიც განზავებული ტუტე ხსნარის ქვეშ შენახვისას ან გაშრობისას გადაიქცევა FeO(OH). რეაგირებს მჟავებთან და მყარ ტუტეებთან. სუსტი ჟანგვითი და აღმდგენი საშუალება. აგლომერირებული Fe(OH) 2-ით. შუალედური პროდუქტი რკინის ჟანგში. იგი გამოიყენება როგორც საფუძველი ყვითელი მინერალური საღებავებისა და მინანქრებისთვის, ნარჩენი აირების შთამნთქმელი და ორგანული სინთეზის კატალიზატორი.

შემადგენლობის Fe(OH) 3 ნაერთი უცნობია (მიღებული არ არის).

ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციების განტოლებები:

Fe 2 O 3 . nH 2 O→( 200-250 °C, -ჰ 2 ო) FeO(OH)→( 560-700°C ჰაერში, -H2O)→ Fe 2 O 3

FeO(OH) + ZNS1 (დილ.) = FeC1 3 + 2H 2 O

FeO(OH)→ ფე 2 ო 3 . nH 2 ო- კოლოიდური(NaOH (კონს.))

FeO(OH)→ ნa 3 [ფe(OH) 6]თეთრი, Na 5 და K 4 შესაბამისად; ორივე შემთხვევაში, ერთი და იგივე შემადგენლობისა და სტრუქტურის ლურჯი პროდუქტი, KFe III, ნალექი ხდება. ლაბორატორიაში ამ ნალექს ე.წ პრუსიული ლურჯი, ან ტურნბული ლურჯი:

Fe 2+ + K + + 3- = KFe III ↓

Fe 3+ + K + + 4- = KFe III ↓

საწყისი რეაგენტების და რეაქციის პროდუქტების ქიმიური სახელები:

K 3 Fe III - კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (III)

K4 Fe III - კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (II)

КFe III - რკინის (III) კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (II)

გარდა ამისა, Fe 3+ იონების კარგი რეაგენტია თიოციანატის იონი NСS -, რკინა (III) ერწყმის მას და ჩნდება ნათელი წითელი ("სისხლიანი") ფერი:

Fe 3+ + 6NCS - = 3-

ამ რეაგენტს (მაგალითად, KNCS მარილის სახით) შეუძლია ონკანის წყალში რკინის (III) კვალიც კი აღმოაჩინოს, თუ ის გადის შიგნიდან ჟანგით დაფარული რკინის მილებში.