鐵
鐵Fe,原子序數(shù)26,相對(duì)原子質(zhì)量55.847。鐵有多種同素異形體。鐵是比較活潑的金屬,在金屬活動(dòng)順序表里排在氫的前面。常溫時(shí),鐵在干燥的空氣里不易與氧、硫、氯等非金屬單質(zhì)起反應(yīng),在高溫時(shí),則劇烈反應(yīng)。鐵在氧氣中燃燒,生成Fe3O4,赤熱的鐵和水蒸氣起反應(yīng)也生成Fe3O4。鐵易溶于稀的無機(jī)酸和濃鹽酸中,生成二價(jià)鐵鹽,并放出氫氣。在常溫下遇濃硫酸或濃硝酸時(shí),表面生成一層氧化物保護(hù)膜,使鐵“鈍化”,故可用鐵制品盛裝濃硫酸或濃硝酸。鐵是一變價(jià)元素,常見價(jià)態(tài)為+2和+3。鐵與硫、硫酸銅溶液、鹽酸、稀硫酸等反應(yīng)時(shí)失去兩個(gè)電子,成為+2價(jià)。與Cl2、Br2、硝酸及熱濃硫酸反應(yīng),則被氧化成Fe3+。鐵與氧氣或水蒸氣反應(yīng)生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe為+2價(jià),另2/3為+3價(jià)。鐵的+3價(jià)化合物較為穩(wěn)定。
鐵的化學(xué)性質(zhì)之二
鐵的電子構(gòu)型為(Ar)3d64s2,氧化態(tài)有0、+2、+3、+4、+5、+6。鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑,為強(qiáng)還原劑,在室溫條件下可緩慢地從水中置換出氫,在500℃以上反應(yīng)速率增高:
3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2
鐵在干燥空氣中很難與氧發(fā)生作用,但在潮濕空氣中很易腐蝕,若含有酸性氣或鹵素蒸氣時(shí),腐蝕更快。鐵可從溶液中還原金、鉑、銀、汞、鉍、錫、鎳或銅等離子,如:
CuSO4+Fe→FeSO4+Cu
鐵溶于非氧化性的酸如鹽酸和稀硫酸中,形成二價(jià)鐵離子并放出氫氣;在冷的稀硝酸中則形成二價(jià)鐵離子和硝酸銨:
Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑
4Fe+10HNO3→4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O
鐵溶于熱的或較濃的硝酸中,生成硝酸鐵并釋放出氮的氧化物。在濃硝酸或冷的濃硫酸中,鐵的表面形成一層氧化薄膜而被鈍化。鐵與氯在加熱時(shí)反應(yīng)劇烈。鐵也能與硫、磷、硅、碳直接