Свойства элементов и их соединений. Калюкова Е.Н. - 70 стр.

UptoLike

Составители: 

70
Таблица 9
Некоторые свойства элементов семейства железа
Радиус, нм
Элемент
Вален
тные
элек-
троны
Атом
ный
Ион-
ный
Ме
+2
Темпе-
ратура
плавле-
ния,
о
С
Энергия
ионизации
Е
1
,
кДж/моль
Плот-
ность
метал-
ла,
г/см
3
Стандарт-
ный элек-
тродный по-
тенциал,
Ме/Ме
3+
ОЭО
Железо 4s
2
3d
6
0,126 0,08 1536 761 7,876
0,44 (+2)
0,036 (+3)
1,6
Кобальт 4s
2
4d
7
0,125 0,072 1495 757 8,83
0,277 (+2)
+
0,40 (+3)
1,8
Никель 4s
2
5d
8
0,124 0,069 1455 736 8,91
0,25 (+2) 1,7
При обычной температуре кобальт и никель в компактном состоянии
устойчивы к действию сухого и влажного воздуха, т. е. они не корроди-
руют на воздухе, в воде и различных растворах. Пары воды разлагаются
нагретым железом (выше 700
о
С):
3 Fe + 4 H
2
O Fe
3
O
4
+ 4 H
2
Кобальт и никель устойчивы по отношению к воде.
При нагревании металлы семейства железа взаимодействуют с неме-
таллами, образуя различные стехиометрические и нестехиометрические
соединения:
Fe + 3 С1
2(газ)
→
t
Fe
2
С1
6
(
с жидким С1
2
железо не взаимодействует
)
2 Fe + Br
2
→
t
Fe
2
Br
6
; Fe + 2 S
→
t
FeS
2
Со + Br
2
→
t
СоBr
2
; Ni + S
→
t
NiS
Разбавленные кислоты растворяют железо и кобальт при обычной
температуре, а никельпри нагревании.
Fe + 2 НС1 = FeС1
2
+ Н
2
; Fe + Н
2
SО
4
= FeSО
4
+ Н
2
Со + 2 НС1 = СоС1
2
+ Н
2
; Ni + Н
2
SО
4
→
t
NiSО
4
+ Н
2
Fe + 4 HNO
3(разб)
= Fe(NO
3
)
3
+ NO + 2 Н
2
О
3 Со + 8 HNO
3(разб)
= 3 Со(NO
3
)
2
+ 2 NO + 4 Н
2
О
3 Ni + 8 HNO
3(разб)
→
t
3 Ni(NO
3
)
2
+ 2 NO + 4 Н
2
О
В холодных концентрированных кислотах Н
2
SО
4
и HNO
3
металлы
пассивируются, поэтому концентрированную серную кислоту перевозят в
стальных цистернах. Реакция металлов семейства железа с этими концен-
трированными кислотами протекает при нагревании:
Fe + 6 HNO
3(конц.)
→
t
Fe(NO
3
)
3
+ 3 NO
2
+ 3 Н
2
О
2 Fe + 6 Н
2
SО
4(конц.)
→
t
Fe
2
(SО
4
)
3
+ 3 SО
2
+ 6 Н
2
О