Spoj ugljika sa formulom željeza. Primena jedinjenja gvožđa. Tijelocentrirana kubična rešetka Struktura atoma željeza

Ciljevi lekcije:

edukativni:

  • Na osnovu znanja učenika o građi atoma metala, osobinama hemijskih veza, svojstvima metala – jednostavnih supstanci i njihovih jedinjenja, proučavati karakteristike strukture atoma gvožđa i pratiti vezu između strukture atoma gvožđa. , njegova svojstva i svojstva njegovih spojeva; upoznati se sa najvažnije vezežlezda.
  • Razvijati kognitivni interes za predmet, ostvariti interdisciplinarne veze između predmeta hemije, biologije, istorije, geografije i književnosti.

razvojno:

  • Razvijati sposobnost učenika da analiziraju, upoređuju, generalizuju i donose zaključke na osnovu postojećih i novostečenih znanja, kako iz hemije tako i iz drugih disciplina.
  • Usaditi vještine pretraživanja i samostalnog rada.
  • Nastaviti rad na razvijanju vještina primjene znanja pri rješavanju teorijskih i praktičnih problema (izgradnja predmetne kompetencije).

edukativni: Tokom časa promovirati formiranje naučnog pogleda na svijet, komunikativne i informatičke kompetencije.

Vrsta lekcije: Lekcija u učenju novih znanja. Primarna konsolidacija novih znanja.

Oblik organizacije obrazovnih aktivnosti učenika: grupni rad, pretežno rad - samostalan. Lekcija sa elementima tehnologije kritičkog mišljenja.

Oprema: PSCE, metalne kristalne rešetke, video zapisi koji potvrđuju hemijska svojstva gvožđa i njegovih jedinjenja, reagensi (gvozdeni prah, sumpor, rastvori hlorovodonične i sumporne kiseline, bakar sulfat, natrijum hidroksid, crvene i žute krvne soli, gvožđe (II) sulfat, feri hlorid (III), kalij-tiocijanat), multimedijalna oprema, disk sa snimkom prezentacije, elektronski priručnik na temu „Metali“.

TOKOM NASTAVE

I. Organizacioni trenutak (1-2 min)

Faza 1“Izazov” U ovoj fazi se ažuriraju znanja koja su dostupna studentima i javlja se interesovanje za temu o kojoj se raspravlja.

Kratak uvod nastavnika (3 min.).

Danas ćemo nastaviti naše putovanje u svijet metala: ne samo da ćemo istraživati ​​sadašnjost, već ćemo pogledati i daleku prošlost. Pažnju posetilaca Svetske industrijske izložbe 1958. godine u Briselu privukla je zgrada Atomijuma. Devet ogromnih metalnih kugli, prečnika 18 metara, kao da lebde u vazduhu: osam na vrhovima kocke, deveta u centru. . Ovo je bio model jedinične ćelije kristalnog alfa gvožđa, uvećan 165 milijardi puta (slajd 2)

Nastavnik najavljuje temu časa: „Gvožđe i njegova jedinjenja“ (slajd 3)

Prijem "Kopajmo po sjećanju"

Faza 2- Razumijevanje novih informacija. Nastavnik nudi učenicima nove informacije koje moraju naučiti. U ovoj fazi od vas može biti zatraženo da radite s tekstom, popunite matričnu tabelu, pročitate tekst s bilješkama ili izvučete iz teksta.

Pronalaženje gvožđa u prirodi.

Učenicima se daje štampani materijal (Najvažniji prirodna jedinjenja gvožđe), demonstrirani su minerali koji sadrže gvožđe.

Rad sa stolom.

Odgovorite na pitanja: a) Koje klase neorganskih jedinjenja ulaze u sastav minerala gvožđa? b) Koji mineral ima najveći maseni udio gvožđa? c) U kojim regionima Rusije se kopa gvožđe?

Najvažnija prirodna jedinjenja gvožđa(slajd 4)

Naziv minerala Hemijska formula Sadržaj gvožđa
(V %)
Glavni depoziti
Magnetna željezna ruda
(magnetit)
Fe3O4 do 72 Južni Ural, Magnitogorsk, KMA, poluostrvo Kola
Hematit
(hematit)
Fe2O3 do 65 Krivoy Rog, sever. Ural, KMA
Smeđa željezna ruda
(limonit)
2Fe 2 O 3 *3H 2 O do 60 Oblast Kerč, Južni Ural, Karelija, Lipetsk i Tula.
Spar željezna ruda
(siderit)
FeCO3 do 35 Yu Ural, KMA, Kerch
Sumporni pirit
(pirit)
FeS 2 do 47 Ural, Altaj, Zakavkazje

2. Fizička svojstva gvožđa.Željezne kristalne rešetke (slajd 5,6,7)

Prijem "klaster"

1. Na sredinu lista napišite ključni izraz: “Fizička svojstva željeza”

2. Počnite zapisivati ​​riječi ili rečenice koje vam padaju na pamet u vezi sa ovim zadatkom.

H. Dok dolazite do ideja i zapisujete ih, počnite da uspostavljate veze između ideja koje vam se čine ispravnim.

4. Zapišite onoliko ideja koliko vam padne na pamet dok se sve vaše ideje ne iscrpe.

U ovoj fazi časa moguće je koristiti tehniku ​​„Tabela za označavanje“ (rad sa tekstom, učenici popunjavaju tabelu), na primjer:

"+"
(Znam)
"-"
(Protivurečno mojim saznanjima)
"V"

(ovo mi je novo)

"?"
(nejasno)
Jednostavna supstanca sa metalnom vezom. Ima plastičnost i savitljivost. Gvozdeni simbol planete MARS Ima 4 alotropske modifikacije
Gvožđe provodi toplotu i električnu energiju. Najčešći metal na Zemlji
Gvožđe ima metalni sjaj i magnetna svojstva. Najsjajniji metal je gvožđe. Svjetlost apsorbira površina metala, a njegovi elektroni počinju emitovati vlastite, sekundarne, valove zračenja. Zašto provodi toplotu?

3. Položaj atoma gvožđa u periodni sistem i atomsku strukturu(slajd 8)

26 Fe)))) d - element VIII-B grupa, Ar = 56 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2

4. Hemijska svojstvažlezda(Slajd 9,10)

U ovoj fazi lekcije moguće je koristiti tehniku ​​„Samoanaliza“ zasnovanu na poznavanju opštih svojstava metala.

A) Kada se zagrije, stupa u interakciju s mnogim nemetalima:

* sa kiseonikom 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

* sa hlorom 2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3

* sumpor Fe + S = FeS

* sa azotom 2Fe + N 2 = 2FeN

B) Vodena para se razlaže vrelim gvožđem: 3Fe + 4H 2 O = Fe 3 O 4 + 4H 2

C) Razblažiti HCL i H 2 SO 4 rastvoriti gvožđe.

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

D) Ne reaguje sa koncentrovanom azotnom i sumpornom kiselinom u normalnim uslovima (kiseline pasiviraju metal)

E) Kada se zagrije, reakcija s koncentriranom sumpornom kiselinom se odvija prema jednačini 2Fe + 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

E) Interagira sa solima: Fe + CuCl 2 = FeCl 2 + Cu

5. Svojstva jedinjenja Fe +2 i Fe +3(slajd 11, 12)

JEDINJENJA GVOŽĐA
+2 +3
OXIDES
FeO - osnovni Fe 2 O 3 - slabo amfoterno
Opća svojstva:

1. Ne rastvarati u vodi

2. Reaguje sa kiselinama
FeO+2HCl = FeCl 2 + H 2 O

FeO + 2H + = Fe 2+ + H 2 O

Fe 2 O 3 + 6HCl = 2FeCl 3 + 3H 2 O

Fe 2 O 3 + 6H + = 2Fe 3+ + 3H 2 O

3. Reaguje sa kiselim oksidima
FeO + SO 3 -> FeSO 4 Fe 2 O 3 + 3SO 3 -> Fe 2 (SO 4) 3
4. Reagirati sa redukcijskim agensima
Fe0 + H 2 = Fe + H 2 O Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O
Razlike:
1. Nestabilne veze 1. Reaguje sa alkalijama:

Fe 2 O 3 +2NaOH -> 2NaFeO 2 +H 2 O

Fe 2 O 3 +2KOH+3H 2 O=2K

Gvozdeni hidroksidi
Fe(OH) 2 - bazični Fe(OH) 3 - slabo amfoterno
Opća svojstva:
1. Reaguje sa kiselinama:

Fe(OH) 2 +2HCl=FeCl 2 +2H 2 O

Fe(OH) 2 + 2H + = Fe 2+ + 2H 2 O

2. Na t 0 oni se razlažu:

Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O

1. Reaguje sa kiselinama:

Fe(OH) 3 +3HCl=FeCl 3 +3H 2 O

Fe(OH) 3 + 3H + = Fe 3+ + 3H 2 O

2. Na t 0 oni se razlažu:

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O

Razlike:
1. Oksidira u vazduhu:

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

1. Reaguje sa alkalijama:

Fe(OH) 3 +KOH=K

Fe(OH) 3 + OH - = -

6. Laboratorijski eksperimenti. Kvalitativne reakcije na Fe +2, Fe +3 jone.

1. U rastvor gvožđe (II) sulfata - (FeSO 4) dodati nekoliko kapi rastvora kalijum heksacijanoferata (III) - crvene krvne soli K 3. Promatramo padavine Turnbouleovog plavetnila. Koja boja?

Napišite jednačinu reakcije: FeSO 4 + K 3 ->

2. U rastvor gvožđe (III) hlorida - (FeCl 3) dodati nekoliko kapi rastvora kalijum heksacijanoferata (II) K 4 - žute krvne soli. Obratite pažnju na boju pruskog plavog taloga. Zapišite jednačinu reakcije:

FeCl 3 + K 4 ->

3. Dodajte nekoliko kapi rastvora kalijum tiocijanata (KCNS) u rastvor gvožđe (III) hlorida. Obratite pažnju na boju rastvora. Zapišite jednačinu reakcije:

FeCl 3 + KCNS ->

7. Praktični značaj soli gvožđa(slajd 13)

  1. FeSO 4 * 7H 2 O - gvožđe sulfat; koristi se u tekstilnoj industriji za bojenje tkanina, u poljoprivredi za tretiranje sjemena i suzbijanje poljoprivrednih štetočina, proizvodnju tinte.
  2. FeCl 2 - gvožđe (II) hlorid; koristi se za dobijanje čistog gvožđa, komponente antianemičnih lekova, katalizatora u organskoj sintezi.
  3. FeCl 3 - gvožđe (III) hlorid; Koristi se u tehnici kao oksidant u proizvodnji organskih boja, u tekstilnoj industriji - za jetkanje tkanina prilikom njihove pripreme za bojenje, u medicini kao hemostatsko sredstvo, komponenta rastvora za nijansiranje u fotografiji, koagulant u prečišćavanju vode , za određivanje fenola.
  4. Fe 2 (SO 4) 3 - gvožđe (III) sulfat; Koristi se kao hemijski reagens u hidrometalurškoj preradi ruda bakra, kao koagulant u tretmanu otpadnih voda, za proizvodnju stipse i Fe 2 O 3 pigmenta.

Faza 3- Refleksija, kontemplacija. Sve informacije primljene u fazi 2 su shvaćene. Refleksija i generalizacija „šta je dijete naučilo“ u lekciji o ovom pitanju. U ovoj fazi, prateći nacrt može se sastaviti u učeničku svesku. Osim toga, može se uraditi i sljedeće:

a) povratak u fazu poziva;

b) povratak na ključne riječi;

c) povratak na obrnute logičke lance;

d) povratak u klastere.

Moguće je koristiti sljedeće tehnike: "Zbrkani logički lanci"

ili "Sinquain":

  • u prvom redu tema se naziva jednom riječju (imenica)
  • drugi red je opis teme u dvije riječi (pridjevi).
  • treći red je opis radnje unutar teme pomoću tri glagola.
  • četvrti je fraza od četiri riječi koja pokazuje stav prema temi.
  • peti je jednorečni sinonim koji će ponoviti suštinu teme.

ili "Konstrukcija teksta" (slajd 14)

Zadatak: Od predloženih formula jedinjenja sastaviti genetsku seriju Fe +2 (za prvu opciju) i genetičku seriju Fe +2 (za drugu opciju).

Fe(OH) 2, Fe, Fe(OH) 2, FeCl 3, Fe 2 O 3, FeCl 2, FeO

8. Zadaća (slajd 14)

1. Napišite jednadžbe hemijskih reakcija koje se mogu koristiti za izvođenje sljedećih transformacija:

Fe -> FeCl 3 -> Fe(OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> FeSO 4 -> Fe(OH) 2 -> FeOa Fe -> Fe 3 O 4

2. Napišite jednadžbe reakcije za postupnu hidrolizu otopine Fe 2 (SO 4) 3 .

3. U jednadžbi hemijska reakcija uredite koeficijente metodom elektronske ravnoteže: Fe 2 O 3 + KOH + KNO 3 -> K 2 FeO 4 + KNO 2 + H 2 O

Ciljevi. Uvesti poziciju gvožđa u periodnom sistemu hemijski elementi D.I.Mendeljejev, struktura atoma, prirodne naslage, jedinjenja, savremeni načini proizvodnje, svojstva i upotreba gvožđa. Promovirati razvoj kod školaraca vještina kolektivnog rada i drugarske uzajamne pomoći.
Oprema i reagensi. Epruvete, stolovi za proizvodnju u visokim pećima; rastvori HCl i H 2 SO 4, praškovi Fe(OH) 2 i Fe(OH) 3, gvozdene strugotine, rastvori žute krvne soli K 4 i crvene krvne soli K 3.
Vrsta lekcije. Elementi predavanja, priče, razgovora.

TOKOM NASTAVE

Učitelju. Danas ćemo nastaviti naš razgovor o metalima, naučićete o položaju gvožđa u periodnom sistemu hemijskih elemenata, strukturi njegovog atoma, hemijskim svojstvima metala gvožđa, njegovim spojevima, proizvodnji i upotrebi, ulozi gvožđa u razvoju ljudskog društva. Koja je uloga gvožđa u ljudskom društvu?
Student. Gvožđe je igralo veliku ulogu u razvoju ljudskog društva i danas nije izgubilo na značaju. Od svih metala, on se najviše koristi u modernoj industriji.
Primitivni čovjek je počeo koristiti željezno oruđe nekoliko milenijuma prije Krista. Tih godina jedini izvor ovog metala bili su meteoriti koji su pali na zemlju, a koji sadrže prilično čisto željezo. Sredinom 2. milenijuma pr
n. e. U Egiptu je savladana metalurgija gvožđa – vađenje iz željeznih ruda. Ovaj događaj označio je početak gvozdenog doba u ljudskoj istoriji, koje je zamenilo kameno i bronzano doba. Na teritoriji Rusije početak gvozdenog doba datira na prelaz 2.-1. milenijuma pre nove ere. e.

Učitelju. Kakav je raspored gvožđa u prirodi?
Student. Gvožđe je jedan od najčešćih elemenata u prirodi. U zemljinoj kori njegov maseni udio je 5,1%, po ovom pokazatelju je drugi nakon kisika, silicija i aluminija. Mnogo gvožđa se takođe nalazi u nebeskim tijelima, što je utvrđeno spektralnom analizom. U uzorcima lunarnog tla koje je isporučila sovjetska automatska stanica "Luna", pronađeno je željezo u neoksidiranom stanju..
Učitelju. U kom obliku se gvožđe pojavljuje u prirodi?
Student. Gvožđe je sastavni deo većine stena. Za dobivanje željeza koriste se željezne rude sa sadržajem željeza od 30-70% ili više.(Koristeći fizičku kartu Rusije, učenik pokazuje i imenuje nalazišta jedinjenja gvožđa.)
Glavne željezne rude su:

hematit Fe 2 O 3 – sadrži do 65% gvožđa, takva se nalazišta gvožđa nalaze u regiji Krivoy Rog;
limonit Fe2O3 n H2O – sadrži do 60% željeza, nalazišta limonita nalaze se na Krimu, na primjer ležište Kerč;
pirit FeS 2 – sadrži oko 47% željeza, nalazišta pirita nalaze se na Uralu.
Učitelju. Kako se gvožđe dobija u industriji?
Student. Trenutno je glavna industrijska metoda prerade željezne rude proizvodnja lijevanog željeza postupkom visoke peći. Liveno gvožde je legura gvožđa koja sadrži
2,2–4% ugljenika, kao i silicijum, mangan, fosfor, sumpor. Dalje večina liveno gvožđe se pretvara u čelik. Čelik razlikuje se od livenog gvožđa uglavnom po nižem sadržaju ugljenika (do 2%), fosfora i sumpora.

Učitelju. Velika pažnja se poklanja razvoju metoda za direktnu proizvodnju željeza iz ruda bez procesa visoke peći. Koja je prednost direktnog dobijanja gvožđa? Glavna stvar je da se redukcija željeznih oksida može provesti bez sudjelovanja metalurškog koksa. Zamjenjuju ga jeftinija i češća goriva - mrki ugalj, prirodni plin. U direktnoj proizvodnji željeza mogu se koristiti i niskokvalitetne željezne rude i šljake iz drugih industrija koje sadrže željezo.
Direktna redukcija željeza vrši se u blago nagnutim rotirajućim pećima, sličnim pećima koje se koriste za proizvodnju cementa. Ruda i ugalj se kontinuirano ubacuju u peć, koji se postepeno kreću prema izlazu, zagrijani zrak struji u protustruji, stvarajući temperaturu ispod tačke topljenja željeza.
Da bi se direktnom redukcijom dobilo tehnički čisto željezo, ruda se podvrgava bogaćenju. Istovremeno je moguće povećati maseni udio željeza, odvojiti otpadnu stijenu (komadi željeza se lako odvajaju od šljake) i smanjiti sadržaj štetnih nečistoća (sumpora i fosfora). Tokom procesa obogaćivanja, ruda se drobi u postrojenjima za drobljenje i dovodi u magnetni separator. Potonji je bubanj s elektromagnetima u koji se transporterom unosi drobljena ruda. Otpadna stijena slobodno prolazi kroz magnetsko polje i pada. Zrna rude koja sadrže magnetne minerale gvožđa magnetiziraju se i odvajaju od bubnja kasnije od lanca. Tako magnetna razdvajanje može se uraditi nekoliko puta.
Ruda se zatim obogaćuje metodom flotacija. Da bi se to postiglo, ruda se stavlja u posudu s vodom, gdje se otapaju flotacijski surfaktanti, koji se selektivno apsorbiraju na površini korisnog minerala. Kao rezultat apsorpcije flotacijskog reagensa, mineralne čestice se ne vlaže vodom i ne tonu u njoj. Kroz otopinu se propušta zrak, čiji se mjehurići pričvršćuju za komade minerala i podižu ih na površinu. Čestice otpadnog kamena dobro se navlaže vodom i talože na dnu posude. Obogaćena ruda se skuplja sa površine rastvora zajedno sa penom. Kao rezultat toga, sadržaj željeza u rudi može se povećati na 70-72%
.
Razmotrimo dijagram jedne od metoda za direktno dobivanje željeza. Proces se odvija u vertikalnoj peći, u koju se odozgo dovodi obogaćena ruda, a odozdo gas, koji služi kao redukciono sredstvo. Ovaj plin nastaje spaljivanjem prirodnog plina u nedostatku kisika. Redukcioni gas sadrži 30% CO , 55% H 2 , 13% H 2 O i 2% CO 2 . Stoga su redukcioni agensi ugljen(II) monoksid CO i vodonik:

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

Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O.

Redukcija se vrši na temperaturi od 850–900 °C, što je niže od tačke topljenja gvožđa (1539 °C).
Mnoge moderne grane tehnologije zahtevaju veoma mnogo gvožđa visok stepenčistoća. Zatim se tehničko gvožđe čisti karbonil metoda. Karbonili su jedinjenja metala sa ugljen monoksidom (II) CO. Gvožđe stupa u interakciju sa CO kada visok krvni pritisak i temperatura 100-200 °C, formirajući željezni pentakarbonil:

Pentakarbonil željeza je tekućina koja se lako može odvojiti od nečistoća destilacijom. Na temperaturi od oko 250 °C, karbonil se lako raspada, formirajući željezni prah:

Fe(CO) 5 = Fe + 5CO.

Ako se dobijeni prah sinteruje u vakuumu, rezultat je metal koji sadrži 99,98–99,999% gvožđa. Zašto trebate nabaviti metal takve čistoće?
Student. Gvožđe visokog stepena čistoće potrebno je prvenstveno za proučavanje njegovih svojstava, tj. u naučne svrhe. Da nismo bili u mogućnosti da dobijemo čisto željezo, ne bismo znali da je to mekan, lako obradiv metal. Hemijski čisto željezo je mnogo inertnije od industrijskog željeza. Važna industrija za upotrebu čistog gvožđa je proizvodnja specijalnih ferolegura čija se svojstva pogoršavaju prisustvom nečistoća..
Učitelju. Koja su hemijska svojstva gvožđa?
Student. Hemijska svojstva željeza određena su strukturom elektronskih omotača njegovih atoma. Gvožđe je element sekundarne podgrupe VIII grupe 4. velikog perioda. Gvožđe spada u d-elemente, elektronska formula atoma ima završetak ...3d 6 4s 2. Gvožđe u jedinjenjima pokazuje oksidaciona stanja +2 i +3. Maksimalno oksidaciono stanje gvožđa je +6. Manifestira se u feratima - solima nepostojeće željezne kiseline. Na primjer, Na 2 FeO 4 – natrijum ferat.
Učitelju. Kako gvožđe reaguje sa kiseonikom?
Student. U elektrohemijskom nizu napona, gvožđe je levo od vodonika, odnosno ima negativniji standardni potencijal elektrode. Stoga se željezo lako otapa u hlorovodoničkoj i razrijeđenoj sumpornoj kiselini uz oslobađanje vodika:

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2,

Fe + H 2 SO 4 (razrijeđeno) = FeSO 4 + H 2.

Gvožđe redukuje više koncentrisane sumporne kiseline (40-60%) na
sumpor(IV) oksid:

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

U sumpornoj kiselini još veće koncentracije (od 80 do 100%) gvožđe pasivirano– prekriven je tankim i izdržljivim oksidnim filmom, koji štiti metal od rastvaranja. Isti fenomen pasivizacije je uočen u visokokoncentrovanoj dušičnoj kiselini, pa se koncentrirana sumporna i dušična kiselina mogu transportovati u željeznim kontejnerima.
Sa razblaženom azotnom kiselinom, gvožđe može da reaguje i formira so gvožđa(II), a sa koncentrisanijim rastvorom kiseline - so gvožđa(III) i razne produkte redukcije kiseline, na primer:

4Fe + 10HNO 3 = 4Fe(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O,

3Fe + 8HNO 3 = 3Fe(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O,

Fe + 6HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

Učitelju. Zapamtite šta se zove korozija. Koje su njegove posljedice?
Student. Korozija je uništavanje metala pod uticajem okoline. Formiranje rđe može se predstaviti na sljedeći način:

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

Rđa se ljušti sa površine metala, ima mnogo pora i stoga ne štiti metal od dalje korozije. Zbog korozije se uništava ogromna količina željeza i njegovih legura. U 19. stoljeću, kada nije bilo pouzdanih metoda borbe protiv korozije, polovina istopljenog metala je nestala od toga. U savremenim uslovima 1/6 proizvedenog livenog gvožđa umire od korozije. Stoga je borba protiv korozije jedan od najvažnijih zadataka čovječanstva..
Učitelju. Da li su jedinjenja gvožđa amfoterna?
(Na postavljeno pitanje može odgovoriti sam nastavnik ili prethodno pripremljen učenik zainteresovan za hemiju.)
Gvožđe(III) hidroksid je amfoteričan, odnosno pokazuje svojstva baze u reakciji sa kiselinama:

Fe(OH) 3 + 3HCl = FeCl 3 + 3H 2 O,

i kisela svojstva u reakcijama s koncentriranim alkalnim otopinama:

Gvožđe(III) oksid ima i amfoterni karakter, koji reaguje i sa kiselinama i sa bazičnim oksidima:

Fe 2 O 3 + 6HCl = 2FeCl 3 + 3H 2 O,

Nastavnik skreće pažnju učenicima da postoje karakteristične reakcije na spojeve dvovalentnog i trovalentnog gvožđa, prateći svoju priču eksperimentima.
Učitelju. Za detekciju jona gvožđa(III), zgodno je koristiti kompleks gvožđa koji se zove žuta krvna so ili kalijum heksacijanoferat(II). K4. Kada joni interaguju(Fe(CN) 6) 4– sa jonima Fe 3+ formira se tamnoplavi talog - pruski plavi:

Još jedno jedinjenje gvožđa je crvena krvna so ili kalijum heksacijanoferat(III) K 3 je reagens za jone Fe2+.
Kada joni interaguju(Fe(CN) 6) 3– sa jonima Fe 2+ formira se i tamnoplavi talog - Turnboole blue:

Navedite glavne namjene željeza. Koji je prirodni značaj gvožđa?
(Učenici odgovaraju na postavljena pitanja, nastavnik objašnjava njihove odgovore.)
Prvi student. Ferati različitih metala se koriste u modernim industrijama radio elektronike i automatike..
Drugi student. Gvožđe stvara neobične spojeve sa vodonikom, dušikom i ugljikom. Atomi ovih nemetala su manje veličine od atoma željeza i lako se ugrađuju između čvorova kristalna rešetka metala, formirajući intersticijske čvrste otopine.

Međuprostorne čvrste otopine su po izgledu slične metalu, ali se njihova svojstva vrlo razlikuju od željeza. Uglavnom su to vrlo tvrde i krhke tvari. Gvožđe sa vodonikom stvara hidride FeH I FeH2, sa azotom - nitridi Fe4N I Fe2N , sa ugljen-karbidom Fe 3 C – cementit sadržan u livenom gvožđu i čeliku.
Treći student. Gvožđe je metal čija upotreba u industriji i svakodnevnom životu nema granica. Čelik se široko koristi u modernoj tehnologiji. Oksidi i soli željeza koriste se u proizvodnji boja, magnetnih materijala, katalizatora, lijekova i gnojiva.
Četvrti student. Bez gvožđa, ljudsko telo ne može da funkcioniše, ono sadrži oko 3-4 g gvožđa, od čega je 2 g gvožđa deo hemoglobina. Nedovoljan sadržaj gvožđa u ljudskom organizmu dovodi do glavobolje, umora i drugih bolesti. Gvožđe je takođe neophodno za rast biljaka. Općenito, željezo je trenutno glavni metal po važnosti.

Za konsolidaciju proučenog gradiva studentima se nudi sljedeće: pitanja.

1. Kakav je položaj gvožđa u periodnom sistemu hemijskih elemenata?
2. Koja oksidaciona stanja pokazuje željezo u jedinjenjima?
3. Koja jedinjenja gvožđa imaju amfoterna svojstva?
4. Kako gvožđe reaguje sa azotnom i sumpornom kiselinom različitih koncentracija?
5. Kako razlikovati dvovalentna i trovalentna jedinjenja gvožđa?
6. U čemu je upotreba i značaj jedinjenja gvožđa moderna pozornica razvoj čovečanstva?

Ako vrijeme dopušta, možete konsolidirati razmatrani materijal za proizvodnju željeza koristeći sljedeće pitanja.

1. Koja je prednost direktna metoda dobijanje gvožđa?
2. Za šta se koristi obogaćivanje rude?
3. Kako se ruda obogaćuje flotacijom?
4. Koja je glavna svrha prečišćavanja industrijskog željeza karbonilnom metodom?

LITERATURA

Čitanka o neorganskoj hemiji. Comp. V.A.Kritsman, M.: Obrazovanje, 1984;
Feldman F.G., Rudzitis G.E. hemija. Udžbenik za 9. razred opšteobrazovnih ustanova. M.: Obrazovanje, 1999;
Khomchenko G.P. Hemija za one koji upisuju fakultete. M.: Viša škola, 1993.



Ako pronađete grešku, odaberite dio teksta i pritisnite Ctrl+Enter.