Хімічні властивості заліза
Хімічні властивості заліза визначаються наявністю домішок. Чисте залізо – метал середньої активності. Біля м. Делі (Індія) стоїть залізна колона висотою 7 м і масою 6,5 т без жодних слідів корозії, хоча її вік – понад 2800 р. Колона виготовлена із заліза чистотою 99,72%, стійкого до корозії.
Для Феруму характерне утворення сполук Fe+2 i Fe+3, що відповідають оксидам FeO і Fe2O3. Відомі солі фератної кислоти H2FeO4, у яких ступінь окиснення Феруму +6.
І. Взаємодія з простими речовинами.
Залізо при нагріванні реагує з киснем, сіркою, галогенами, вуглецем та азотом з утворенням відповідних бінарних сполук:
3Fe + 2O2 = Fe3O4 (або FeO + Fe2O3); 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3;
Fe + S = FeS; 3Fe + C = Fe3C; 2Fe + N2 = 2FeN
З воднем залізо безпосередньо не реагує.
ІІ. Взаємодія зі складними речовинами.
1. Залізо за нормальних умов реагує з водою і киснем:
4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3
Цей процес – корозія заліза детально розглянуто у п. Корозія металів.
2. Взаємодія з кислотами-неокисниками (HСl або розведена сульфатна) відбувається за нормальних умов і веде до утворення відповідних солей та виділення водню:
Fe + 2НСl = FeCl2 + Н2; Fe + Н2SO4 = FeSO4 + Н2.
3. Взаємодія з кислотами-окисниками (концентрована сульфатна, розбавлена та концентрована нітратна кислоти) веде до утворення солей Fe3+:
Fe + 4HNO3р. = Fe(NO3)3 + NO + H2O;
2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O.
Кислоти високих концентрацій пасивують метал, взаємодія не відбувається і тому концентровані HNO3 і H2SO4 перевозять у залізних цистернах.
4. Розпечене до червона залізо реагує з водяною парою:
3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2.
5. Залізо витісняє метали, які розташовані після нього у ряду стандартних електродних потенціалів з водних розчинів їх солей:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.