Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Но-впдггмому, автор имеет в впду взаимодействие нх суспеязпй с афврпым раствором СеНьМ6Бг.— уурим, перев, 270 Глава 7 табзиба Я Электроккав коифигурапил ыетаююв группы желева в эаемевтарноы состоввпв и н комплскопых иолах (Электроивые спины обозпачевы стрелками; спики, участвующие в образовапии связей, обвсдевы рамкой) комплекса зпедропив должвы быть спарены дза ~(-электропа, кеспареыиые в алемевтаркых коках. Тзк вак в комплексном вове (рею(СХ)з]4 пмсютсвтолькоспареккыцэзектросы, он диамагнитен. комплекс ]Ре~ы(сх)е]з содерзкит одав веспареввый электрон, и поэтому оэ парамагватзп, В то време как процесс восстаковленяя ре"' -~ Ре" связав с освобождением эиергии, в с туесе окисления Со" -ь Со'" энергия поглощается.
Зги изменения в содер>кавяи авергвв тем боэыпс, чем зы1пе аначеиие потевииала иоквзацви. Аналогичным образом факт экачвтезьио оолыпей устойчивости иона ]Со~ ~~СХ)с]з по сравнению с ионом ]Сом(СХ)сР, по Полноту, обусловлен тем, что у Со дза д-уровня освобождаются для залектвых эловтрснов лвгавдов, а одив электрон с Зьсуровпя должен под- кЯтьсЯ Яа 4Ы-УРовевь, У Хгм ДлЯ обРазозаики комплекса (Х1ы (СХ)е]4- Дза злектРова.
Васьиаа ергика периодической «истеки должны подняться с Зд- па 4«д-уровень. Поэтому в случае Зды может сразу образоэаться комплекс внедрения (Х(ы(СХ)«Н . Благодаря спаркиаошо обоих ЗЫ-злектрапоэ,неоперенных в копи Х(е+, осзобаждаееск однц ЗЫ-уровень к прпсоеднпиьотси двэ валеатвых электрона СХ -групп. Остальные шесть электровоз располаьчются па зе- и зр-уравнях. 'Ган как в образующемся ьомнлексе (ЗП(СХ)ь)з восемь валептаых электронов пмыот конфигурацию ЗН«4«е4р«, в соответствии са сказанным в гл, 11, т.
1, в зтам случае осущостэляется кассисе расположевке лвгзкцав, в та время кап комплексы, приведенные а табл. З4, построены октаэдрвчеснп. Комплекс (Х)(СХ) )ь, тан же как п (ре(СХ)а)4 в (Со(СХ)с)з, вяаььагннтен, во всех перечяслениых коьшлексах все электроны сварены. Этп соотяажевяя справедливы не только для уьеазаппмх цпанокомплексов, но н для других комплексов знелреппя металлов группы железа с шестью лнгаидаиа, псе электронные пары которых участвуют в образования свпзей. Стабильность рззаичаых комплексов зависит, конечно, п от вида лигакдов, Например, попвзацпонвый потенциал коьшлексного иойю [Со(СХ)эГ" составляет — 0,8З е, а (Со(ХНз)а)"'+0,1 е. Тендепцпя к образованию коьшлексиога капа (Со(СХ)а)"' так велика, что коьшкексный цпапнд кобальта(П) разлагается водой с иыдслепнам водорода.
Комплексный пои (Со(ИНз)с)", напратиа, э отсутствие кислорода воздуха абсолютно уетопчнв в водном растворе. Однако в токе кислорода он в соответствии с пязкпм значением своего потенциала аоппззцпн сразу переходят в иоп (Со(ХНз)е)"'. ЖЕЛЕЗО (РЕеьКЮМ) Ге Распространенно в прнрадг. Железа является наиболее раснространенным на земном шаре тяжелым металлам, Встречается ока, однако, в земном норе папи исплтачнтельпа в ваде соединений. Б самородном состоянии в гарных парадах Ге встречается очень редка; впрочем, в пебальшпх калпчествах жалоза иногда вкраплена в базальты. Оно образует главную саставпуьа часть многих мепжарипиж, предполагается, что и ядро земного шара состоит гчавцым абрааомна металлического желева.
Б метеарптах железа находится в виде сплавов с никелем, содержание которого в нкх колеблется в интервале 5 и 20 вес. %. Нередка в метеоритном железе содержится сульфид двухвалептнаго желева (транлит), фасфид и окислы железа. Важнейшими промышленными рудами лселеза являются его акмолы: красный железняк РозОз, магнпгяный леелезнлн РезО«, бурый железняк РезОз НзО, или РеО(ОН), а такя<е его карбанат — лселезнььй еипаен РеСОз. Зтн руды встречаются почти во всех странах, но не всегда в удобном для переработки виде. Другой разназпдпостыо бурого железиэка, также содержащей фосфорнузь кислоту, аз.ьяетса бакотнак руда, встречающаясп в Швеции, Голландия и а Северо-Германской низменности. Б го время как шведская болоткая (аесриаа) руда после эмсужпваппя прп 100' содержит 46«4 железа, болотная руда голландского и северогерманского происхождения обмчио содержпт в значительных количествах песок п органические вещества.
Поэтому она малопригодна для переработки ка железо; благодаря пскжочительной абсорбцпоплой сцосабностп по отножеиню к сероводороду оту руду првмепяют з основном длв очистки светпльпого газа. Наиболее распространенным в природе соединенвем является жаке«низ ко.«задан Гелю Однако на этой руды посььзя выплаэлять к«слеза без вредварнтельиой обработки вследствие высокого содержания в ней серы, а также я из-за присутствия сульфидав исдк и примеси другнх мешающих тяисслых металлов. Том не менее обожженный' ьеа«сепий какчедаьь («ка.«чад«киме а«арки«), остзьащпйая прп проязводстве серпой пвслоты, перерабатывается па железо только после нродаарительпого удаления кз кето и«гадом рафинирования аеиаторых примесей, которые саян по себе часто вродставлииьт зпачитсвьпуео ценность (кроме медн н цинка, в иом иногда содержатся татке серебро и золото).
Значительные количества железа содержат также мвогие сикикакьи. Продукты ох выветрвваявя вымываются и уносятся реками, осювдапсь з аиде иаа и клип, содержащих окись железа п песок. 272 Глава 7 Исторические сэедеппк. Пркмепекпе железа иаэество с древпсйшпх времен. По-видимому, его г»елп у»»сэр< балта одпсврэмекио с бронзой, В лреэлости его шпялавлплп тэк каэыэаемыи ври»эым влввобв.э (парады, яаходящпеси па низших ступенях рааэптпя, пспольауют этот»п год и в настоящее время).
Железкую руду з смеси с боль. шим избытком древесмото угля оаклапывали в плоские ямы; затем уголь эюкпгаля п раздували огонь пэехэвж. Таки»» путем получалксь более плп мок«в свкйиые болвакки (крицы) колкого жеп э», поторые затем обрабатывали молотом. В средние века ямы плп плоскзе очаги цлк эодучеаии желева постепешю стали заменить иебольпшми шахтными печа»»и, п,» которых и развилась совремепвап дом«пиал печь. В Х1э' в. мехй «тели прпеоп»пь э действие вч,»ос ввд»». Достигнутое благодар» этому экачите)эьпое повышеппо э«»жвратуры почи дало воэыоквкость получать железо, более богато" углеродом, т, е, эьжн.
Нссмогр» па то что такой чугук и по иодцаэтсв ковзе, вскоре паучплись и!»евра»цать эго в коэкоо железо путем эторичпой переплавки прк сплавом продувапвв — «й)эппл«папик». Про»»ээодство железа аиачитеэьпо развилось в конце ХУ)1! л., когда еэвгэдврз оэкрытвю паровой мажипы и стращал»сэву железных дорог спрос ка я»еле»о пачал греэзычнйпо быстро расти. 11едостаток э древесном угле обусловил пеобходпчо«эь кспользовакпя а«вола«мыс гулей в вице кокса — горючего и восстапоэптельпого вгевта. Во второй половике Х!Х в.
фришеэаиие пслвергпось суэцестаеппык улучюспи»м: была введена»»я«дувка в хо»вертере (процесс Весссиера, 1885 гд способ Токаев — Джплькриста, 1878 г.) к раж»врата»пал лааваа (метод Випекса— Мйар«вк, 1888 г.',. Впоследствак к этим способам присоединилась еще плавка в электрической почи, применяемая дая получеипк высокосортных «талек (элоктросэалей), ПОЛ»»ЧТИВЕ ЖЕЛЕЗА Хэьмичеспм чистое железо можно получать восстановлением чистой окиси железа (последкюю для этои цели лучше всего готовить нагрева- вием ка воздухе оксалага железа) водородом пли злоктролизом водных растворов солей двухвалситпого железа, например оксалата аммония-железа(??). В технике и настоящее время зго получают в основном прк термичссиом разложения пэктакарбонпла железа.
Тэк иааываеыое «карбоикльэос железо», получаемое этим методом, содержит в первую очередь певоторо«э»ол»»э~ство растворенного углерода к кислорода, Этв пршвеси можно устраппть соответствующей дополпктсльпой обработкой. 8, Р, Вэ, мэ, )ч1, по, (.'г, мо, хл и 8! ие тхэлссь обнаружить в карбокилы»ом железе да»ке»шибал««чуэсээшсшлымн ээалэтпп«свкмп ыетодамк, В эавпсимосги от условий разло»ксэпя парэ«нила ж«л«во образует эпвпвв«рнвв »«рва.»в, слой, илк получэеэса з зпде эврэ«ю«: «р ~в»ыв »е»эал»сиплого элекгролэтическому металлу, выдеаяющеыусп пп эож»»ж рэсээсроец плк, эаэоп«п, паете ив, мв»лвввраивтввв э«рожка, из которого прес«овакпеы при п,ы рвээкпк до !гп) и '(еспекпкием») ппожпо получить исключит»с»ьво гомогеппьэв»?»»»сонные кшалэ, Пакопвц, таким путем образуются вес«ма«»эыв алваьа желе;ю, ааэвми«»ап»ар»в вату, 1» которых весит кексе 10 в. В таком виде Фэвоэо окаэывастся настоэько рсакциоппоспособкыи, что вспыхивает даже от искры.
Несмотря па тс что химически чистое железо приобрзтаэт все большее значение в технике,(ср. стр. 284), кесравизкио более важным является процесс получения обычного шахим»еского лселега, прздставляпощегп собой нечистый металл, асплавхселегасдкперодсдв. Кроме того, техническое железо обычно содержит еще цельэй ряд других веществ, часть лз которых к нему добавляют намеренно, а остальные являются примесями, в большей нлп мекыпзй степени уху)(шающимп качество »нелепа.
Свойства »полоза и значительной степэвп зависят от присутствия углерода и других примесей, несмотря ка то что пх концентрация в большинства случаев очеиь мала. Кроме того, своп!став железа сильно зависят от прейгариэпе.пьнс . обрабошпи соответствующих сплавов. Процесс получения различных сортов техякчсского жолоза разделяевся па деа э!папа: первый состоит в восстановлении железной руды до металла (чрэряа), второй заключается в удалении кз железа вредных примесей и добавлении компонентов, изменяющих качества металла, для поп!упекла 273 Весьма«ервппе пери«си«ес«ей сисмели определенных технических сортов железа, например ловкого железа нли стали.