ΣΙΔΕΡΟ(λατ. Ferrum), Fe, χημικό στοιχείο της ομάδας VIII περιοδικό σύστημα, ατομικός αριθμός 26, ατομική μάζα 55.847. Η προέλευση τόσο της λατινικής όσο και της ρωσικής ονομασίας του στοιχείου δεν έχει εξακριβωθεί με σαφήνεια. Ο φυσικός σίδηρος είναι ένα μείγμα τεσσάρων νουκλεϊδίων με μαζικοί αριθμοί 54 (περιεκτικότητα σε φυσικό μείγμα 5,82% κατά βάρος), 56 (91,66%), 57 (2,19%) και 58 (0,33%). Η διαμόρφωση των δύο εξωτερικών στοιβάδων ηλεκτρονίων είναι 3s 2 p 6 d 6 4s 2 . Συνήθως σχηματίζει ενώσεις σε καταστάσεις οξείδωσης +3 (σθένος III) και +2 (σθένος II). Υπάρχουν επίσης γνωστές ενώσεις με άτομα σιδήρου σε καταστάσεις οξείδωσης +4, +6 και μερικές άλλες.
Στο περιοδικό σύστημα του Mendeleev, ο σίδηρος περιλαμβάνεται στην ομάδα VIII. Στην τέταρτη περίοδο, στην οποία ανήκει και ο σίδηρος, η ομάδα αυτή περιλαμβάνει, εκτός από τον σίδηρο, και το κοβάλτιο (Co) και το νικέλιο (Ni). Αυτά τα τρία στοιχεία σχηματίζουν μια τριάδα και έχουν παρόμοιες ιδιότητες.
Η ακτίνα του ουδέτερου ατόμου σιδήρου είναι 0,126 nm, η ακτίνα του ιόντος Fe 2+ είναι 0,080 nm και η ακτίνα του ιόντος Fe 3+ είναι 0,067 nm. Οι ενέργειες του διαδοχικού ιοντισμού του ατόμου του σιδήρου είναι 7.893, 16.18, 30.65, 57, 79 eV. Συγγένεια ηλεκτρονίων 0,58 eV. Στην κλίμακα Pauling, η ηλεκτραρνητικότητα του σιδήρου είναι περίπου 1,8.
Ο σίδηρος υψηλής καθαρότητας είναι ένα γυαλιστερό, ασημί-γκρι, όλκιμο μέταλλο που προσφέρεται καλά για διαφορετικοί τρόποιμηχανική επεξεργασία.
Φυσική και Χημικές ιδιότητες: σε θερμοκρασίες από θερμοκρασία δωματίου έως 917°C, καθώς και στο εύρος θερμοκρασίας 1394-1535°C, υπάρχει -Fe με κυβικό πλέγμα με κέντρο το σώμα, σε θερμοκρασία δωματίου η παράμετρος πλέγματος ΕΝΑ= 0,286645 nm. Σε θερμοκρασίες 917-1394°C, σταθερό -Fe με κυβικό δικτυωτό πλέγμα T ( ΕΝΑ= 0,36468 nm). Σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από θερμοκρασία δωματίου έως 769°C (το λεγόμενο σημείο Κιουρί), ο σίδηρος είναι εξαιρετικά μαγνητικός (λέγεται ότι είναι σιδηρομαγνητικός), σε περισσότερους υψηλές θερμοκρασίεςο σίδηρος συμπεριφέρεται σαν παραμαγνήτης. Μερικές φορές το παραμαγνητικό -Fe με κυβικό πλέγμα με κέντρο το σώμα, σταθερό σε θερμοκρασίες από 769 έως 917 ° C, θεωρείται ως τροποποίηση του σιδήρου και το -Fe, σταθερό σε υψηλές θερμοκρασίες (1394-1535 ° C), ονομάζεται παραδοσιακά - Fe (ιδέες για την ύπαρξη τεσσάρων τροποποιήσεων του σιδήρου προέκυψαν σε μια εποχή που η ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ δεν υπήρχε ακόμη και δεν υπήρχαν αντικειμενικές πληροφορίες για εσωτερική δομήαδένας). Σημείο τήξεως 1535°C, σημείο βρασμού 2750°C, πυκνότητα 7,87 g/cm3. Το τυπικό δυναμικό του ζεύγους Fe 2+ /Fe 0 0,447V, το ζεύγος Fe 3+ /Fe 2+ + 0,771V.
Όταν αποθηκεύεται στον αέρα σε θερμοκρασίες έως 200°C, ο σίδηρος καλύπτεται σταδιακά με ένα πυκνό φιλμ οξειδίου, το οποίο εμποδίζει την περαιτέρω οξείδωση του μετάλλου. Στον υγρό αέρα, ο σίδηρος καλύπτεται με ένα χαλαρό στρώμα σκουριάς, το οποίο δεν εμποδίζει την πρόσβαση οξυγόνου και υγρασίας στο μέταλλο και την καταστροφή του. Η σκουριά δεν έχει μόνιμη χημική σύνθεση, κατά προσέγγιση χημική φόρμουλαμπορεί να γραφτεί ως Fe 2 O 3 xH 2 O.
Ο σίδηρος αντιδρά με το οξυγόνο (Ο) όταν θερμαίνεται. Όταν ο σίδηρος καίγεται στον αέρα, σχηματίζεται οξείδιο Fe 2 O 3· όταν καίγεται σε καθαρό οξυγόνο, σχηματίζεται οξείδιο Fe 3 O 4. Όταν το οξυγόνο ή ο αέρας διέρχεται από τηγμένο σίδηρο, σχηματίζεται οξείδιο FeO. Όταν η σκόνη θείου (S) και ο σίδηρος θερμαίνονται, σχηματίζεται θειούχο, ο κατά προσέγγιση τύπος του οποίου μπορεί να γραφεί ως FeS.
Ο σίδηρος αντιδρά με αλογόνα όταν θερμαίνεται. Δεδομένου ότι το FeF 3 είναι μη πτητικό, ο σίδηρος είναι ανθεκτικός στο φθόριο (F) σε θερμοκρασία 200-300°C. Όταν ο σίδηρος χλωριωθεί (σε θερμοκρασία περίπου 200°C), σχηματίζεται πτητικό FeCl 3. Εάν η αλληλεπίδραση σιδήρου και βρωμίου (Br) προχωρήσει σε θερμοκρασία δωματίου ή όταν θερμανθεί και υψηλή πίεση του αίματοςατμός βρωμίου και στη συνέχεια σχηματίζεται FeBr 3. Όταν θερμαίνεται, το FeCl 3 και, ιδιαίτερα, το FeBr 3 διασπούν το αλογόνο και μετατρέπονται σε αλογονίδια σιδήρου (II). Όταν ο σίδηρος και το ιώδιο (Ι) αλληλεπιδρούν, σχηματίζεται ιωδιούχο Fe 3 I 8.
Όταν θερμαίνεται, ο σίδηρος αντιδρά με το άζωτο (N), σχηματίζοντας νιτρίδιο σιδήρου Fe 3 N, με φώσφορο (P), σχηματίζοντας φωσφίδια FeP, Fe 2 P και Fe 3 P, με άνθρακα (C), σχηματίζοντας καρβίδιο Fe 3 C, με πυρίτιο (Si), σχηματίζοντας πολλά πυριτικά, για παράδειγμα, FeSi.
Σε αυξημένη πίεση, ο μεταλλικός σίδηρος αντιδρά με το μονοξείδιο του άνθρακα CO και σχηματίζεται υγρό, υπό κανονικές συνθήκες, εύκολα πτητικός σίδηρος πεντακαρβονυλ Fe (CO) 5. Τα καρβονύλια σιδήρου των συνθέσεων Fe 2 (CO) 9 και Fe 3 (CO) 12 είναι επίσης γνωστά. Τα καρβονύλια σιδήρου χρησιμεύουν ως πρώτες ύλες στη σύνθεση του σιδήρου ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης σιδηροκενίου.
Ο καθαρός μεταλλικός σίδηρος είναι σταθερός στο νερό και σε αραιά αλκαλικά διαλύματα. Σε συμπυκνωμένο θείο και νιτρικά οξέαο σίδηρος δεν διαλύεται, αφού ένα ισχυρό φιλμ οξειδίου παθητικοποιεί την επιφάνειά του.
Με υδροχλωρικό και αραιό (περίπου 20%) θειικά οξέα, ο σίδηρος αντιδρά σχηματίζοντας άλατα σιδήρου (II):
Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2
Fe + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2
Όταν ο σίδηρος αλληλεπιδρά με περίπου 70% θειικό οξύ, η αντίδραση προχωρά με το σχηματισμό θειικού σιδήρου (III):
2Fe + 4H 2 SO 4 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 4H 2 O
Το οξείδιο του σιδήρου (II) FeO έχει βασικές ιδιότητες, αντιστοιχεί στη βάση Fe (OH) 2. Το οξείδιο του σιδήρου (III) Fe 2 O 3 είναι ασθενώς αμφοτερικό, αντιστοιχεί σε ακόμη πιο ασθενές από το Fe (OH) 2 βάση Fe (OH) 3, το οποίο αντιδρά με οξέα:
2Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O
Το υδροξείδιο του σιδήρου (III) Fe (OH) 3 παρουσιάζει ασθενή αμφοτερικές ιδιότητες; είναι σε θέση να αντιδράσει μόνο με συμπυκνωμένα αλκαλικά διαλύματα:
Fe (OH) 3 + KOH \u003d K
Τα προκύπτοντα υδροξοσύμπλεγμα σιδήρου (III) είναι σταθερά σε ισχυρά αλκαλικά διαλύματα. Όταν τα διαλύματα αραιώνονται με νερό, καταστρέφονται και καθιζάνει υδροξείδιο του σιδήρου (III) Fe(OH) 3.
Οι ενώσεις σιδήρου (III) σε διαλύματα ανάγεται με μεταλλικό σίδηρο:
Fe + 2FeCl 3 \u003d 3FeCl 2
Κατά την αποθήκευση υδατικών διαλυμάτων αλάτων σιδήρου (II), παρατηρείται οξείδωση του σιδήρου (II) σε σίδηρο (III):
4FeCl 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4Fe (OH) Cl 2
Από άλατα σιδήρου(ΙΙ) έως υδατικά διαλύματαΤο άλας του Mohr είναι σταθερό - διπλό θειικό αμμώνιο και σίδηρος (II) (NH 4) 2 Fe (SO 4) 2 6H 2 O.
Ο σίδηρος (III) είναι ικανός να σχηματίζει διπλά θειικά άλατα με κατιόντα τύπου στυπτηρίας μεμονωμένα φορτισμένα, για παράδειγμα, στυπτηρία σιδήρου-καλίου KFe (SO 4) 2 στυπτηρία σιδήρου-καλίου, (NH 4) Fe (SO 4) 2 στυπτηρίας σιδήρου-αμμωνίου κ.λπ.
Κάτω από τη δράση αερίου χλωρίου (Cl) ή όζοντος σε αλκαλικά διαλύματα ενώσεων σιδήρου (III), σχηματίζονται σιδηρούχα άλατα σιδήρου (VI), για παράδειγμα, φερτικό κάλιο (VI) (K): K 2 FeO 4. Υπάρχουν αναφορές για την παραγωγή ενώσεων σιδήρου (VIII) υπό τη δράση ισχυρών οξειδωτικών παραγόντων.
Για την ανίχνευση ενώσεων σιδήρου (III) στο διάλυμα, χρησιμοποιείται μια ποιοτική αντίδραση ιόντων Fe 3+ με θειοκυανικά ιόντα ΚΝΣ. Όταν τα ιόντα Fe 3+ αλληλεπιδρούν με τα ανιόντα του ΚΝΣ, σχηματίζεται έντονο κόκκινο θειοκυανικό σίδηρο Fe(CNS) 3. Ένα άλλο αντιδραστήριο για τα ιόντα Fe 3+ είναι το εξακυανοφερρικό κάλιο (II) (K): K 4 (προηγουμένως αυτή η ουσία ονομαζόταν κίτρινο άλας αίματος). Όταν αλληλεπιδρούν τα ιόντα Fe 3+ και 4, κατακρημνίζεται ένα έντονο μπλε ίζημα.
Ένα διάλυμα εξακυανοφερρικού καλίου (III) (K) K 3, που προηγουμένως ονομαζόταν κόκκινο άλας αίματος, μπορεί να χρησιμεύσει ως αντιδραστήριο για τα ιόντα Fe 2+ σε διάλυμα. Κατά την αλληλεπίδραση των ιόντων Fe 3+ και 3, κατακρημνίζεται ένα φωτεινό μπλε ίζημα της ίδιας σύνθεσης όπως στην περίπτωση της αλληλεπίδρασης των ιόντων Fe 3+ και 4.
Κράματα σιδήρου με άνθρακα:Ο σίδηρος χρησιμοποιείται κυρίως σε κράματα, κυρίως σε κράματα με άνθρακα (C) διάφορους χυτοσίδηρους και χάλυβες. Στον χυτοσίδηρο, η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι υψηλότερη από 2,14% κατά μάζα (συνήθως στο επίπεδο 3,5-4%), στους χάλυβες η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι χαμηλότερη (συνήθως στο επίπεδο 0,8-1%).
Ο χυτοσίδηρος λαμβάνεται σε υψικάμινους. Η υψικάμινος είναι ένας γιγάντιος (ύψος έως 30-40 m) κόλουρος κώνος, κοίλος εσωτερικά. Οι τοίχοι της υψικάμινου είναι επενδεδυμένοι με πυρίμαχα τούβλα από το εσωτερικό, το πάχος της τοιχοποιίας είναι αρκετά μέτρα. Από πάνω, εμπλουτισμένο (απαλλαγμένο από απόβλητα πετρώματα) σιδηρομετάλλευμα, αναγωγικός παράγοντας οπτάνθρακα ( κάρβουνοειδικές ποιότητες που υποβάλλονται σε οπτάνθρακα που θερμαίνεται σε θερμοκρασία περίπου 1000 ° C χωρίς αέρα), καθώς και υλικά τήξης (ασβεστόλιθος και άλλα) που συμβάλλουν στον διαχωρισμό των ακαθαρσιών από τη σκωρία λιωμένου μετάλλου. Από κάτω, η ανεμοβολή τροφοδοτείται στην υψικάμινο (καθαρό οξυγόνο (Ο) ή αέρας εμπλουτισμένος με οξυγόνο (Ο)). Καθώς τα υλικά που φορτώνονται στην υψικάμινο κατεβαίνουν, η θερμοκρασία τους αυξάνεται στους 1200-1300°C. Ως αποτέλεσμα των αντιδράσεων αναγωγής που συμβαίνουν κυρίως με τη συμμετοχή οπτάνθρακα C και CO:
Fe 2 O 3 + 3C \u003d 2Fe + 3CO;
Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2
σχηματίζεται μεταλλικός σίδηρος, ο οποίος είναι κορεσμένος με άνθρακα (C) και ρέει προς τα κάτω.
Αυτό το τήγμα απελευθερώνεται περιοδικά από την υψικάμινο μέσω ενός ειδικού κλωβού οπών και το τήγμα αφήνεται να στερεοποιηθεί σε ειδικές φόρμες. Ο χυτοσίδηρος είναι λευκός, ο λεγόμενος χυτοσίδηρος (χρησιμοποιείται για την παραγωγή χάλυβα) και γκρι, ή χυτοσίδηρος. Ο λευκός χυτοσίδηρος είναι στερεό διάλυμα άνθρακα (C) σε σίδηρο. Οι μικροκρυστάλλοι γραφίτη διακρίνονται στη μικροδομή του γκρίζου χυτοσιδήρου. Λόγω της παρουσίας γραφίτη, ο γκρίζος χυτοσίδηρος αφήνει σημάδι στο λευκό χαρτί.
Ο χυτοσίδηρος είναι εύθραυστος, τρυπάει κατά την κρούση, επομένως δεν μπορούν να κατασκευαστούν από αυτόν ελατήρια, ελατήρια και οποιαδήποτε προϊόντα που πρέπει να λειτουργούν στην κάμψη.
Ο συμπαγής χυτοσίδηρος είναι ελαφρύτερος από τον λιωμένο χυτοσίδηρο, έτσι ώστε όταν στερεοποιείται, να μην συστέλλεται (όπως συνήθως με τη στερεοποίηση μετάλλων και κραμάτων), αλλά διαστέλλεται. Αυτή η δυνατότητα σάς επιτρέπει να κάνετε διάφορα χυτά από χυτοσίδηρο, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης του ως υλικού για καλλιτεχνική χύτευση.
Εάν η περιεκτικότητα σε άνθρακα (C) στο χυτοσίδηρο μειωθεί στο 1,0-1,5%, τότε σχηματίζεται χάλυβας. Οι χάλυβες είναι άνθρακας (δεν υπάρχουν άλλα συστατικά σε τέτοιους χάλυβες εκτός από Fe και C) και κραματοποιημένοι (τέτοιοι χάλυβες περιέχουν πρόσθετα χρωμίου (Cr), νικελίου (Ni), μολυβδαινίου (Mo), κοβαλτίου (Co) και άλλων μετάλλων που βελτιώνουν τη μηχανική και άλλες ιδιότητες χάλυβα).
Ο χάλυβας λαμβάνεται με επεξεργασία χυτοσιδήρου και παλιοσιδήρου σε μετατροπέα οξυγόνου, σε ηλεκτρικό τόξο ή φούρνο με ανοιχτή εστία. Με μια τέτοια επεξεργασία, η περιεκτικότητα σε άνθρακα (C) στο κράμα μειώνεται στο απαιτούμενο επίπεδο, όπως λένε, η περίσσεια άνθρακα (C) καίγεται.
Οι φυσικές ιδιότητες του χάλυβα διαφέρουν σημαντικά από τις ιδιότητες του χυτοσιδήρου: ο χάλυβας είναι ελαστικός, μπορεί να σφυρηλατηθεί, να τυλιχθεί. Δεδομένου ότι ο χάλυβας, σε αντίθεση με τον χυτοσίδηρο, συστέλλεται κατά τη στερεοποίηση, τα προκύπτοντα χυτά χάλυβα υποβάλλονται σε συμπίεση σε ελασματουργεία. Μετά την έλαση, κενά και κελύφη εξαφανίζονται στον όγκο του μετάλλου, που εμφανίστηκαν κατά τη στερεοποίηση των τήγματος.
Η παραγωγή χάλυβα στη Ρωσία έχει μακριές βαθιές παραδόσεις και οι χάλυβες που αποκτώνται από τους μεταλλουργούς μας είναι υψηλής ποιότητας.
Ιστορικό λήψης σιδήρου:ο σίδηρος έπαιξε και παίζει εξαιρετικό ρόλο στην υλική ιστορία της ανθρωπότητας. Το πρώτο μεταλλικό σίδερο που έπεσε στα χέρια του ανθρώπου ήταν πιθανότατα μετεωρικής προέλευσης. Τα μεταλλεύματα σιδήρου είναι ευρέως διαδεδομένα και συχνά βρίσκονται ακόμη και στην επιφάνεια της Γης, αλλά ο εγγενής σίδηρος στην επιφάνεια είναι εξαιρετικά σπάνιος. Πιθανώς, πριν από μερικές χιλιάδες χρόνια, κάποιος παρατήρησε ότι μετά το κάψιμο μιας φωτιάς, σε ορισμένες περιπτώσεις, παρατηρείται σχηματισμός σιδήρου από εκείνα τα κομμάτια μεταλλεύματος που κατά λάθος κατέληξαν σε φωτιά. Κατά την καύση μιας φωτιάς, η αναγωγή του σιδήρου από το μετάλλευμα συμβαίνει λόγω της αντίδρασης του μεταλλεύματος τόσο απευθείας με τον άνθρακα όσο και με το μονοξείδιο του άνθρακα (II) CO που σχηματίζεται κατά την καύση. Η δυνατότητα λήψης σιδήρου από μεταλλεύματα διευκόλυνε πολύ την ανακάλυψη του γεγονότος ότι όταν το μετάλλευμα θερμαίνεται με άνθρακα, σχηματίζεται ένα μέταλλο, το οποίο μπορεί στη συνέχεια να εξευγενιστεί περαιτέρω κατά τη σφυρηλάτηση. Η εξόρυξη σιδήρου από μετάλλευμα με τη μέθοδο της τυροκομίας επινοήθηκε στη Δυτική Ασία τη 2η χιλιετία π.Χ. Η περίοδος από τον 9 7ο αιώνα π.Χ., όταν πολλές φυλές της Ευρώπης και της Ασίας ανέπτυξαν τη μεταλλουργία του σιδήρου, ονομάστηκε Εποχή του Σιδήρου, η οποία αντικατέστησε την Εποχή του Χαλκού. Η βελτίωση των μεθόδων εμφύσησης (το φυσικό βύθισμα αντικαταστάθηκε από γούνες) και η αύξηση του ύψους της εστίας (εμφανίστηκαν φούρνοι χαμηλού άξονα) οδήγησαν στην παραγωγή χυτοσιδήρου, ο οποίος άρχισε να τήκεται ευρέως σε Δυτική Ευρώπηαπό τον 14ο αιώνα. Ο χυτοσίδηρος που προέκυψε μετατράπηκε σε χάλυβα. Από τα μέσα του 18ου αιώνα, στη διαδικασία υψικάμινου, αντί ξυλάνθρακαςάρχισε να χρησιμοποιεί οπτάνθρακα άνθρακα-άνθρακα. Στη συνέχεια, οι μέθοδοι λήψης σιδήρου από μεταλλεύματα βελτιώθηκαν σημαντικά και επί του παρόντος χρησιμοποιούνται ειδικές συσκευές για αυτό - υψικάμινοι, μετατροπείς οξυγόνου και κλίβανοι ηλεκτρικού τόξου.
Εύρεση στη φύση:Ο σίδηρος είναι ευρέως κατανεμημένος στον φλοιό της γης - αντιπροσωπεύει περίπου το 4,1% της μάζας φλοιός της γης(4η θέση μεταξύ όλων των στοιχείων, 2η μεταξύ μετάλλων). Γνωστός μεγάλος αριθμόςμεταλλεύματα και ορυκτά που περιέχουν σίδηρο. Μεγαλύτερης πρακτικής σημασίας είναι το ερυθρό σιδηρομετάλλευμα (μετάλλευμα αιματίτη, Fe 2 O 3, περιέχει έως και 70% Fe), το μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα (μεταλλεύματος μαγνητίτη, Fe 3 O 4, περιέχει 72,4% Fe), το καφέ σιδηρομετάλλευμα (μεταλλεύμα υδρογητίτη HFeO 2 n H 2 O), καθώς και σιδηρομετάλλευμα spar (μεταλλεύματος σιδερίτης, ανθρακικός σίδηρος, FeCO 3, περιέχει περίπου 48% Fe). Στη φύση, υπάρχουν επίσης μεγάλα κοιτάσματα πυρίτη FeS 2 (άλλες ονομασίες είναι θειοπυρίτες, σιδηροπυρίτες, δισουλφίδιο σιδήρου και άλλα), αλλά τα μεταλλεύματα με υψηλή περιεκτικότητα σε θείο εξακολουθούν να πρακτική αξίαΔεν έχω. Όσον αφορά τα αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος, η Ρωσία κατέχει την πρώτη θέση στον κόσμο. ΣΕ θαλασσινό νερό 1 10 5 1 10 8% σίδηρος.
Η χρήση του σιδήρου, των κραμάτων και των ενώσεων του:Ο καθαρός σίδηρος έχει μάλλον περιορισμένες χρήσεις. Χρησιμοποιείται στην κατασκευή πυρήνων ηλεκτρομαγνητών, ως καταλύτης χημικές διεργασίες, για κάποιο άλλο σκοπό. Αλλά τα κράματα σιδήρου από χυτοσίδηρο και χάλυβα αποτελούν τη βάση της σύγχρονης τεχνολογίας. Πολλές ενώσεις σιδήρου χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως. Έτσι, ο θειικός σίδηρος (III) χρησιμοποιείται στην επεξεργασία του νερού, τα οξείδια του σιδήρου και το κυάνιο χρησιμεύουν ως χρωστικές στην κατασκευή χρωστικών και ούτω καθεξής.
Βιολογικός ρόλος:Ο σίδηρος υπάρχει στους οργανισμούς όλων των φυτών και των ζώων ως ιχνοστοιχείο, δηλαδή σε πολύ μικρές ποσότητες (περίπου 0,02% κατά μέσο όρο). Ωστόσο, τα βακτήρια σιδήρου που χρησιμοποιούν την ενέργεια της οξείδωσης του σιδήρου (II) σε σίδηρο (III) για τη χημειοσύνθεση μπορούν να συσσωρεύσουν έως και 17-20% σίδηρο στα κύτταρά τους. Κύριος βιολογική λειτουργίασυμμετοχή σιδήρου στη μεταφορά οξυγόνου (Ο) και οξειδωτικές διεργασίες. Αυτή η λειτουργία του σιδήρου εκτελείται ως μέρος συμπλόκων πρωτεϊνών - αιμοπρωτεϊνών, η προσθετική ομάδα των οποίων είναι το σύμπλεγμα πορφυρίνης σιδήρου - αίμη. Μεταξύ των πιο σημαντικών αιμοπρωτεϊνών είναι οι αναπνευστικές χρωστικές αιμοσφαιρίνη και μυοσφαιρίνη, καθολικοί φορείς ηλεκτρονίων στις αντιδράσεις κυτταρική αναπνοή, οξείδωση και φωτοσύνθεση κυτοχρωμάτων, ενζύμων καταλόζης και υπεροξειδίου και άλλα. Σε ορισμένα ασπόνδυλα, οι αναπνευστικές χρωστικές που περιέχουν σίδηρο heloerythrin και chlorocruorin έχουν διαφορετική δομή από τις αιμοσφαιρίνες. Κατά τη βιοσύνθεση των αιμοπρωτεϊνών, ο σίδηρος περνά σε αυτές από την πρωτεΐνη φερριτίνη, η οποία αποθηκεύει και μεταφέρει τον σίδηρο. Αυτή η πρωτεΐνη, ένα μόριο της οποίας περιλαμβάνει περίπου 4.500 άτομα σιδήρου, συγκεντρώνεται στο ήπαρ, τον σπλήνα, τον μυελό των οστών και τον εντερικό βλεννογόνο των θηλαστικών και των ανθρώπων. καθημερινή απαίτησηένα άτομο σε σίδηρο (6-20 mg) καλύπτεται υπερβολικά με τροφή (κρέας, συκώτι, αυγά, ψωμί, σπανάκι, παντζάρια και άλλα είναι πλούσια σε σίδηρο). Το σώμα ενός μέσου ανθρώπου (σωματικό βάρος 70 κιλά) περιέχει 4,2 g σιδήρου, 1 λίτρο αίματος περιέχει περίπου 450 mg. Με έλλειψη σιδήρου στον οργανισμό, αναπτύσσεται αδενική αναιμία, η οποία αντιμετωπίζεται με φάρμακα που περιέχουν σίδηρο. Τα σκευάσματα σιδήρου χρησιμοποιούνται επίσης ως γενικό τονωτικό. Μια υπερβολική δόση σιδήρου (200 mg ή περισσότερο) μπορεί να είναι τοξική. Ο σίδηρος χρειάζεται επίσης για φυσιολογική ανάπτυξηφυτά, οπότε υπάρχουν μικρολιπάσματα με βάση τα σκευάσματα σιδήρου.
Το σθένος ενός ατόμου είναι η ικανότητά του να σχηματίζει συγκεκριμένο αριθμόχημικούς δεσμούς με άλλα άτομα. Για παράδειγμα, ο αριθμός των παύλων που απομακρύνονται από το σύμβολο ενός στοιχείου σε δομικούς τύπους είναι ίσος με το σθένος αυτού του στοιχείου. Κοιτάξτε τους συντακτικούς τύπους ορισμένων ουσιών παρακάτω - δείχνουν ότι το υδρογόνο και το χλώριο είναι μονοσθενή, το οξυγόνο είναι δισθενές, ο άνθρακας είναι τετρασθενές και το άζωτο είναι τρισθενές.
Οι τελείες εδώ υποδηλώνουν μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων, αλλά δεν εμφανίζονται πάντα σε δομικούς τύπους (δεν εμπλέκονται άμεσα στη σύνδεση, αν και είναι σημαντικά από την άποψη του κανόνα της οκτάδας). Σε δομικούς τύπους, κάθε παύλα είναι ακριβώς ένα κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων. Επομένως, μπορούμε να δώσουμε τον ακόλουθο ορισμό του σθένους:
Το σθένος ορίζεται ως ο αριθμός των ζευγών ηλεκτρονίων με τα οποία ένα δεδομένο άτομο συνδέεται με άλλα άτομα.
Δεδομένου ότι μόνο τα ηλεκτρόνια των εξωτερικών φλοιών συμμετέχουν στον χημικό δεσμό, τέτοια ηλεκτρόνια ονομάζονται ηλεκτρόνια σθένους. Ένας απλός (απλός) δεσμός προκύπτει όταν τα άτομα μοιράζονται ένα ζεύγος ηλεκτρονίων σθένους.
Δομικοί τύποιδείχνουν ξεκάθαρα τη σύσταση της ουσίας, την αλληλουχία δεσμεύσεων των ατόμων μεταξύ τους και το σθένος των στοιχείων. Αν όμως τέτοια λεπτομερείς πληροφορίεςδεν χρειάζεται, η σύνθεση της ουσίας μπορεί να γραφτεί με τη μορφή συντομευμένων χημικών τύπων:
H2 (υδρογόνο) Cl2 (χλώριο) CO2 ( διοξείδιο του άνθρακα) H2O (νερό) N2H4 (υδραζίνη) N2 (άζωτο)
ΣΕ αυτή η υπόθεσηόλες οι ουσίες αποτελούνται από μόρια, επομένως τέτοιοι τύποι ονομάζονται όχι απλώς συντομευμένοι, αλλά μοριακοί. Ο αριθμός κάτω δεξιά στο σύμβολο του στοιχείου ονομάζεται ευρετήριο. Ο δείκτης δείχνει πόσα άτομα ενός δεδομένου στοιχείου υπάρχουν στο μόριο. Το ευρετήριο 1 δεν γράφεται ποτέ.
Το σθένος ενός στοιχείου καθορίζεται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων που εμπλέκονται στο σχηματισμό χημικών δεσμών.
Η έννοια του σθένους καθιερώθηκε σταθερά στην επιστήμη από τα μέσα του περασμένου αιώνα. Με βάση την ύπαρξη δεσμών σθένους, ο A. M. Butlerov (1862) δημιούργησε μια θεωρία της χημικής δομής. Αυτή η θεωρία δημιουργήθηκε κυρίως σε σχέση με οργανικές ενώσεις, καθώς σε αυτές η εξάρτηση των ιδιοτήτων των ουσιών εκφράζεται πιο ξεκάθαρα όχι μόνο από τη σύνθεση, αλλά και από τη δομή των μορίων τους.
Ο A. M. Butlerov θεώρησε ότι ήταν η αιτία όλων των αντιδράσεων στις οποίες εισέρχεται μια ουσία. χημική δομή- η αλληλουχία των δεσμών των ατόμων σε ένα μόριο, η φύση της αλληλεπίδρασής τους και η αμοιβαία επιρροή τους.
Η μελέτη της φύσης του σθένους, της φύσης του χημικού δεσμού οδήγησε στη διαίρεση της έννοιας του σθένους σε μια σειρά από νέες, πιο συγκεκριμένες έννοιες: ομοιοπολικό, ιονικό σθένος, αριθμός συντονισμού, κατάσταση οξείδωσης (αριθμός οξείδωσης).
Οι χημικές ιδιότητες των στοιχείων καθορίζονται από τη δομή των εξωτερικών ηλεκτρονικών στρωμάτων των ατόμων. Χημική αντίδρασηανάγεται στην αλληλεπίδραση των ηλεκτρονίων σθένους των ατόμων που συμμετέχουν στην αντίδραση. Επομένως, ανάλογα με τη δομή των ατόμων, η φύση της αλληλεπίδρασης μπορεί να είναι διαφορετική. Έτσι, ο τύπος του δεσμού μεταξύ των ατόμων καθορίζεται από τη δομή τους.
Η φύση του χημικού δεσμού αποκαλύφθηκε κάπως με την εμφάνιση της κβαντικής μηχανικής, η οποία λαμβάνει υπόψη ιδιότητες κυμάτωνηλεκτρόνιο.
Οι κβαντομηχανικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι μόνο άτομα που έχουν ασύζευκτα ηλεκτρόνια μπορούν να αλληλεπιδράσουν. Ο αριθμός των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων καθορίζει το σθένος ενός ατόμου ενός στοιχείου. Τα ηλεκτρόνια σθένους των ατόμων των στοιχείων των κύριων υποομάδων του περιοδικού συστήματος βρίσκονται στο εξωτερικό επίπεδο ενέργειας (s και p υποεπίπεδα), για τα ΣΤΟΙΧΕΙΑ των πλευρικών υποομάδων - επιπλέον, στο d-υποεπίπεδο του προ- εξωτερικό επίπεδο. Για άτομα λανθανιδών και ακτινιδών, τα f-ηλεκτρόνια του τρίτου ενεργειακού επιπέδου από το εξωτερικό μπορούν επίσης να είναι σθένος. Το σθένος των στοιχείων δεν συμπίπτει πάντα με τον αριθμό των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων. Για παράδειγμα, ένα άτομο θείου έχει δύο ασύζευκτα ηλεκτρόνια. Σύμφωνα με αυτό, το θείο δίνει ενώσεις στις οποίες είναι δισθενές, αλλά είναι γνωστές ενώσεις στις οποίες το σθένος του θείου είναι τέσσερα και ακόμη έξι. Η αύξηση του σθένους του θείου c σχετίζεται με την αύξηση του αριθμού των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της διέγερσης του ατόμου και της μετάβασης ενός από τα ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια στο πλησιέστερο υποεπίπεδο του ίδιου ενεργειακού επιπέδου. Η μετάβαση ενός ηλεκτρονίου p από τη μια κατάσταση στην άλλη αυξάνει τον αριθμό των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων κατά δύο, επομένως, το σθένος του ατόμου αυξάνεται κατά δύο μονάδες. η μετάβαση ενός ηλεκτρονίου s οδηγεί σε αύξηση του σθένους κατά δύο ακόμη μονάδες. Έτσι, το μέγιστο σθένος των ατόμων πολλών στοιχείων επιτυγχάνεται μόνο σε διεγερμένη κατάσταση. Ανάλογα με τον βαθμό διέγερσης του ατόμου, ο αριθμός των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων μπορεί να είναι διαφορετικός, έτσι πολλά στοιχεία παρουσιάζουν μεταβλητό σθένος.
---- Γιατί ο σίδηρος έχει σθένος στις ενώσεις 2,3,6. Εξηγήστε από ηλεκτρονική σκοπιά.
Ο σίδηρος έχει στην πραγματικότητα ΤΕΣΣΕΡΙΣ σταθερές καταστάσεις οξείδωσης: 0, +2, +3 και +6. Σταθερό με την έννοια ότι το καθένα από αυτά έχει το δικό του χημικές ενώσειςγια παράδειγμα: Fe(CO)5 (0, σίδηρος καρβονύλιο); FeSO4 (+2, θειικός σίδηρος II); FeCl3 (+3, χλωριούχος σίδηρος III); K2FeO4 (+6, οξοφερρικό κάλιο). Ελπίζω ότι κάποια μέρα θα συντεθούν και ενώσεις σιδήρου με την υψηλότερη δυνατή κατάσταση οξείδωσης +8 - μέχρι στιγμής δεν το έχει καταφέρει κανείς.
μέση σθένος σιδήρου Fe2,5 +, Fe 2 + και Fe 3 +
ΣΙΔΗΡΟΣ (λατ. Ferrum), Fe, χημικό στοιχείο της ομάδας VIII του περιοδικού συστήματος, ατομικός αριθμός 26, ατομική μάζα 55,847. Η προέλευση τόσο της λατινικής όσο και της ρωσικής ονομασίας του στοιχείου δεν έχει εξακριβωθεί με σαφήνεια. Ο φυσικός σίδηρος είναι ένα μείγμα τεσσάρων νουκλεϊδίων με αριθμούς μάζας 54 (η περιεκτικότητα στο φυσικό μείγμα είναι 5,82% κατά μάζα), 56 (91,66%), 57 (2,19%) και 58 (0,33%). Η διαμόρφωση των δύο εξωτερικών στοιβάδων ηλεκτρονίων είναι 3s2p6d64s2. Συνήθως σχηματίζει ενώσεις σε καταστάσεις οξείδωσης +3 (σθένος III) και +2 (σθένος II). Υπάρχουν επίσης γνωστές ενώσεις με άτομα σιδήρου σε καταστάσεις οξείδωσης +4, +6 και μερικές άλλες.
Στο περιοδικό σύστημα του Mendeleev, ο σίδηρος περιλαμβάνεται στην ομάδα VIII. Στην τέταρτη περίοδο, στην οποία ανήκει και ο σίδηρος, η ομάδα αυτή περιλαμβάνει, εκτός από τον σίδηρο, και το κοβάλτιο (Co) και το νικέλιο (Ni). Αυτά τα τρία στοιχεία σχηματίζουν μια τριάδα και έχουν παρόμοιες ιδιότητες.
Η ακτίνα του ουδέτερου ατόμου σιδήρου είναι 0,126 nm, η ακτίνα του ιόντος Fe2+ είναι 0,080 nm και η ακτίνα του ιόντος Fe3+ είναι 0,067 nm. Οι ενέργειες του διαδοχικού ιοντισμού του ατόμου του σιδήρου είναι 7.893, 16.18, 30.65, 57, 79 eV. Συγγένεια ηλεκτρονίων 0,58 eV. Στην κλίμακα Pauling, η ηλεκτραρνητικότητα του σιδήρου είναι περίπου 1,8.
Ο σίδηρος υψηλής καθαρότητας είναι ένα γυαλιστερό, ασημί-γκρι, όλκιμο μέταλλο που προσφέρεται καλά για διάφορες μεθόδους κατεργασίας.
Φυσικές και χημικές ιδιότητες: σε θερμοκρασίες από θερμοκρασία δωματίου έως 917°C, καθώς και στο εύρος θερμοκρασιών 1394-1535°C, το -Fe υπάρχει με ένα κυβικό πλέγμα με κέντρο το σώμα· σε θερμοκρασία δωματίου, η παράμετρος πλέγματος a = 0,286645 nm. Σε θερμοκρασίες 917-1394°C, το -Fe είναι σταθερό με ένα κυβικό πλέγμα T με επίκεντρο την όψη (a = 0,36468 nm). Σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από τη θερμοκρασία δωματίου έως τους 769°C (το λεγόμενο σημείο Κιουρί), ο σίδηρος έχει ισχυρές μαγνητικές ιδιότητες (λέγεται ότι είναι σιδηρομαγνητικός), σε υψηλότερες θερμοκρασίες, ο σίδηρος συμπεριφέρεται σαν παραμαγνήτης. Μερικές φορές το παραμαγνητικό -Fe με κυβικό πλέγμα με κέντρο το σώμα, σταθερό σε θερμοκρασίες από 769 έως 917 ° C, θεωρείται ως τροποποίηση του σιδήρου και το -Fe, σταθερό σε υψηλές θερμοκρασίες (1394-1535 ° C), ονομάζεται παραδοσιακά - Fe (ιδέες για την ύπαρξη τεσσάρων τροποποιήσεων του σιδήρου προέκυψαν σε μια εποχή που η ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ δεν υπήρχε ακόμη και δεν υπήρχαν αντικειμενικές πληροφορίες για την εσωτερική δομή του σιδήρου). Σημείο τήξεως 1535°C, σημείο βρασμού 2750°C, πυκνότητα 7,87 g/cm3. Το τυπικό δυναμικό του ζεύγους Fe2+/Fe0 είναι -0,447V, του ζεύγους Fe3+/Fe2+ είναι +0,771V.
Όταν αποθηκεύεται στον αέρα σε θερμοκρασίες έως 200°C, ο σίδηρος καλύπτεται σταδιακά με ένα πυκνό φιλμ οξειδίου, το οποίο εμποδίζει την περαιτέρω οξείδωση του μετάλλου. Στον υγρό αέρα, ο σίδηρος καλύπτεται με ένα χαλαρό στρώμα σκουριάς, το οποίο δεν εμποδίζει την πρόσβαση οξυγόνου και υγρασίας στο μέταλλο και την καταστροφή του. Η σκουριά δεν έχει σταθερή χημική σύσταση· περίπου ο χημικός της τύπος μπορεί να γραφεί ως Fe2O3 xH2O.
Ο σίδηρος αντιδρά με το οξυγόνο (Ο) όταν θερμαίνεται. Όταν ο σίδηρος καίγεται στον αέρα, σχηματίζεται οξείδιο Fe2O3· όταν καίγεται σε καθαρό οξυγόνο, σχηματίζεται οξείδιο Fe3O4. Όταν το οξυγόνο ή ο αέρας διέρχεται από τηγμένο σίδηρο, σχηματίζεται οξείδιο FeO. Όταν η σκόνη θείου (S) και ο σίδηρος θερμαίνονται, σχηματίζεται θειούχο, ο κατά προσέγγιση τύπος του οποίου μπορεί να γραφεί ως FeS.
Ο σίδηρος αντιδρά με αλογόνα όταν θερμαίνεται. Δεδομένου ότι το FeF3 είναι μη πτητικό, ο σίδηρος είναι ανθεκτικός στο φθόριο (F) μέχρι τη θερμοκρασία των 200-300°C. Όταν ο σίδηρος χλωριωθεί (σε θερμοκρασία περίπου 200°C), σχηματίζεται πτητικό FeCl3. Εάν η αλληλεπίδραση σιδήρου και βρωμίου (Br) προχωρήσει σε θερμοκρασία δωματίου ή με θέρμανση και αυξημένη πίεση ατμού βρωμίου, τότε σχηματίζεται FeBr3. Όταν θερμαίνεται, το FeCl3 και, ειδικά, το FeBr3 διασπούν το αλογόνο και μετατρέπονται σε αλογονίδια σιδήρου (II). Όταν ο σίδηρος και το ιώδιο (Ι) αντιδρούν, σχηματίζεται ιωδίδιο Fe3I8.
Όταν θερμαίνεται, ο σίδηρος αντιδρά με το άζωτο (N) για να σχηματίσει το νιτρίδιο του σιδήρου Fe3N, με τον φώσφορο (P) για να σχηματίσει φωσφίδια FeP, Fe2P και Fe3P, με τον άνθρακα (C) για να σχηματίσει καρβίδιο Fe3C, με το πυρίτιο (Si) για να σχηματίσει πολλά πυριτικά. π.χ. FeSi.
Σε αυξημένη πίεση, ο μεταλλικός σίδηρος αντιδρά με το μονοξείδιο του άνθρακα CO και σχηματίζεται υγρό, υπό κανονικές συνθήκες, εύκολα πτητικός σίδηρος πεντακαρβονυλ Fe (CO) 5. Τα καρβονύλια σιδήρου των συνθέσεων Fe2(CO)9 και Fe3(CO)12 είναι επίσης γνωστά. Τα καρβονύλια του σιδήρου χρησιμεύουν ως πρώτες ύλες στη σύνθεση οργανικών ενώσεων σιδήρου, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης φερροκενίου.
Ο καθαρός μεταλλικός σίδηρος είναι σταθερός στο νερό και σε αραιά αλκαλικά διαλύματα. Στα πυκνά θειικά και νιτρικά οξέα, ο σίδηρος δεν διαλύεται, καθώς ένα ισχυρό φιλμ οξειδίου παθητικοποιεί την επιφάνειά του.
Με υδροχλωρικό και αραιό (περίπου 20%) θειικά οξέα, ο σίδηρος αντιδρά σχηματίζοντας άλατα σιδήρου (II):
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
Όταν ο σίδηρος αλληλεπιδρά με περίπου 70% θειικό οξύ, η αντίδραση προχωρά με το σχηματισμό θειικού σιδήρου (III):
2Fe + 4H2SO4 = Fe2 (SO4)3 + SO2 + 4H2O
Το οξείδιο του σιδήρου (II) FeO έχει βασικές ιδιότητες, αντιστοιχεί στη βάση Fe (OH) 2. Το οξείδιο του σιδήρου (III) Fe2O3 είναι ασθενώς αμφοτερικό, αντιστοιχεί σε ακόμη ασθενέστερη από Fe (OH) 2 βάση Fe (OH) 3, η οποία αντιδρά με οξέα:
2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O
Το υδροξείδιο του σιδήρου (III) Fe(OH)3 παρουσιάζει ελαφρώς αμφοτερικές ιδιότητες. είναι σε θέση να αντιδράσει μόνο με συμπυκνωμένα αλκαλικά διαλύματα:
Fe(OH)3 + ΚΟΗ = Κ
Τα προκύπτοντα υδροξοσύμπλεγμα σιδήρου (III) είναι σταθερά σε ισχυρά αλκαλικά διαλύματα. Όταν τα διαλύματα αραιώνονται με νερό, καταστρέφονται και το υδροξείδιο του σιδήρου (III) Fe(OH)3 καθιζάνει.
Οι ενώσεις σιδήρου (III) σε διαλύματα ανάγεται με μεταλλικό σίδηρο:
Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2
Κατά την αποθήκευση υδατικών διαλυμάτων αλάτων σιδήρου (II), παρατηρείται οξείδωση του σιδήρου (II) σε σίδηρο (III):
4FeCl2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)Cl2
Από τα άλατα του σιδήρου (II) σε υδατικά διαλύματα, το άλας του Mohr είναι σταθερό - διπλό θειικό αμμώνιο και σίδηρος (II) (NH4) 2Fe (SO4) 2 6H2O.
Ο σίδηρος (III) μπορεί να σχηματίζει διπλά θειικά άλατα με κατιόντα τύπου στυπτηρίας μεμονωμένα φορτισμένα, για παράδειγμα, KFe(SO4)2 - στυπτηρία σιδήρου-καλίου, (NH4)Fe(SO4)2 - στυπτηρία σιδήρου-αμμωνίου κ.λπ.
Κάτω από τη δράση αερίου χλωρίου (Cl) ή όζοντος σε αλκαλικά διαλύματα ενώσεων σιδήρου (III), σχηματίζονται ενώσεις σιδήρου (VI) - φερρικά, για παράδειγμα, φερριικό κάλιο (VI) (K): K2FeO4. Υπάρχουν αναφορές για την παραγωγή ενώσεων σιδήρου (VIII) υπό τη δράση ισχυρών οξειδωτικών παραγόντων.
Για την ανίχνευση ενώσεων σιδήρου (III) στο διάλυμα, χρησιμοποιείται μια ποιοτική αντίδραση ιόντων Fe3+ με θειοκυανικά ιόντα ΚΝΣ. Όταν τα ιόντα Fe3+ αλληλεπιδρούν με τα ανιόντα του ΚΝΣ, σχηματίζεται έντονο κόκκινο θειοκυανικό σίδηρο Fe(CNS)3. Ένα άλλο αντιδραστήριο για τα ιόντα Fe3+ είναι το εξακυανοφερρικό κάλιο (II) (K): K4 (παλαιότερα αυτή η ουσία ονομαζόταν κίτρινο άλας αίματος). Όταν τα ιόντα Fe3+ και 4– αλληλεπιδρούν, σχηματίζεται ένα έντονο μπλε ίζημα.
Ένα διάλυμα εξακυανοφερρικού καλίου (III) (K) K3, που προηγουμένως ονομαζόταν κόκκινο άλας αίματος, μπορεί να χρησιμεύσει ως αντιδραστήριο για ιόντα Fe2+ σε διάλυμα. Στην αλληλεπίδραση των ιόντων Fe3+ και 3–, σχηματίζεται ένα φωτεινό μπλε ίζημα της ίδιας σύνθεσης, όπως στην περίπτωση της αλληλεπίδρασης των ιόντων Fe3+ και 4–.
Κράματα σιδήρου με άνθρακα: ο σίδηρος χρησιμοποιείται κυρίως σε κράματα, κυρίως σε κράματα με άνθρακα (C) - διάφοροι χυτοσίδηροι και χάλυβες. Στον χυτοσίδηρο, η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι υψηλότερη από 2,14% κατά μάζα (συνήθως στο επίπεδο 3,5-4%), στους χάλυβες η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι χαμηλότερη (συνήθως στο επίπεδο 0,8-1%).
Στην ενότητα για την ερώτηση, ποιο είναι το σθένος του Fe (σίδηρος), μπορεί να αλλάξει; δίνεται από τον συγγραφέα χχχ χχχχη καλύτερη απάντηση είναι Είναι καλύτερα (πιο βολικό) να συζητήσουμε το θέμα χρησιμοποιώντας την έννοια της "κατάστασης οξείδωσης", αν και αυτό δεν είναι το ίδιο με το "σθένος". Ο σίδηρος έχει στην πραγματικότητα ΤΕΣΣΕΡΙΣ σταθερές καταστάσεις οξείδωσης: 0, +2, +3 και +6. Σταθερό με την έννοια ότι καθένα από αυτά έχει τις δικές του χημικές ΕΝΩΣΕΙΣ, για παράδειγμα: Fe (CO) 5 (0, σίδηρος καρβονύλιο); FeSO4 (+2, θειικός σίδηρος II); FeCl3 (+3, χλωριούχος σίδηρος III); K2FeO4 (+6, οξοφερρικό κάλιο) . Ελπίζω ότι κάποια μέρα θα συντεθούν και ενώσεις σιδήρου με την υψηλότερη δυνατή κατάσταση οξείδωσης +8 - μέχρι στιγμής δεν το έχει καταφέρει κανείς.
Απάντηση από Κίρα[αρχάριος]
Η έννοια του σθένους μας δόθηκε στο σχολείο. Και στο πανεπιστήμιο, όταν έγραψαν τις εξισώσεις των αντιδράσεων οξειδοαναγωγής, χρησιμοποιούσαν ήδη σχεδόν αποκλειστικά τον βαθμό οξείδωσης. Για το σίδηρο, τα +2 και +3 είναι τα πιο συνηθισμένα. Στη συνέχεια εισήχθη μια άλλη έννοια - ο αριθμός συντονισμού. Τότε η έννοια του σθένους άρχισε να «θολώνει» σαν να λέμε. Σημαίνει είτε το ένα είτε το άλλο. Άρα στο Fe (CO) 5, ο βαθμός οξείδωσης του σιδήρου είναι 0 και ο αριθμός συντονισμού είναι 5. (Στη συνέχεια στο οξοφερρατικό ανιόν (FeO4) 2 - k.h. ο σίδηρος είναι 4.
Απάντηση από Εκπαίδευση[γκουρού]
2 και 3 ναι ίσως
Απάντηση από Νευρολόγος[γκουρού]
Σθένος, πιο συγκεκριμένα, η κατάσταση οξείδωσης του Fe +2. +3 και +6. Φυσικά, μπορεί να αλλάξει. Το πιο σταθερό +3.
Η έννοια του σθένους έχει διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην ιστορία της χημείας, διευκρινίζοντας πώς, σε ποιες αναλογίες και γιατί άτομα διαφορετικών χημικά στοιχείαμπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους. Στην περίπτωση των απλούστερων ανόργανων και οργανικών ενώσεων, η θεωρία λειτούργησε. Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, όπως συμβαίνει συνήθως στην επιστήμη, συσσωρεύτηκαν πληροφορίες που ανάγκασαν σταδιακά τους χημικούς να εγκαταλείψουν την έννοια του σθένους ως καθολικού τρόπου περιγραφής της δομής μιας ουσίας.
Πρώτα απ 'όλα, αποδείχθηκε ότι πολλά στοιχεία, σε αντίθεση με το υδρογόνο και το οξυγόνο, μπορούν να έχουν όχι ένα, αλλά πολλά σθένη, έτσι ώστε το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι μάλλον εξαιρέσεις. Αλλά αυτή η δυσκολία ξεπεράστηκε μάλλον εύκολα τον 19ο αιώνα, με την ανάθεση αρκετών πιθανών σθένους σε έναν αριθμό στοιχείων.
Ως αποτέλεσμα, έγινε σαφές γιατί ορισμένες ουσίες που σχηματίζονται από δύο μόνο στοιχεία μπορεί να διαφέρουν τόσο πολύ στη σύνθεση. Για παράδειγμα, σε ένα από τα οξείδια του σιδήρου (δηλαδή σε μια ένωση σιδήρου και οξυγόνου), ένα μέρος μάζας σιδήρου αντιπροσωπεύει περίπου 0,3 μέρη μάζας οξυγόνου και σε ένα άλλο οξείδιο, διπλάσιο.
Αποδείχθηκε ότι ο σίδηρος σε αυτά τα οξείδια έχει διαφορετικά σθένη: στο οξείδιο FeO, ο σίδηρος είναι δισθενής και στο οξείδιο Fe2O3, είναι τρισθενής.
Το οξείδιο του σιδήρου Fe3O4 ήταν επίσης γνωστό. Ποιο είναι το σθένος του σιδήρου σε αυτό;
Εάν το οξυγόνο είναι δισθενές, τότε αποδεικνύεται ότι το σθένος του σιδήρου είναι 2-4/3 = 8/3! Πώς μπορεί αυτό να είναι?
Το πρόβλημα λύθηκε όταν αποδείχθηκε ότι σε αυτό το οξείδιο ένα άτομο σιδήρου είναι δισθενές και δύο είναι τρισθενές, δηλαδή ο τύπος αυτού του οξειδίου μπορεί να αναπαρασταθεί ως FeO Fe2O3. Ομοίως, το πρόβλημα λύθηκε με κόκκινο μόλυβδο, η σύνθεση του οποίου αντιστοιχεί στον τύπο Рb3О4.
Αλλά τα άτομα μολύβδου δεν είναι τρισθενή. Σε αυτήν την περίπτωση, αποδείχθηκε ότι δύο άτομα μολύβδου είναι δισθενή (όπως στο PbO) και ένα είναι τετρασθενές (όπως στο PbO2), έτσι ώστε ο τύπος του κόκκινου μολύβδου μπορεί να αναπαρασταθεί ως 2PbO PbO2.
Τόσο τα μέταλλα όσο και τα αμέταλλα μπορεί να είναι πολυσθενή. Έτσι, το ιώδιο σε ενώσεις με φθόριο μπορεί να είναι μονοσθενές (IF), τρισθενές (IF3), πεντασθενές (IF5) και επτασθενές (IF7), δηλαδή να εμφανίζει τέσσερα διαφορετικά σθένη, ενώ το φθόριο είναι πάντα μονοσθενές.
Το μέταλλο μολυβδαίνιο σε ενώσεις με αλογόνα μπορεί να εμφανίσει σθένη 2, 3,4, 5 και 6. Τα άτομα αυτού του στοιχείου έχουν διαφορετικά σθένη - μάλλον κανόναςπαρά εξαίρεση. Αυτή η ιδιότητα εμπλουτίζει πολύ τη χημεία.
Για παράδειγμα, ο άνθρακας με το οξυγόνο σχηματίζει δύο αέρια - μονοξείδιο του άνθρακα CO και διοξείδιο του άνθρακα CO2, και είναι σαφές ότι το σθένος του άνθρακα σε αυτές τις ενώσεις είναι διαφορετικό. Το θείο με το οξυγόνο σχηματίζει επίσης τουλάχιστον δύο ενώσεις - διοξείδιο του θείου SO2 και θειικό ανυδρίτη SO3, όπου το θείο, όπως μπορείτε να μαντέψετε, έχει σθένος 4 και 6, αντίστοιχα. . .) δείχνει ότι το μαγγάνιο μπορεί να έχει πολλά διαφορετικά σθένη.
Το σθένος στα ονόματα των ουσιών υποδεικνύεται συχνά με λατινικούς αριθμούς - σε αγκύλες μετά το σύμβολο ή το όνομα του στοιχείου. Ένας χημικός μπορεί να ονομάσει την ουσία FeO οξείδιο σιδήρου(II) και την ουσία Fe2O3 οξείδιο σιδήρου(III). Και δεδομένου ότι το οξυγόνο σχηματίζει ενώσεις με σημαντικά ένας μεγάλος αριθμόςστοιχεία παρά το υδρογόνο, οι χημικοί τις περισσότερες φορές καθορίζουν τα σθένη των στοιχείων ακριβώς από τις ενώσεις τους με το οξυγόνο.
Όταν οι χημικοί μελέτησαν πολύπλοκες οργανικές ενώσεις, αποδείχθηκε ότι τα άτομα άνθρακα σε αυτές, όπως και στο μόριο του μεθανίου, είναι σχεδόν πάντα τετρασθενή. Η τετρασθενής φύση των ατόμων άνθρακα έχει παίξει τεράστιο ρόλο στην ιστορία οργανική χημεία; Αυτή η ιδιότητα είναι επίσης εξαιρετικά σημαντική για όλα τα έμβια όντα, αφού η χημεία των οργανικών ενώσεων είναι στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων η χημεία του άνθρακα.
Πώς μπορεί να εξηγηθεί ένα ορισμένο σθένος ενός στοιχείου; Αποδεικνύεται ότι αυτό οφείλεται στη δομή των ατόμων, ή μάλλον, στα εξωτερικά (δηλαδή, τα πιο απομακρυσμένα από τον πυρήνα) κελύφη ηλεκτρονίων τους.
Η δομή αυτών των κελυφών είναι διαφορετική για διαφορετικά άτομα, επομένως το σθένος τους είναι επίσης διαφορετικό.
Είναι χάρη στα ηλεκτρόνια που τα άτομα μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους σε ορισμένες αναλογίες.
Πώς τα ηλεκτρόνια πραγματοποιούν έναν χημικό δεσμό, δηλαδή συνδέουν άτομα μεταξύ τους; χημικός δεσμόςείναι διαφορετικό και ο τύπος του εξαρτάται από τη δομή των ηλεκτρονίων των ατόμων που αντιδρούν.
Είναι γνωστό ότι το μέταλλο νατρίου αντιδρά βίαια (με φλόγα) με το χλώριο, σχηματίζοντας χλωριούχο νάτριο NaCl ( επιτραπέζιο αλάτι). Πώς σχηματίζεται αυτή η ουσία;
Θεωρήστε ένα απομονωμένο άτομο νατρίου. Έχει 11 ηλεκτρόνια διατεταγμένα σε τρία κελύφη ηλεκτρονίων.
Αυτό που βρίσκεται πιο κοντά στον πυρήνα έχει 2 ηλεκτρόνια. Επόμενο - 8 ηλεκτρόνια.
Για τον ίδιο λόγο, το νάτριο βρίσκεται στην 1η ομάδα του περιοδικού συστήματος. Το ηλεκτρονικό κέλυφος στο οποίο βρίσκεται αυτό το "μακρινό" ηλεκτρόνιο ονομάζεται ηλεκτρόνιο σθένους και το ηλεκτρόνιο (ή ηλεκτρόνια, εάν υπάρχουν πολλά από αυτά) που βρίσκονται σε αυτό ονομάζονται ηλεκτρόνια σθένους.
Σίδερο(Ferrum, Fe) - ένα χημικό στοιχείο της ομάδας VIII του περιοδικού συστήματος του D.I. Mendeleev, είναι μέρος των αναπνευστικών χρωστικών, συμ. αιμοσφαιρίνη, εμπλέκεται στη δέσμευση και τη μεταφορά του οξυγόνου στους ιστούς του σώματος των ζώων και των ανθρώπων.
Ο ατομικός αριθμός του σιδήρου είναι 26, η ατομική μάζα είναι 55.847. 4 σταθερά ισότοπα σιδήρου έχουν βρεθεί στη φύση. γνωστό 6 ραδιομετάδοσησίδηρος με αριθμούς μάζας από 52 έως 61, εκ των οποίων 59 Fe χρησιμοποιείται στην ιατρική για τη μελέτη της ερυθροποίησης, του μεταβολισμού και της απορρόφησης του σιδήρου .
ΚΑΘΑΡΟΣ σίδεροείναι ένα γυαλιστερό λευκό ελατό μέταλλο, t pl 1539 ± 5 °, t kip περίπου 3200 °, σχετική πυκνότητα 7,874; παρουσιάζει τις ιδιότητες των σιδηρομαγνητών (ουσίες στις οποίες η αυθόρμητη μαγνήτιση εμφανίζεται κάτω από μια ορισμένη θερμοκρασία). Ο σίδηρος έχει μεταβλητό σθένος. Οι ενώσεις σιδήρου με σθένος +2 και +3 είναι οι πιο σταθερές, επιπλέον, ο σίδηρος μπορεί να εμφανίσει σθένος +1, +4 και +6. Στη φύση, διανέμεται κυρίως με τη μορφή ενώσεων σιδήρου. Στα φυτά, τα ζώα και τους μικροοργανισμούς, ο σίδηρος υπάρχει σε πολύπλοκες οργανικές ενώσεις και σε μικρές ποσότητες με τη μορφή ιόντων Fe 2+ και Fe 3+.
Το σώμα ενός ενήλικα περιέχει 4-5 σολσίδηρος, από τον οποίο περίπου το 70% είναι μέρος της αιμοσφαιρίνης (βλ. Αίμα), περίπου 5-10% - στη σύνθεση της μυοσφαιρίνης, περίπου το 20-25% πέφτει στο λεγόμενο αποθεματικό σίδεροκαι όχι περισσότερο από 0,1% σιδήρου βρίσκεται στο πλάσμα του αίματος. στα κύτταρα και τους ιστούς του σιδήρου, υπάρχει στη σύνθεση των αναπνευστικών ενζύμων (η σχετική περιεκτικότητά του είναι περίπου 1% του σιδήρου του σώματος). Στο πλάσμα του αίματος προσδιορίζεται το λεγόμενο αιμικό οξύ. σίδερο, σίδεροφερριτίνη, ενδοαγγειακή αιμοσφαιρίνη και τρανσφερίνη. Hemic σίδεροείναι μέρος της αιμίνης (ένα παράγωγο της αίμης, σε αντίθεση με την αιμοσφαιρίνη, η οποία περιέχει μόνο μία ομάδα πορφυρίνης). Η φερριτίνη είναι η πιο πλούσια σε σίδηρο πρωτεΐνη ορού γάλακτος (περιέχει ένα μικκύλιο που περιέχει έως και 4300 άτομα οξειδωμένου σιδήρου), που αποτελείται από την πρωτεΐνη αποφερριτίνη και φωσφορικό υδροξείδιο του σιδήρου.
Το κύριο μέρος του σιδήρου στο πλάσμα του αίματος σχετίζεται με την πρωτεΐνη τρανσφερρίνης (σιδεροφυλλίνη) - το κύριο συστατικό του κλάσματος b 1-σφαιρίνης. Η τρανσφερρίνη βρίσκεται στο αίμα σε συγκέντρωση περίπου 0,4 σολ/100 mlκαι με φυσιολογική περιεκτικότητα σε Zh. στο πλάσμα του αίματος (περίπου 100 mcg/100 ml) είναι κορεσμένο με σίδηρο κατά μέσο όρο 30%. Η αποκαλούμενη ακόρεστη ικανότητα δέσμευσης σιδήρου του αίματος (IHBC) προσδιορίζεται από την πρόσθετη ποσότητα σιδήρου που μπορεί να δεσμευτεί από την τρανσφερίνη και η συνολική ικανότητα δέσμευσης σιδήρου του αίματος (IBC) προσδιορίζεται από σύνολοσίδηρο που μπορεί να δεσμεύσει την τρανσφερρίνη. Φυσιολογικά, το κυκλοφορικό σύστημα στους άνδρες είναι 45-75 µmol/l (250-400 mcg/100 ml), στις γυναίκες είναι 10-15% χαμηλότερο. Η ισχύς του συμπλέγματος τρανσφερρίνης είναι σίδερομέγιστο σε pH 7,0. Με τη μείωση του pH, καθώς και με την αποκατάσταση του σιδήρου, το σύμπλεγμα διασπάται σε πρωτεΐνες και τα λεγόμενα διασπασμένα με οξύ (μη αιμικό) σίδερο. Η συγκέντρωση του μη αιμικού σιδήρου στο πλάσμα του αίματος εξαρτάται από την ηλικία, το φύλο και την ώρα της ημέρας και στους ενήλικες άνδρες είναι 12-32 ετών µmol/l (65-175 mcg/100 ml), στις ενήλικες γυναίκες είναι 10-15% χαμηλότερο. Η απέκκριση σιδήρου στα ούρα κατά μέσο όρο την ημέρα είναι 60-100 mcg.
Υπερσιδεραιμία (αύξηση της συγκέντρωσης του μη ημινικού λίπους στο πλάσμα του αίματος) με ταυτόχρονη μείωση του NJSS παρατηρείται με αιμοσιδήρωση, αιμοχρωμάτωση,μερικοί αναιμία,οξείες και χρόνιες λοιμώξεις, κίρρωση του ήπατος,ουραιμία (βλ νεφρική ανεπάρκεια), κακοήθη νεοπλάσματα, αιμολυτικά και παρεγχυματικά ίκτεροι.Υποειδαιμία (μείωση της συγκέντρωσης του μη ημιμινικού σιδήρου στο πλάσμα του αίματος), που συνοδεύεται από ταυτόχρονη αύξηση του NJSS, παρατηρείται με εξάντληση των αποθεμάτων σιδήρου, ανεπαρκή πρόσληψή του με τροφή και σε καταστάσεις που συνοδεύονται από αυξημένη ανάγκηστον αδένα (εγκυμοσύνη, απώλεια αίματος, υποχρωμική αναιμία, οξεία μεταδοτικές ασθένειεςκαι τα λοιπά.). Το Zh. μπορεί να εναποτεθεί στους ιστούς του σώματος (σιδέρωση). Εξωγενής σιδέρωση παρατηρείται σε ανθρακωρύχους που απασχολούνται στην ανάπτυξη κόκκινου σιδηρομεταλλεύματος, ενώ στους πνεύμονες σίδερομε τη μορφή οξειδίου Fe(III). Ως αποτέλεσμα της υπερβολικής καταστροφής της αιμοσφαιρίνης, σχηματίζεται η χρωστική ουσία αιμοσιδερίνης - ένα συσσωμάτωμα υδροξειδίου του Fe (lll) με πρωτεΐνες, γλυκοζαμινογλυκάνες και λιπίδια, η συσσώρευση κόκκων των οποίων (ενδογενής σιδέρωση) συμβαίνει, για παράδειγμα, σε σημεία αιμορραγιών. Δεδομένου ότι ο μεταβολισμός του σιδήρου στο σώμα καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την κατάσταση του ήπατος, ο προσδιορισμός της περιεκτικότητας σε σίδηρο στο πλάσμα του αίματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρόσθετη λειτουργική εξέταση που υποδεικνύει την κατάσταση του ήπατος.
Έχει διαπιστωθεί ότι τα ελεύθερα ιόντα Fe(ll), καθώς και οι ενώσεις του συμπλόκου σιδήρου, μπορούν να ξεκινήσουν την υπεροξείδωση των λιπιδίων από τις ελεύθερες ρίζες (ένας παγκόσμιος μηχανισμός βλάβης στις βιολογικές μεμβράνες, τις πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα) στο σώμα. Από αυτή την άποψη, ο ορισμός του ελεύθερου ιονισμένου υγρού σε βιολογικά υγρά έχει ιδιαίτερη σημασία. Έτσι, η περιεκτικότητα σε ιονισμένο σίδηρο αυξάνεται αρθρικό υγρόστην αρθρίτιδα και στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό σε ορισμένες νευρολογικές παθήσεις.
Ο Ζ. εισέρχεται στο ανθρώπινο σώμα με την τροφή. Τροφές πλούσιες σε σίδηρο περιλαμβάνουν συκώτι, δαμάσκηνα, φασόλια, μπιζέλια, φαγόπυρο, καθώς και πλιγούρι βρώμης, ψωμί σίκαλης, κρέας, αυγά, σοκολάτα, σπανάκι, μήλα, βερίκοκα. Η περιεκτικότητα σε εύπεπτο σίδηρο σε προϊόντα ζωικής προέλευσης είναι 10-20% του συνολικού σιδήρου που περιέχονται σε αυτά, σε φυτικά προϊόντα 1-6%. Σε έναν ενήλικα, η ανάγκη για σίδηρο καθορίζεται από την ανάγκη αντιστάθμισης των απωλειών του, καθώς και από τον βαθμό αφομοίωσης του σιδήρου από τα τρόφιμα. Η ανάγκη για σίδηρο στις γυναίκες είναι 30-90% υψηλότερη από ότι στους άνδρες. στα αγόρια 15-16 ετών, η ανάγκη για ζωή είναι πολύ μεγαλύτερη από ότι στους ενήλικες άνδρες και παιδιά. Σε γυναίκες αναπαραγωγικής ηλικίας, δαπανάται ο μισός ή περισσότερος από τον απαιτούμενο σίδηρο για να αντισταθμιστεί η απώλεια αιμοσφαιρίνης κατά την έμμηνο ρύση. Κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, η ανάγκη για λίπος αυξάνεται κατά περίπου 60%. Η απορρόφηση του σιδήρου αυξάνεται με καταστάσεις ανεπάρκειας σιδήρου. Κακή απορρόφηση στο έντερο Ζ. οργανικές ενώσεις. Η απορρόφηση του σιδήρου μειώνεται επίσης λόγω του σχηματισμού των αδιάλυτων αλάτων του (για παράδειγμα, με περίσσεια ανόργανου φωσφόρου στη διατροφή, που σχηματίζει αδιάλυτες ενώσεις με ουσίες που περιέχουν σίδηρο, μπορεί να αναπτυχθεί σιδηροπενική αναιμία). Η πιο αφομοιώσιμη μορφή σιδήρου είναι ο ιονισμένος Fe(ll), επομένως η απορρόφηση του σιδήρου διευκολύνεται από την παρουσία υδροχλωρικού οξέος, που προκαλεί τον ιονισμό του, και αναγωγικών παραγόντων, όπως το ασκορβικό οξύ, που βοηθούν στη μείωση του Fe(lll) σε Fe. (ll), καθώς και ουσίες που μπορούν να δεσμεύσουν σίδηρο, σχηματίζοντας εύπεπτα σύμπλοκα μαζί του (στο στομάχι - μια συγκεκριμένη γλυκοπρωτεΐνη, στο έντερο - αλοφερριτίνη και αμινοξέα που περιέχουν ομάδες σουλφυδρυλίου). Παρά την παρουσία στο σώμα αυτών των μηχανισμών για την αύξηση της απορρόφησης του σιδήρου στα τρόφιμα, η πρακτική ανάγκη για σίδηρο είναι 5-10 φορές μεγαλύτερη από την πραγματική φυσιολογική ανάγκησε αυτόν.
Το κύριο μέρος του σιδήρου που απορροφάται στο έντερο εισέρχεται στην κυκλοφορία του αίματος και στη συνέχεια Μυελός των οστών, όπου χρησιμοποιείται κυρίως για τη σύνθεση της αιμοσφαιρίνης. Εισερχόμενη επιθηλιακά κύτταραΟ εντερικός βλεννογόνος Fe(ll) οξειδώνεται γρήγορα σε υδροξείδιο Fe(lll), το οποίο συνδυάζεται με την αποφερριτίνη, επομένως η απορρόφηση του σιδήρου από τον εντερικό βλεννογόνο περιορίζεται από τη δεσμευτική ικανότητα της αποφερριτίνης. Η εναπόθεση σιδήρου συμβαίνει στο ήπαρ, όπου βρίσκεται σχεδόν εξ ολοκλήρου στη σύνθεση της φερριτίνης. Δεν υπάρχουν τρόποι απομάκρυνσης της περίσσειας σιδήρου: όταν ξεπεραστεί η χωρητικότητα της αποθήκης φερριτίνης, η περίσσεια σιδήρου συσσωρεύεται στο ήπαρ και σε άλλα όργανα με τη μορφή κόκκων αιμοσιδερίνης που περιέχουν έως και 37% σίδηρο (κατά βάρος).
Η περιεκτικότητα σε σίδηρο στον ορό του αίματος και στα ούρα προσδιορίζεται με χρωματική αντίδραση με σουλφονωμένη μπαθοφαινανθρολίνη. Η ικανότητα δέσμευσης σιδήρου του ορού αίματος προσδιορίζεται διατηρώντας τον ορό δοκιμής με διάλυμα Fe(lll). ενώ όλη η τρανσφερίνη είναι κορεσμένη με σίδηρο. Η περίσσεια αλάτων σιδήρου απομακρύνεται με την προσρόφησή τους σε ανθρακικό μαγνήσιο, το οποίο στη συνέχεια απομακρύνεται με φυγοκέντρηση και σίδεροστο υπερκείμενο προσδιορίζεται με σουλφονωμένη μπαθοφαινανθρολίνη.
Η συμμετοχή του σιδήρου στο σχηματισμό της αιμοσφαιρίνης καθορίζει τη χρήση των σκευασμάτων του ως αντιαναιμικοί παράγοντες.
Βιβλιογραφία: Εργαστηριακές μέθοδοιέρευνα στην κλινική, επιμ. V.V. Menshikov, σελ. 267, Μ., 1987; Petrov V.N. Physiology and pathology of iron metabolism, L., 1982, bibliogr.; Shcherba M.M. et al. Iron deficiency states, L., 1975.