Dit is moeilik om die rol van yster vir die menslike liggaam te oorskat, want dit dra by tot die "skepping" van bloed, die inhoud daarvan beïnvloed die vlak van hemoglobien en mioglobien, yster normaliseer die funksionering van die ensiemstelsel. Maar wat is hierdie element in terme van chemie? Wat is die valensie van yster? Dit sal in hierdie artikel bespreek word.
'n bietjie geskiedenis
Die mensdom het geweet van hierdie chemiese element en het selfs produkte daaruit besit so vroeg as die 4de eeu vC. Dit was die volke van Antieke Egipte en die Sumeriërs. Dit was hulle wat eerste begin om juweliersware te maak, wapens van 'n legering van yster en nikkel, wat tydens argeologiese opgrawings gevind is en noukeurig deur chemici ondersoek is.
'n Bietjie later het die stamme van die Ariërs wat na Asië getrek het, geleer hoe om soliede yster uit erts te haal. Dit was so waardevol vir die mense van daardie tyd dat die produkte met goud bedek was!
Ysterkenmerke
Yster (Fe) is in die vierde plek wat die inhoud daarvan in die ingewande van die aardkors betref. Dit beklee 'n plek in die 7de groep van die 4de periode en het die nommer 26 inchemiese tabel van elemente van Mendeleev. Die valensie van yster is direk afhanklik van sy posisie in die tabel. Maar meer daaroor later.
Hierdie metaal is die algemeenste in die natuur in die vorm van erts, gevind in water as 'n mineraal, sowel as in verskeie verbindings.
Die grootste ysterertsreserwes is in Rusland, Australië, Oekraïne, Brasilië, VSA, Indië, Kanada.
Fisiese eienskappe
Voordat jy na die valensie van yster oorgaan, is dit nodig om die fisiese eienskappe daarvan van nader te bekyk, so te sê, dit van nader te bekyk.
Hierdie metaal het 'n silwer kleur, is taamlik rekbaar, maar is in staat om hardheid te verhoog deur sy interaksie met ander elemente (byvoorbeeld met koolstof). Dit het ook magnetiese eienskappe.
In 'n vogtige omgewing kan yster korrodeer, dit wil sê roes. Alhoewel absoluut suiwer metaal meer bestand is teen vog, maar as dit onsuiwerhede bevat, is dit hulle wat korrosie veroorsaak.
Yster is goed in wisselwerking met suur omgewings, dit kan selfs soute van ystersuur vorm (met 'n sterk oksideermiddel).
In die lug word dit vinnig bedek met 'n oksiedfilm wat dit teen interaksies beskerm.
Chemiese eienskappe
Hierdie element het ook 'n aantal chemiese eienskappe. Yster, soos die res van die elemente van die periodieke tabel, het die lading van die atoomkern, wat ooreenstem met die reeksnommer +26. En om die kern draai 26 elektrone.
In die algemeen, as ons die eienskappe van yster oorweeg - 'n chemiese element, dan is dit 'n metaal met 'n lae aktiewe vermoë.
In wisselwerking met swakker oksideermiddels, vorm yster verbindings waar dit tweewaardig is (dit wil sê die oksidasietoestand is +2). En as met sterk oksideermiddels, dan bereik die oksidasietoestand van yster +3 (dit wil sê, sy valensie word gelyk aan 3).
In interaksie met chemiese elemente wat nie metale is nie, tree Fe op as 'n reduseermiddel in verhouding tot hulle, terwyl sy oksidasietoestand, benewens +2 en +3, selfs +4, +5, +6 word. Sulke verbindings het baie sterk oksiderende eienskappe.
Soos hierbo genoem, is yster in die lug bedek met 'n oksiedfilm. En wanneer dit verhit word, neem die reaksietempo toe en ysteroksied met valensie 2 (temperatuur minder as 570 grade Celsius) of oksied met valensie 3 (temperatuurindeks meer as 570 grade) kan gevorm word.
Interaksie van Fe met halogene lei tot die vorming van soute. Die elemente fluoor en chloor oksideer dit tot +3. Broom is tot +2 of +3 (dit hang alles af van die voorwaardes vir die implementering van 'n chemiese transformasie wanneer dit met yster in wisselwerking tree).
In wisselwerking met jodium word die element geoksideer tot +2.
Verhitting van yster en swael produseer ystersulfied met 'n valensie van 2.
As jy ferrum smelt en dit met koolstof, fosfor, silikon, boor, stikstof kombineer, kry jy verbindings wat allooie genoem word.
Yster is 'n metaal,daarom is dit ook in wisselwerking met sure (dit is ook kortliks 'n bietjie hoër bespreek). Swael- en salpetersure, met 'n hoë konsentrasie, in 'n omgewing met 'n lae temperatuur, beïnvloed byvoorbeeld nie yster nie. Maar sodra dit styg, vind 'n reaksie plaas, waardeur yster tot +3 geoksideer word.
Hoe hoër die suurkonsentrasie, hoe hoër moet die temperatuur gegee word.
Verhit 2-valent yster in water, ons kry sy oksied en waterstof.
Fe het ook die vermoë om metale wat verminderde aktiwiteit het uit waterige oplossings van soute te verplaas. Terselfdertyd word dit geoksideer na +2.
Wanneer die temperatuur styg, herstel yster metale van oksiede.
Wat is valensie
Reeds in die vorige afdeling is die konsep van valensie, sowel as die graad van oksidasie, 'n bietjie teëgekom. Dit is tyd om die waarde van yster te oorweeg.
Maar eers moet jy verstaan watter soort eienskap van chemiese elemente dit is.
Chemiese stowwe is byna altyd konstant in hul samestelling. Byvoorbeeld, in die formule vir water H2O - 1 suurstofatoom en 2 waterstofatome. Dieselfde geld met ander verbindings waarby twee chemiese elemente betrokke is, waarvan een waterstof is: 1-4 waterstofatome kan by 1 atoom van 'n chemiese element gevoeg word. Maar nie andersom nie! Daarom is dit duidelik dat waterstof slegs 1 atoom van 'n ander stof aan homself heg. En dit is hierdie verskynsel wat valensie genoem word - die vermoë van atome van 'n chemiese element om 'n spesifiekedie aantal atome van ander elemente.
Valence-waarde en grafiese formule
Daar is elemente van die periodieke tabel wat 'n konstante valensie het - dit is suurstof en waterstof.
En daar is chemiese elemente waarin dit verander. Byvoorbeeld, yster is meer dikwels 2- en 3-valent, swael 2, 4, 6, koolstof 2 en 4. Dit is elemente met veranderlike valensie.
Verder, om te verstaan wat valensie is, kan jy die grafiese formule van verbindings korrek skryf. Dit vertoon die volgorde van verbinding van atome in 'n molekule.
Om ook die valensie van een van die elemente in die verbinding te ken, kan jy die valensie van die ander bepaal.
Ystervalency
Soos opgemerk, verwys yster na elemente met veranderlike valensie. En dit kan nie net tussen 2 en 3 wissel nie, maar ook 4, 5 en selfs 6 bereik.
Natuurlik bestudeer anorganiese chemie ystervalensie in meer besonderhede. Kom ons kyk kortliks na hierdie meganisme op die vlak van die eenvoudigste deeltjies.
Yster is 'n d-element, waarby nog 31 elemente van die periodieke tabel gevoeg word (dit is 4-7 periodes). Soos die atoomgetal toeneem, kry die eienskappe van die d-elemente geringe veranderinge. Die atoomradius van hierdie stowwe neem ook stadig toe. Hulle het 'n veranderlike valensie, wat afhang van die feit dat die voorbuitenste d-elektron subvlak onvolledig is.
Omdat vir yster nie net c-elektrone wat in die buitenste laag geleë is, valensie is nie, maar ook ongepaarde 3d-elektrone van die voorbuitenste laag. En, as gevolg daarvan, die valensie van Fe in chemieseverbindings kan gelyk wees aan 2, 3, 4, 5, 6. Basies is dit gelyk aan 2 en 3 - dit is meer stabiele verbindings van yster met ander stowwe. In minder stabiele, vertoon dit valensie 4, 5, 6. Maar sulke verbindings is minder algemeen.
Bivalent ferrum
Wanneer 2-valensie-yster met water in wisselwerking tree, word ysteroksied (2) verkry. Hierdie verbinding is swart. Reageer redelik maklik met soutsuur (lae konsentrasie) en salpetersuur (hoë konsentrasie) sure.
As so 'n oksied van 2-valente yster in wisselwerking tree met óf waterstof (temperatuur 350 grade Celsius) óf koolstof (koks) by 1000 grade, dan word dit na 'n suiwer toestand herstel.
Onttrek ysterhoudende oksied van 2-valente yster op die volgende maniere:
- deur die kombinasie van ysteroksied met koolstofmonoksied;
- wanneer suiwer Fe verhit word, terwyl suurstofdruk laag is;
- wanneer ysterhoudende oksalaat in 'n vakuumomgewing ontbind word;
- wanneer suiwer yster met sy oksiede in wisselwerking tree, is die temperatuur 900-1000 grade Celsius.
Wat die natuurlike omgewing betref, is ysteroksied tweewaardig, teenwoordig as die mineraal wuestiet.
Daar is 'n ander manier om die valensie van yster in 'n oplossing te bepaal - in hierdie geval, met sy indeks 2. Dit is nodig om reaksies met rooi sout (kaliumheksasienferraat) en met alkali uit te voer. In die eerste geval word 'n donkerblou neerslag waargeneem - 'n komplekse sout van ferri-2-valent. Indie tweede - die verkryging van 'n donkergrys-groen neerslag - ysterhidroksied is ook 2-valent, terwyl 3-valent ysterhidroksied 'n donkerbruin kleur in oplossing het.
Trivalent yster
3-valent ferrumoksied het 'n poeierstruktuur waarvan die kleur rooibruin is. Dit het ook die name: ysteroksied, yster minium, rooi pigment, voedselkleursel, krokus.
In die natuur kom hierdie stof voor in die vorm van 'n mineraal - hematiet.
Die oksied van sulke yster het nie meer interaksie met water nie. Maar dit kombineer met sure en alkalieë.
Ysteroksied (3) word gebruik om materiale wat in konstruksie gebruik word te kleur:
- stene;
- sement;
- keramiekprodukte;
- beton;
- plaveiselblaaie;
- vloer (linoleum).
Yster in die menslike liggaam
Soos aan die begin van die artikel genoem, is die stof yster 'n belangrike komponent van die menslike liggaam.
Wanneer hierdie element onvoldoende is, kan die volgende gevolge voorkom:
- verhoogde moegheid en sensitiwiteit vir koue;
- droë vel;
- verminderde breinaktiwiteit;
- agteruitgang van die sterkte van die spykerplaat;
- duiseligheid;
- verteringsprobleme;
- grys hare en haarverlies.
Yster versamel, gewoonlik in die milt en lewer, sowel as die niere en pankreas.
Die menslike dieet moet voedsel bevat wat yster bevat:
- beeslewer;
- bokwietpap;
- peanuts;
- pistache;
- ingemaakte groen ertjies;
- gedroogde porcini-sampioene;
- hoender eiers;
- spinasie;
- kornoelje;
- appels;
- pere;
- perskes;
- beet;
- seekos.
'n Gebrek aan yster in die bloed lei tot 'n afname in hemoglobien en die ontwikkeling van 'n siekte soos ystertekort-anemie.
