Сталь формула – Плотность стали различных типов и марок: таблица температурной зависимости плотности
формула стали — Какая формула стали? — 22 ответа
сталь формула
В разделе Наука, Техника, Языки на вопрос Какая формула стали? заданный автором Не совсем ангеЛ лучший ответ это Так как сталь это сплав, то химической формулы у нее нет.
Ответ от 22 ответа[гуру]
Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Какая формула стали?
Ответ от Егор Федороff[гуру]
Сталь (польск. stal, от нем. Stahl) — деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (и другими элементами) , содержание углерода в котором не превышает 2,14 %. Углерод придаёт прочность сплавам железа.
Сталь — важнейший конструкционный материал для машиностроения, транспорта и т. д.
Стали делятся на конструкционные и инструментальные.
По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные; в том числе по содержанию углерода — на малоуглеродистые, среднеуглеродистые и высокоуглеродистые; легированные стали по содержанию легирующих элементов делятся на низколегированные, среднелегированные и высоколегированные.
По структуре сталь различается на аустенитную, ферритную, мартенситную, бейнитную или перлитную. Если в структуре преобладают две и более фаз, то сталь разделяют на двухфазную и многофазную.
Ответ от Алик[гуру]
Формула Fe + C
Ответ от Zloi Paparazzi[гуру]
Сталь- это сплав железа с углеродом, в котором углерода до 2% (свыше это уже чугун) , существуют еще т. н. легированные стали, коих великое множество, всё зависит от количества этих самых примесей. Так какая тебя сталь интересует конкретно – нержавейка, инструменталка, рессорная?
Ответ от Александр[мастер]
Fe50C
Ответ от ***Серёга***[гуру]
Железо с углеродом где углерода будет до 2.14%, а так разные стали разное содержание примочек ну грубо хим формалу FeC вот и всё
Ответ от Берг Антонина[гуру]
Сталь это сплав железа и углерода до 2 % в зависимости от назначения и хим состава они имеют различные названия: ( низко, средне, высоко) углеродистые, легированные, высоколегированные, конструкционые, жаропрочные, ресорно-пружинные, интрументальные, для сварных конструкций и спец стали. Но как и все сплавы они не являются химическими соединениями, а лишь твердыми растворами, по этому не имеют химических формул. А марки стали записыватся в основном по хим. составу на пример 45Х12Н3. где Углерода-0,45% Хрома- 12% Никеля-3%
Ответ от Мфт – уникальный лодырь[гуру]
какой именно стали их великое множество
Ответ от 2 ответа[гуру]
Привет! Вот еще темы с нужными ответами:
Ответить на вопрос:
22oa.ru
Нержавеющая сталь формула. Характеристики и состав нержавеющей стали
состав, свойства и характеристики, особенности маркировки
В современном мире при выборе металла уделяется довольно много внимания антикоррозионным свойствам. Это связано с тем, что повышенная влажность или прямой контакт с водой приведут к быстрому образованию коррозии, которая снижает прочность, срок службы материала, декоративные качества. Защитить поверхность можно различными специальными составами. Однако подобный метод придания антикоррозийных свойств требует обновления защитной поверхности. Выходом из сложившейся ситуации может стать черная нержавейка. Впервые подобный металл появился в 1913 году и активно используется на протяжении уже более чем 100 лет.
Свойства нержавеющей стали
Состав нержавеющей стали характеризуется большой концентрацией хрома. Все марки нержавеющей стали имеют в составе не менее 10,5% хрома, за счет чего и придаются антикоррозионные качества. Кроме этого, особый состав металла придает ему следующие качества:
- Высокая прочность. Этот показатель зависит от концентрации углерода и других легирующих элементов. Сегодня проводится довольно большое количество различных химикотермических операций по улучшению прочности: закалка, отпуск и так далее.
- Хорошую обрабатываемость давлением без предварительного нагрева. Если рассматривать тонкие листы металла, следует отметить, что они в последнее время применяются для холодной штамповки. Нагрев металла становится причиной перестроения кристаллической решетки, за счет чего эксплуатационные качества могут существенно ухудшиться.
- Хорошая свариваемость. Во многих случаях соединение металла проводится путем сваривания. Хорошая свариваемость определяет то, что сварщик может создать качественный и надежный шов с наименьшими временными затратами.
- Привлекательный внешний вид. За счет увеличения концентрации хрома материал становится более привлекательным.
- Эксплуатация на протяжении длительного периода без изменений основных качеств. Именно коррозия становится причиной ухудшения различных качеств, так как она разъедает металл, изменяя его структуру.
Хром в большой концентрации становится причиной образования оксидной пленки, которая и защищает мета
pellete.ru
02Х17Н11М2 | 20 | 8000 |
02Х22Н5АМ3 | 20 | 8000 |
03Н18К9М5Т | 20 | 8000 |
03Х11Н10М2Т | 20 | 8000 |
03Х13Н8Д2ТМ (ЭП699) | 20 | 7800 |
03Х24Н6АМ3 (ЗИ130) | 20 | 8000 |
06Х12Н3Д | 20 | 7810 |
06ХН28МДТ (0Х23Н28М3Д3Т, ЭИ943) | 20 | 7960 |
07Х16Н6 (Х16Н6, ЭП288) | 20 | 7800 |
Сталь 08 | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7871…7846…7814…7781…7745…7708… 7668…7628…7598…7602 |
08ГДНФЛ | 20 | 7850 |
08кп | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7871…7846…7814…7781…7745…7708… 7668…7628…7598…7602 |
08Х13 (0Х13, ЭИ496) | 20…100…200 | 7760…7740…7710 |
08Х17Т (0Х17Т, ЭИ645) | 20 | 7700 |
08Х17Н13М2Т (0Х17Н13М2Т) | 20…100…200…300…400…500… 600…700 | 7900…7870…7830…7790…7750…7700… 7660…7620 |
08Х18Н10 (0Х18Н10) | 20 | 7850 |
08Х18Н10Т (0Х18Н10Т, ЭИ914) | 20 | 7900 |
08Х22Н6Т (0Х22Н5Т, ЭП53) | 20 | 7700 |
3Х3М3Ф | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7828…7808…7783…7754…7721…7684… 7642…7597…7565…7525 |
4Х4ВМФС (ДИ22) | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7808…7786…7757…7726…7693…7658… 7624…7581…7554…7550 |
4Х5МФ1С (ЭП572) | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7716…7692…7660…7627…7593…7559… 7523…7490…7459…7438 |
9ХС | 20 | 7830 |
9Х2МФ | 20 | 7840 |
Сталь 10 | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7856…7832…7800…7765…7730…7692… 7653…7613…7582…7594 |
10Г2 | 20 | 7790 |
10кп | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7856…7832…7800…7765…7730…7692… 7653…7613…7582…7594 |
10Х11Н20Т3Р (ЭИ696) | 20 | 7900 |
10Х11Н23Т3МР (ЭП33) | 20 | 7950 |
10Х12Н3М2ФА(Ш) (10Х12Н3М2ФА-А(Ш)) | 20 | 7750 |
10Х13Н3М1Л | 20 | 7745 |
10Х14Г14Н4Т (Х14Г14Н3Т, ЭИ711) | 20 | 7800 |
10Х17Н13М2Т (Х17Н13М2Т, ЭИ448) | 20…100…200…300…400…500… 600…700 | 7900…7870…7830…7790…7750…7700… 7660…7620 |
10Х18Н18Ю4Д (ЭП841) | 20 | 7630 |
12МХ | 20…100…200…300…400…500… 600…700 | 7850…7830…7800…7760…7730…7690… 7650…7610 |
12ХН2 | 20 | 7880 |
12ХН3А | 20…100…200…300…400…500…600 | 7850…7830…7800…7760…7720…7680…7640 |
12X2МФБ (ЭИ531) | 20 | 7800 |
12X1МФ (ЭИ575) | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7800…7780…7750…7720…7680…7650… 7600…7570…7540…7560 |
12Х2Н4А | 20…100…300…400…600 | 7840…7820…7760…7710…7630 |
12Х13 (1Х13) | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7720…7700…7670…7640…7620…7580… 7550…7520…7490…7500 |
12Х17 (Х17, ЭЖ17) | 20 | 7720 |
12Х18Н9 (Х18Н9) | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7900…7860…7820…7780…7740…7690… 7650…7600…7560…7510 |
12Х18Н9Т (Х18Н9Т) | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7900…7860…7820…7780…7740…7690… 7650…7600…7560…7510 |
12Х18Н10Т | 20 | 7900 |
12Х18Н12Т (Х18Н12Т) | 20…100…200…300…400…500… 600…700 | 7900…7870…7830…7780…7740…7700… 7850…7610 |
12Х25Н16Г7АР (ЭИ835) | 20 | 7820 |
13Х11Н2В2МФ-Ш (ЭИ961-Ш) | 20 | 7800 |
14Х17Н2 (1Х17Н2, ЭИ268) | 20 | 7750 |
Сталь 15 | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7850…7827…7794…7759…7724…7687… 7648…7611…7599…7584 |
15Г | 20 | 7810 |
15кп | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7850…7827…7794…7759…7724…7687… 7648…7611…7599…7584 |
15К | 20 | 7850 |
15Л | 20 | 7820 |
15Х | 20…100…200…400…600 | 7830…7810…7780…7710…7640 |
15ХМ | 20…100…200…300…400…500…600 | 7850…7830…7800…7760…7730…7700…7660 |
15ХФ | 20…100…200…300…400…500… 600…700 | 7760…7730…7710…7670…7640…7600… 7570…7530 |
15Х5М (12Х5МА, Х5М) | 20…100…200…300…400…500…600 | 7750…7730…7700…7670…7640…7610…7580 |
15Х12ВНМФ(ЭИ802, ЭИ952) | 20…100…200…300…400…500… 600…700 | 7850…7830…7800…7780…7760…7730… 7700…7670 |
15Х25Т (Х25Т, ЭИ439) | 20 | 7600 |
16ГС | 20 | 7850 |
17Х18Н9 (2Х18Н9) | 20 | 7850 |
18Х2Н4МА (18Х2Н4ВА) | 20…100…200…300…400…500…600 | 7950…7930…7900…7860…7830…7800…7760 |
18Х12ВМБФР-Ш (ЭП 993-Ш) | 20 | 7850 |
18ХГТ | 20 | 7800 |
Сталь 20 | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7856…7834…7803…7770…7736…7699… 7659…7617…7624…7600 |
20Г | 20 | 7820 |
20К | 20 | 7850 |
20Л | 20 | 7850 |
20кп | 100…200…300…400…500…600… 700…800…900 | 7834…7803…7770…7736…7699…7659… 7617…7624…7600 |
20Х | 20…100…200…400…600 | 7830…7810…7780…7710…7640 |
20ХГР | 20 | 7800 |
20ХГСА | 20 | 7760 |
20ХМЛ | 20…100…200…300…400…500…600 | 7800…7780…7750…7720…7690…7650…7620 |
20ХН3А | 20…100…300…600 | 7850…7830…7760…7660 |
20Х2Н4А | 20 | 7850 |
20Х3МВФ (ЭИ415, ЭИ579) | 20…400…500…600 | 7800…7690…7660…7620 |
20Х5МЛ | 20 | 7730 |
20Х13 (2Х13) | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800 | 7670…7660…7630…7600…7570…7540… 7510…7480…7450 |
20Х13Л | 20 | 7740 |
20Х20Н13 (Х23Н13, ЭИ319) | 20…100…600…800 | 7820…7790…7580…7480 |
20Х20Н14С2 (Х20Н14С2, ЭИ211) | 20…100…600…700…800…900 | 7800…7760…7550…7510…7470…7420 |
20Х23Н18 (Х23Н18, ЭИ417) | 20…400…500…600…700…900 | 7900…7760…7720…7670…7620…7540 |
20Х25Н20С2 (Х25Н20С2, ЭИ283) | 20…100…800…900 | 7720…7680…7440…7390 |
Сталь 25 | 20 | 7820 |
25Л | 20 | 7830 |
25ХГСА | 20…100…200…300…400…500… 600…700 | 7850…7830…7790…7760…7730…7690… 7650…7610 |
25Х1МФ (ЭИ10) | 20…200…400…600 | 7840…7790…7720…7650 |
25Х2М1Ф (ЭИ723) | 20…100…200…300…400…500…600 | 7800…7780…7750…7720…7680…7650…7600 |
25Х13Н2 (2Х14Н2, ЭИ474) | 20 | 7680 |
Сталь 30 | 20 | 7850 |
30Г | 20 | 7810 |
30Л | 20 | 7810 |
30Х | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7820…7800…7770…7740…7700…7670… 7630…7590…7610…7560 |
30ХМ, 30ХМА | 20…100…200…300…400…500 | 7820…7800…7770…7740…7700…7660 |
30ХН3А | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7850…7830…7800…7760…7730…7700… 7670…7690…7650…7600 |
30Х13 (3Х13) | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7670…7650…7620…7600…7570…7540… 7510…7480…7450…7460 |
31Х19Н9МВБТ (ЭИ572) | 20 | 7960 |
33ХС | 20 | 7640 |
34ХН3М, 34ХН3МА | 20…100…200…400…600 | 7830…7810…7780…7710…7650 |
Сталь 35 | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7826…7804…7771…7737…7700…7662… 7623…7583…7600…7549 |
35Г2 | 20 | 7790 |
35Л | 20 | 7830 |
35ХГСЛ | 20 | 7800 |
35ХМ | 20…100…200…400…600 | 7820…7800…7770…7770…7630 |
35ХМЛ | 20 | 7840 |
35ХМФЛ | 20 | 7820 |
37Х12Н8Г8МФБ (ЭИ481) | 20 | 7850 |
38ХА | 20…200…600 | 7850…7800…7650 |
38ХН3МФА | 20 | 7900 |
38ХС | 20 | 7800 |
38Х2МЮА (38ХМЮА) | 20 | 7710 |
Сталь 40 | 20 | 7850 |
40Г | 20 | 7810 |
40Г2 | 20 | 7800 |
40Л | 20 | 7810 |
40Х | 20…200…500 | 7850…7800…7650 |
40ХЛ | 20 | 7830 |
40ХН | 20…100…200…300…400 | 7820…7800…7770…7740…7700 |
40ХН2МА (40ХНМА) | 20 | 7850 |
40ХС | 20…100…200…400…600 | 7740…7720…7690…7620…7540 |
40ХФА | 20 | 7810 |
40Х9С2 (4Х9С2, ЭСХ8) | 20…100…200…400…600…800 | 7630…7610…7580…7510…7440…7390 |
40Х10С2М (4Х10С2М, ЭИ107) | 20…100…800 | 7620…7610…7430 |
40Х13 (4Х13) | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800 | 7650…7630…7600…7570…7540…7510… 7480…7450…7420 |
40Х24Н12СЛ (ЭИ316Л) | 20 | 7800 |
Сталь 45 | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800 | 7826…7799…7769…7739…7698…7662… 7625…7587…7595 |
45Г2 | 20 | 7810 |
45Л | 20 | 7800 |
45Х | 20 | 7820 |
45ХН | 20 | 7820 |
45Х14Н14В2М (ЭИ69) | 20…200…400…600…800 | 8000…7930…7840…7760…7660 |
Сталь 50 | 20 | 7810 |
50Г | 20 | 7810 |
50Г2 | 20 | 7500 |
50Л | 20 | 7820 |
50Х | 20 | 7820 |
50ХН | 20 | 7860 |
50ХФА | 20…100…200…300…400…500…600 | 7800…7780…7750…7720…7680…7650…7610 |
Сталь 55 | 20 | 7820 |
Сталь 60 | 20 | 7800 |
60С2, 60С2А | 20…100…200…300…400…500 | 7680…7660…7630…7590…7570…7520 |
65Г (ЗМИ3) | 20…100…200…400 | 7850…7830…7800…7730 |
75ХМ | 20 | 7900 |
95Х18 (9Х18, ЭИ229) | 20…100…800 | 7750…7730…7540 |
Х23Ю5Т | 20 | 7210 |
ХН32Т (ЭП670) | 20 | 8160 |
ХН35ВТ (ЭИ612) | 20 | 8164 |
ХН35ВТЮ (ЭИ787) | 20 | 8040 |
ХН45Ю (ЭП747) | 20 | 7700 |
ХН55ВМТКЮ (ЭИ929), ХН55ВМТКЮ-ВД (ЭИ929-ВД) | 20 | 8400 |
ХН58ВКМТЮБЛ (ЦНК8МП) | 20 | 8210 |
ХН60Ю (ЭИ559А) | 20 | 7900 |
ХН60ВТ (ЭИ868) | 20 | 8350 |
ХН60КВМЮТБЛ (ЦНК21П) | 20 | 8110 |
ХН60КВМЮТЛ (ЦНК7П) | 20 | 8200 |
ХН62МБВЮ (ЭП709) | 20 | 8700 |
ХН62МВКЮ (ЭИ867), ХН62МВКЮ-ВД (ЭИ867-ВД) | 20 | 8570 |
ХН64ВМКЮТЛ (ЗМИ3) | 20 | 8250 |
ХН65ВКМБЮТЛ (ЭИ539ЛМУ) | 20 | 8220 |
ХН65ВМТЮ (ЭИ893) | 20 | 8790 |
ХН65ВМТЮЛ (ЭИ893Л) | 20 | 8790 |
ХН65КМВЮТЛ (ЖС6К) | 20 | 8200 |
ХН67МВТЮ (ЭП202, ЭИ445Р) | 20 | 8360 |
ХН70КВМЮТЛ (ЦНК17П) | 20 | 8000 |
ХН70ВМТЮФ (ЭИ826), ХН70ВМТЮФ-ВД (ЭИ826-ВД) | 20 | 8470 |
ХН70ВМЮТ (ЭИ765) | 20 | 8570 |
ХН70Ю (ЭИ652) | 20 | 7900 |
ХН73МБТЮ (ЭИ698) | 20 | 8320 |
ХН75ВМЮ (ЭИ827) | 20 | 8430 |
ХН77ТЮР (ЭИ437Б) | 20 | 8200 |
ХН78Т (ЭИ435) | 20 | 8400 |
ХН80ТБЮ (ЭИ607) | 20 | 8300 |
ХН80ТБЮА (ЭИ607А) | 20 | 8300 |
Х15Н60-Н | 20 | 8200 |
Х20Н80-Н | 20 | 8400 |
Х27Ю5Т | 20 | 7190 |
ХВГ | 20…100…300…600 | 7850…7830…7760…7660 |
А12 | 20 | 7830 |
Р6М3 | 20 | 8000 |
Р6М5К5 | 20 | 8200 |
Р9 | 20 | 8300 |
Р9М4К8 | 20 | 8300 |
Р12 | 20 | 8300 |
Р18 | 20 | 8800 |
У7, У7А | 20 | 7830 |
У8, У8А | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800 | 7839…7817…7786…7752…7714…7676… 7638…7600…7852 |
У9, У9А | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7745…7726…7717…7690…7686…7655… 7622…7586…7568…7523 |
У10, У10А | 20 | 7810 |
У12, У12А | 20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900 | 7830…7809…7781…7749…7713…7675… 7634…7592…7565…7489 |
ШХ15 | 20…100…200…300…400…500 | 7812…7790…7750…7720…7680…7640 |
ШХ15СГ | 20 | 7650 |
thermalinfo.ru
Плотность стали, значение и примеры
Плотность стали и её другие физические свойства
Он в зависимости от своего химического состава и области применения разделяются на несколько групп. Так, по химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные.
Плотность стали равна:
СИ, кг/м3 |
СГС, г/см3 |
МКСС, тем/м3 | |
Сталь |
7800 |
7,8 |
796 |
Однако в углеродистой стали промышленного производства всегда имеются примеси многих элементов. Присутствие одних примесей обусловлено особенностями производства стали: например, при раскислении в сталь вводят небольшие количества марганца или кремния, которые частично переходят в шлак в виде оксидов, а частично остаются в стали. Присутствие других примесей обусловлено тем, что они содержатся в исходной руде и в малых количествах переходят в чугун, а затем и в сталь. Полностью избавиться от них трудно. Вследствие этого, например, углеродистые стали обычно содержат 0,05 – 0,1% фосфора и серы.
Механические свойства медленно охлажденной углеродистой стали сильно зависят от содержания в ней углерода. Медленно охлажденная сталь состоит из феррита и цементита, причем количество цементита пропорционально содержанию углерода. Твердость цементита намного выше твердости феррита. Поэтому при увеличении содержания углерода в стали её твердость повышается. Кроме того, частицы цементита затрудняют движение дислокаций в основной фазе – в феррите. По этой причине увеличение количества углерода снижает пластичность стали.
Углеродистая сталь имеет широкое применение. В зависимости от назначения применяется сталь с малым или более высоким содержание углерода, без термической обработки (в «сыром» виде – после проката) или с закалкой и отпуском.
Элементы, специально вводимые в сталь в определенных концентрациях для изменения её свойства, называются легирующими элементами, а сталь, содержащая такие элементы, называется легированной сталью. К важнейшим легирующим элементам относятся хром, никель, марганец, кремний, ванадий, молибден.
Различные легирующие элементы по-разному изменяют структуру и свойства стали. Так, некоторые элементы образуют твердые растворы в g-железе, устойчивые в широкой области температур. Например, твердые растворы марганца или никеля в g-железе при значительном содержании этих элементов стабильны от комнатной температуры до температуры плавления. Сплавы железа с подобными металлами называются аустенитными сталями или аустенитными сплавами.
Влияние легирующих элементов на свойства стали обусловлено также тем, что некоторые из них образуют с углеродом карбиды, которые могут быть простыми, напримерMn3C, Cr7C3, а также сложными (двойными), например (Fe, Cr)3C. Присутствие карбидов, особенно в виде дисперсных включений в структуре стали, в ряде случаев оказывает сильное влияние на её механические и физико-химические свойства.
Назначения и плотность стали
По своему назначению стали делятся на конструкционные, инструментальные и на стали с особыми свойствами. Конструкционные стали применяются для изготовления деталей машин, конструкций и сооружений. В качестве конструкционных могут использоваться как углеродистые, так и легированные стали. Конструкционные стали обладают высокой прочностью и пластичностью. В то же время они должны хорошо поддаваться обработке давлением, резанием, хорошо свариваться. Основными легирующие компоненты конструкционных сталей – это хром (около 1%), никель (1-4%) и марганец (1-1,5%).
Их применяют для изготовления режущих и измерительных инструментов, штампов. Необходимую твердость обеспечивается содержащийся в этих сталях углерод (в количество от 0,8 до 1,3%). Основной легирующий элемент инструментальных сталей – хром; иногда в них вводят также вольфрам и ванадий. Особую группу инструментальных сталей составляет быстрорежущая сталь, сохраняющая режущие свойства при больших скоростях резания, когда температура рабочей части резца повышается до 600-700oС. Основные легирующие элементы этой стали – хром и вольфрам.
К группе сталей с особыми свойствами относятся нержавеющие, жаростойкие, жаропрочные, магнитные и некоторые другие стали. Нержавеющие стали устойчивы против коррозии в атмосфере, влаге и в растворах кислот, жаростойкие – в коррозионно-активных средах при высоких температурах. Жаропрочные стали сохраняют высокие механические свойства при нагревании до значительных температур, что важно при изготовлении лопаток газовых турбин, деталей реактивных двигателей и ракетных установок. Важнейшие легирующие элементы жаропрочных сталей – это хром (15-20%), никель (8-15%), вольфрам.
Примеры решения задач
ru.solverbook.com
90zavod.ru
Железо — общая характеристика элемента, химические свойства железа и его соединений
Желе́зо — элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 26. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum). Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия). Металл средней активности, восстановитель.
Основные степени окисления — +2, +3
Простое вещество железо — ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе.
Химические свойства простого вещества — железа:
Ржавление и горение в кислороде
1) На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):
4Fe + 3O2 + 6H2 O → 4Fe(OH)3
Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину — оксид железа (II, III):
3Fe + 2O2 → Fe3O4
3Fe+2O2→(Fe IIFe2III)O4 (160 °С)
2) При высокой температуре (700–900°C) железо реагирует с парами воды:
3Fe + 4H2O –t°→ Fe3O4 + 4H2
3) Железо реагирует с неметаллами при нагревании:
2Fe+3Cl2→2FeCl3 (200 °С)
2Fe + 3Br2 –t°→ 2FeBr3
Fe + S –t°→ FeS (600 °С)
Fe+2S → Fe+2(S2-1) (700°С)
4) В ряду напряжений стоит левее водорода, реагирует с разбавленными кислотами НСl и Н2SO4, при этом образуются соли железа(II) и выделяется водород:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (реакции проводятся без доступа воздуха, иначе Fe+2 постепенно переводится кислородом в Fe +3 )
Fe + H2SO4(разб.) → FeSO4 + H2
В концентрированных кислотах–окислителях железо растворяется только при нагревании, оно сразу переходит в катион Fе3+:
2Fe + 6H2SO4(конц.) –t°→ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Fe + 6HNO3(конц.) –t°→ Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
(на холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо).
Железный гвоздь, погруженный в голубоватый раствор медного купороса, постепенно покрывается налетом красной металлической меди
5) Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей.
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
6)
Амфотерность железа проявляется только в концентрированных щелочах при кипячении:
Fе + 2NaОН (50 %) + 2Н2O= Nа2[Fе(ОН)4]↓+ Н2↑
и образуется осадок тетрагидроксоферрата(II) натрия.
Техническое железо — сплавы железа с углеродом: чугун содержит 2,06-6,67 % С, сталь 0,02-2,06 % С, часто присутствуют другие естественные примеси (S, Р, Si) и вводимые искусственно специальные добавки (Мn, Ni, Сr), что придает сплавам железа технически полезные свойства — твердость, термическую и коррозионную стойкость, ковкость и др.
Доменный процесс производства чугуна
Доменный процесс производства чугуна составляют следующие стадии:
а) подготовка (обжиг) сульфидных и карбонатных руд — перевод в оксидную руду:
FeS2→Fe2O3 (O2,800°С, -SO2) FeCO3→Fe2O3 (O2,500-600°С, -CO2)
б) сжигание кокса при горячем дутье:
С(кокс) + O2 (воздух)
→СO2 (600—700°С) СO2 + С(кокс) ⇌ 2СО (700—1000 °С)в) восстановление оксидной руды угарным газом СО последовательно:
Fe2O3→(CO) (FeIIFe2III)O4→(CO) FeO→(CO) Fe
г) науглероживание железа (до 6,67 % С) и расплавление чугуна:
Fе(т)→(C(кокс) 900—1200°С)Fе(ж) (чугун, t пл 1145°С)
В чугуне всегда в виде зерен присутствуют цементит Fe2С и графит.
Производство стали
Передел чугуна в сталь проводится в специальных печах (конвертерных, мартеновских, электрических), отличающихся способом обогрева; температура процесса 1700-2000 °С. Продувание воздуха, обогащенного кислородом, приводит к выгоранию из чугуна избыточного углерода, а также серы, фосфора и кремния в виде оксидов. При этом оксиды либо улавливаются в виде отходящих газов (СО
Получение чистого железа в промышленности — электролиз раствора солей железа, например:
FеСl2→ Fе↓ + Сl2↑ (90°С) (электролиз)
(существуют и другие специальные методы, в том числе восстановление оксидов железа водородом).
Чистое железо применяется в производстве специальных сплавов, при изготовлении сердечников электромагнитов и трансформаторов, чугун — в производстве литья и стали, сталь — как конструкционный и инструментальный материалы, в том числе износо-, жаро- и коррозионно-стойкие.
Оксид железа(II) FеО. Амфотерный оксид с большим преобладанием основных свойств. Черный, имеет ионное строение Fе2+ O2-. При нагревании вначале разлагается, затем образуется вновь. Не образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой. Разлагается кислотами, сплавляется со щелочами. Медленно окисляется во влажном воздухе. Восстанавливается водородом, коксом. Участвует в доменном процессе выплавки чугуна. Применяется как компонент керамики и минеральных красок. Уравнения важнейших реакций:
4FеО ⇌(FeIIFe2 III) + Fе (560—700 °С , 900—1000°С)
FеО + 2НС1 (разб.) = FеС12 + Н2O
FеО + 4НNO3 (конц.) = Fе(NO3)3 +NO2↑ + 2Н2O
FеО + 4NаОН =2Н2O + Nа4FеO3(красн.) триоксоферрат(II) (400—500 °С)
FеО + Н2 =Н2O + Fе (особо чистое) (350°С)
FеО + С(кокс) = Fе + СО (выше 1000 °С)
FеО + СО = Fе + СO2 (900°С)
4FеО + 2Н2O(влага) + O2(воздух) →4FеО(ОН) (t)
6FеО + O2 = 2(FeIIFe2III )O4 (300—500°С)
Получение в лаборатории: термическое разложение соединений железа (II) без доступа воздуха:
Fе(ОН)2 = FеО + Н2O (150-200 °С)
FеСОз = FеО + СO2 (490-550 °С)
Оксид дижелеза (III) – железа(II) (FeIIFe2III )O4 . Двойной оксид. Черный, имеет ионное строение Fe2+(Fе3+)2(O2-)4. Термически устойчив до высоких температур. Не реагирует с водой. Разлагается кислотами. Восстанавливается водородом, раскаленным железом. Участвует в доменном процессе производства чугуна. Применяется как компонент минеральных красок (железный сурик), керамики, цветного цемента. Продукт специального окисления поверхности стальных изделий ( чернение, воронение). По составу отвечает коричневой ржавчине и темной окалине на железе. Применение брутто-формулы Fe3O4 не рекомендуется. Уравнения важнейших реакций:
2(FeIIFe2 III )O4 = 6FеО + O2 (выше 1538 °С)
(FeIIFe2III )O4 + 8НС1 (разб.) = FеС12 + 2FеС13 + 4Н2O
(FeIIFe2III )O4 +10НNO3 (конц.) =3Fе(NO3)3 + NO2↑+ 5Н2O
(FeIIFe2III )O4 + O2 (воздух) = 6Fе2O3 (450-600°С)
(FeIIFe2III )O4 + 4Н2 = 4Н2O + 3Fе (особо чистое, 1000 °С)
(FeIIFe2
(FeIIFe2 III )O4 + Fе ⇌4FеО (900—1000 °С , 560—700 °С)
Получение: сгорание железа (см.) на воздухе.
В природе — оксидная руда железа магнетит.
Оксид железа(III) Fе2О3. Амфотерный оксид с преобладанием основных свойств. Красно-коричневый, имеет ионное строение (Fе 3+)2(O2-)3. Термически устойчив до высоких температур. Не образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой, из раствора выпадает бурый аморфный гидрат Fе2O3 nН2О. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Восстанавливается монооксидом углерода, расплавленным железом. Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды — шпинели (технические продукты называются ферритами). Применяется как сырье при выплавке чугуна в доменном процессе, катализатор в производстве аммиака, компонент керамики, цветных цементов и минеральных красок, при термитной сварке стальных конструкций, как носитель звука и изображения на магнитных лентах, как полирующее средство для стали и стекла.
Уравнения важнейших реакций:
6Fе2O3 = 4(FeIIFe2III )O4 +O2 (1200—1300 °С)
Fе2O3 + 6НС1 (разб.) →2FеС13 + ЗН2O (t) (600°С,р)
Fе2O3 + 2NaОН (конц.) →Н2O+ 2NаFеO2 (красн.) диоксоферрат(III)
Fе2О3 + МО=(МIIFе2III)O4 (М=Сu, Мn, Fе, Ni, Zn)
Fе2O3 + ЗН2 =ЗН2O+ 2Fе (особо чистое, 1050—1100 °С)
3Fе2O3 + СО = 2(FeIIFе2III)O4 + СO2 (400—600 °С)
Получение в лаборатории — термическое разложение солей железа (III) на воздухе:
Fе2(SO4)3 = Fе2O3 + 3SO3 (500-700 °С)
4{Fе(NO3)3 9 Н2O} = 2FеaO3 + 12NO2+ 3O2 + 36Н2O (600-700 °С)
В природе — оксидные руды железа гематит Fе2O3 и лимонит Fе2O3 nН2O
Гидроксид железа (II) Fе(ОН)2. Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Белый (иногда с зеленоватым оттенком), связи Fе — ОН преимущественно ковалентные. Термически неустойчив. Легко окисляется на воздухе, особенно во влажном состоянии (темнеет). Нерастворим в воде. Реагирует с разбавленными кислотами, концентрированными щелочами. Типичный восстановитель. Промежуточный продукт при ржавлении железа. Применяется в изготовлении активной массы железоникелевых аккумуляторов.
Уравнения важнейших реакций:
Fе(OН)2 = FеО + Н2O (150-200 °С, в атм.N2)
Fе(ОН)2 + 2НС1 (разб.) =FеС12 + 2Н2O
Fе(ОН)2 + 2NаОН (> 50%) = Nа2[Fе(ОН)4] ↓(сине-зеленый) (кипячение)
4Fе(ОН)2 (суспензия) + O2 (воздух) →4FеО(ОН)↓ + 2Н2O (t)
2Fе(ОН)2 (суспензия) +Н2O2 (разб.) = 2FеО(ОН)↓ + 2Н2O
Fе(ОН)2 + КNO3(конц.) = FеО(ОН)↓ + NO↑+ КОН (60 °С)
Получение: осаждение из раствора щелочами или гидратом аммиака в инертной атмосфере:
Fе2+ + 2OH (разб.) = Fе(ОН)2↓
Fе2+ + 2(NH3Н2O) = Fе(ОН)2↓+ 2NH4
Метагидроксид железа FеО(ОН). Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Светло-коричневый, связи Fе — О и Fе — ОН преимущественно ковалентные. При нагревании разлагается без плавления. Нерастворим в воде. Осаждается из раствора в виде бурого аморфного полигидрата Fе2O3 nН2O, который при выдерживании под разбавленным щелочным раствором или при высушивании переходит в FеО(ОН). Реагирует с кислотами, твердыми щелочами. Слабый окислитель и восстановитель. Спекается с Fе(ОН)2. Промежуточный продукт при ржавлении железа. Применяется как основа желтых минеральных красок и эмалей, поглотитель отходящих газов, катализатор в органическом синтезе.
Соединение состава Fе(ОН)3 не известно (не получено).
Уравнения важнейших реакций:
Fе2O3. nН2O→(200-250 °С, —H2O) FеО(ОН)→( 560-700° С на воздухе , -h3O) →Fе2О3
FеО(ОН) + ЗНС1 (разб.) =FеС13 + 2Н2O
FeO(OH)→Fe2O3.nH2O -коллоид (NаОН (конц.))
FеО(ОН)→Nа3[Fе(ОН)6] белый , Nа5[Fе(OН)8желтоватый (75 °С, NаОН( т))
2FеО(ОН) + Fе(ОН)2=( FeIIFe2III )O4 + 2Н2O (600—1000 °С)
2FеО(ОН) + ЗН2 = 4Н2O+ 2Fе (особо чистое, 500—600 °С)
2FеО(ОН) + ЗВr2 + 10КОН = 2К2FеO4 + 6Н2O + 6КВr
Получение: осаждение из раствора солей железа(Ш) гидрата Fе2О3 nН2O и его частичное обезвоживание (см. выше).
В природе — оксидная руда железа лимонит Fе2O3 nН2О и минерал гётит FеО(ОН).
Феррат калия К2FеО4. Оксосоль. Красно-фиолетовый, разлагается при сильном нагревании. Хорошо растворим в концентрированном растворе КОН, реагирует с кипящей водой, неустойчив в кислотной среде. Сильный окислитель.
Качественная реакция — образование красного осадка феррата бария. Применяется в синтезе ферритов — промышленно важных двойных оксидов железа (III) и других металлов.
Уравнения важнейших реакций:
4К2FеO4= 4КFеO2 + 3O2 + 2К2O (700 °С)
4К2FеO4 + 6Н2O (гор.) =4FeО(ОН)↓ + 8КОН + 3O2↑
FеО42- + 2OН+(разб.) =4Fе3+ + 3O2↑+10Н2O
FеО42- + 2(NH3. Н2O) →2FеО(ОН)↓ + N2↑+ 2Н2O+ 4OН—
FеО42- + Ва2+ = ВаFеO4 (красн.)↓ (в конц. КОН)
Получение: образуется при окислении соединений железа, например метагидроксида FеО(ОН), бромной водой, а также при действии сильных окислителей (при спекании) на железо
Fе + 2КОН + 2КNO3 = К2FеO4 + 3КNO2+ H2O (420 °С)
и электролизе в растворе:
электролиз
Fе + 2КОН (конц.) + 2Н2O→ЗН2↑ + К2FеO4 ( электролиз)
(феррат калия образуется на аноде).
Качественные реакции на ионы Fе2+ и Fе3+
Обнаружение ионов Fе2+ и Fе3+в водном растворе проводят с помощью реактивов К3[Fе(СN)6] и К4[Fе(СN)6] соответственно; в обоих случаях выпадает синий продукт одинакового состава и строения, КFеIII[FеII (СN)6]. В лаборатории этот осадок называют берлинская лазурь, или турнбуллева синь:
Fе2+ + К+ + [Fе(СN)6]3- = КFеIII[FеII (СN) 6]↓
Fе3+ + К+ + [Fе(СN)6]4- = КFеIII[FеII (СN) 6]↓
Химические названия исходных реактивов и продукта реакций:
К3FеIII[Fе(СN) 6]- гексацианоферрат (III) калия
К4FеIII[Fе (СN) 6]- гексацианоферрат (II) калия
КFеIII[FеII (СN) 6]- гексацианоферрат (II) железа (Ш) калия
Кроме того, хорошим реактивом на ионы Fе3+ является тиоцианат-ион NСS—, железо (III) соединяется с ним, и появляется ярко-красная («кровавая») окраска:
Fе3+ + 6NСS— = [Fе(NСS)6]3-
Этим реактивом (например, в виде соли КNСS) можно обнаружить даже следы железа (III) в водопроводной воде, если она проходит через железные трубы, покрытые изнутри ржавчиной.
himege.ru
Основные формулы для решения задач по химии
05-Авг-2012 | комментариев 413 | Лолита Окольнова
Все, все основные задачи по химии решаются с помощью
нескольких основных понятий и формул.
У всех веществ разная масса, плотность и объем. Кусочек металла одного элемента может весить во много раз больше, чем точно такого же размера кусочек другого металла.
Моль (количество моль)
обозначение: моль, международное: mol — единица измерения количества вещества. Соответствует количеству вещества, в котором содержится NA частиц (молекул, атомов, ионов)Поэтому была введена универсальная величина — количество моль. Часто встречающаяся фраза в задачах — «было получено… моль вещества»
NA = 6,02 · 1023
NA — число Авогадро. Тоже «число по договоренности». Сколько атомов содержится в стержне кончика карандаша? Порядка тысячи. Оперировать такими величинами не удобно. Поэтому химики и физики всего мира договорились — обозначим 6,02 · 1023 частиц (атомов, молекул, ионов) как 1 моль вещества.
1 моль = 6,02 · 1023 частиц
Это была первая из основных формул для решения задач.
Молярная масса вещества
Молярная масса вещества — это масса одного моль вещества.
Обозначается как Mr. Находится по таблице Менделеева — это просто сумма атомных масс вещества.
Например, нам дана серная кислота — H2SO4. Давайте посчитаем молярную массу вещества: атомная масса H =1, S-32, O-16.
Mr(H2SO4)=1•2+32+16•4=98 г\моль.
Вторая необходимая формула для решения задач —
формула массы вещества:
Т.е., чтобы найти массу вещества, необходимо знать количество моль (n), а молярную массу мы находим из Периодической системы.
Закон сохранения массы — масса веществ, вступивших в химическую реакцию, всегда равна массе образовавшихся веществ.
Если мы знаем массу (массы) веществ, вступивших в реакцию, мы можем найти массу (массы) продуктов этой реакции. И наоборот.
Третья формула для решения задач по химии —
объем вещества:
Откуда взялось число 22.4? Из закона Авогадро:
в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул.
Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях (н.у.) имеет один и тот же объём Vm = 22,413 996(39) л
Т.е., если в задаче нам даны нормальные условия, то, зная количество моль (n), мы можем найти объем вещества.
Итак, основные формулы для решения задач по химии
Число Авогадро NA
6,02 · 1023 частиц
Количество вещества n (моль)
n=m\Mr
n=V\22.4 (л\моль)
Масса веществаm (г)
m=n•Mr
Объем вещества V(л)
V=n•22.4 (л\моль)
или вот еще удобная табличка:
Это формулы. Часто для решения задач нужно сначала написать уравнение реакции и (обязательно!) расставить коэффициенты — их соотношение определяет соотношение молей в процессе.
_________________________________________________________________________________________________
Еще вам могут понадобиться:
- в ЕГЭ это вопрос А27
- А28
- задачи части С — 4 и 5
Категории: |
Обсуждение: «Основные формулы для решения задач по химии»
distant-lessons.ru
Химические формулы.
Как составлять формулы химических соединений? Предлалагаем посмотреть следующий видеоролик.
Формула простого вещества (элемента) или соединения, существующих в форме молекул, состоит из символов одного или нескольких элементов, входящих в молекулу, и указывает число атомов каждого элемента в одной молекуле. Такая разновидность химической формулы называется молекулярной формулой. Например, одна молекула кислорода содержит два атома кислорода. Она имеет формулу O2. Одна молекула аммиака содержит один атом азота и три атома водорода и имеет формулу Nh4.
Формула металлического ионного или координационного ковалентного кристалла указывает простейшее соотношение между числом атомов или ионов каждого вида в его кристаллической решетке. Формула многоатомного (комплексного) иона указывает соотношение между числом атомов каждого элемента, входящего в данный ион. Например, в кристаллической решетке флюорита (фторида кальция) на каждый ион кальция приходится два фторид-иона. Поэтому флюорит имеет формулу CaF2.
Структурная формула ковалентного простого вещества или соединения показывает, как связаны между собой атомы в каждой его молекуле (табл. 4.3). Если в такой формуле полностью указаны все связи, она называется развернутой структурной формулой.
Эмпирическая формула соединения указывает простейшее соотношение между числом различных атомов или ионов в данном веществе. Для кристаллов координационного типа можно указать только эмпирическую формулу. Однако для ковалентных веществ, состоящих из простых молекул, молекулярная формула обычно представляет собой целочисленное кратное их эмпирической формулы (табл. 4.3).
Таблица 4.3. Молекулярная формула
Существуют две наиболее распространенные системы химической номенклатуры. Одна из них разработана Международным союзом теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), а другая-Ассоциацией научного образования (ASE). Обе эти системы имеют много общего. Однако система ИЮПАК в большей мере основана на использовании тривиальных названий. Многие вещества имеют тривиальные названия. Эти названия часто являются традиционными и хорошо установленными, но не согласуются ни с какой систематической номенклатурой. Однако еще важнее то, что они не дают сведений о химическом составе вещества; например, вода (h3O) и озон (O3).
Система ASE в большей мере основана на использовании систематических . названий. Эти названия образуются по вполне определенным правилам. В данной книге используется номенклатура ASE, хотя во многих случаях она совпадает с номенклатурой ИЮПАК.
Важнейшим правилом номенклатуры является требование, чтобы название вещества имело однозначный смысл. Например, оксид магния-однозначное название, поскольку магний образует только один оксид, MgO. Однако оксид углерода — неоднозначное название, поскольку углерод образует два оксида, СО и CO2. Поэтому СО называется моноксид углерода, a CO2-диоксид углерода.
Систематические названия, особенно по номенклатуре ИЮПАК, в значительной мере основаны на использовании численных приставок, указывающих количество одинаковых атомов или групп в формуле вещества (табл. 4.4). Приставку моно- часто опускают. Например, моноксид азота (NO) называют также оксидом азота.
Таблица 4.4. Численные приставки
Названия «медный купорос», «сернокислая медь», «сульфат меди», «гидрат сульфата меди» и «пентагидрат сульфата меди(II)» означают одно и то же соединение с формулой CuSO4 *5h3O.
Оглавление:
www.himikatus.ru