Формула стали в химии – Формула стали в химии

Содержание

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Привлекательный внешний вид. За счет увеличения концентрации хрома материал становится более привлекательным.
  5. 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

Плотность стали различных типов и марок: таблица температурной зависимости плотности

02Х17Н11М2208000
02Х22Н5АМ3208000
03Н18К9М5Т208000
03Х11Н10М2Т208000
03Х13Н8Д2ТМ (ЭП699)207800
03Х24Н6АМ3 (ЗИ130)208000
06Х12Н3Д207810
06ХН28МДТ (0Х23Н28М3Д3Т, ЭИ943)207960
07Х16Н6 (Х16Н6, ЭП288)207800
Сталь 0820…100…200…300…400…500…
600…700…800…900
7871…7846…7814…7781…7745…7708…
7668…7628…7598…7602
08ГДНФЛ207850
08кп20…100…200…300…400…500…
600…700…800…900
7871…7846…7814…7781…7745…7708…
7668…7628…7598…7602
08Х13 (0Х13, ЭИ496)20…100…2007760…7740…7710
08Х17Т (0Х17Т, ЭИ645)207700
08Х17Н13М2Т (0Х17Н13М2Т)20…100…200…300…400…500…
600…700
7900…7870…7830…7790…7750…7700…
7660…7620
08Х18Н10 (0Х18Н10)207850
08Х18Н10Т (0Х18Н10Т, ЭИ914)207900
08Х22Н6Т (0Х22Н5Т, ЭП53)207700
3Х3М3Ф20…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
9ХС20
7830
9Х2МФ207840
Сталь 1020…100…200…300…400…500…
600…700…800…900
7856…7832…7800…7765…7730…7692…
7653…7613…7582…7594
10Г2207790
10кп20…100…200…300…400…500…
600…700…800…900
7856…7832…7800…7765…7730…7692…
7653…7613…7582…7594
10Х11Н20Т3Р (ЭИ696)207900
10Х11Н23Т3МР (ЭП33)207950
10Х12Н3М2ФА(Ш) (10Х12Н3М2ФА-А(Ш))207750
10Х13Н3М1Л207745
10Х14Г14Н4Т (Х14Г14Н3Т, ЭИ711)207800
10Х17Н13М2Т (Х17Н13М2Т, ЭИ448)20…100…200…300…400…500…
600…700
7900…7870…7830…7790…7750…7700…
7660…7620
10Х18Н18Ю4Д (ЭП841)207630
12МХ20…100…200…300…400…500…
600…700
7850…7830…7800…7760…7730…7690…
7650…7610
12ХН2207880
12ХН3А20…100…200…300…400…500…6007850…7830…7800…7760…7720…7680…7640
12X2МФБ (ЭИ531)207800
12X1МФ (ЭИ575)20…100…200…300…400…500…
600…700…800…900
7800…7780…7750…7720…7680…7650…
7600…7570…7540…7560
12Х2Н4А20…100…300…400…6007840…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)207720
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
12Х18Н10Т207900
12Х18Н12Т (Х18Н12Т)20…100…200…300…400…500…
600…700
7900…7870…7830…7780…7740…7700…
7850…7610
12Х25Н16Г7АР (ЭИ835)207820
13Х11Н2В2МФ-Ш (ЭИ961-Ш)207800
14Х17Н2 (1Х17Н2, ЭИ268)207750
Сталь 1520…100…200…300…400…500…
600…700…800…900
7850…7827…7794…7759…7724…7687…
7648…7611…7599…7584
15Г207810
15кп20…100…200…300…400…500…
600…700…800…900
7850…7827…7794…7759…7724…7687…
7648…7611…7599…7584
15К207850
15Л207820
15Х20…100…200…400…6007830…7810…7780…7710…7640
15ХМ20…100…200…300…400…500…6007850…7830…7800…7760…7730…7700…7660
15ХФ20…100…200…300…400…500…
600…700
7760…7730…7710…7670…7640…7600…
7570…7530
15Х5М (12Х5МА, Х5М)20…100…200…300…400…500…6007750…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)207600
16ГС207850
17Х18Н9 (2Х18Н9)207850
18Х2Н4МА (18Х2Н4ВА)20…100…200…300…400…500…6007950…7930…7900…7860…7830…7800…7760
18Х12ВМБФР-Ш (ЭП 993-Ш)
207850
18ХГТ207800
Сталь 2020…100…200…300…400…500…
600…700…800…900
7856…7834…7803…7770…7736…7699…
7659…7617…7624…7600
20Г207820
20К207850
20Л207850
20кп100…200…300…400…500…600…
700…800…900
7834…7803…7770…7736…7699…7659…
7617…7624…7600
20Х20…100…200…400…6007830…7810…7780…7710…7640
20ХГР207800
20ХГСА207760
20ХМЛ20…100…200…300…400…500…6007800…7780…7750…7720…7690…7650…7620
20ХН3А20…100…300…6007850…7830…7760…7660
20Х2Н4А207850
20Х3МВФ (ЭИ415, ЭИ579)20…400…500…6007800…7690…7660…7620
20Х5МЛ207730
20Х13 (2Х13)20…100…200…300…400…500…
600…700…800
7670…7660…7630…7600…7570…7540…
7510…7480…7450
20Х13Л207740
20Х20Н13 (Х23Н13, ЭИ319)20…100…600…8007820…7790…7580…7480
20Х20Н14С2 (Х20Н14С2, ЭИ211)20…100…600…700…800…9007800…7760…7550…7510…7470…7420
20Х23Н18 (Х23Н18, ЭИ417)20…400…500…600…700…9007900…7760…7720…7670…7620…7540
20Х25Н20С2 (Х25Н20С2, ЭИ283)20…100…800…9007720…7680…7440…7390
Сталь 25207820
25Л207830
25ХГСА20…100…200…300…400…500…
600…700
7850…7830…7790…7760…7730…7690…
7650…7610
25Х1МФ (ЭИ10)20…200…400…6007840…7790…7720…7650
25Х2М1Ф (ЭИ723)20…100…200…300…400…500…6007800…7780…7750…7720…7680…7650…7600
25Х13Н2 (2Х14Н2, ЭИ474)207680
Сталь 30207850
30Г207810
30Л207810
30Х20…100…200…300…400…500…
600…700…800…900
7820…7800…7770…7740…7700…7670…
7630…7590…7610…7560
30ХМ, 30ХМА20…100…200…300…400…5007820…7800…7770…7740…7700…7660
30ХН3А20…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)207960
33ХС207640
34ХН3М, 34ХН3МА20…100…200…400…6007830…7810…7780…7710…7650
Сталь 3520…100…200…300…400…500…
600…700…800…900
7826…7804…7771…7737…7700…7662…
7623…7583…7600…7549
35Г2207790
35Л207830
35ХГСЛ207800
35ХМ20…100…200…400…6007820…7800…7770…7770…7630
35ХМЛ207840
35ХМФЛ207820
37Х12Н8Г8МФБ (ЭИ481)207850
38ХА20…200…6007850…7800…7650
38ХН3МФА207900
38ХС207800
38Х2МЮА (38ХМЮА)207710
Сталь 40207850
40Г207810
40Г2207800
40Л207810
40Х20…200…5007850…7800…7650
40ХЛ207830
40ХН20…100…200…300…4007820…7800…7770…7740…7700
40ХН2МА (40ХНМА)207850
40ХС20…100…200…400…6007740…7720…7690…7620…7540
40ХФА207810
40Х9С2 (4Х9С2, ЭСХ8)20…100…200…400…600…8007630…7610…7580…7510…7440…7390
40Х10С2М (4Х10С2М, ЭИ107)20…100…8007620…7610…7430
40Х13 (4Х13)20…100…200…300…400…500…
600…700…800
7650…7630…7600…7570…7540…7510…
7480…7450…7420
40Х24Н12СЛ (ЭИ316Л)207800
Сталь 4520…100…200…300…400…500…
600…700…800
7826…7799…7769…7739…7698…7662…
7625…7587…7595
45Г2207810
45Л207800
45Х207820
45ХН207820
45Х14Н14В2М (ЭИ69)20…200…400…600…8008000…7930…7840…7760…7660
Сталь 50207810
50Г207810
50Г2207500
50Л207820
50Х207820
50ХН207860
50ХФА20…100…200…300…400…500…6007800…7780…7750…7720…7680…7650…7610
Сталь 55207820
Сталь 60207800
60С2, 60С2А20…100…200…300…400…5007680…7660…7630…7590…7570…7520
65Г (ЗМИ3)20…100…200…4007850…7830…7800…7730
75ХМ207900
95Х18 (9Х18, ЭИ229)20…100…8007750…7730…7540
Х23Ю5Т207210
ХН32Т (ЭП670)208160
ХН35ВТ (ЭИ612)208164
ХН35ВТЮ (ЭИ787)208040
ХН45Ю (ЭП747)207700
ХН55ВМТКЮ (ЭИ929), ХН55ВМТКЮ-ВД (ЭИ929-ВД)208400
ХН58ВКМТЮБЛ (ЦНК8МП)208210
ХН60Ю (ЭИ559А)207900
ХН60ВТ (ЭИ868)208350
ХН60КВМЮТБЛ (ЦНК21П)208110
ХН60КВМЮТЛ (ЦНК7П)208200
ХН62МБВЮ (ЭП709)208700
ХН62МВКЮ (ЭИ867), ХН62МВКЮ-ВД (ЭИ867-ВД)208570
ХН64ВМКЮТЛ (ЗМИ3)208250
ХН65ВКМБЮТЛ (ЭИ539ЛМУ)208220
ХН65ВМТЮ (ЭИ893)208790
ХН65ВМТЮЛ (ЭИ893Л)208790
ХН65КМВЮТЛ (ЖС6К)208200
ХН67МВТЮ (ЭП202, ЭИ445Р)208360
ХН70КВМЮТЛ (ЦНК17П)208000
ХН70ВМТЮФ (ЭИ826), ХН70ВМТЮФ-ВД (ЭИ826-ВД)208470
ХН70ВМЮТ (ЭИ765)208570
ХН70Ю (ЭИ652)207900
ХН73МБТЮ (ЭИ698)208320
ХН75ВМЮ (ЭИ827)208430
ХН77ТЮР (ЭИ437Б)208200
ХН78Т (ЭИ435)208400
ХН80ТБЮ (ЭИ607)208300
ХН80ТБЮА (ЭИ607А)208300
Х15Н60-Н208200
Х20Н80-Н208400
Х27Ю5Т207190
ХВГ20…100…300…6007850…7830…7760…7660
А12207830
Р6М3208000
Р6М5К5208200
Р9208300
Р9М4К8208300
Р12208300
Р18208800
У7, У7А207830
У8, У8А20…100…200…300…400…500…
600…700…800
7839…7817…7786…7752…7714…7676…
7638…7600…7852
У9, У9А20…100…200…300…400…500…
600…700…800…900
7745…7726…7717…7690…7686…7655…
7622…7586…7568…7523
У10, У10А207810
У12, У12А20…100…200…300…400…500…
600…700…800…900
7830…7809…7781…7749…7713…7675…
7634…7592…7565…7489
ШХ1520…100…200…300…400…5007812…7790…7750…7720…7680…7640
ШХ15СГ207650

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  –→  Fe3O4 + 4H2­

 

3)     Железо реагирует с неметаллами при нагревании:

2Fe+3Cl2→2FeCl3   (200 °С)

2Fe + 3Br2  –→  2FeBr3

Fe + S  –→  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.)  –→  Fe2(SO4)3 + 3SO2­ + 6H2O

Fe + 6HNO3(конц.)  –→  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→Fe2O(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:

)→(C(кокс) 900—1200°С)(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 (СО2, SО2), либо связываются в легко отделяемый шлак — смесь Са3(РO4)2 и СаSiO3. Для получения специальных сталей в печь вводят легирующие добавки других металлов.

    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 + Н22O + 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)

(FeIIFe2III )O4 + СО =ЗFеО + СO2  (500—800°C)

(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 Fе2O32О. 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)

2O3 + 6НС1 (разб.) →2FеС13 + ЗН2O (t)    (600°С,р)

2O3 + 2NaОН (конц.) →Н2O+ 2NаFеO2 (красн.)  диоксоферрат(III)

2О3 + МО=(МII2III)O4     (М=Сu, Мn, Fе, Ni, Zn)

2O3 + ЗН2 =ЗН2O+ 2Fе (особо чистое, 1050—1100 °С)

2O3 + Fе = ЗFеО    (900 °С)

3Fе2O3 + СО = 2(FeII2III)O4 + СO2  (400—600 °С)

     Получение в лаборатории — термическое разложение солей железа (III) на воздухе:

2(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 гематит2O3 и лимонит2O32O

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)2O2 (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:

2+ + 2OH (разб.) = Fе(ОН)2

2+ + 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:

2O3.2O→(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 Fе2О32O и его частичное обезвоживание (см. выше).

В природе — оксидная руда железа лимонит2O32О 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:

2FеO4= 4КFеO2 + 3O2 + 2К2O         (700 °С)

2FеO4 + 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:

2+ + К+ + [Fе(СN)6]3- = КFеIII[FеII (СN) 6]↓

3+ + К+ + [Fе(СN)6]4- = КFеIII[FеII (СN) 6]↓

Химические названия исходных реактивов и продукта реакций:

К3III[Fе(СN) 6]- гексацианоферрат (III) калия

К4III[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:

3+ + 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 

 

N— 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

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о