iron-cobalt-nickel

検索用コード
第4周期8族) \\[.5zh] 試薬の水溶液 {Fe^2+}({淡緑色}Fe^3+}(\textcolor[named]{Dandelion}{黄褐色}) \\ \hline \ce{OH-}{Fe(OH)2 v}(\textcolor[named]{SpringGreen}{緑白色})Fe(OH)3 v}赤褐色}) \\ \hline \underset{ヘキサシアニド鉄(\mathRM{I\hspace{-.1em}I})酸カリウム}{\ce{K4[Fe(CN)6]}} 濃青色沈殿}}} \\ \hline \underset{ヘキサシアニド鉄酸カリウム}{\ce{K3[Fe(CN)6]濃青色沈殿}}} \underset{チオシアン酸カリウム}{\ce{KSCN}}血赤色水溶液}}} \\ \hline 鉄の単体\ \ce{Fe}}} \textbf{\textcolor{red}{強磁性}}あ{濃}硝酸}}には{不動態となるため溶けない.}} {Fe2O3}}} \textbf{\textcolor{red}{赤さび}}の主成分.  Fe3O4}}} {黒さび}}の主成分.FeSO4.7H2O}} \textcolor{red}{風解性}}あり. FeCl3}\cdot\ce{6H2O}}} \bm{\textcolor{cyan}{潮解性}}あり. 濃硝酸で不動態となる金属 \bm{\ce{Fe}(徹)\ce{Co}(子)\ce{Ni}(に)\ce{Al}(ある)\ce{Cr}(苦労)} \\[.2zh] 四酸化三鉄\ce{Fe3O4}\,は,\ \ce{FeO}と\ce{Fe2O3}\,からなる複合酸化物であり,\ 酸化鉄\text{(I\hspace{-.1em}I\hspace{-.1em}I)鉄(I\hspace{-.1em}I)}とも呼ばれる. 鉄の製法}} 赤鉄鉱(\ce{Fe2O3})}, \textcolor{cyan}{磁鉄鉱(\ce{Fe3O4})}}である. \\[.5zh]   \コークスや石灰石を強熱}}して生じる\textbf{\textcolor{red}{一酸化炭素\ce{CO}によって段階的に還元}}する. 合体式\ \ \ce{Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2}   \maru3\ \ \textbf{溶鉱炉}で得られた鉄を\textbf{\textcolor{red}{\rubytiny{銑鉄}{せんてつ}}}といい, \ce{C}が多く含まれ, 硬くてもろい}}(\textbf{鋳物}に用いられる). \\[.1zh]    \ \ \textbf{鉄鉱石に含まれる不純物}は,\ \textbf{\textcolor{red}{スラグ}}(融解した銑鉄の上に浮かぶ)となり,\ 分離される. \\[.5zh]   \maru4\ \ 銑鉄を\textbf{転炉}に移し, \textbf{不純物を除いたものを\textcolor{red}{\rubytiny{鋼}{こう}}}という. \\[.1zh]    \ \ \,\ce{C}が少なく, \textbf{\textcolor{magenta}{強靱で弾力性}}がある(\textbf{鋼材}として広く利用). \\\\\\ 原料\,(鉄鉱石,\ コークス\,\ce{C},\ 石灰石\,\ce{CaCO3})高炉ガス\,(\ce{CO},\ \ce{CO2},\ \ce{N2}熱風{スラグ銑鉄}}} 酸化数が段階的に減っていく}ことが最大のポイントである. \\[.2zh]  \ \ なお,\ \ce{Fe3O4}\,は\ce{Fe2O3}\,と\ce{FeO}の複合酸化物である(\ce{Fe^3+}:\ce{Fe^2+}=2:1で,\ 酸化数の平均は\,\bunsuu83). \\[1zh]  \ \ \ce{CO2 + C = 2CO} -172\,\text{kJ}\ より,\ この平衡は高温になるほど右へ移動する. \\[.2zh]  \ \ よって,\ 高温の溶鉱炉内は\ce{CO2}\,よりも\ce{CO}のほうが安定できる. \\[.2zh]  \ \ コークス\ce{C}は熱風(高温の酸素)で酸化されて\ce{CO}ガスとなる. \\[.2zh]  \ \  \ce{2C + O2 2CO} (酸化) \\[.2zh]  \ \ 同時に,\ 一部は\ce{CO2}\,まで酸化される.\ また,\ \ce{CaCO3}\,の熱分解によっても\ce{CO2}\,が生じる. \\[.2zh]  \ \  \ce{C + O2 CO2} (酸化) \\[.2zh]  \ \  \ce{CaCO3 CaO + CO2} (塩基性酸化物+酸性酸化物\ →\ 塩の逆;炭酸塩の熱分解) \\[.2zh]  \ \ このようにして得られた\ce{CO2}\,は,\ 高温の\ce{C}によって還元され,\ 結局\ce{CO}となる. \\[.2zh]  \ \  \ce{CO2 + C 2CO} (還元) \\[.2zh]  \ \ こうして溶鉱炉内には大量の\ce{CO}が生成し,\ 酸化鉄が還元されていく. \\[1zh] \maru3\ \ \ce{CaCO3}\ の役割は,\ \ce{CO}の元になる\ce{CO2}\,を発生させるだけではない. \\[.2zh]  \ \ \ce{CO2}\,とともに生じた\bm{\ce{CaO}は,\ 鉄鉱石に含まれる不純物\ce{SiO2}\,や\ce{Al2O3}\,を,\ \ce{Ca}化合物\ にする.} \\[.2zh]  \ \  \ce{CaO + SiO2 CaSiO3} (塩基性酸化物+酸性酸化物\ →\ 塩) \\[.2zh]  \ \ この塩が\bm{スラグ}である.\ 鉄よりも密度が小さく浮くために分離でき,\ \bm{セメントの原料}となる. \\[.2zh]  \ \ また,\ 鉄の上に浮かぶスラグは,\ \bm{鉄が再び酸化するのを防ぐ}という役割も担っている. コバルト \ce{Co} と ニッケル \ce{Ni}}} (第4周期9族,\ 10族) \\[.5zh]   \maru1\ \ 両方とも\textbf{\textcolor{red}{強磁性}}あり(\ce{Fe}と共通). \\[.5zh]   \maru2\ \ 両方とも{濃}硝酸}}には\textbf{\textcolor{magenta}{不動態となるため溶けない}}(\ce{Fe}と共通). \\[.5zh]   \maru3\ \ 両方とも\textbf{\textcolor{red}{酸に溶け,\ 水素を発生}}する(イオン化傾向が\ce{Fe}に近い). \\[.2zh]    \ \   $\ce{Co + 2H+ Co^2+ + H2 ^}, \ce{Ni + 2H+ Ni^2+ + H2 ^}$