План лекции: Международная система единиц Атомно-молекулярное учение Стехиометрия химических реакций

Простые вещества. В виде простых веществ Fe и Ru - серебристо-белые металы, Os — голубовато-белый металл. Осмий — самый тяжелый из всех металлов, очень твердый и поддается растиранию в порошок.
Железо — металл средней химической активности. В отсутствие влаги в обычных условиях пассивируется, но во влажном воздухе легко окисляется и покрывается ржавчиной. При нагревании (в осо­бенности в мелкораздробленном состоянии) взаимодействует почти со всеми неметаллами. При этом в зависимости от условий и актив­ности неметалла образуются твердые растворы (с С, Si, N, В, Р, Н), металлоподобные (Fe₃C, Fe₃Si, Fe₃P, Fe₄N, Fe₂N) или соли и солеподобные (FeF₃, FeCl₃, FeS) соединения. Окисление железа кисло­родом приводит к образованию оксидов нестехиометрического со­става.
Железо легко взаимодействует с разбавленными кислотами в от­сутствие кислорода, образуя производные Fe(II) :
Fe²⁺ + 2e = Fe.
В концентрированных HNO₃ и H₂SO₄ пассивируется. В обычных условиях в щелочах железо не растворяется.
Рутений и осмий химически малоактивны. В обычных условиях на компактные металлы не действуют даже наиболее активные неметаллы. Но мелкораздробленный осмий постепенно окисляется кислородом и концентрированной HNO₃ до OsO₄. Рутений медленно окисляется кислородом лишь выше 450⁰С, давая летучий RuO₄.
Благодаря высокой твердости и коррозионной устойчивости осмий и его сплавы с рутением (и иридием) применяются для изготовления ответственных деталей измерительных приборов. Осмий, рутений и железо – высокоактивные катализаторы синтеза аммиака. Рутений и осмий – эффективные катализаторы процессов гидрогенизации, синтеза углеводородов с длинными цепями.


Соединения элементов подгруппы железа
Металлические и металлоподобные соединения. Подобно другим d-элементам, железо с малоактивными неметаллами образует соединения типа металлических. Так, с углеродом оно дает карбид со-тава Fe₃C (цементит), твердые растворы (аустенит — раствор Cu и α-Fe; феррит — раствор С в α-Fe), эвтектические смеси (железа с углеродом, цементита с аустенитом, железа с цементитом и др.). Изучение условий образования и свойств соединений железа с углеродом имеет большое значение для понимания структуры, состава свойств железоуглеродистых сплавов. В зависимости от условий кристаллизации и состава расплава Fe—С структура и соотношения компонентов существенно меняются, а, следовательно, изменяются физико-химические свойства получаемых сплавов. Железоуглеродистые сплавы, содержащие до 2% С, называются стали, содержащие 2…4% С—чугунами, менее 0,3% С — мягкой сталью (мягким железом).