Лабораторный опыт 22, страница 202 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 42. Железо как химический элемент. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - страница 202.

Условие.

Лабораторный опыт 22. Изучение минералов железа

Рассмотрите выданные вам образцы железосодержащих минералов. Запишите в тетрадь их названия, формулы, отметьте их цвет. Пользуясь шкалой Мооса, оцените их твёрдость. Какие из этих веществ используют в качестве пигментов?

Решение.

Решение 2.

Поскольку образцы минералов не были выданы физически, в качестве примера рассмотрим свойства четырёх распространённых железосодержащих минералов.

Гематит (красный железняк)
Название: Гематит.
Формула: $Fe_2O_3$ (оксид железа(III)).
Цвет: Кристаллы имеют цвет от стально-серого до железно-чёрного. В порошке (цвет черты) минерал имеет характерный вишнёво-красный цвет.
Твёрдость по шкале Мооса: 5.5 – 6.5. Это означает, что гематит твёрже стекла (твёрдость ~5.5), но мягче кварца (твёрдость 7).
Использование в качестве пигмента: Да, используется для производства красного пигмента (красная охра).

Магнетит (магнитный железняк)
Название: Магнетит.
Формула: $Fe_3O_4$ (оксид железа(II, III)).
Цвет: Железно-чёрный. Цвет черты также чёрный. Отличительной особенностью является сильный магнетизм.
Твёрдость по шкале Мооса: 5.5 – 6.5, аналогично гематиту.
Использование в качестве пигмента: Да, используется для производства чёрного пигмента (железная сажа, марс чёрный).

Пирит (железный колчедан)
Название: Пирит.
Формула: $FeS_2$ (дисульфид железа(II)).
Цвет: Светлый латунно-жёлтый с сильным металлическим блеском, из-за чего его часто называют «золотом дураков». Цвет черты — зеленовато-чёрный.
Твёрдость по шкале Мооса: 6.0 – 6.5. Пирит достаточно твёрдый и царапает стекло.
Использование в качестве пигмента: Нет. Пирит химически нестоек на воздухе и со временем окисляется, поэтому его не используют в качестве пигмента напрямую.

Гётит / Лимонит (бурый железняк)
Название: Гётит (основной компонент породы лимонит).
Формула: $FeO(OH)$ (гидроксид-оксид железа(III)).
Цвет: От жёлто-бурого до тёмно-коричневого. Цвет черты — жёлто-бурый или охристо-жёлтый.
Твёрдость по шкале Мооса: 5.0 – 5.5 для кристаллов гётита. Землистые агрегаты лимонита могут быть значительно мягче (твёрдость до 1).
Использование в качестве пигмента: Да, является основой природных пигментов: жёлтой охры, сиены и умбры.

Ответ:

В качестве пигментов используются оксиды и гидроксиды железа. Из рассмотренных минералов это:
Гематит ($Fe_2O_3$): цвет от серо-чёрного до вишнёво-красного, твёрдость 5.5–6.5. Используется как стойкий красный пигмент (красная охра).
Гётит/лимонит ($FeO(OH)$): цвет от жёлтого до бурого, твёрдость 1–5.5. Является основой жёлтых и коричневых пигментов (охра, сиена, умбра).
Магнетит ($Fe_3O_4$): цвет чёрный, твёрдость 5.5–6.5. Используется для создания чёрных пигментов.
Пирит ($FeS_2$), латунно-жёлтый минерал с твёрдостью 6.0–6.5, в качестве пигмента не применяется из-за химической нестойкости.