Номер 1, страница 176 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

1. Расскажите о нахождении железа в природе.

Железо — один из самых распространённых химических элементов в земной коре (около 5% по массе, 4-е место после кислорода, кремния и алюминия) и во Вселенной в целом. Предполагается, что ядро Земли состоит преимущественно из железа.

В природе железо встречается в основном в виде соединений, так как оно является химически активным металлом и легко окисляется на воздухе. Самородное железо (в чистом виде) — большая редкость. Его находят в основном в метеоритах (метеоритное железо), а также в виде небольших включений в некоторых базальтах.

Главными формами нахождения железа являются его минералы, которые при больших скоплениях образуют промышленные месторождения — железные руды. Важнейшие из них:

• Оксиды железа:
  • Красный железняк (минерал гематит), химическая формула $Fe_2O_3$. Содержит до 70% железа и является основной железной рудой в мировой промышленности.
  • Магнитный железняк (минерал магнетит), формула $Fe_3O_4$. Это самая богатая железом руда (содержание $Fe$ до 72,4%), обладает сильными магнитными свойствами.
  • Бурый железняк (лимонит), представляет собой смесь гидроксидов железа(III), условная формула $FeO(OH) \cdot nH_2O$. Образуется в биосфере в результате выветривания других железосодержащих минералов.
• Сульфиды железа:
  • Серный или железный колчедан (минерал пирит), формула $FeS_2$. Несмотря на высокое содержание железа, обычно не используется для его получения из-за примеси серы, которая ухудшает качество стали. В основном служит сырьём для производства серной кислоты.
• Карбонаты и силикаты:
  • Железный шпат (минерал сидерит), формула $FeCO_3$. Имеет меньшее промышленное значение по сравнению с оксидными рудами.
  • Железо также входит в состав многих силикатных минералов (например, оливина, пироксенов, амфиболов, слюд), которые слагают большую часть земной коры, но из-за сложности извлечения они не используются как руда.

Железо играет важнейшую биологическую роль. Оно входит в состав гемоглобина — белка крови, который обеспечивает транспорт кислорода от лёгких к тканям у животных и человека. Ионы железа являются кофакторами многих ферментов, участвующих в процессах клеточного дыхания. В растениях железо необходимо для синтеза хлорофилла.

В природных водах железо часто содержится в растворенном виде, например, в форме бикарбоната $Fe(HCO_3)_2$. При контакте с кислородом воздуха оно окисляется и выпадает в осадок в виде нерастворимого гидроксида железа(III) $Fe(OH)_3$, придавая воде и донным отложениям характерный бурый ("ржавый") цвет.

Ответ: Железо является одним из самых распространённых элементов на Земле, но в свободном виде почти не встречается. Основная его масса находится в виде соединений, образующих минералы и горные породы. Важнейшими промышленными источниками железа являются железные руды: красный железняк (гематит, $Fe_2O_3$), магнитный железняк (магнетит, $Fe_3O_4$) и бурый железняк (лимонит). Железо также широко распространено в виде сульфидов (пирит, $FeS_2$) и входит в состав силикатных минералов. Кроме того, железо является жизненно важным микроэлементом для большинства живых организмов, входя в состав гемоглобина и многих ферментов.