Raud

Allikas: Vikipeedia

Vajab keelelist või sõnastuslikku toimetamist.

Raud on keemiline element järjenumbriga 26. Raud asub Perioodilisussüsteemi VIII B rühmas ja 4. perioodis.

Tal on neli stabiilset isotoopi massiarvudega 54, 56, 57 ja 58.

Omadustelt on raud metall.

Normaaltingimustel on raua tihedus 7,87 g/cm³. Raua sulamistemperatuur on 1535 Celsiuse kraadi.

Raud esineb madalal rõhul nelja kristallmodifikatsioonina olenevalt temperatuurist.

Raud on kõige levinum element Maa koostises ning levimuselt maakoores teine metall alumiiniumi järel.

Sisukord 1 RAUD – FERRUM 1.1 Raua asetus perioodilisussüsteemis ja aatomi ehitus 1.2 Raud looduses 1.3 Raua füüsikalised ja keemilised omadused 1.4 Rauasoolad 1.5 VIII rühma kõrvalalarühma metallid 1.6 Rauasulamid

[redigeeri] RAUD – FERRUM

[redigeeri] Raua asetus perioodilisussüsteemis ja aatomi ehitus

• Raud asub perioodilisusüteemis VIII rühma kõrvalalarühmas. Raua aatomi järjenumbrist (26) ja täisarvuni ümardatud aatomimassist (56) järeldub, et raua aatomi tuumas on 26 prootonit, ja 56-26=30 neutronit. Raud on neljanda perioodi element, järelikult asuvad tema elektronkatte 26 elektroni neljandal elektronkihil : Fe : +26/2)8)14)2)
  • Keemiliste reaktsioonide käigus võib raud loovutada elektrone ka eelviimaselt elektronkihilt. **Ühendeis on raua oksüdatsiooniaste II või III, viimane on püsivam.

[redigeeri] Raud looduses

• Raud on looduses levinud element , olles sisalduselt maakoores neljandal kohal. Raud on ka kosmoses levinud element. Meie Päikesesüsteemi planeetidest on rauarikkamad Merkuur ja Marss.
• Lihtainena esineb rauda maailmaruumist Maale langenud meteoriitides, kuid ka mõningates magmakivimeis. Maa tuum koosneb metallilisest rauast. Meteoriitset rauda hakkas inimkond ka esimesena kasutama. Peamine kogus rauda sisaldub maailmakoores ühenditena.
• Rauaühendeid, mida kasutatakse malmi ja terase tootmisel , nimetatakse rauamaakideks. Maagi kaevandamisel saadakse koos rauaühenditega ka kivimeid ja mineraale , mis rauamaagi töötlemisel pole vajalikud. Neid aineid nimetakse aheraineteks.
• Tähtsamad rauamaagid on järgmised  :
  • Punane ja pruun rauamaak sisaldavad põhiühendina raud(III)-oksiidi (Fe2O3), mis on hüdratiseeritud vee molekulidega (2Fe2O3, 3H2O jt ).
  • Magnetiidi põhiosa moodustav triraudtetraoksiid on musta värvusega kristalne magnetiline aine. Magnetiit on kõige rauarikkam ja puhtam rauamaak. Suurim leiukoht maailmas on Kurski oblast.
  • Püriiti (FeS2) tavaliselt rauamaagina ei rakendata , sest väävel halvendab püriidist saadud rauasulamite kvaliteeti. Püriiti kasutatakse väävelhappe tootmisel.
  • Sideriit kujutab endast raudkarbonaati (Fe CO3). Raudkarbonaat reageerib süsinikdioksiidi sisalava veega, muutudes lahustuvaks raudvesinikkarbonaadiks : FeCO3+H2O+CO2=Fe(HCO3)2

[redigeeri] Raua füüsikalised ja keemilised omadused

• Raud on hõbevalge keskmise kõvadusega metall. Lisandid muudavad raua kõvemaks. Raua tihedus on 7874 kg/m3 ja sulamistemperatuur 1539 kraadi.
• Raud on plastiline , mistõttu teda on võimalik valtsida ning sepistada. Ta on hea soojus- ja elektrijuht.
• Raud on magnetiseeritav. Raua kristallvõre muutub erinevatel temperatuuridel.
• Raud on keskmise aktiivsusega metall(asub metallide pingerea keskel). Kuivas õhus ta hapnikuga ei reageeri, kuid niiskuses kattub kergesti roostekihiga. Mida lisanditevabam on metall, seda püsivam on ta korrosiooni suhtes.

[redigeeri] Rauasoolad

• Raud(II)sooladest on kõige tähtsam raud(II)sulfaat-vesi (1/7) ( FeSO4*7H2O), mida rahvapäraselt nimetatakse raudvitrioliks. See on heleroheline vees lahustuv kristalne aine. Raud(II)sulfaat saadakse raua reageerimisel lahjendatud väävelhappega : Fe+H2SO4=FeSO4+H2

Raud(II)sulfaati evitatakse taimekahjurite tõrjevahendina, värvainetena ja tindi saamisel, puiduimmutuslahuste valmistamiseks, et kaitsta puitu mädanemise eest. Raud(III)sooladest nimetame raud(III)kloriidi (FeCl3) ja raud(III)sulfaati ( Fe2(SO4)3 ). Raud(III)kloriidi võib saada vastavate lihtainete otsesel reageerimisel ja raud(III)oksiidi või –hüdroksiidi reageerimisel vesinikkloriidhappega : Fe2O3+6HCl= 2FeCL3+3H2O Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O Kasutades vesinikkloriidhappe asemel väävelhapet, saadakse raud(III)sulfaat : 2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O Raud(III)kloriidi ja –sulfaati kasutatakse reaktiividena keemialaborites.

[redigeeri] VIII rühma kõrvalalarühma metallid

• Erinevalt teistest perioodilisussüsteemi rühmadest ei ole VIII rühma kõrvalalarühmas elemendid mitte ükshaaval, vaid kolmekaupa, triaadides. Alarühm koosneb kolmest triaadist. *Rauatraadi kuuluvad raud , koobalt ja nikkel. Kaks järgmist triaadi sisaldavad plaatinametalle : 1) kergete plaatinametallide triaad – ruteerium, roodium ja pallaadium , 2)raskete plaatinametallide triaad- osmium, iriidium ja plaatina.

[redigeeri] Rauasulamid

• Rauasulami omadusi mõjutab oluliselt süsinikusisaldus. Rauasulamit, milles on alla 2% süsinikku , nimetatakse teraseks, kui raua sisaldus on 2-5%, siis on tegemist malmiga. Kõrvuti süsinikuga sisaldub terases ja malmis veel lisandina väävlit , räni, fosforit, mangaani jt elemente.
• Eriterased ehk legeeritud terased sisaldavad lisandina mangaani, kroomi, niklit , molübdeeni, volframit jt metalle. Kroomilisand (kuni 13%) muudab terase korrosioonikindlaks ja suurendab kõvadust, Mo ja W suurendavad terase kuumakindlust, Mn( kuni 14%) tõstab terase kulumiskindlust, Ni suurendab terase sitkust ja vähendab soojuspaisumist, sellepärast valmistatakse sellest sulamist mõõteriistade osi, Cr ja Ni koos suurendavad terase kõvadust ja püsivust keemilistele mõjutustele.
• Rauamaaki töödeldakse malmiks kõrgahjudes , erilistes konverterites vähendatakse malmist süsiniku ja teiste lisandite sisaldust ning saadakse teras.
• Eristatakse valu- ja töötlusmalmi. Valumalmis sisaldub süsinik grafiidina. Et selle malmi murdepind on hall, nimetatakse teda sageli halliks malmiks. Valumalm on hästi valatav ,temast valatakse näiteks hoorattaid , seadmete aluseid , pliidiraudu. Töötlusmalm sisaldab süsinikku raudkarbiidi Fe3C kujul. Niisuguse malmi murdepind on hele ja teda nimetatakse tihti valgeks malmiks. Töötlusmalm ei sobi valamiseks ning teda töödeldakse teraseks.