Raud: erinevus redaktsioonide vahel
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Lehekülg asendatud tekstiga 'Kategooria:Lihtained Kategooria:Metallid' Märgised: Asendamine blanking Visuaalmuudatus |
P Tühistati kasutaja 213.168.31.133 (arutelu) tehtud muudatused ja pöörduti tagasi viimasele muudatusele, mille tegi Nimelik. Märgis: Tühistamine |
||
1. rida:
{{See artikkel|räägib keemilisest elemendist; seda perekonnanime kandnud isikute kohta vaata lehekülge [[Raud (täpsustus)]]}}
{{ToimetaAeg|kuu=jaanuar|aasta=2009}}{{keeletoimeta}}
{{KeemElem|26|Raud|Fe|55,847|keMetall|2|8|14|2|||}}
'''Raud''' (''Ferrum'') on [[keemiline element]] [[järjenumber|järjenumbriga]] 26. Raud asub [[keemiliste elementide perioodilisussüsteem|perioodilisussüsteemi]] VIII B rühmas ja 4. perioodis.
Tal on neli [[stabiilne isotoop|stabiilset]] [[isotoop]]i [[massiarv]]udega 54, 56, 57 ja 58.
Omadustelt on raud [[metallid|metall]].
[[Normaaltingimused|Normaaltingimustel]] on raud [[tahke aine]] [[tihedus]]ega 7,87 g/cm<sup>3</sup>. Raua sulamistemperatuur on 1539 [[Celsiuse skaala|Celsiuse kraadi]]. Raud esineb madalal rõhul nelja [[kristall]][[modifikatsioon]]ina olenevalt [[temperatuur]]ist.
Raud on kõige levinum element [[Maa (planeet)|Maa]] koostises ning levimuselt [[maakoor]]es [[metallid|metallidest]] [[alumiinium]]i järel teisel kohal.
===Raua asetus perioodilisussüsteemis ja aatomi ehitus===
Raud asub perioodilisusüteemis VIII rühma kõrvalalarühmas. Raua aatomi järjenumbrist (26) ja täisarvuni ümardatud [[aatommass]]ist (56) järeldub, et raua [[aatom]]i tuumas on 26 [[prooton]]it, ja 56–26=30 [[neutron]]it. Raud on neljanda perioodi element, järelikult asuvad tema elektronkatte 26 elektroni neljal 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 neist on keemiliselt stabiilsem. Kuigi tavaliselt on raua oksüdatsiooniaste +2 ja +3, võib see harvem olla ka -4, -2, -1, 0, +1, +4, +5, +6, +7.
Vaata ka raua isotoobi ainulaadse positsiooni kohta [[keemiliste elementide perioodilisussüsteem]]i kontekstis artiklist [[seoseenergia]] peatükkist "tuuma seoseenergia kõver".
===Raud looduses===
Raud on looduses laialt levinud element, olles sisalduselt maakoores neljandal kohal. Raud on ka [[kosmos]]es levinud element. Meie [[Päikesesüsteem]]i [[planeet]]idest on rauarikkamad [[Merkuur]] ja [[Marss]].
Lihtainena esineb rauda [[maailmaruum]]ist Maale langenud [[meteoriit]]ides, kuid ka mõningates [[magmakivim]]eis. Maa metalliline tuum sisaldab rauda. Meteoriitset rauda hakkas inimkond arvatavasti ka esimesena kasutama. Peamine kogus rauda sisaldub maakoores ühenditena.
Rauaühendeid, mida kasutatakse [[malm]]i ja [[teras]]e tootmisel, nimetatakse [[rauamaak]]ideks. Maagi kaevandamisel saadakse koos rauaühenditega ka [[kivim]]eid ja [[mineraal]]e, mis rauamaagi töötlemisel pole enamasti vajalikud. Selliseid jääkaineid nimetatakse [[aheraine|aheraineteks]].
Tähtsamad rauamaagid on järgmised:
* Punane ja pruun rauamaak sisaldavad põhiühendina [[raud(III)oksiid]]i (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>), mis on hüdratiseeritud [[vesi|vee]] [[molekul]]idega (2Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, 3H<sub>2</sub>O jt).
* [[Magnetiit|Magnetiidi]] põhiosa moodustav [[triraudtetraoksiid]] on musta värvusega kristalne magnetiline aine. Magnetiit on kõige rauarikkam ja puhtam rauamaak. Suurim leiukoht maailmas on [[Kurski oblast]].
* [[Püriit]]i (FeS<sub>2</sub>) tavaliselt rauamaagina ei kasutata, sest väävel halvendab püriidist saadud rauasulamite kvaliteeti. Püriiti kasutatakse [[väävelhape|väävelhappe]] tootmisel.
* [[Sideriit]] kujutab endast [[raudkarbonaat]]i (FeCO<sub>3</sub>). Raudkarbonaat reageerib süsinikdioksiidi sisaldava veega, muutudes lahustuvaks [[raudvesinikkarbonaat|raudvesinikkarbonaadiks]]: FeCO<sub>3</sub>+H<sub>2</sub>O+CO<sub>2</sub>=Fe(HCO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>
===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 [[plastilisus|plastiline]], mistõttu seda on võimalik [[valtsimine|valtsida]] ja [[sepistamine|sepistada]]. See on hea [[soojusjuht|soojus]]- ja [[elektrijuht]].
Raud on [[Magnetism|magnetiseeritav]]. Raua [[kristallvõre]] muutub eri 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 [[korrosioon]]i suhtes.
===Rauasoolad===
Raud(II)sooladest on kõige tähtsam [[raud(II)sulfaat]]-vesi (1/7) (FeSO<sub>4</sub>*7H<sub>2</sub>O), mida rahvapäraselt nimetatakse [[raudvitriol]]iks. See on heleroheline vees lahustuv kristalne aine. Raud(II)sulfaat saadakse raua reageerimisel lahjendatud väävelhappega: Fe+H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>=FeSO<sub>4</sub>+H<sub>2</sub>
Raud(II)sulfaati kasutatakse [[taimekahjur]]ite tõrjevahendina, [[värvaine]]tes ja [[Tint|tindi]] saamisel, [[puiduimmutuslahus]]te valmistamiseks, et kaitsta puitu mädanemise eest.
Raud(III)sooladest on olulisemad [[raud(III)kloriid]] (FeCl<sub>3</sub>) ja [[raud(III)sulfaat]] (Fe<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>).
Raud(III)kloriidi võib saada vastavate lihtainete otsesel reageerimisel ja raud(III)oksiidi või -hüdroksiidi reageerimisel [[vesinikkloriidhape|vesinikkloriidhappega]]: Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+6HCl= 2FeCl<sub>3</sub>+3H<sub>2</sub>O
Fe(OH)<sub>3</sub>+3HCl=FeCl<sub>3</sub>+3H<sub>2</sub>O
Kasutades vesinikkloriidhappe asemel [[väävelhape]]t, saadakse raud(III)sulfaat: 2Fe(OH)<sub>3</sub>+3H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>=Fe<sub>2</sub>(SO4)<sub>3</sub>+6H<sub>2</sub>O
Raud(III)kloriidi ja –sulfaati kasutatakse [[reaktiiv]]idena keemialaborites.
===VIII rühma kõrvalalarühma metallid===
Erinevalt teistest perioodilisussüsteemi rühmadest ei ole VIII rühma kõrvalalarühmas elemendid mitte ükshaaval, vaid kolmekaupa, triaadides. Alarühm koosneb kolmest triaadist. Rauatriaadi kuuluvad raud, [[koobalt]] ja [[nikkel]]. Kaks järgmist triaadi sisaldavad plaatinametalle: 1) kergete plaatinametallide triaad – [[ruteenium]], [[roodium]] ja [[pallaadium]], 2) raskete plaatinametallide triaad – [[osmium]], [[iriidium]] ja [[plaatina]].
===Rauasulamid===
[[Rauasulam]]i omadusi mõjutab oluliselt süsinikusisaldus. Rauasulamit, milles on alla 2% süsinikku, nimetatakse teraseks, kui süsiniku sisaldus on 2–5%, siis on tegemist malmiga. Kõrvuti süsinikuga sisaldub terases ja malmis veel lisandina väävlit, räni, fosforit, mangaani jt elemente.
[[Eriteras]]ed ehk [[legeeritud teras]]ed 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 malmis süsiniku ja teiste lisandite sisaldust ning saadakse teras.
Eristatakse [[valumalm|valu]]- ja [[töötlusmalm]]i. Valumalmis sisaldub süsinik grafiidina. Et selle malmi murdepind on hall, nimetatakse seda sageli halliks malmiks. Valumalm on hästi valatav, sellest valatakse näiteks [[hooratas|hoorattaid]], seadmete aluseid ja [[pliidiraud]]u. Töötlusmalm sisaldab süsinikku [[raudkarbiid]]i Fe<sub>3</sub>C kujul. Niisuguse malmi murdepind on hele ja teda nimetatakse tihti valgeks malmiks. Töötlusmalm ei sobi valamiseks ja seda töödeldakse teraseks.
===Raua saamine soomaagist===
{{Vaata|Soomaak}}
Eestis algas rauatootmine umbes 2000 aastat tagasi ja kestis arvatavasti kuni 18. sajandini{{lisa viide}}. Raud oli ainus metall, mida Eestis sai toota kohalikust toorainest, [[soomaak|soomaagist]]. See on tekkinud soistel aladel rauarikkast põhjaveest.
[[Tallinna teletorn]]i ehituse ajal [[1977]]. aastal avastatud sooraua leiukohas asub maak huumushorisondi all kohati kuni 0,7 m paksuse kihina, sisaldades kuni 40% rauda. Eesti suurim muistne rauasulatuskeskus asus Põhja-Saaremaal Tuiu küla lähistel, mida tuntakse Tuiu Rauasaatmemägedena. 1988. aastal tehti seal esimene katse esivanemate eeskujul soomaagist rauda sulatada, tulemuseks oli 680 g rauda, 1990 saadi seda juba rohkem kui kaks kilogrammi{{lisa viide}}.
Rauasulatusahju kaks põhilist protsessi{{lisa viide}}:
2C + O<sub>2</sub> → 2CO; ... Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+ 3CO →Rauamaagi taandamine→ 2Fe + 3CO<sub>2</sub>
CaCO<sub>3</sub> → CaO + CO<sub>2</sub>; ... CaO + SiO<sub>2</sub> →Räbu teke→ CaSiO<sub>3</sub>
==Vaata ka ==
*[[Raudoksiidid]]
==Välislingid==
{{vikisõnastikus|raud}}
{{Commons|Iron}}
*[http://buduaar.ee/Article/article/2054 Raud viib väsimustunde], buduaar.ee, 21. jaanuar 2008
*Arvi Lauringson: [http://www.miksike.ee/documents/main/lisa/5klass/2keemia/rauasaamine3.htm Kuidas soomaagist rauda saadi?]
{{keemElemMetallid}}
[[Kategooria:Lihtained]]
[[Kategooria:Metallid]]
<!-- interwiki -->
| |||