鉄の製錬①（製鉄）
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インド・ヨーロッパ語族の中で最古の文明を築いた「ヒッタイト人」は、 鉄器を使った最初の民族と考えられています。 紀元前１８世紀に、小アジアの先住民を支配して、王国を樹立したわけですが、 そのときに、征服した民族から、製鉄技術を受け継ぎました。 紀元前１２世紀に、ヒッタイト人が滅亡した後、オリエント世界全体に製鉄技術が拡散しました。  学ぶ項目を、ステップを細かく分けて一覧にしました。 「この項目は大丈夫だな。」と思うものは飛ばしてもらって結構です。 自分に必要な項目だけを学べば良いでしょう。 カッコ内は、文部科学省の学習指導要領に従った、目安となる履修学年です。 （０１）隕鉄・・・鉄とニッケルの合金からなる隕石です。 金属器時代が始まる前から使われていました。 （０２）金属器時代・・・製錬技術の発明をもって金属器時代の始まりと考えられています。 （０３）鉄の製錬（高２）・・・「赤鉄鉱」や「磁鉄鉱」などの鉄鉱石が原料となります。 （０４）赤鉄鉱（高２）・・・主成分は酸化鉄（Ⅲ）Fe2O3 。 （０５）鉄（Ⅲ）イオン・・・4s 軌道の２個と 3d 軌道の１個、計３個の電子が抜けると半閉殻で安定します。 （０６）酸化鉄（Ⅲ）（高２）・・・コランダム構造をしています。 （０７）コランダム・・・酸化アルミニウム Al2O3 を主成分とする鉱石です。 （０８）コランダム構造・・・六方最密充填構造をとる酸化物イオンの隙間の 2/3 にアルミニウムイオンです。 （０９）磁鉄鉱（高２）・・・主成分は四酸化三鉄 Fe3O4 。 鉄イオンの酸化数は？・・・ 8/3 ？ （１０）四酸化三鉄（高２）・・・逆スピネル構造をしています。 （１１）スピネル・・・ MgAl2O4 を主成分とする鉱石です。 「尖晶石」とも言います。 （１２）スピネル構造の酸化物イオン・・・立方最密充填構造をとり、２種類の隙間が生じます。 （１３）スピネル構造の陽イオン・・・八面体間隙に３価の陽イオン、四面体間隙に２価の陽イオンです。 （１４）逆スピネル構造・・・八面体間隙に２価の陽イオン、四面体間隙に３価の陽イオンが入っています。 （１５）コークス（炭素）・・・空気（酸素）と反応させて、一酸化炭素 CO を作っておきます。 （１６）製鉄①・・・赤鉄鉱由来の酸化鉄（Ⅲ）を一酸化炭素で還元します。 これで、すべて四酸化三鉄に。 （１７）製鉄②・・・四酸化三鉄を還元します。 これで酸化鉄（Ⅱ）になります。 （１８）製鉄③・・・酸化鉄（Ⅱ）を還元すると、鉄（銑鉄）になります。 「酸化と還元」に戻る |
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