Железные факты

Основные факты о железе:

Символ: Fe
Атомный номер: 26
Атомный вес: 55,847
Классификация элементов: переходный металл
Номер CAS: 7439-89-6

Расположение периодической таблицы железа

Группа: 8
Период: 4
Блок: d

Конфигурация железных электронов

Краткая форма : [Ar] 3d ⁶ 4s ²
Длинная форма : 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 3d ⁶ 4s ²
Структура оболочки: 2 8 14 2

Iron Discovery

Дата открытия: Древние времена
Название: Название Iron получил свое название от англосаксонского ‘ iren ‘. Символ элемента, Fe, был сокращен от латинского слова « ferrum », означающего «твердость».
История: Древние египетские железные предметы имеют датируется примерно 3500 г. до н.э. Эти объекты также содержат около 8% никеля, что указывает на то, что железо могло быть изначально частью метеорита. «Железный век» начался около 1500 г. до н. Э. когда хетты Малой Азии начали плавить железную руду и делать железные орудия.

Физические данные о железе

Состояние при комнатной температуре (300 K) : твердый
Внешний вид: ковкий, пластичный, серебристый металл
Плотность: 7,870 г/куб.см (25 ° C)
Плотность при температуре плавления: 6,98 г/куб.см
Удельный вес : 7,874 (20 ° C)
Точка плавления: 1811 K
Точка кипения: 3133,35 K
Критическая точка: 9250 K при 8750 бар
Теплота плавления: 14,9 кДж/моль
Теплота испарения: 351 кДж/моль
Молярная теплоемкость: 25,1 Дж/моль · K
Удельная теплоемкость: 0,443 Дж/г · К (при 20 ° C)

Данные по атомам железа

Состояния окисления (наиболее часто жирным шрифтом): +6, +5, +4, +3 , +2 , +1, 0, -1 и -2
Электроотрицательность: 1,96 (для степени окисления +3) и 1,83 (для степени окисления +2)
Сродство к электрону: 14,564 кДж/моль
Атомный радиус: 1,26 Å
Атомный объем: 7,1 см3/моль
Ионный радиус : 64 (+ 3e) и 74 (+ 2e)
Ковалентный радиус: 1,24 Å
Первая энергия ионизации: 762,465 кДж/моль
Энергия второй ионизации: 1561,874 кДж/моль
Энергия третьей ионизации: 2957. 466 кДж/моль

Ядерные данные по железу

Количество изотопов: 14 изотопов известен. Железо естественного происхождения состоит из четырех изотопов.
Природные изотопы и процентное содержание: ⁵⁴ Fe (5,845), ⁵⁶ Fe (91,754), ⁵⁷ Fe (2,119) и ⁵⁸ Fe (0,282)

Данные кристалла железа

Структура решетки: кубическая с центром в теле
Константа решетки: 2,870 Å
Температура Дебая: 460,00 K

Использование железа

Железо жизненно важно для жизни растений и животных. Железо – это активная часть молекулы гемоглобина, которую наш организм использует для транспортировки кислорода от легких к остальным частям тела. Металлическое железо широко легировано другими металлами и углеродом для различных коммерческих целей. Чугун – это сплав, содержащий около 3-5% углерода с различными количествами Si, S, P и Mn. Чугун хрупкий, твердый и довольно плавкий, и его используют для производства других сплавов железа, включая сталь. Кованое железо содержит лишь несколько десятых процента углерода и является ковким, прочным и менее плавким, чем чугун. Кованое железо обычно имеет волокнистую структуру. Углеродистая сталь – это сплав железа с углеродом и небольшими количествами S, Si, Mn и P. Легированные стали – это углеродистые стали, содержащие такие добавки, как хром, никель, ванадий и т. Д. Железо является наименее дорогим, наиболее распространенным и наиболее распространенным. используется из всех металлов.

Прочие факты о железе

• Железо является четвертым по распространенности элементом на Земле корочка. Считается, что ядро ​​Земли состоит в основном из железа.
• Чистое железо химически реактивно и быстро корродирует, особенно во влажном воздухе или при повышенных температурах.
• Есть четыре аллотропа железа, известные как «ферриты». Они обозначены как α-, β-, γ- и δ- с точками перехода при 770, 928 и 1530 ° C. Α- и β-ферриты имеют одинаковую кристаллическую структуру, но когда α-форма становится β-формой, магнетизм исчезает.
• Наиболее распространенной железной рудой является гематит (Fe ₂ O ₃ в основном). Железо также содержится в магнетите (Fe ₃ O ₄ ) и таконите (осадочная порода, содержащая более 15% железа, смешанного с кварцем).
• В тройку лидеров по добыче чугуна входят Украина, Россия и Китай. Китай, Австралия и Бразилия лидируют в мире по производству железа.
• Было обнаружено, что многие метеориты содержат большое количество железа.
• Железо содержится в солнце и других веществах. звезды.
• Железо – важный минерал для здоровья, но слишком много железа чрезвычайно токсично. Свободное железо в крови реагирует с пероксидами с образованием свободных радикалов, которые повреждают ДНК, белки, липиды и другие клеточные компоненты, что приводит к болезням, а иногда и к смерти. 20 миллиграммов железа на килограмм веса тела токсичны, а 60 миллиграммов на килограмм смертельны..
• Железо необходимо для развития мозга. Дети с дефицитом железа демонстрируют более низкую способность к обучению.
• Железо горит золотым цветом в испытании пламенем.
• Железо используется в фейерверках для образования искр. Цвет искр будет зависеть от температуры утюга.

Источники

• Справочник CRC по химии и физике (89-е изд.), Национальный институт стандартов и технологий, История происхождения химического вещества Элементы и их первооткрыватели, Норман Э. Холден 2001.