علم الفلزات والصلب
يُستخدم حديد في صناعة الحديد والصلب كعنصر سبائكي أو مساعد في التنقية أو جزء من الكيمياء التي تحول الخام إلى فلز.
Mendeleev
الجدول الدوري
جميع العناصر
العربيةAR⌄
اللغات
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
عنصر كيميائي · صفحة مرجعية
26Fe
حديد
حديد عنصر كيميائي عدده الذري 26 ورمزه Fe. يقع في الدورة 4، المجموعة 8 ضمن القطاع d. حالته المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب، وتوزيعه الإلكتروني [Ar] 3d6 4s2.
العدد الذري26
الكتلة الذرية القياسية55.845(2)
المجموعة8
الدورة4
القطاعd
التوزيع الإلكتروني[Ar] 3d6 4s2
البنية الإلكترونية
ما الذي يتحكم في كيميائه؟
يؤثر امتلاء تحت المستوى d مباشرة في كيمياء حديد. تقارب طاقات إلكترونات s وd في الفلزات الانتقالية يسمح بعدة حالات أكسدة وتكوين معقدات تناسقية ونشاط حفزي متنوع.
التوزيع الإلكتروني لـحديد هو [Ar] 3d6 4s2. عند فقد الإلكترونات أو إعادة ترتيبها في المركبات يتغير إشغال مدارات d، وهو ما ينعكس على اللون والمغناطيسية ونوع الروابط والتفاعلية.
الأشكال الكيميائية
المركبات والأيونات والمواد
تشمل الأشكال الكيميائية المهمة لـحديد الفلز والسبائك والأكاسيد والهاليدات والمعقدات التناسقية. تقارب طاقات إلكترونات s وd يسمح بعدة حالات أكسدة، ويمكن للربيطات أن تغير اللون والمغناطيسية والتفاعلية بوضوح.
السلوك الفيزيائي
الحالة وتحولات الطور
الحالة المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب. الكثافة المدرجة هي 7.874 g/cm³. نقطة الانصهار هي 1 811 K (1 538 °C). نقطة الغليان هي 3 134 K (2 861 °C). يمكن أن تغير الضغوط والنقاوة والبنية البلورية والمتآصلات القيم المقاسة، لذلك تبقى شروط القياس جزءاً مهماً من قراءة البيانات الفيزيائية.
الوجود والاستخدامات
أين يوجد حديد وكيف يُستخدم؟
عملياً يظهر حديد في تطبيقات مرتبطة بـعلم الفلزات والصلب، البناء وعلم الأحياء. وقد تأتي الخاصية المستغلة من العنصر النقي أو سبيكة أو مركب أو نظير محدد، لذلك تبقى الصورة الكيميائية مهمة عند تفسير الاستخدام الحقيقي.
عملياً
أمثلة على استخدامات حقيقية
البناء
معظم الاستخدامات الإنشائية للحديد هي في الواقع استخدامات للصلب؛ فالكمرات وقضبان التسليح والجسور والمركبات والآلات تعتمد على سبائك الحديد للقوة والمتانة.
علم الأحياء
الحديد ضروري في الهيموغلوبين وفي عدد كبير من الإنزيمات التي تنقل الإلكترونات أو تدعم الأيض الخلوي.
الموقع الدوري
ماذا تخبرنا العناصر المجاورة؟
يقع حديد في الدورة 4 والمجموعة 8. العناصر المجاورة المعروضة هي: منغنيز؛ كوبالت؛ تكنيتيوم؛ روثينيوم؛ روديوم. يسمح هذا الموقع بمقارنة حجم الذرة وطاقة التأين وحالات الأكسدة واتجاهات الروابط مباشرة مع العناصر القريبة في الجدول الدوري.
بيانات مرجعية
الخواص الفيزيائية والذرية
التصنيففلز انتقالي
الحالة عند درجة حرارة الغرفةصلب
الأغلفة الإلكترونية2 · 8 · 14 · 2
الكثافة7.874 g/cm³
نقطة الانصهار1 811 K (1 538 °C)
نقطة الغليان3 134 K (2 861 °C)
الكهرسلبية على مقياس باولنغ1.83
طاقة التأين الأولى762.5 kJ/mol
الألفة الإلكترونية14.79 kJ/mol
تصف القيم العنصر أو الذرة المتعادلة حيثما ينطبق ذلك. وقد تعتمد البيانات الفيزيائية على المتآصل والضغط والنقاوة وظروف القياس.
التاريخ
الاكتشاف والتعرّف
يعكس تاريخ حديد تطور الكيمياء من التعرف إلى المواد إلى تحديد العنصر وعدده الذري. وكثيراً ما وقع الاكتشاف والتنقية وفهم البنية الذرية في أزمنة مختلفة.
النظائر والكتلة الذرية
كيف يغير تركيب النظائر القيم؟
الكتلة الذرية القياسية المدرجة لـحديد هي 55.845(2). تمثل هذه القيمة تركيب النظائر في المواد الطبيعية على الأرض، لا كتلة ذرة واحدة بعينها.
لـحديد نظير مستقر واحد على الأقل. تمتلك جميع النظائر العدد نفسه من البروتونات، لكنها تختلف في عدد النيوترونات وبالتالي في الكتلة الذرية.
السلامة
المناولة والتعرض
تعتمد مخاطر حديد على الصورة الكيميائية والجرعة وطريق التعرض. قد تختلف التأثيرات الحيوية والبيئية للعنصر الحر وأيوناته ومركباته اختلافاً كبيراً، ولذلك يجب الرجوع إلى بيانات سلامة المادة المحددة.