Chemický prvek · referenční karta

26Fe

Železo

Železo je chemický prvek s protonovým číslem 26 (Fe), umístěný v periodě 4, skupině 8 a bloku d. Referenční skupenství při pokojové teplotě: pevná látka. Elektronová konfigurace: [Ar] 3d6 4s2.

Protonové číslo26

Standardní atomová hmotnost55.845(2)

Skupina8

Perioda4

Blokd

Elektronová konfigurace[Ar] 3d6 4s2

Elektronová struktura

Co řídí jeho chemické chování

Jde o prvek d-bloku. Elektrony v podslupce d mohou být zapojeny do vazeb, což často umožňuje několik oxidačních čísel, tvorbu komplexů a katalytické chování.

Elektronová konfigurace atomu je [Ar] 3d6 4s2. Počet a energie valenčních elektronů ovlivňují tvorbu vazeb, obvyklá oxidační čísla a podobnost se sousedními prvky.

Chemické formy

Sloučeniny, ionty a materiály

Železo tvoří nejčastěji sloučeniny v oxidačních číslech +2 a +3. Důležité jsou oxidy, hydroxidy, soli a koordinační sloučeniny; v materiálech mají zásadní význam slitiny železa.

Fyzikální chování

Skupenství a fázové přeměny

Při pokojové teplotě je referenčním skupenstvím pevná látka. Udávaná hustota je 7.874 g/cm³. Teplota tání je 1 811 K (1 538 °C). Teplota varu je 3 134 K (2 861 °C). Naměřené hodnoty mohou ovlivňovat tlak, čistota vzorku a krystalová struktura.

Výskyt a využití

Kde se s prvkem setkáváme a k čemu slouží

V praxi se s tímto prvkem setkáváme zejména v oblastech: Metalurgie a ocel, Stavebnictví a Biologie.

V praxi

Konkrétní příklady využití

Metalurgie a ocel

Železo se v této oblasti uplatňuje jako složka kovových materiálů nebo při jejich výrobě. Přídavek prvku může měnit pevnost, korozní odolnost, tvrdost, teplotní stabilitu nebo další vlastnosti slitiny.

Stavebnictví

Železo se v této oblasti používá díky kombinaci svých fyzikálních a chemických vlastností. Konkrétní význam závisí na formě prvku, čistotě a požadavcích dané aplikace.

Biologie

Železo nebo jeho sloučeniny zde mají biologický či lékařský význam. Rozhodující je konkrétní chemická forma a koncentrace; biologická role prvku se nesmí zaměňovat s vlastnostmi čisté látky.

Poloha v periodické tabulce

Co ukazují sousední prvky

Prvek se nachází v periodě 4 a skupině 8. V jeho skutečném okolí v periodické tabulce jsou například: Mangan, Železo, Kobalt, Technecium, Ruthenium, Rhodium. Srovnání sousedů pomáhá chápat změny atomového poloměru, ionizační energie, valenčních elektronů a vazebného chování.

Referenční údaje

Fyzikální a atomové vlastnosti

Klasifikacepřechodný kov

Skupenství při pokojové teplotěpevná látka

Elektronové slupky2 · 8 · 14 · 2

Hustota7.874 g/cm³

Teplota tání1 811 K (1 538 °C)

Teplota varu3 134 K (2 861 °C)

Paulingova elektronegativita1.83

První ionizační energie762.5 kJ/mol

Elektronová afinita14.79 kJ/mol

Hodnoty se vztahují k prvku nebo neutrálnímu atomu tam, kde je to vhodné. Fyzikální data mohou záviset na alotropické formě, tlaku a podmínkách měření.

Historie

Objev a identifikace

Prvek nebo materiály, které jej obsahují, lidé znali a používali už ve starověku. Praktické využívání, pozdější chemické rozpoznání a moderní zařazení podle protonového čísla jsou proto různé etapy jeho historie.

Izotopy a atomová hmotnost

Jak izotopové složení mění čísla

Standardní atomová hmotnost je 55.845(2). Tato hodnota vychází z izotopového složení běžného přírodního materiálu a není hmotností jednoho konkrétního atomu.

Prvek má alespoň jeden stabilní izotop. Izotopy mají stejný počet protonů, ale různý počet neutronů; zachovávají proto chemickou identitu prvku, ale liší se atomovou hmotností.

Bezpečnost

Zacházení a expozice

Riziko závisí na chemické formě, dávce a cestě expozice. Čistý prvek, jeho ionty a sloučeniny mohou mít velmi rozdílné biologické a environmentální účinky, proto je nutné vycházet z bezpečnostních údajů konkrétní látky.