Keemiline element · teatmeleht

26Fe

Raud

Raud on keemiline element aatomnumbriga 26 ja sümboliga Fe. See paikneb perioodis 4, rühmas 8, d-plokis. Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Elektronkonfiguratsioon on [Ar] 3d6 4s2.

Aatomnumber26

Standardne aatommass55.845(2)

Rühm8

Periood4

Plokkd

Elektronkonfiguratsioon[Ar] 3d6 4s2

Elektronstruktuur

Mis määrab selle keemia

Raud kuulub d-ploki elementide hulka. d- ja s-elektronide lähedased energiad võimaldavad mitut oksüdatsiooniastet ning mitmekesiseid koordinatsiooniühendeid.

Konfiguratsiooni [Ar] 3d6 4s2 tuleb vaadelda koos oksüdatsiooniastmega: elektronide eemaldumine muudab d-orbitaalide täitumust ning võib mõjutada värvust, magnetismi, sidemeid ja reaktsioonivõimet.

Keemilised vormid

Ühendid, ioonid ja materjalid

Raud oluliste keemiliste vormide hulka kuuluvad metall ja sulamid, oksiidid, halogeniidid ning koordinatsiooniühendid. Mitme oksüdatsiooniastme võimalikkus tuleneb osalt s- ja d-elektronide lähedastest energiatest.

Füüsikaline käitumine

Olek ja faasimuutused

Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Esitatud tihedus on 7.874 g/cm³. Sulamispunkt on 1 811 K (1 538 °C). Keemispunkt on 3 134 K (2 861 °C). Rõhk, puhtus ja kristallstruktuur võivad mõõdetud füüsikalisi väärtusi nihutada.

Leidumine ja kasutus

Kus raud leidub ja kasutatakse

Praktikas seostub raud eelkõige järgmiste valdkondadega: metallurgia ja teras, ehitus ja bioloogia. Konkreetne kasutus sõltub elemendi keemilisest vormist, puhtusest ja vajalikust omadusest.

Praktikas

Näiteid tegelikust kasutusest

Metallurgia ja teras

Raud kasutatakse raua ja terase töötlemisel sulamielemendi, rafineerimisabina või maagi metalliks muutmise keemia osana.

Ehitus

Raud kasutatakse valdkonnas „Ehitus“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Bioloogia

Raud kasutatakse valdkonnas „Bioloogia“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Asend perioodilisustabelis

Mida naaberelemendid näitavad

Raud paikneb perioodis 4 ja rühmas 8. Päris naaberelementidega võrdlemine aitab uurida aatomraadiuse, ionisatsioonienergia, elektronegatiivsuse ja sidemekäitumise perioodilisi trende.

Võrdlusandmed

Füüsikalised ja aatomilised omadused

Klassifikatsioonsiirdemetall

Olek toatemperatuuriltahke

Elektronkihid2 · 8 · 14 · 2

Tihedus7.874 g/cm³

Sulamispunkt1 811 K (1 538 °C)

Keemispunkt3 134 K (2 861 °C)

Paulingu elektronegatiivsus1.83

Esimene ionisatsioonienergia762.5 kJ/mol

Elektronafiinsus14.79 kJ/mol

Väärtused kirjeldavad elementi või neutraalset aatomit, kui see on asjakohane. Füüsikalised andmed võivad sõltuda allotroobist, rõhust ja mõõtmistingimustest.

Ajalugu

Avastamine ja tuvastamine

Raud või seda sisaldavad materjalid olid tuntud juba antiikajal, ammu enne tänapäevast keemiat. Praktiline kasutus, keemiline tuvastamine ja määratlemine aatomnumbri järgi on eri ajalooetapid.

Isotoobid ja aatommass

Kuidas isotoopkoostis arve mõjutab

Standardne aatommass on 55.845(2). See väärtus kirjeldab loodusliku maise aine tavalist isotoopkoostist, mitte ühe kindla aatomi massi.

Raudl on vähemalt üks stabiilne isotoop. Isotoopidel on sama prootonite arv ja seega sama elemendi identiteet, kuid erinev neutronite arv ning aatommass.

Ohutus

Käitlemine ja kokkupuude

Raudga seotud ohud sõltuvad keemilisest vormist, annusest ja kokkupuuteviisist. Puhas element, ioonid ja ühendid võivad bioloogiliselt ning keskkonnas väga erinevalt käituda, seetõttu tuleb lähtuda konkreetse aine ohutusandmetest.