Kemijski element · referentna stranica

26Fe

Željezo

Željezo je kemijski element s atomskim brojem 26 (Fe), smješten u 4. periodi, 8. skupini i bloku d. Referentno agregatno stanje pri sobnoj temperaturi: čvrsto. Elektronska konfiguracija: [Ar] 3d6 4s2.

Atomski broj26

Standardna atomska masa55.845(2)

Skupina8

Perioda4

Blokd

Elektronska konfiguracija[Ar] 3d6 4s2

Elektronska struktura

Što određuje kemijsko ponašanje

Kod prijelaznih elemenata u kemiji sudjeluju elektroni vanjske s-ljuske i obližnjih d-orbitala. To omogućuje više oksidacijskih stanja, stvaranje kompleksa te raznolika magnetska i katalitička svojstva.

Elektronska konfiguracija atoma je [Ar] 3d6 4s2. Broj i energija valentnih elektrona utječu na stvaranje veza, uobičajena oksidacijska stanja i sličnost sa susjednim elementima.

Kemijski oblici

Spojevi, ioni i materijali

Željezo najčešće tvori spojeve u oksidacijskim stanjima +2 i +3. Važni su oksidi, hidroksidi, soli i koordinacijski spojevi, dok u materijalima središnje mjesto imaju legure željeza.

Fizikalno ponašanje

Agregatno stanje i fazni prijelazi

Pri sobnoj temperaturi referentno agregatno stanje je čvrsto. Gustoća je navedena kao 7.874 g/cm³. Talište je 1 811 K (1 538 °C). Vrelište je 3 134 K (2 861 °C). Na izmjerene vrijednosti mogu utjecati tlak, čistoća uzorka, alotropski oblik i kristalna struktura.

Pojavnost i primjene

Gdje se element nalazi i čemu služi

U praksi se s ovim elementom susrećemo ponajprije u područjima: Metalurgija i čelik, Graditeljstvo i Biologija.

U praksi

Konkretni primjeri primjene

Metalurgija i čelik

Željezo je temelj metalurgije željeza i čelika. Njegov udio i kombinacija s ugljikom te drugim legirajućim elementima određuju velik dio svojstava čelika.

Graditeljstvo

Većina konstrukcijskih primjena željeza zapravo su primjene čelika: grede, armatura, mostovi, vozila i strojevi oslanjaju se na legure na osnovi željeza zbog čvrstoće i žilavosti.

Biologija

Željezo je bitno u hemoglobinu i brojnim enzimima koji prenose elektrone ili sudjeluju u staničnom metabolizmu.

Položaj u periodnom sustavu

Što pokazuju susjedni elementi

Element se nalazi u 4. periodi i 8. skupini. Među njegovim stvarnim susjedima u periodnom sustavu nalaze se, primjerice: Mangan, Željezo, Kobalt, Tehnecij, Rutenij, Rodij. Usporedba susjeda pomaže razumjeti promjene atomskog polumjera, energije ionizacije, valentnih elektrona i načina kemijskog vezanja.

Referentni podaci

Fizikalna i atomska svojstva

Razvrstavanjeprijelazni metal

Agregatno stanje pri sobnoj temperaturičvrsto

Elektronske ljuske2 · 8 · 14 · 2

Gustoća7.874 g/cm³

Talište1 811 K (1 538 °C)

Vrelište3 134 K (2 861 °C)

Elektronegativnost po Paulingu1.83

Prva energija ionizacije762.5 kJ/mol

Elektronski afinitet14.79 kJ/mol

Vrijednosti se odnose na element ili neutralni atom gdje je to primjenjivo. Fizikalni podaci mogu ovisiti o alotropskom obliku, tlaku i uvjetima mjerenja.

Povijest

Otkriće i identifikacija

Željezo ili materijali koji ga sadrže bili su poznati još u antičko doba, mnogo prije suvremene atomske teorije. Današnji kemijski element jednoznačno je određen atomskim brojem 26.

Izotopi i atomska masa

Kako izotopski sastav mijenja brojčane vrijednosti

Standardna atomska masa iznosi 55.845(2). Ta vrijednost opisuje tipičan izotopski sastav prirodnog materijala na Zemlji i nije masa jednog određenog atoma.

Željezo ima barem jedan stabilan izotop. Izotopi imaju jednak broj protona i zato pripadaju istom elementu, ali se razlikuju po broju neutrona i atomskoj masi.

Sigurnost

Rukovanje i izlaganje

Opasnost ovisi o kemijskom obliku elementa, dozi i putu izlaganja. Čisti element, njegovi ioni i spojevi mogu imati vrlo različite biološke i okolišne učinke, pa podatke treba provjeriti za konkretnu tvar koja se upotrebljava.