Cheminis elementas · informacinis puslapis

26Fe

Geležis

Geležis yra cheminis elementas, kurio atominis skaičius 26, o simbolis Fe; jis yra 4 periode, 8 grupėje ir d bloke. Etaloninė būsena kambario temperatūroje – kietoji. Elektronų konfigūracija: [Ar] 3d6 4s2.

Atominis skaičius26

Standartinė atominė masė55.845(2)

Grupė8

Periodas4

Blokasd

Elektronų konfigūracija[Ar] 3d6 4s2

Elektroninė sandara

Kas lemia jo chemiją

Šio elemento chemijoje dalyvauja d posluoksnis. Pereinamieji metalai ryšiuose gali naudoti panašios energijos elektronus, todėl d bloke dažni įvairūs oksidacijos laipsniai, koordinaciniai junginiai ir katalizinės savybės.

Elektronų konfigūraciją [Ar] 3d6 4s2 reikia vertinti kartu su junginio oksidacijos laipsniu: pašalinus elektronus keičiasi užpildytos d orbitalės, todėl gali kisti spalva, magnetizmas, ryšiai ir reaktyvumas.

Cheminės formos

Junginiai, jonai ir medžiagos

Svarbios šio elemento cheminės formos yra metalas ir lydiniai, oksidai, halogenidai bei koordinaciniai junginiai. Įvairūs oksidacijos laipsniai dažni, nes s ir d elektronų energijos panašios, o ligandai aplink metalo joną gali stipriai keisti spalvą, magnetizmą ir reaktyvumą.

Fizikinės savybės

Agregatinė būsena ir fazių virsmai

Etaloninė būsena kambario temperatūroje yra kietoji. Nurodytas tankis yra 7.874 g/cm³. Lydymosi temperatūra yra 1 811 K (1 538 °C). Virimo temperatūra yra 3 134 K (2 861 °C). Slėgis, grynumas ir kristalinė sandara gali pakeisti išmatuotas fizikines savybes.

Paplitimas ir panaudojimas

Kur aptinkamas ir naudojamas geležis

Geležis daugiausia naudojama plieno ir ketaus pavidalu pastatuose, transporte, mašinose ir įrankiuose. Biologijoje geležies jonai yra būtinos baltymų, pavyzdžiui, deguonį kraujyje pernešančio hemoglobino, dalys.

Praktikoje

Tikri panaudojimo pavyzdžiai

Metalurgija ir plienas

Geležis naudojamas šio elemento ir plieno apdorojime kaip legiravimo priedas, rafinavimo pagalbinė medžiaga arba rūdos virtimo metalu chemijos dalis.

Statyba

Dauguma konstrukcinių šio elemento panaudojimo atvejų iš tikrųjų yra plieno naudojimas: sijos, armatūra, tiltai, transporto priemonės ir mašinos remiasi šio elemento lydinių stiprumu bei tąsumu.

Biologija

Geležis būtinas hemoglobinui ir daugeliui fermentų, kurie perduoda elektronus arba palaiko ląstelių medžiagų apykaitą.

Vieta periodinėje sistemoje

Ką parodo kaimyniniai elementai

Geležis yra 4 periode ir 8 grupėje. Čia parodytoje aplinkoje: Tame pačiame periode kairėje ir dešinėje yra manganas ir kobaltas; toje pačioje grupėje tiesiai apačioje yra rutenis. Šios pozicijos leidžia su gretimais elementais palyginti atomo dydį, jonizacijos energiją ir cheminio ryšio pobūdį.

Etaloniniai duomenys

Fizikinės ir atominės savybės

Klasifikacijapereinamasis metalas

Būsena kambario temperatūrojekietoji

Elektronų sluoksniai2 · 8 · 14 · 2

Tankis7.874 g/cm³

Lydymosi temperatūra1 811 K (1 538 °C)

Virimo temperatūra3 134 K (2 861 °C)

Elektroneigiamumas pagal Paulingą1.83

Pirmoji jonizacijos energija762.5 kJ/mol

Elektronų giminingumas14.79 kJ/mol

Kai taikoma, pateiktos vertės apibūdina elementą arba neutralų atomą. Fizikiniai duomenys gali priklausyti nuo alotropinės atmainos, slėgio ir matavimo sąlygų.

Istorija

Atradimas ir identifikavimas

Geležis naudojama nuo Antikos laikų, gerokai prieš šiuolaikinę chemiją. Ankstyvas geležies turinčių medžiagų naudojimas, elemento cheminis identifikavimas ir vėlesnis apibrėžimas pagal atominį skaičių yra atskiri etapai.

Izotopai ir atominė masė

Kaip izotopinė sudėtis keičia skaitines vertes

Standartinė atominė masė yra 55.845(2). Ši vertė apibūdina natūralios Žemės medžiagos izotopinę sudėtį, o ne vieno konkretaus atomo masę.

Geležis turi bent vieną stabilų izotopą. Skirtingi izotopai turi vienodą protonų skaičių ir todėl priklauso tam pačiam elementui, tačiau skiriasi neutronų skaičiumi ir atomine mase.

Sauga

Darbas su medžiaga ir poveikis

Šio elemento keliami pavojai priklauso nuo cheminės formos, dozės ir poveikio kelio. Grynas elementas, jo jonai ir junginiai gali turėti labai skirtingą biologinį bei aplinkos poveikį, todėl reikia tikrinti konkrečios naudojamos medžiagos saugos duomenis.