Ķīmiskais elements · uzziņu lapa

26Fe

Dzelzs

Dzelzs ir ķīmiskais elements ar atomnumuru 26 un simbolu Fe; tas atrodas 4. periodā, 8. grupā un d blokā. Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā — ciets. Elektronu konfigurācija: [Ar] 3d6 4s2.

Atomnumurs26

Standarta atommasa55.845(2)

Grupa8

Periods4

Bloksd

Elektronu konfigurācija[Ar] 3d6 4s2

Elektroniskā uzbūve

Kas nosaka tā ķīmiju

Šī elementa ķīmijā piedalās d apakšlīmenis. Pārejas metāli saitēs var izmantot līdzīgas enerģijas elektronus, tāpēc d blokā bieži sastopamas mainīgas oksidēšanās pakāpes, koordinācijas savienojumi un katalītiskas īpašības.

Elektronu konfigurācija [Ar] 3d6 4s2 jāskata kopā ar savienojuma oksidēšanās pakāpi: atņemot elektronus, mainās aizpildītās d orbitāles, tāpēc var mainīties krāsa, magnētisms, saišu veidošanās un reaģētspēja.

Ķīmiskās formas

Savienojumi, joni un materiāli

Svarīgas šī elementa ķīmiskās formas ir metāls un sakausējumi, oksīdi, halogenīdi un koordinācijas savienojumi. Mainīgas oksidēšanās pakāpes ir biežas, jo s un d elektronu enerģijas ir līdzīgas, bet ligandi ap metāla jonu var būtiski mainīt krāsu, magnētismu un reaģētspēju.

Fizikālās īpašības

Agregātstāvoklis un fāžu pārejas

Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā ir ciets. Norādītais blīvums ir 7.874 g/cm³. Kušanas temperatūra ir 1 811 K (1 538 °C). Viršanas temperatūra ir 3 134 K (2 861 °C). Spiediens, tīrība un kristāliskā struktūra var mainīt izmērītās fizikālās īpašības.

Sastopamība un lietojums

Kur sastopams un kā tiek izmantots dzelzs

Dzelzi galvenokārt izmanto tērauda un čuguna veidā ēkās, transportā, mašīnās un instrumentos. Bioloģijā dzelzs joni ir būtiskas sastāvdaļas olbaltumvielās, piemēram, hemoglobīnā, kas asinīs pārnes skābekli.

Praksē

Reāli lietojuma piemēri

Metalurģija un tērauds

Šo elementu izmanto šī elementa un tērauda apstrādē kā leģējošu piedevu, rafinēšanas palīgvielu vai rūdas pārvēršanas metālā ķīmijas sastāvdaļu.

Būvniecība

Lielākā daļa šī elementa konstrukciju lietojumu patiesībā ir tērauda lietojumi: sijas, armatūra, tilti, transportlīdzekļi un mašīnas balstās uz šī elementa sakausējumu stiprību un triecienizturību.

Bioloģija

Šis elements ir būtisks hemoglobīnā un daudzos enzīmos, kas pārnes elektronus vai uztur šūnu vielmaiņu.

Vieta periodiskajā sistēmā

Ko parāda kaimiņu elementi

Dzelzs atrodas 4. periodā un 8. grupā. Šeit parādītajā apkārtnē: Tajā pašā periodā pa kreisi un pa labi atrodas mangāns un kobalts; tajā pašā grupā tieši zem tā atrodas rutēnijs. Šīs pozīcijas ļauj salīdzināt atoma izmēru, jonizācijas enerģiju un ķīmisko saišu raksturu ar kaimiņu elementiem.

Atsauces dati

Fizikālās un atomārās īpašības

Klasifikācijapārejas metāls

Agregātstāvoklis istabas temperatūrāciets

Elektronu čaulas2 · 8 · 14 · 2

Blīvums7.874 g/cm³

Kušanas temperatūra1 811 K (1 538 °C)

Viršanas temperatūra3 134 K (2 861 °C)

Elektronegativitāte pēc Polinga1.83

Pirmā jonizācijas enerģija762.5 kJ/mol

Elektronu afinitāte14.79 kJ/mol

Ja vien nav norādīts citādi, vērtības raksturo elementu vai neitrālu atomu. Fizikālie dati var būt atkarīgi no alotropiskās formas, spiediena un mērījumu apstākļiem.

Vēsture

Atklāšana un identificēšana

Dzelzs ir izmantota kopš senatnes, ilgi pirms mūsdienu ķīmijas. Dzelzi saturošu materiālu agrīnā izmantošana, elementa ķīmiskā identificēšana un vēlākā definīcija pēc atomnumura ir atšķirīgi posmi.

Izotopi un atommasa

Kā izotopu sastāvs maina skaitliskās vērtības

Standarta atommasa ir 55.845(2). Šī vērtība raksturo dabiskā Zemes materiāla izotopu sastāvu, nevis viena konkrēta atoma masu.

Šim elementam ir vismaz viens stabils izotops. Dažādiem izotopiem ir vienāds protonu skaits un tāpēc viena un tā pati elementa identitāte, bet atšķirīgs neitronu skaits un atommasa.

Drošība

Darbs ar vielu un iedarbība

Ar šo elementu saistītie riski ir atkarīgi no ķīmiskās formas, devas un iedarbības ceļa. Tīram elementam, tā joniem un savienojumiem var būt ļoti atšķirīga bioloģiskā un vides ietekme, tāpēc jāpārbauda drošības dati par konkrēto izmantoto vielu.