Unsur kimia · halaman rujukan

26Fe

Ferum

Ferum ialah unsur kimia dengan nombor atom 26 dan simbol Fe. Unsur ini terletak pada kala 4, kumpulan 8, blok d. Pada suhu bilik keadaan rujukannya pepejal, dan konfigurasi elektronnya [Ar] 3d6 4s2.

Nombor atom26

Berat atom piawai55.845(2)

Kumpulan8

Kala4

Blokd

Konfigurasi elektron[Ar] 3d6 4s2

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Subpetala d memainkan peranan penting dalam kimia Ferum. Bagi logam peralihan, aras tenaga elektron yang berdekatan membolehkan beberapa keadaan pengoksidaan, pembentukan kompleks koordinasi dan aktiviti pemangkin.

Konfigurasi elektron Ferum ialah [Ar] 3d6 4s2. Apabila elektron dikeluarkan atau disusun semula dalam sebatian, pengisian orbital d boleh berubah lalu mempengaruhi warna, kemagnetan, ikatan dan kereaktifan.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Bentuk kimia penting bagi Ferum merangkumi logam dan aloi, oksida, halida serta kompleks koordinasi. Elektron s dan d yang hampir sama aras tenaganya membolehkan beberapa keadaan pengoksidaan; ligan pula boleh mengubah warna, kemagnetan dan kereaktifan dengan ketara.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah pepejal. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 7.874 g/cm³. Takat leburnya 1 811 K (1 538 °C). Takat didihnya 3 134 K (2 861 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Ferum ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Ferum ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan metalurgi dan keluli, pembinaan dan biologi. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Metalurgi dan keluli

Ferum digunakan dalam pemprosesan besi dan keluli, sama ada sebagai unsur pengaloian, bahan bantu penapisan atau sebahagian daripada kimia bijih-ke-logam.

Pembinaan

Kebanyakan penggunaan struktur ferum sebenarnya menggunakan keluli: rasuk, tetulang, jambatan, kenderaan dan jentera bergantung pada aloi berasaskan ferum untuk kekuatan dan keliatan.

Biologi

Ferum penting dalam hemoglobin dan dalam banyak enzim yang memindahkan elektron atau menyokong metabolisme sel.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Ferum terletak pada kala 4, kumpulan 8. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Mangan; Kobalt; Teknetium; Rutenium; Rodium. Kedudukan ini membolehkan perbandingan langsung saiz atom, tenaga pengionan, keadaan pengoksidaan dan kecenderungan ikatan dengan unsur bersebelahan dalam jadual berkala.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanlogam peralihan

Fasa pada suhu bilikpepejal

Petala elektron2 · 8 · 14 · 2

Ketumpatan7.874 g/cm³

Takat lebur1 811 K (1 538 °C)

Takat didih3 134 K (2 861 °C)

Keelektronegatifan Pauling1.83

Tenaga pengionan pertama762.5 kJ/mol

Afiniti elektron14.79 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Sejarah Ferum mencerminkan perkembangan kimia daripada pengenalan bahan kepada pengenalpastian unsur dan nombor atom. Penemuan, penulenan dan pemahaman struktur atom sering berlaku pada masa yang berbeza.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai yang disenaraikan ialah 55.845(2). Nilai ini mencerminkan komposisi isotop bahan semula jadi di Bumi, bukannya jisim satu atom tunggal.

Ferum mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Risiko Ferum bergantung pada bentuk kimia, dos dan laluan pendedahan. Unsur bebas, ion dan sebatiannya boleh mempunyai kesan biologi serta alam sekitar yang sangat berbeza, jadi helaian data keselamatan bagi bahan khusus perlu dirujuk.