Pierwiastek chemiczny · karta referencyjna

26Fe

Żelazo

Żelazo to pierwiastek o liczbie atomowej 26 (Fe), położony w okresie 4, grupie 8 i bloku d. Stan odniesienia w temperaturze pokojowej: ciało stałe. Konfiguracja elektronowa: [Ar] 3d6 4s2.

Liczba atomowa26

Standardowa masa atomowa55.845(2)

Grupa8

Okres4

Blokd

Konfiguracja elektronowa[Ar] 3d6 4s2

Budowa elektronowa

Co steruje jego chemią

W metalach przejściowych elektrony podpowłoki d mogą uczestniczyć w tworzeniu wiązań i stabilizować różne stopnie utlenienia. To źródło bogatej chemii kompleksów, barw i właściwości katalitycznych.

Konfiguracja elektronowa atomu to [Ar] 3d6 4s2. Liczba i energia elektronów walencyjnych wpływają na tworzenie wiązań, typowe stopnie utlenienia oraz podobieństwa z sąsiednimi pierwiastkami.

Formy chemiczne

Związki, jony i materiały

Żelazo tworzy przede wszystkim związki na stopniach utlenienia +2 i +3. Ważne są tlenki, wodorotlenki, sole i związki koordynacyjne; w materiałach metalicznych kluczowe znaczenie mają stopy żelaza.

Zachowanie fizyczne

Stan skupienia i przemiany fazowe

W temperaturze pokojowej stanem odniesienia jest ciało stałe. Podawana gęstość wynosi 7.874 g/cm³. Temperatura topnienia wynosi 1 811 K (1 538 °C). Temperatura wrzenia wynosi 3 134 K (2 861 °C). Ciśnienie, czystość próbki i struktura krystaliczna mogą wpływać na mierzone właściwości fizyczne.

Występowanie i zastosowania

Gdzie występuje i do czego jest używany

W praktyce najważniejsze konteksty występowania i zastosowań to: Metalurgia i stal, Budownictwo oraz Biologia.

W praktyce

Konkretne przykłady zastosowań

Metalurgia i stal

Dodatek tego pierwiastka lub jego związków może zmieniać twardość, wytrzymałość, odporność korozyjną, temperaturę topnienia albo zachowanie materiału w wysokiej temperaturze.

Budownictwo

W materiałach użytkowych wykorzystuje się trwałość, reaktywność lub właściwości mechaniczne i cieplne związków tego pierwiastka.

Biologia

Pierwiastek lub jego związki uczestniczą w procesach biologicznych albo dostarczają składników potrzebnych organizmom i roślinom; znaczenie zależy od dawki i formy chemicznej.

Położenie w układzie okresowym

Co mówią sąsiednie pierwiastki

Pierwiastek znajduje się w okresie 4 i grupie 8. W jego rzeczywistym otoczeniu w układzie okresowym widać między innymi: Mangan, Żelazo, Kobalt, Technet, Ruten, Rod. Porównanie tych pozycji pomaga zrozumieć zmiany promienia atomowego, energii jonizacji, elektronów walencyjnych i sposobów tworzenia wiązań.

Dane referencyjne

Właściwości fizyczne i atomowe

Klasyfikacjametal przejściowy

Stan w temperaturze pokojowejciało stałe

Powłoki elektronowe2 · 8 · 14 · 2

Gęstość7.874 g/cm³

Temperatura topnienia1 811 K (1 538 °C)

Temperatura wrzenia3 134 K (2 861 °C)

Elektroujemność Paulinga1.83

Pierwsza energia jonizacji762.5 kJ/mol

Powinowactwo elektronowe14.79 kJ/mol

Wartości opisują pierwiastek lub atom obojętny tam, gdzie ma to zastosowanie. Dane fizyczne mogą zależeć od odmiany alotropowej, ciśnienia i warunków pomiaru.

Historia

Odkrycie i identyfikacja

Pierwiastek albo materiały go zawierające były znane i wykorzystywane już w starożytności, na długo przed powstaniem nowoczesnej teorii atomowej. Dawne zastosowania, późniejsze rozpoznanie chemiczne i współczesna definicja przez liczbę atomową to odrębne etapy historii.

Izotopy i masa atomowa

Jak skład izotopowy zmienia liczby

Standardowa masa atomowa wynosi 55.845(2). Wartość ta odnosi się do składu izotopowego naturalnego materiału ziemskiego, a nie do masy jednego konkretnego atomu.

Pierwiastek ma co najmniej jeden trwały izotop. Izotopy mają tę samą liczbę protonów, lecz różną liczbę neutronów, dlatego zachowują tożsamość chemiczną pierwiastka, ale różnią się masą atomową.

Bezpieczeństwo

Postępowanie i narażenie

Ryzyko zależy od postaci chemicznej, dawki i drogi narażenia. Czysty pierwiastek, jego jony i związki mogą mieć bardzo różne działanie biologiczne i środowiskowe, dlatego należy korzystać z danych bezpieczeństwa dla konkretnej substancji.