Chemický prvok · referenčná karta

26Fe

Železo

Železo je chemický prvok s protónovým číslom 26 (Fe), umiestnený v perióde 4, skupine 8 a bloku d. Referenčné skupenstvo pri izbovej teplote: pevná látka. Elektrónová konfigurácia: [Ar] 3d6 4s2.

Protónové číslo26

Štandardná atómová hmotnosť55.845(2)

Skupina8

Perióda4

Blokd

Elektrónová konfigurácia[Ar] 3d6 4s2

Elektrónová štruktúra

Čo riadi jeho chemické správanie

Ide o prvok d-bloku. Elektróny v podvrstve d sa môžu zapájať do väzieb, čo často umožňuje viacero oxidačných čísel, tvorbu komplexov a katalytické správanie.

Elektrónová konfigurácia atómu je [Ar] 3d6 4s2. Počet a energia valenčných elektrónov ovplyvňujú tvorbu väzieb, bežné oxidačné čísla a podobnosť so susednými prvkami.

Chemické formy

Zlúčeniny, ióny a materiály

Železo tvorí najčastejšie zlúčeniny v oxidačných číslach +2 a +3. Dôležité sú oxidy, hydroxidy, soli a koordinačné zlúčeniny; v materiáloch majú zásadný význam zliatiny železa.

Fyzikálne správanie

Skupenstvo a fázové premeny

Pri izbovej teplote je referenčným skupenstvom pevná látka. Udávaná hustota je 7.874 g/cm³. Teplota topenia je 1 811 K (1 538 °C). Teplota varu je 3 134 K (2 861 °C). Namerané hodnoty môžu ovplyvňovať tlak, čistota vzorky a kryštálová štruktúra.

Výskyt a využitie

Kde sa s prvkom stretávame a na čo slúži

V praxi sa s týmto prvkom stretávame najmä v oblastiach: Metalurgia a oceľ, Stavebníctvo a Biológia.

V praxi

Konkrétne príklady využitia

Metalurgia a oceľ

Železo sa v tejto oblasti uplatňuje ako zložka kovových materiálov alebo pri ich výrobe. Prídavok prvku môže meniť pevnosť, odolnosť proti korózii, tvrdosť, tepelnú stabilitu alebo ďalšie vlastnosti zliatiny.

Stavebníctvo

Železo sa v tejto oblasti používa vďaka kombinácii svojich fyzikálnych a chemických vlastností. Konkrétny význam závisí od formy prvku, čistoty a požiadaviek danej aplikácie.

Biológia

Železo alebo jeho zlúčeniny tu majú biologický či lekársky význam. Rozhodujúca je konkrétna chemická forma a koncentrácia; biologickú úlohu prvku nemožno zamieňať s vlastnosťami čistej látky.

Poloha v periodickej tabuľke

Čo ukazujú susedné prvky

Prvok sa nachádza v perióde 4 a skupine 8. V jeho skutočnom okolí v periodickej tabuľke sú napríklad: Mangán, Železo, Kobalt, Technécium, Ruténium, Ródium. Porovnanie susedov pomáha chápať zmeny atómového polomeru, ionizačnej energie, valenčných elektrónov a väzbového správania.

Referenčné údaje

Fyzikálne a atómové vlastnosti

Klasifikáciaprechodný kov

Skupenstvo pri izbovej teplotepevná látka

Elektrónové vrstvy2 · 8 · 14 · 2

Hustota7.874 g/cm³

Teplota topenia1 811 K (1 538 °C)

Teplota varu3 134 K (2 861 °C)

Paulingova elektronegativita1.83

Prvá ionizačná energia762.5 kJ/mol

Elektrónová afinita14.79 kJ/mol

Hodnoty sa vzťahujú na prvok alebo neutrálny atóm tam, kde je to vhodné. Fyzikálne údaje môžu závisieť od alotropickej formy, tlaku a podmienok merania.

História

Objav a identifikácia

Prvok alebo materiály, ktoré ho obsahujú, ľudia poznali a používali už v staroveku. Praktické využívanie, neskoršie chemické rozpoznanie a moderné zaradenie podľa protónového čísla sú preto odlišné etapy jeho histórie.

Izotopy a atómová hmotnosť

Ako izotopové zloženie mení čísla

Štandardná atómová hmotnosť je 55.845(2). Táto hodnota vychádza z izotopového zloženia bežného prírodného materiálu a nie je hmotnosťou jedného konkrétneho atómu.

Prvok má aspoň jeden stabilný izotop. Izotopy majú rovnaký počet protónov, ale rozdielny počet neutrónov; zachovávajú chemickú identitu prvku, no líšia sa atómovou hmotnosťou.

Bezpečnosť

Zaobchádzanie a expozícia

Riziko závisí od chemickej formy, dávky a cesty expozície. Čistý prvok, jeho ióny a zlúčeniny môžu mať veľmi rozdielne biologické a environmentálne účinky, preto treba vychádzať z bezpečnostných údajov konkrétnej látky.