Хімічний елемент · довідкова сторінка

26Fe

Ферум

Ферум (Fe) — хімічний елемент з атомним номером 26. Він розташований у періоді 4, групі 8, d-блоці. За кімнатної температури проста речовина зазвичай тверда. Атомний номер дорівнює числу протонів у ядрі й однозначно визначає елемент. У назві простої речовини часто вживають слово «залізо».

Атомний номер26

Стандартна атомна маса55.845(2)

Група8

Період4

Блокd

Електронна конфігурація[Ar] 3d6 4s2

Електронна будова

Що визначає хімічні властивості

Елемент «Ферум» належить до d-блоку. Близькі енергії s- і d-електронів дають змогу реалізувати кілька ступенів окиснення та різноманітну координаційну хімію.

Конфігурацію [Ar] 3d6 4s2 важливо розглядати разом зі ступенем окиснення: заповнення d-орбіталей впливає на колір, магнетизм, тип зв’язків і реакційну здатність.

Хімічні форми

Сполуки, йони та матеріали

Важливі хімічні форми елемента «Ферум» включають металевий стан і сплави, оксиди, галогеніди та координаційні сполуки. Кілька ступенів окиснення пов’язані, зокрема, з близькими енергіями s- і d-електронів.

Фізичні властивості

Стан і фазові переходи

За кімнатної температури проста речовина перебуває у твердому стані. Густина: 7.874 g/cm³. Температура плавлення: 1 811 K (1 538 °C). Температура кипіння: 3 134 K (2 861 °C). Вимірювані фізичні величини можуть залежати від тиску, чистоти зразка та кристалічної структури.

Поширення та застосування

Де трапляється і як застосовується Ферум?

На практиці елемент «Ферум» або його сполуки використовують у таких напрямах: Металургія та сталь, Будівництво та Біологія. Конкретна роль залежить від хімічної форми та властивості, яку потрібно використати.

На практиці

Приклади реального застосування

Металургія та сталь

У металургії елемент «Ферум» використовують для легування, покриттів, з’єднання матеріалів або керування властивостями поверхні.

Будівництво

Елемент «Ферум» або його сполуки допомагають задавати твердість, колір, термостійкість, оптичні властивості чи хімічну стійкість матеріалу.

Біологія

У цій сфері елемент «Ферум» або його сполуки застосовують завдяки відповідним хімічним, фізичним чи ізотопним властивостям; конкретна роль залежить від матеріалу та конструкції.

Положення в періодичній системі

Що показують сусідні елементи

Елемент «Ферум» розташований у періоді 4, групі 8 та d-блоці; класифікація: перехідний метал. Порівняння з елементами тієї самої групи показує подібність валентної електронної будови, а рух уздовж періоду — закономірні зміни радіуса, енергії йонізації, електронегативності та характеру зв’язків.

Довідкові дані

Фізичні та атомні властивості

Класифікаціяперехідний метал

Стан за кімнатної температуритвердий стан

Електронні оболонки2 · 8 · 14 · 2

Густина7.874 g/cm³

Температура плавлення1 811 K (1 538 °C)

Температура кипіння3 134 K (2 861 °C)

Електронегативність за Полінгом1.83

Перша енергія йонізації762.5 kJ/mol

Спорідненість до електрона14.79 kJ/mol

Значення стосуються елемента або нейтрального атома там, де це доречно. Фізичні величини можуть залежати від алотропної форми, тиску, чистоти та умов вимірювання.

Історія

Відкриття та ідентифікація

Проста речовина або матеріали, що містять елемент «Ферум», були відомі задовго до сучасної хімії. Практичне використання, розуміння хімічної природи та сучасна ідентифікація за атомним номером належать до різних історичних етапів.

Ізотопи та атомна маса

Як ізотопний склад впливає на значення

Стандартна атомна маса дорівнює 55.845(2). Це не маса одного конкретного атома, а зважене середнє, що відповідає типовому ізотопному складу природної речовини.

Елемент «Ферум» має принаймні один стабільний ізотоп. Усі ізотопи мають однакову кількість протонів, але різняться кількістю нейтронів і масою атома.

Безпека

Поводження та вплив

Ризики під час роботи з елементом «Ферум» залежать від хімічної форми, дози та шляху впливу. Проста речовина, йони та сполуки можуть істотно різнитися за біологічною й екологічною дією, тому слід орієнтуватися на дані для конкретної речовини.