Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Перейти до: навігація, пошук
Залізо (Fe)
Атомний номер 26
Зовнішній вигляд ковкий, в'язкий сріблясто-білий метал
Властивості атома
Атомна маса
(молярна маса)		 55.847 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 126 пм
Енергія іонізації
(перший електрон)		 759.1(7.87) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Ar] 3d6 4s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 117 пм
Радіус іона (+3e) 64 (+2e)74 пм
Електровід'ємність
(за Полінгом)		 1.83
Електродний потенціал 0
Ступені окислення 6, 3, 2, 0, -2
Термодинамічні властивості
Густина 7.874 г/см3
Питома теплоємність 0.443 Дж/(K моль)
Теплопровідність 80.4 Вт/(м К)
Температура плавлення 1808 K
Теплота плавлення 13.8 кДж/моль
Температура кипіння 3023 K
Теплота випаровування ~340 кДж/моль
Молярний об'єм 7.1 см3/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки кубічна
об'ємноцентрована
Період ґратки 2.870 Å
Відношення c/a n/a
Температура Дебая 460.00 K
Періодична система елементів
H















He
Li Be
B C N O F Ne
Na Mg
Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo


* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Зміст

[сховати]

[ред.] Загальна інформація

Залізо (рос. железо, англ. iron, нім. Eisen n) – хімічний елемент Символ Fe, ат.н. 26, ат.м. 55,847. Сріблясто-сірий, пластичний і ковкий метал. Легко окиснюється утворюючи оксиди. Електропровідний. Твердість за Брінеллем 350-450 МПа; модуль Юнга 190 210х103 МПа; модуль зсуву 8,4х10-3 МПа; короткочасна міцність на розрив 170-210 МПа, межа текучості 100 МПа; ударна в'язкість 300 МПа; сер. питома теплоємність (273-1273 К) 640,57 Дж/кг•К; густина 7,84. На повітрі окиснюється, покриваючись іржею FeO•nH2O. Серед інш. породоутворюючих елементів має макс. ат. вагу.

[ред.] Поширення в природі

Залізо за поширеністю в природі займає друге місце серед металів (після алюмінію). На нього припадає 5,10% маси земної кори. За вмістом в земній корі З. займає 4-е місце. Зустрічається воно винятково у вигляді різних сполук. Вільне залізо знаходять лише в метеоритах.

З. - поширений елемент метеоритної речовини: в кам. метеоритах міститься 25, а в залізних 90,85 мас.% Fe. Космічна поширеність З. близька до його вмісту в фотосфері Сонця - 627 г/т. Середньопланетна частка З. в речовині Землі велика - 38,8%. Найбідніша на З. поверхня Землі.

Найважливішими природними сполуками заліза, що мають промислове значення, є магнітний залізняк Fe3O4, червоний залізняк Fe2O3, бурий залізняк Fe2O3 • nH2O та пірит FeS2. Оксиди заліза служать рудами, з яких добувають залізо, а пірит — сировиною для сульфатно-кислотного виробництва.

Розповсюдженість З. в гірських породах (% за масою): ультраосновні - 9,85; основні - 8,56; середні - 5,85; кислі - 2,70; лужні - 3,60; осадові - 3,33. Відомо понад 300 мінералів, що містять З.: оксиди, сульфіди, силікати, фосфати, карбонати та ін.

Найважливіші мінерали З.: гематит Fe2O3 (70% Fe), магнетит Fe2O4 (72,4% Fe), ґетит FeOOH (62,9% Fe), лепідокрокіт FeO(OH) (62,9% Fe), лімоніт - суміш гідрооксидів Fe з SiO2 та ін. речовинами (40-62% Fe), сидерит FeCO3 (48,2% Fe), ільменіт FeTiO3 (36,8% Fe), шамозит (34-42% FeO), вівіаніт (43,0% FeO), скородит (34,6% Fe2О3), ярозит (47,9% Fe2О3) та ін.

Багаті родовища магнітного залізняку зосереджені на Уралі в районі м. Магнітогорська і в Курській області (так звана Курська магнітна аномалія). Родовища червоного залізняку є в Україні в районі м. Кривого Рогу. Родовища бурого залізняку зосереджені на Керченському півострові. Крім того, потужні родовища залізних руд виявлені і в інших місцях — на Кольському півострові, в Сибіру і на Далекому Сході.

[ред.] Фізичні властивості

Залізо — блискучий сріблясто-білий важкий метал. Густина його 7,86 г/см3. Температура плавлення 1535°С. Залізо досить пластичне. Воно легко кується, штампується, витягується в дріт і прокатується в тонкі листи, легко намагнічується і розмагнічується.

[ред.] Хімічні властивості

Залізо належить до восьмої групи періодичної системи елементів Менделєєва. Його атоми на зовнішній електронній оболонці мають по два електрони, а на передостанній — 14 електронів. Атоми заліза можуть легко втрачати два електрони і перетворюватись у двовалентні катіони Fe2+. Вони можуть втрачати і три електрони (один з передостаннього шару) і перетворюватись у тривалентні катіони Fe3+. Таким чином, залізо утворює два ряди сполук. Сполуки тривалентного заліза стійкіші.

У сухому повітрі при звичайній температурі залізо досить стійке, але у вологому швидко ржавіє, вкриваючись товстим шаром іржі. Іржа являє собою суміш оксидів і гідроксидів заліза. Найбільшу частину іржі складає сесквіоксид заліза Fe2O3 і тригідроксид заліза Fe(OH)3. Крім того, до її складу входить монооксид заліза FeO, дигідроксид заліза Fe(OH)2 та інші сполуки. Процес ржавіння заліза можна зобразити такими приблизними рівняннями:

  • 2Fe + O2 + 2Н2О = 2Fe(OH)2
  • 4Fe(OH)2 + O2 + 2Н2О = 4Fe(OH)3
  • Fe(OH)2 = FeO + H2O
  • 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

Іржа досить крихка і пориста. Тому вона не може ізолювати метал від атмосфери, через що процес ржавіння відбувається безперервно. При високій температурі залізо легко сполучається з киснем, ; утворюючи окалину Fe3O4 (FeO • Fe2O3). В атмосфері кисню розжарена залізна дротина горить яскравим полум'ям, утворюючи теж окалину Fe3O4. При нагріванні залізо може легко реагувати з хлором, сіркою та іншими неметалами:

  • 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
  • Fe + S = FeS

В електрохімічному ряді напруг залізо стоїть лівіше від водню, тому воно легко реагує з розведеними хлоридною і

arrow
arrow
    全站熱搜

    beeway 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()

    E-mail轉寄

    歷史上的今天
    ▲top