Железо

Положение элемента в периодической системе Д.И. Менделеева Порядковый номер: 26 Порядковый номер: 26 Период: 4 Период: 4 Ряд: 1 Ряд: 1 Группа: 8 Группа: 8 Подгруппа: B Подгруппа: B Атомная масса: 55,847 Атомная масса: 55,847

Строение атома элемента Заряд ядра атома: +26 Заряд ядра атома: +26 Формула состава атома: p:26; ē:26;n:30; Формула состава атома: p:26; ē:26;n:30; Кол-во энергетических уровней и размещение на них электронов: 1 2 ē 2 8 ē 3 8 ē 4 8 ē Кол-во энергетических уровней и размещение на них электронов: 1 2 ē 2 8 ē 3 8 ē 4 8 ē Формула электр. конфигурации: Формула электр. конфигурации: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 Число ē на последнем уровне: 2 ē => металл Число ē на последнем уровне: 2 ē => металл

Формулы соединений Оксид: FeO 4 Оксид: FeO 4 Гидроксид: Fe(OH) 3 Гидроксид: Fe(OH) 3

Физические свойства Железо типичный металл, в свободном состоянии серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Чистый металл пластичен, различные примеси (в частности углерод) повышают его твёрдость и хрупкость. Обладает ярко выраженными магнитными свойствами. Часто выделяют так называемую «триаду железа» группу трёх металлов (железо Fe, кобальт Co, никель Ni), обладающих схожими физическими свойствами, атомными радиусами и значениями электроотрицательности. Железо тугоплавко, относится к металлам средней активности. Температура плавления железа 1539 °C, температура кипения 2862 °C. Железо типичный металл, в свободном состоянии серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Чистый металл пластичен, различные примеси (в частности углерод) повышают его твёрдость и хрупкость. Обладает ярко выраженными магнитными свойствами. Часто выделяют так называемую «триаду железа» группу трёх металлов (железо Fe, кобальт Co, никель Ni), обладающих схожими физическими свойствами, атомными радиусами и значениями электроотрицательности. Железо тугоплавко, относится к металлам средней активности. Температура плавления железа 1539 °C, температура кипения 2862 °C.

Химические свойства Основные степени окисления железа +2 и +3. Основные степени окисления железа +2 и +3. С кислородом железо реагирует при нагревании. При сгорании железа на воздухе образуется оксид Fe 3 O 4, при сгорании в чистом кислороде оксид Fe 2 O 3. С кислородом железо реагирует при нагревании. При сгорании железа на воздухе образуется оксид Fe 3 O 4, при сгорании в чистом кислороде оксид Fe 2 O 3. Железо при нагревании реагирует с галогенами. Так как FeF 3 нелетуч, железо устойчиво к действию фтора до температуры °C. При хлорировании железа образуется летучий FeCl 3. Железо при нагревании реагирует с галогенами. Так как FeF 3 нелетуч, железо устойчиво к действию фтора до температуры °C. При хлорировании железа образуется летучий FeCl 3. С соляной и разбавленной (приблизительно 20%-й) серной кислотами железо реагирует с образованием солей железа(II): С соляной и разбавленной (приблизительно 20%-й) серной кислотами железо реагирует с образованием солей железа(II): Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2

Применение Применение Железо один из самых используемых металлов, на него приходится до 95 % мирового металлургического производства. Железо один из самых используемых металлов, на него приходится до 95 % мирового металлургического производства. Железо является основным компонентом сталей и чугунов важнейших конструкционных материалов. Железо является основным компонентом сталей и чугунов важнейших конструкционных материалов. Железо может входить в состав сплавов на основе других металлов например, никелевых. Железо может входить в состав сплавов на основе других металлов например, никелевых. Магнитная окись железа (магнетит) важный материал в производстве устройств долговременной компьютерной памяти: жёстких дисков, дискет и т. п. Магнитная окись железа (магнетит) важный материал в производстве устройств долговременной компьютерной памяти: жёстких дисков, дискет и т. п. Ультрадисперсный порошок магнетита используется в черно-белых лазерных принтерах в качестве тонера. Ультрадисперсный порошок магнетита используется в черно-белых лазерных принтерах в качестве тонера. Уникальные ферромагнитные свойства ряда сплавов на основе железа способствуют их широкому применению в электротехнике для магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей. Уникальные ферромагнитные свойства ряда сплавов на основе железа способствуют их широкому применению в электротехнике для магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей. Хлорид железа(III) (хлорное железо) используется в радиолюбительской практике для травления печатных плат. Хлорид железа(III) (хлорное железо) используется в радиолюбительской практике для травления печатных плат. Семиводный сульфат железа (железный купорос) в смеси с медным купоросом используется для борьбы с вредными грибками в садоводстве и строительстве. Семиводный сульфат железа (железный купорос) в смеси с медным купоросом используется для борьбы с вредными грибками в садоводстве и строительстве. Железо применяется в качестве анода в железо-никелевых аккумуляторах, железо- воздушных аккумуляторах. Железо применяется в качестве анода в железо-никелевых аккумуляторах, железо- воздушных аккумуляторах.

Получение В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe2O3) и магнетита (Fe3O4). В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe2O3) и магнетита (Fe3O4). Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространённым является доменный процесс. Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространённым является доменный процесс. Первый этап производства восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000 °C. В доменной печи углерод в виде кокса, железная руда в виде агломерата или окатышей и флюс (например, известняк) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха. Первый этап производства восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000 °C. В доменной печи углерод в виде кокса, железная руда в виде агломерата или окатышей и флюс (например, известняк) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха. В печи углерод кокса окисляется до монооксида углерода (угарного газа) кислородом воздуха: В печи углерод кокса окисляется до монооксида углерода (угарного газа) кислородом воздуха: 2C + O2 2CO. 2C + O2 2CO. В свою очередь, угарный газ восстанавливает железо из руды: В свою очередь, угарный газ восстанавливает железо из руды: 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2. 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2.

Биологическое значение железа В живых организмах железо является важным микроэлементом, катализирующим процессы обмена кислородом (дыхания). В организме взрослого человека содержится около 3,5 грамма железа (около 0,02 %), из которых 75 % являются главным действующим элементом гемоглобина крови, остальное входит в состав ферментов других клеток, катализируя процессы дыхания в клетках. Недостаток железа проявляется как болезнь организма (хлороз у растений и анемия у животных). В живых организмах железо является важным микроэлементом, катализирующим процессы обмена кислородом (дыхания). В организме взрослого человека содержится около 3,5 грамма железа (около 0,02 %), из которых 75 % являются главным действующим элементом гемоглобина крови, остальное входит в состав ферментов других клеток, катализируя процессы дыхания в клетках. Недостаток железа проявляется как болезнь организма (хлороз у растений и анемия у животных). В организм животных и человека железо поступает с пищей (наиболее богаты им печень, мясо, яйца, бобовые, хлеб, крупы, свёкла). Интересно, что некогда шпинат ошибочно был внесён в этот список (из-за опечатки в результатах анализа был потерян «лишний» ноль после запятой). В организм животных и человека железо поступает с пищей (наиболее богаты им печень, мясо, яйца, бобовые, хлеб, крупы, свёкла). Интересно, что некогда шпинат ошибочно был внесён в этот список (из-за опечатки в результатах анализа был потерян «лишний» ноль после запятой). Избыточная доза железа (200 мг и выше) может оказывать токсическое действие. Передозировка железа угнетает антиоксидантную систему организма, поэтому употреблять препараты железа здоровым людям не рекомендуется. Избыточная доза железа (200 мг и выше) может оказывать токсическое действие. Передозировка железа угнетает антиоксидантную систему организма, поэтому употреблять препараты железа здоровым людям не рекомендуется.

Интересные факты Железо, нагретое до 5000 градусов Цельсия, становится газообразным. Железо, нагретое до 5000 градусов Цельсия, становится газообразным. Наиболее вероятно, что это название происходит от древнеарийского корня «ZIL», которым обозначали олово и вообще белые металлы (в том числе серебро «zilber», и название «цинк» получилось из этого же слова аберрацией L-N). От него же, видимо, происходит и санскритское «жаль», что означает «металл, руда». Наиболее вероятно, что это название происходит от древнеарийского корня «ZIL», которым обозначали олово и вообще белые металлы (в том числе серебро «zilber», и название «цинк» получилось из этого же слова аберрацией L-N). От него же, видимо, происходит и санскритское «жаль», что означает «металл, руда». Железо один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Значительная часть железа планет земной группы находится в ядрах планет, где его содержание, по оценкам, около 90 %. Железо один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Значительная часть железа планет земной группы находится в ядрах планет, где его содержание, по оценкам, около 90 %.