Железо, свойства атома, химические и физические свойства

Железо, свойства атома, химические и физические свойства.

 

Fe 26  Железо

55,845(2)      1s2s2p3s3p6 3d6 4s2

 

Железо — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 26. Расположен в 8-й группе (по старой классификации — побочной подгруппе восьмой группы), четвертом периоде периодической системы.

 

Общие сведения

Свойства атома железа

Химические свойства железа

Физические свойства железа

Кристаллическая решётка железа

Дополнительные сведения

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Общие сведения:

100 Общие сведения  
101 Название Железо
102 Прежнее название
103 Латинское название Ferrum
104 Английское название Iron
105 Символ Fe
106 Атомный номер (номер в таблице) 26
107 Тип Металл
108 Группа Амфотерный, переходный, чёрный металл
109 Открыт Известно с глубокой древности
110 Год открытия до 5000 года до н. э.
111 Внешний вид и пр. Ковкий, вязкий металл серебристо-белого цвета с сероватым оттенком
112 Происхождение Природный материал
113 Модификации
114 Аллотропные модификации 5 аллотропных модификации железа:

— α-железо (феррит) с кубической объемно-центрированной решёткой и свойствами ферромагнетика,

— β-железо с кубической объёмно-центрированной решёткой, отличающееся от α-железа параметрами кристаллической решётки и свойствами парамагнетика. β-железо служит для обозначения α-железа выше точки Кюри (точка Кюри железа 769 °C),

— γ-железо (аустенит) с кубической гранецентрированной кристаллической решёткой,

— δ-железо с кубической объёмно-центрированной кристаллической решёткой,

— ε-железо с гексагональной плотноупакованной кристаллической решёткой

115 Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга*
116 Конденсат Бозе-Эйнштейна
117 Двумерные материалы
118 Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) 0 %
119 Содержание в земной коре (по массе) 6,3 %
120 Содержание в морях и океанах (по массе) 3,0·10-7 %
121 Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 0,11 %
122 Содержание в Солнце (по массе) 0,1 %
123 Содержание в метеоритах (по массе) 0,22 %
124 Содержание в организме человека (по массе) 0,006 %

 

Свойства атома железа:

200 Свойства атома  
201 Атомная масса (молярная масса) 55,845(2) а. е. м. (г/моль)
202 Электронная конфигурация 1s2 2s2p3s3p6 3d6 4s2
203 Электронная оболочка K2 L8 M14 N2 O0 P0 Q0 R0

 

Электронная оболочка железа

204 Радиус атома (вычисленный) 156 пм
205 Эмпирический радиус атома* 140 пм
206 Ковалентный радиус* 123 пм – low-spin,

152 пм – high-spin

207 Радиус иона (кристаллический) Fe2+ low spin

75 (6) пм,

Fe3+ low spin

69 (6) пм,

Fe4+ low spin

72,5 (6) пм,

Fe6+ low spin

39 (4) пм,

Fe2+ high spin

92 (6) пм,

Fe3+ high spin

78,5 (6) пм

(в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)

208 Радиус Ван-дер-Ваальса
209 Электроны, Протоны, Нейтроны 26 электронов, 26 протонов, 30 нейтронов
210 Семейство (блок) элемент d-семейства
211 Период в периодической таблице 4
212 Группа в периодической таблице 8-ая группа (по старой классификации – побочная подгруппа 8-ой группы)
213 Эмиссионный спектр излучения Спектр_Железа

 

Химические свойства железа:

300 Химические свойства  
301 Степени окисления -4, -2, -1, 0, +1, +2 , +3 , +4, +5, +6 , +7
302 Валентность II, III
303 Электроотрицательность 1,83 (шкала Полинга)
304 Энергия ионизации (первый электрон) 762,47 кДж/моль (7,9024681(12) эВ)
305 Электродный потенциал Fe2+ + 2e → Fe, Eo = -0,440 В,

Fe3+ + e → Fe2+, Eo = +0,771,

Fe3+ + 3e → Fe, Eo = -0,037 В

306 Энергия сродства атома к электрону 15,7 кДж/моль

 

Физические свойства железа:

400 Физические свойства
401 Плотность 7,874 г/см3 (при 0 °C/20 °C и нормальных условиях, состояние вещества – твердое тело),

6,98 г/см3 (при температуре плавления 1538 °C и нормальных условиях, состояние вещества – жидкость),

6,9 г/см3 (при 1589 °C и нормальных условиях, состояние вещества – жидкость)

402 Температура плавления* 1538 °C (1811 K, 2800 °F)
403 Температура кипения* 2862 °C (3134 K, 5182 °F)
404 Температура сублимации
405 Температура разложения
406 Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407 Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* 13,81 кДж/моль
408 Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* 340 кДж/моль
409 Удельная теплоемкость при постоянном давлении 0,448 Дж/г·K (при 25 °C),
0,64 Дж/г·K (при 0-1000 °C)
410 Молярная теплоёмкость* 25,10 Дж/(K·моль)
411 Молярный объём 7,1 см³/моль
412 Теплопроводность 80,4 Вт/(м·К) (при нормальных условиях),

80,4 Вт/(м·К) (при 300 K)

413 Коэффициент теплового расширения 11,8 мкм/(М·К) (при 25 °С)
414 Коэффициент температуропроводности
415 Критическая температура
416 Критическое давление
417 Критическая плотность
418 Тройная точка
419 Давление паров (мм.рт.ст.)
420 Давление паров (Па)
421 Стандартная энтальпия образования ΔH

 

422 Стандартная энергия Гиббса образования ΔG
423 Стандартная энтропия вещества S
424 Стандартная мольная теплоемкость Cp
425 Энтальпия диссоциации ΔHдисс 
426 Диэлектрическая проницаемость
427 Магнитный тип
428 Точка Кюри*
429 Объемная магнитная восприимчивость
430 Удельная магнитная восприимчивость
431 Молярная магнитная восприимчивость
432 Электрический тип
433 Электропроводность в твердой фазе
434 Удельное электрическое сопротивление
435 Сверхпроводимость при температуре
436 Критическое магнитное поле разрушения сверхпроводимости
437 Запрещенная зона
438 Концентрация носителей заряда
439 Твёрдость по Моосу
440 Твёрдость по Бринеллю
441 Твёрдость по Виккерсу
442 Скорость звука
443 Поверхностное натяжение
444 Динамическая вязкость газов и жидкостей
445 Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
446 Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
446 Предел прочности на растяжение
447 Предел текучести
448 Предел удлинения
449 Модуль Юнга
450 Модуль сдвига
451 Объемный модуль упругости
452 Коэффициент Пуассона
453 Коэффициент преломления

 

Кристаллическая решётка железа:

500 Кристаллическая решётка
511 Кристаллическая решётка #1 α-железо (феррит)
512 Структура решётки Кубическая объёмно-центрированная

 

Кристаллическая решетка железа

513 Параметры решётки 2,866 Å
514 Отношение c/a
515 Температура Дебая 460 K
516 Название пространственной группы симметрии Im_ 3m
517 Номер пространственной группы симметрии 229
511 Кристаллическая решётка #2 γ-железо (аустенит)
512 Структура решётки Кубическая гранецентрированная

 

Кристаллическая решетка железа_гамма

513 Параметры решётки 3,656 Å
514 Отношение c/a
515 Температура Дебая
516 Название пространственной группы симметрии Fm_ 3m
517 Номер пространственной группы симметрии 225
521 Кристаллическая решётка #3 δ-железо
522 Структура решётки Кубическая объёмно-центрированная

 

Кристаллическая решетка железа

523 Параметры решётки 2,93 Å
524 Отношение c/a
525 Температура Дебая
526 Название пространственной группы симметрии Im_ 3m
527 Номер пространственной группы симметрии 229

 

Дополнительные сведения:

900 Дополнительные сведения
901 Номер CAS 7439-89-6

 

Примечание:

* — доступно в платной версии.

 

Источники:

  1. https://wikipedia.org

 

[know]

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева