Chemické vlastnosti železa (25 faktů, které byste měli vědět)

Železo je velmi důležitý prvek patřící do d bloku periodické tabulky. Pojďme diskutovat o některých důležitých faktech o železe v tomto článku.

Zdá se, že železo má krychlovou strukturu zaměřenou na tělo (v závislosti na teplotním rozsahu mezi pokojovou teplotou – 912 °C. Ale struktura se mění na krychlovou krychlovou orientovanou na obličej, jakmile teplota vzroste nad 912 °C. Železo má komerční využití i biologické důležitost.

Na pohled je železo lesklý a docela tvrdý kov. V následujících částech jsou podrobně diskutovány důležité vlastnosti železa, jako je teplota tání a varu, elektronegativita, magnetické vlastnosti a různé chemické vlastnosti.

Železný symbol

Symbol používaný k označení prvku železo v periodické tabulce je Fe. V latině je železo známé jako Ferrum. Proto je symbol psán jako Fe a ne počáteční slova železa.

Skupina železa v periodické tabulce

Chemický prvek železo patří do skupiny 8 periodické tabulky prvků. Prvky v této skupině jsou umístěny na základě toho, že mají úplný oktet a valenční elektrony v železe jsou 8.

Železná perioda v periodické tabulce

Železo je umístěno v periodě 4 periodické tabulky spolu s různými dalšími přechod Prvky.

Železný blok v periodické tabulce

Blok, ve kterém je prvek železo umístěn v periodické tabulce, je d blok. Fe se nachází v bloku d, protože je vidět, že jeho valenční elektron vstupuje do podslupky d.

Atomové číslo železa

Prvek Fe má atomové číslo 26. Počet elektronů, které bude mít, je tedy 26.

Atomová hmotnost železa

Atomová hmotnost železa je pozorována jako 55.8 g/mol. Všechny atomy mají jedinečnou atomovou hmotnost.

Elektronegativita železa podle Paulinga

Projekt elektronegativita železa je podle Paulinga 1.83. Termín elektronegativita tedy odkazuje na to, jak silně vazebné elektrony mohou být přitaženy k sobě atomy.

Atomová hustota železa

Hustota železa prvku je 7.87 g/cm³ (pokojová teplota). Atomovou hustotu libovolného prvku lze pohodlně určit dělením hmotnosti objemem množství.

Teplota tání železa

Železo taje při teplotě 1538°C. Intermolekulární interakce v molekulách železa je poměrně silná. K překonání této vazby vyžaduje vysokou teplotu. To vede k vysokému bodu tání.

Bod varu železa

Prvek železo vře při teplotě 2862°C. Krystal tohoto kovu je těsně zabalen. K překonání silných elektrostatických sil je tedy zapotřebí vyšší teplota.

Železný poloměr Vanderwaals

Projekt Van der Waalsův poloměr železa je 194 pm.

Kovalentní poloměr železa

Projekt kovalentní poloměr železa v případě vysoké rotace je kolem 152 pm a při nízké rotaci je pozorována přibližně 132 pm. Kovalentní poloměr je vzdálenost mezi atomy, když tvoří jedinou kovalentní vazbu.

Izotopy železa

Termín izotopy se používá k popisu atomů, které mají stejné atomové číslo, ale existuje rozdíl v hmotnostním čísle. Podívejme se na izotopy železa.

Počet izotopů v prvku železo je 4 (stabilní a přirozeně se vyskytující).

• ⁵⁴Fe

Molekulová hmotnost tohoto izotopu se pohybuje kolem 53.9 g/mol. Vzhledově je práškově šedé barvy (není radioaktivní). Má mnoho komerčních a biologických aplikací.

• ⁵⁶Fe

Hojnost (přirozená) tohoto izotopu je asi 91 %. Počet neutronů je 30 a protonů 26.

• ⁵⁷Fe

Molekulová hmotnost tohoto izotopu je 56 g/mol. Je pevný a celkem stabilní.

• ⁵⁸Fe

Hojnost tohoto izotopu je 0.28 %. Má 26 protonů a 32 neutronů. Tento izotop je stabilní.

Železná elektronická skořepina

termín elektronický shell popisuje obaly kolem jádra obsahující určitý počet elektronů. Pojďme diskutovat o prvku železo.

Počet obalů v prvku železo je 4. Uspořádání elektronů v každém obalu zahrnuje 2, 8, 14 a 2 v každém ze 4 obalů, v tomto pořadí.

Železná energie první ionizace

První ionizační energie pro železo je 762.5 kJ/mol. Toto je energie potřebná k odstranění nejvzdálenějšího elektronu v tomto prvku.

Železná energie druhé ionizace

Druhá ionizační energie pro železo je 1561.9 kJ/mol. Tato energie bude tedy zapotřebí k odstranění volně vázaného elektronu, kde je první elektron již odstraněn.

Energie železa třetí ionizace

Třetí ionizační energie pro železo je 2957 kJ/mol.

Oxidační stavy železa

Oxidační stavy prvku železo zahrnují -4, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7.

Elektronové konfigurace železa

Elektronová konfigurace železa je [Ar] 3d⁶ 4s². Elektronová konfigurace nám dává představu o přesném uspořádání elektronů v orbitalech.

Železné číslo CAS

Číslo CAS pro železo prvku je 7439-89-6. Jedná se o unikátní číslo skládající se z 10 číslic, které je velmi užitečné pro účely identifikace.

Iron ChemSpider ID

ChemSpider ID pro Fe je 22368.

Alotropní formy železa

Prvek může existovat v různých formách a tato vlastnost se nazývá jeho alotropní forma. Proberme to pro prvek Fe.

Prvek železo má 3 alotropní formy, a to alfa, delta a gama (v závislosti na teplotě).

• Alfa železo: Krystalová struktura této alotropní formy je kubická na tělo. Má feromagnetický charakter.
• Delta železo: Bylo pozorováno, že je stabilní při teplotě kolem 1390 °C.
• Gama železo: Krystalová struktura této alotropní formy je plošně centrovaná krychlová. Jeho stabilita se pohybuje v rozmezí teplot 910°C – 1400°C.

Chemická klasifikace železa

Chemická klasifikace železa zahrnuje:

• Železo díky svým vlastnostem, jako je tažnost a kujnost, nachází různé aplikace v průmyslu.
• Železo snadno zreziví, když přijde do kontaktu s vlhkým vzduchem.
• Železo se používá jako katalyzátor ve výrobním procesu čpavku (Haberův proces).
• Železo je dobře rozpustný v kyselinách (zředěný).

Stav železa při pokojové teplotě

Při pokojové teplotě existuje železo v pevné formě.

Je železo paramagnetické?

Paramagnetický typ materiálu se může při umístění nebo při kontaktu s magnetickým polem zmagnetizovat. Zkontrolujeme železo.

Prvek železo je ve své podstatě paramagnetický, protože jeho orbitaly mají nepárové elektrony.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Železo je přechodný prvek patřící do skupiny 8 a periody 4. Má 4 stabilní (přirozeně se vyskytující) izotopy. Je to velmi důležitý komerční prvek.