Geležiniai faktai

Cheminės ir fizinės geležies savybės

dt03mbb / Getty Images

Pagrindiniai geležies faktai:

Simbolis : Tikėjimas
Atominis skaičius : 26
Atominis svoris : 55 847
Elementų klasifikacija : Pereinamasis metalas
CAS numeris: 7439-89-6

Geležies periodinės lentelės vieta

Grupė: 8
Laikotarpis : 4
Blokuoti : d

Geležies elektronų konfigūracija

Trumpa forma : [Ar]3d⁶4s^du
Ilga forma : 1s^du2s^du2p⁶3s^du3p⁶3d⁶4s^du
Korpuso struktūra: 2 8 14 2

Geležinis atradimas

Atradimo data: Senovės laikai
Vardas: Geležies pavadinimas kilęs iš anglosaksų kalbos. tipo “. Elemento simbolis , Fe, buvo sutrumpintas iš lotyniško žodžio ' geležies ' reiškia 'tvirtumą'.
Istorija: Senovės Egipto geležiniai daiktai buvo datuojami maždaug 3500 m.pr.Kr. Šiuose objektuose taip pat yra maždaug 8% nikelio, o tai rodo, kad geležis iš pradžių galėjo būti meteorito dalis. „Geležies amžius“ prasidėjo maždaug 1500 m. kai Mažosios Azijos hetitai pradėjo lydyti geležies rūdą ir gaminti geležinius įrankius.

Geležies fiziniai duomenys

valstybė kambario temperatūroje (300 K) : Tvirtas
Išvaizda: kalus, kalus, sidabrinis metalas
Tankis : 7,870 g/cc (25 °C)
Tankis lydymosi taške: 6,98 g/cc
Specifinė gravitacija : 7,874 (20 °C)
Lydymosi temperatūra : 1811 K
Virimo taškas : 3133,35 tūkst
Kritinis taškas : 9250 K esant 8750 barų
Lydymosi šiluma: 14,9 kJ/mol
Garavimo šiluma: 351 kJ/mol
Molinė šilumos talpa : 25,1 J/mol·K
Specifinė šiluma : 0,443 J/g·K (esant 20 °C)

Geležies atomo duomenys

Oksidacijos būsenos (dažniausiai paryškintas): +6, +5, +4, +3 , +2 , +1, 0, -1 ir -2
Elektronegatyvumas : 1,96 (oksidacijos laipsnis +3) ir 1,83 (oksidacijos laipsnis +2)
Elektronų giminingumas : 14 564 kJ/mol
Atominis spindulys : 1,26 Å
Atominis tūris : 7,1 cc/mol
Joninis spindulys : 64 (+3e) ir 74 (+2e)
Kovalentinis spindulys : 1,24 Å
Pirmas Jonizacijos energija : 762 465 kJ/mol
Antroji jonizacijos energija : 1561,874 kJ/mol
Trečioji jonizacijos energija: 2957,466 kJ/mol

Geležies branduoliniai duomenys

Skaičius izotopų : Yra žinoma 14 izotopų. Natūrali geležis susideda iš keturių izotopų.
Natūralūs izotopai ir proc. gausa : ⁵⁴Tikėjimas (5845),⁵⁶Tikėjimas (91 754),⁵⁷Fe (2,119) ir⁵⁸Tikėjimas (0,282)

Geležies kristalo duomenys

Grotelių struktūra: Į kūną orientuotas kubas
Grotelių konstanta: 2 870 Å
Debye temperatūra : 460,00 tūkst

Geležies panaudojimas

Geležis yra gyvybiškai svarbi augalų ir gyvūnų gyvenimui. Geležis yra aktyvi hemoglobino molekulės dalis, kurią mūsų kūnai naudoja deguoniui transportuoti iš plaučių į likusį kūną. Geležies metalas yra plačiai legiruojamas su kitais metalais ir anglimi įvairiems komerciniams tikslams. Ketaus yra lydinys, kuriame yra apie 3–5% anglies, su įvairiais kiekiais Si, S, P ir Mn. Ketaus yra trapus, kietas ir gana tirpus ir naudojamas gamybai kiti geležies lydiniai ,įskaitant plieną. Kalvėje yra tik kelios dešimtosios procento anglies ir ji yra kali, kieta ir mažiau tirpi nei ketus. Kalta geležis paprastai turi pluoštinę struktūrą. Anglinis plienas yra geležies lydinys su anglimi ir nedideliais kiekiais S, Si, Mn ir P. Legiruotasis plienas yra anglinis plienas, kuriame yra priedų, tokių kaip chromas, nikelis, vanadis ir kt. Geležis yra pigiausia, gausiausia ir dauguma naudojami visi metalai.

Įvairūs geležies faktai

• Geležis yra 4 vieta gausus elementas žemės plutoje. Manoma, kad Žemės šerdį daugiausia sudaro geležis.
• Gryna geležis yra chemiškai reaktyvi ir greitai rūdija, ypač drėgname ore arba aukštesnėje temperatūroje.
• Yra keturi geležies alotropai, žinomi kaip „feritai“. Jie žymimi α-, β-, γ- ir δ-, kurių perėjimo taškai yra 770, 928 ir 1530 °C. α- ir β-feritai turi tą pačią kristalinę struktūrą, bet kai α- forma tampa β-forma, magnetizmas išnyksta.
• Labiausiai paplitusi geležies rūda yra hematitas (Fe_duO₃dažniausiai). Geležis taip pat randama magnetite (Fe₃O₄) ir takonitas (nuosėdinė uoliena, kurioje daugiau nei 15 % geležies, sumaišytos su kvarcu).
• Trys daugiausia geležies kasančios šalys yra Ukraina, Rusija ir Kinija. Kinija, Australija ir Brazilija pirmauja pasaulyje pagal geležies gamybą.
• Nustatyta, kad daugelyje meteoritų yra daug geležies.
• Geležis randama saulėje ir kitose žvaigždėse.
• Geležis yra būtinas mineralas sveikatai, tačiau per didelis geležies kiekis yra labai toksiškas. Nemokama geležis kraujyje reaguoja su peroksidais, sudarydami laisvuosius radikalus, kurie pažeidžia DNR, baltymus, lipidus ir kitus ląstelių komponentus, sukeldami ligas ir kartais mirtį. 20 miligramų geležies kilograme kūno svorio yra toksiška, o 60 miligramų kilograme yra mirtina.
• Geležis yra būtina smegenų vystymuisi. Vaikai, turintys geležies trūkumą, turi mažesnį gebėjimą mokytis.
• Geležis dega aukso spalva liepsnos bandyme .
• Geležis naudojama fejerverkams kibirkštims kurti. Kibirkščių spalva priklausys nuo lygintuvo temperatūros.

Šaltiniai

• CRC chemijos ir fizikos vadovas (89 leidimas), Nacionalinis standartų ir technologijos institutas , Cheminių elementų ir jų atradėjų kilmės istorija, Normanas E. Holdenas 2001 m.