[Właściwości] [Otrzymywanie] [Związki] [Izotopy]

Najpospolitsza struktura krystaliczna pierwiastka
Nazwa Żelazo
Nazwa łacińska ferrum
Symbol Fe
Liczba atomowa 26
Masa atomowa 55,847
Temperatura topnienia 1535°C
Temperatura wrzenia 2750°C
Gęstość względna 7,873 (20°C)
Stopnie utlenienia II,III
Konfiguracja elektronowa [Ar]3d64s2


_____Żelazo to pierwiastek pospolity. Należy do pierwiastków najbardziej rozpowszechnionych we Wszechświecie i zajmuje czwarte miejsce, jeżeli chodzi o zawartość w skorupie ziemskiej. Dwa związki żelaza należą do najpospolitszych związków na Ziemi.
_____Żelazo jest metalem najpospolitszym, najtańszym i najbardziej użytecznym praktycznie. Stopione żelazo rozpuszcza węgiel, tworząc powszechnie znaną stal, najważniejszy metal konstrukcyjny; robi się z niej zarówno śruby i nakrętki, jak i szkielety konstrukcji wieżowców.

Właściwości

_____Żelazo to dość ciężki, niezbyt twardy, kowalny i ciągliwy metal. W stanie czystym ma barwę srebrzystobiałą. Jedną z najbardziej charakterystycznych cech żelaza jest jego ferromagnetyzm - zdolność do silnego i trwałego magnesowania się w polu magnetycznym. Żelazo należy do grupy VIIIB (8) układu okresowego. Metale tej grupy mają dwie niekompletne powłoki elektronowe.
_____Żelazo ma cztery odmiany alotropowe. Najbardziej znana odmiana alfa trwała w temperaturze pokojowej. W temperaturze przekraczającej 770°C odmiana alfa przekształca się w odmianę beta. W wyniku tej przemiany żelazo traci swe właściwości magnetyczne. Przejścia w odmiany gamma i delta następują w temperaturach 928 i 1530°C.

Otrzymywanie

_____Na skalę przemysłową otrzymuje się żelazo z takich rud jak hematyt (Fe2O3) i magnetyt (Fe3O4). Rudy te redukuje się przez ogrzewanie ich z koksem w wielkim piecu.

Związki

_____Żelazo tworzy związki na dwch stopniach utlenienia: II i III. Odpowiadają temu jony: Fe2+ i Fe3+:
Tlenek żelaza (II), FeOFe2+ + O2- ---> FeO
Tlenek żelaza (III), Fe2O32Fe2++3O2- ---> Fe2O3
_____W obecności powietrza i wilgoci żelazo i większość jego stopów ulega korozji. Często spotykana czerwonobrunatna warstwa na powierzchni żelaza, zwana rdzą, to mieszanina uwodnionych tlenków żelaza, o przybliżonym wzorze Fe2O3*xH2O.
_____Istnieją dwa chlorki żelaza: chlorek żelaza (II) i chlorek żelaza (III); ich dawniej stosowane nazwy to odpowiednio: chlorek żelazawy (FeCl2) i chlorek żelazowy (FeCl3).

Izotopy

W przyrodzie występuje głównie żelazo-56 i niewielkie ilości izotopów 54, 57 i 58. Są to trwałe izotopy niepromieniotwórcze. Pozostałe izotopy są sztuczne i promieniotwórcze.
IzotopRozpowszechnienie
w przyrodzie
Okres
połowicznego
zaniku
Typ
rozpadu
49Fe_____80msß+
51Fe_____250msß+
52mFe_____46sß+
52Fe_____8,28hß+, w. e.
53mFe_____2,54si. t.
53Fe_____8,51minß+
54Fe5,8%__________
55Fe_____2,7 latw. e.
56Fe91,72%__________
57Fe2,2%__________
58Fe0,28%__________
59Fe_____44,5 dniß-
60Fe_____105 latß-
61Fe_____6minß-
62Fe_____68sß-
63Fe_____4,9sß-

[Właściwości] [Otrzymywanie] [Związki] [Izotopy]