Żelazo (symbol – Fe) jest pierwiastkiem chemicznym, metalem, leżącym w IV okresie i VIII grupie pobocznej układu okresowego, należy więc do grupy metali przejściowych (bloku d). Żelazo ma liczbę atomową równą 26 i masę atomową równą 55,85 u. Pierwiastek ten może występować na 9 stopniach utlenienia - −II, −I, 0, I, II, III, IV, V, VI (najczęściej na II i III). Żelazo posiada 25 izotopów o masach atomowych od 45 do 69 u. Najpowszechniejszy izotopem jest 56Fe (91,72%).
Symbol | Fe |
Nazwa w jęz. angielskim | iron |
Nazwa w jęz. łacińskim | ferrum |
Stan skupienia (w warunkach standardowych) | ciało stałe |
Charakter chemiczny | metal |
Liczba atomowa | 26 |
Masa atomowa [u] | 55,845(2) |
Numer grupy, okres, blok energetyczny | VII, IV, d |
Stopnie utlenienia | −II, −I, 0, I, II, III, IV, V, VI |
Konfiguracja elektronowa uproszczona | [Ar]3d64s2 |
Zapełnienie powłok elektronowych | 2, 8, 14, 2 |
Elektroujemność wg Paulinga | 1,83 |
Temperatura topnienia [oC] | 1538 |
Temperatura wrzenia [oC] | 2861 |
Ciepło właściwe [J/(kg•K)] | 449 |
Gęstość [kg/m3] | 7874 |
Właściwości fizyko-chemiczne
Żelazo w warunkach standardowych (tj. temp. - 273,15K, ciśnienie - 105Pa) ma postać metalicznego ciała stałego o lśniącym, srebrnym kolorze i o gęstości 7874kg/m3. Jego temperatura topnienia wynosi 1538 ºC a wrzenia 2861ºC.
Żelazo bardzo łatwo reaguje z tlenem i wodą (utlenia się), dając tlenki żelaza tj. powszechne znaną rdzę. Tlenki żelaza wykazują właściwości amfoteryczne, tzn. mają zdolność do reagowania z kwasami jak i zasadami.
Występowanie w przyrodzie
Żelazo stanowi większość wewnętrznego i zewnętrznego jądra Ziemi i jest czwartym najczęściej występującym pierwiastkiem skorupy ziemskie, chociaż rzadko spotyka się je w czystej formie (czyste żelazo jest składnikiem meteorów). Skałami, zbudowanymi ze związków żelaza są m.in. hematyt, magnetyt, limonit i piryt.
Wydobycie
Rocznie wydobycie rud żelaza liczone jest w miliardach ton. W 2017 r. wyniosło 2,4 mld ton, z czego 800 mln ton wydobyto w samej Australii. Znaczne ilości żelaza pozyskuje się równie w Chinach, Brazylii czy Indiach. W Polsce złoża żelaza występują w pobliżu Suwałk, lecz ze względu na ochronę środowiska nie są one wykorzystywane.
Zastosowanie i znaczenie
Z powodu powszechności występowania już w czasach prehistorycznych żelazo było wykorzystywane do tworzenia narzędzi (najstarsze odkryte żelazne przedmioty datowane są na 4 tysiąclecie p.n.e.). Najczęściej w postaci stopów z węglem tj. stali lub żeliwa. Żelazo nadal jest ważnym surowcem w przemyśle metalurgicznym. Ze względu na niski koszt i dużą wytrzymałość jego stopy są wykorzystywane do budowy elementów konstrukcyjnych budynków, samochodów, statków i wielu innych.
Żelazo spełnia również ważne role w świecie organizmów żywych. Jest składnikiem wielu białek m.in. hemoglobiny, mioglobiny czy enzymów łańcucha oddechowego. Jest ważnym mikroelementem. U zwierząt jego niedobór może prowadzić do niedokrwistości, u roślin zaburza przebieg fotosyntezy.
Żelazo Wasze opinie
Żelazo i tyle