|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dane ogólne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nazwa, symbol, l.a.* | Żelazo, Fe, 26 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Własności metaliczne | metal przejściowy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupa, okres, blok | 8 (VIIIB), 4, d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gęstość, twardość | 7874 kg/m³, 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd |  |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kolor | srebrzystobiały | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Własności atomowe | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atomowa | 55,845 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Promień atomowy (obl.) | 140 (156) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Promień kowalencyjny | 125 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Promień van der Waalsa | bd | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Konfiguracja elektronowa | [Ar]3d64s² | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| e- na poziom energetyczny | 2, 8, 14, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stopień utlenienia | 2, 3, 4, 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Własności kwasowe tlenków | amfoteryczne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Struktura krystaliczna | regularna przestrzennie centrowana |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Własności fizyczne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stan skupienia | stały | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura topnienia | 1808 K (1535 °C) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura wrzenia | 3023 K (2750°C) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura Curie | 1043 K (770°C) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Objętość molowa | 7,09×10-6 m³/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ciepło parowania | 349,6 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ciepło topnienia | 13,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ciśnienie pary nasyconej | 7,05 Pa (1808 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Prędkość dźwięku | 4910 m/s (293,15 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pozostałe dane | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektroujemność | 1,83 (Pauling) 1,64 (Allred) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ciepło właściwe | 440 J/(kg*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Przewodność właściwa | 9,93×106 S/m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Przewodność cieplna | 80,2 W/(m*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| I Potencjał jonizacyjny | 762,5 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| II Potencjał jonizacyjny | 1561,9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| III Potencjał jonizacyjny | 2957 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| IV Potencjał jonizacyjny | 5290 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Najbardziej stabilne izotopy* |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| *Wyjaśnienie skrótów: l.a.=liczba atomowa wyst.=występowanie w przyrodzie, o.p.r.=okres połowicznego rozpadu, s.r.=sposób rozpadu, e.r.=energia rozpadu, p.r.=produkt rozpadu, w.e.=wychwyt elektronu |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Żelazo (Fe, łac. ferrum) – metal z VIII grupy pobocznej.
Posiada 25 izotopów z przedziału mas 45 - 69. Trwałe są izotopy 54, 56, 57 i 58. Najwięcej jest izotopu 56 (92%).
Spis treści |
[edytuj] Występowanie w skorupie ziemskiej
Występuje w skorupie ziemskiej w ilości ok. 6% w minerałach takich jak np.:
- czerwony hematyt (Fe2O3),
- czarny magnetyt (Fe3O4),
- syderyt (FeCO3),
- limonit,
- getyt (FeO(OH),
- piryt (FeS2)
- arsenopiryt (FeAsS)
- żelazo rodzime (Fe)
- i wiele innych.
W wydobyciu rud żelaza w 2003 roku, wynoszącym ogółem ok. 1 mld ton, przodowały: Chiny (240 mln ton), Brazylia (215 mln ton), Australia (ok. 190 mln ton), Rosja (90 mln ton) i Indie (80 mln ton).
W Polsce zasobów żelaza w okolicach Suwałk nie wydobywa się w związku z groźbą zaistnienia katastrofy ekologicznej oraz z uwagi na głębokie położenie złóż.
Żelazo znane było już cywilizacjom starożytnym.
Oprócz minerałów, duże znaczenie technologiczne mają karbonylkowe kompleksy żelaza, które otrzymuje się z chlorków żelaza i które są katalizatorami licznych reakcji organicznych. Żółty chlorek żelaza(II) o kwaskowym smaku, jest podawany przy niedokrwistości.
[edytuj] Znaczenie biologiczne żelaza
Pierwiastek ten jest mikroelementem. Znajduje się w wielu ważnych białkach: hemoglobinie, mioglobinie, w tym też w centrach aktywnych licznych enzymów takich jak: katalaza, peroksydazy oraz cytochromy. Ponieważ zapotrzebowanie na żelazo jest zmienne i zależy od wieku, płci i stanu organizmu, norma dobowego spożycia waha się w dość dużych granicach. U osób dorosłych: od 10 mg/dobę u mężczyzn, do 20 mg u kobiet, z zastrzeżeniem że w okresie ciąży i karmienia powinno to być ok. 30 mg/dobę. Chociaż organizm ma dość dobrze rozwinięte mechanizmy regulacyjne, w niektórych sytuacjach może dojść do schorzenia nazywanego hemochromatozą, związanego z nadmiarem żelaza w organizmie. Duże ilości soli żelaza(II) są toksyczne. Sole żelaza(III-VI) są nieszkodliwe, ponieważ się nie wchłaniają.
Prawidłowe stężenie żelaza w surowicy krwi[1]:
- wartość średnia
- mężczyźni 21,8 μmol/L, 120 μg/dL
- kobiety 18,5 μmol/L, 100 μg/dL
- wartość skrajna
- mężczyźni 17,7 - 35,9 μmol/L, 90 - 200 μg/dL
- kobiety 11,1 - 30,1 μmol/L, 60 - 170 μg/dL
Żelazo wchłania się w dwunastnicy i jelicie cienkim w postaci Fe2+. Po wchłonięciu wiązane jest przez apoferrytynę w błonie śluzowej przewodu pokarmowego. Powstaje ferrytyna, a żelazo znajduje się wtedy na +3 stopniu utlenienia. We krwi transportowane jest przez transferynę. Magazynowane jest w wątrobie również w postaci ferrytyny.
Niedobór spotyka się w stanach zwiększonego zapotrzebowania, zaburzeń wchłaniania lub zwiększonej utraty żelaza. W takim przypadku może wystąpić niedokrwistość. Należy wprowadzić suplementację preparatami żelaza. Powinno się stosować ją m.in: u osób po zabiegach operacyjnych z dużą utratą krwi, u osób z krwawieniami z przewodu pokarmowego, z dróg rodnych, kobiet ciężarnych, karmiących, przy obfitych menstruacjach, u wcześniaków, u dzieci po konflikcie serologicznym, u osób z zaburzeniami wchłaniania żelaza.
[edytuj] Znaczenie w botanice
Niedobór żelaza u roślin powoduje zakłócenia przebiegu fotosyntezy i chlorozę młodych liści.
[edytuj] Formy występowania
Czyste żelazo jest lśniącym, srebrzystym i miękkim metalem, który ulega łatwo korozji. Od wieków jest stosowane w formie stopów z węglem zwanym żeliwem i stalą oraz stopów z manganem, chromem, molibdenem, wanadem i wieloma innymi (są to tzw. stale stopowe).
Żelazo występuje w dwóch odmianach alotropowych:
- żelazo α - w zakresie wysokotemperaturowym oznaczana niekiedy α lub α(δ).
- żelazo γ
Żelazo α należy do materiałów posiadających własności ferromagnetyczne.
Przemiana alotropowa żelaza α w żelazo γ zachodzi w temperaturze 910°C.
Przemiana alotropowa żelaza γ w żelazo α(δ) zachodzi w temperaturze 1400°C.
Przypisy
- ↑ "Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej" pod red. prof. dr. hab. med. Władysława Z. Traczyka, prof. dr. hab. med. Andrzeja Trzebskiego; Wyd. III zmienione i uzupełnione.
[edytuj] Zobacz też
(Ac) aktyn · (Am) ameryk · (Sb) antymon · (Ar) argon · (As) arsen · (At) astat · (N) azot · (Ba) bar · (Bk) berkel · (Be) beryl · (Bi) bizmut · (Bh) bohr · (B) bor · (Br) brom · (Ce) cer · (Cs) cez · (Cl) chlor · (Cr) chrom · (Sn) cyna · (Zn) cynk · (Zr) cyrkon · (Ds) darmsztadt · (Db) dubn · (Dy) dysproz · (Es) einstein · (Er) erb · (Eu) europ · (Fm) ferm · (F) fluor · (P) fosfor · (Fr) frans · (Gd) gadolin · (Ga) gal · (Ge) german · (Al) glin · (Hf) hafn · (Hs) has · (He) hel · (Ho) holm · (In) ind · (Ir) iryd · (Yb) iterb · (Y) itr · (I) jod · (Cd) kadm · (Cf) kaliforn · (Cm) kiur · (Co) kobalt · (Kr) krypton · (Si) krzem · (Xe) ksenon · (La) lantan · (Li) lit · (Lr) lorens · (Lu) lutet · (Mg) magnez · (Mn) mangan · (Mt) meitner · (Md) mendelew · (Cu) miedź · (Mo) molibden · (Nd) neodym · (Ne) neon · (Np) neptun · (Ni) nikiel · (Nb) niob · (No) nobel · (Pb) ołów · (Os) osm · (Pd) pallad · (Pt) platyna · (Pu) pluton · (Po) polon · (K) potas · (Pr) prazeodym · (Pm) promet · (Pa) protaktyn · (Ra) rad · (Rn) radon · (Re) ren · (Rh) rod · (Rg) roentgen · (Hg) rtęć · (Rb) rubid · (Ru) ruten · (Rf) rutherford · (Sm) samar · (Sg) seaborg · (Se) selen · (S) siarka · (Sc) skand · (Na) sód · (Ag) srebro · (Sr) stront · (Tl) tal · (Ta) tantal · (Tc) technet · (Te) tellur · (Tb) terb · (O) tlen · (Th) tor · (Tm) tul · (Ti) tytan · (Uub) ununbium · (Uuh) ununhexium · (Uuo) ununoctium · (Uup) ununpentium · (Uuq) ununquadium · (Uut) ununtrium · (U) uran · (V) wanad · (Ca) wapń · (C) węgiel · (H) wodór · (W) wolfram · (Au) złoto · (Fe) żelazo
Pierwiastki niezsyntezowane: (Uus) ununseptium · (Uue) ununennium · (Ubn) unbinilium · (Ubu) unbiunium · (Ubb) unbibium · (Ubt) unbitrium · (Ubq) unbiquadium · (Ubp) unbipentium · (Ubh) unbihexium (Ubs) unbiseptium