Železo: struktura atoma, shema in primeri. Elektronska struktura železovega atoma

Razmislite o elektronski strukturi atoma železa in o njegovi lokaciji v periodični tabeli. Razkrivamo osnovne fizikalne in kemijske lastnosti tega elementa, področje uporabe.

Položaj v PS

Iron je d-element skupine 8 (pomožna podskupina). Ima 26 rednih števil, relativna atomska masa je 56, njen atom vsebuje 26 protonov, 26 elektronov in 30 nevtronov. Ta kovina ima povprečno kemično aktivnost, kaže na zmanjšanje lastnosti. Značilne stopnje oksidacije: +2, +3.

Značilnosti strukture atoma

Kaj je elektronsko? diagram atomske strukture železo? Če upoštevamo razporeditev elektronov nad nivoji energije, dobimo naslednjo različico:

2e-8e-14e-2e. Takšna struktura elektronske lupine železovega atoma kaže njegovo lokacijo v podskupini, potrjuje pripadnost g-družini elementov.

Biti v naravi

Železo je eden najpogostejših kemičnih elementov v naravi. V zemeljski skorji je njegov odstotek okoli 5,1%. V večjem številu v črevesju našega planeta so samo trije elementi: silicij, aluminij, kisik.

Železove rude najdemo v različnih regijah Zemlje. Alkemci so našli spojine te kovine v tleh. Pri proizvodnji železa je izbrana ruda, katere vsebnost presega 30 odstotkov.

V magnetni železovi rudi vsebuje približno sedemdeset in dva odstotka kovin. Glavne nanotehnosti magnetita se nahajajo v Kurskovi magnetni anomaliji, pa tudi na južnem Uralu. V krvi odstotek železa doseže 65 odstotkov. Hematite je bil odkrit v okrožju Krivoy Rog.

Pomen za rastline in živali

Kakšno vlogo igra železo v živih organizmih? Struktura atoma pojasnjuje njene redukcijske lastnosti. Ta kemični element je del hemoglobina, kar ima značilno rdečo barvo. Približno tri grami čistega železa, ki je večinoma vključen v hemoglobin, se nahaja v telesu odraslega. Glavni namen je prenos tkiv iz pljučnega aktivnega kisika ter proizvodnja nastalega ogljikovega dioksida.

Ta kovina in rastline so potrebni. Kot del citoplazme aktivno sodeluje v procesih fotosinteze. Če rastlini manjka železo, so listi bele barve. Z minimalnim zgornjim prelivom z železnimi solmi listi rastlin postanejo zeleni.

Fizične lastnosti

Razmislili smo o strukturi železovega atoma. Vezje potrjuje prisotnost kovinskega sijaja (valenčni elektroni) v tem elementu. Srebrno bela kovina ima precej visoko tališče (1539 stopinj Celzija). Zaradi dobre plastike je ta kovina zlahka predmet valjanja, žigosanja, kovanja.

Zmožnost za magnetizacijo in razmagnetenje, značilnost železa, je bila odlična snov za izdelavo jeder močnih elektromagnetov v različnih aparatih in električnih strojih.

Kako aktivna je železo? Struktura atoma kaže prisotnost na zunanji ravni dveh elektronov, ki se bo dal v teku kemične reakcije. Za povečanje trdote in trdnosti se izvaja dodatno valjanje in utrjevanje kovine. Takšnim procesom ne spremlja sprememba strukture atoma.

Sorte železa

Elektronska struktura atoma železa, katere shema je obravnavana zgoraj, pojasnjuje njegove kemične lastnosti. V tehnično čisti kovini, ki je nizkoogljično jeklo, je glavna sestavina železo. Kot nečistote je bilo ugotovljeno okoli 0,04 odstotka ogljika, prisotni so tudi fosfor, dušik in žveplo.

Chemically čisto železo v svojih zunanjih parametrih je podobno kot platina. Poveča odpornost na korozijske procese, je odporna proti kislinam. Ob najmanjšem vnosu nečistoč v čisto kovino izginejo njegove edinstvene lastnosti.

Možnosti za pridobitev

Struktura atomov aluminija in železa označuje pripadnost amfoternega aluminija do glavne podskupine, možnost uporabe v procesu ločevanja železa iz njegovih oksidov. Aluminometrija, izvedena pri povišani temperaturi, omogoča ločevanje čistega kovine iz naravnih rud. Poleg aluminija, kot močna reducenta, vodik, oksid ogljik (2), premog.

Značilnosti kemijskih lastnosti

Katere kemične lastnosti ima železo? Struktura atoma pojasnjuje svojo restavrativno aktivnost. Za železo je značilno oblikovanje dveh vrst spojin z oksidacijskimi stanji +2, +3.

V vlažnem zraku se pojavi proces rjavenja (korozije) kovine, kar ima za posledico tvorbo železovega hidroksida (3). S kisikom segreva železna žica reagira s pojavom črnega praška železovega oksida (2,3), imenovane železne lestvice.

Pri visokih temperaturah lahko kovina reagira z vodno paro, da tvori mešan oksid. Proces spremlja razvoj vodika.

Reakcija z nemetali se zgodi le, če so začetne komponente predhodno segreti.

Železo lahko raztopimo v razredčenih žveplovih ali klorovodikovih kislinah brez predhodnega segrevanja zmesi. Koncentrirane žveplove in klorovodikove kisline pasivirajo to kovino.

Katere druge kemične lastnosti ima železo? Struktura atoma tega elementa označuje njegovo povprečno aktivnost. To potrjuje lokacija železa do vodika (H2) v vrsti napetosti. Posledično lahko iz soli odstrani vse kovine, ki se nahajajo desno od serije Beketov. Tako se pri reakciji z bakrom (2) kloridom, izvedenim ob segrevanju, izolira čist baker in dobimo raztopino železovega klorida (2).

Aplikacije

Glavni del vsega železa se uporablja pri proizvodnji litega železa in jekla. V litem železu je odstotek ogljika 3-4 odstotka, v jeklu - ne več kot 1,4 odstotka. Ta nekovina opravlja funkcijo elementa, ki poveča trdnost sklepa. Poleg tega pozitivno vpliva na korozijske lastnosti zlitin, povečuje odpornost materiala na povišano temperaturo.

Dodatki vanadija so potrebni za izboljšanje mehanske trdnosti jekla. Krom poveča odpornost proti agresivnim kemikalijam.

Ferromagnetne lastnosti tega kemijskega elementa so ga poiskale v industrijskih obratih, ki vključujejo elektromagneti. Poleg tega je železo našel svojo uporabo v industriji spominekov. Na podlagi tega so izdelani različni spominki, na primer barvni magneti na hladilniku.

Moč in duktilnost omogočata uporabo kovine za izdelavo oklepa, različnih orožij.

Železov klorid (3) se uporablja za čiščenje vode iz nečistoč. V medicini je 26 elementov periodični sistem Mendelejeva uporabljajo pri zdravljenju bolezni, kot je anemija. V primeru pomanjkanja rdečih krvnih celic obstaja hitra utrujenost, koža pridobi nenaravno bledo barvo. Pripravki železa pomagajo odpraviti podoben problem, da bi telo vrnili v polnopravno dejavnost. Posebno pomembno je železo za delovanje ščitnice, jeter. Da bi se izognili resnim težavam v človeškem telesu, je dovolj, da dnevno porabimo približno 20 mg tega kovine.