Железо (Fe)
Переходный металлТвёрдое тело
Стандартная относительная атомная масса
55,845 uЭлектронная конфигурация
[Ar] 4s2 3d6Температура плавления
1537,85 °CТемпература кипения
2860,85 °CПлотность
7874 kg/m³Степени окисления
−4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7Электроотрицательность (по Полингу)
1,83Энергия ионизации (1-я)
7,902468 eVГод открытия
Нет данныхАтомный радиус
140 pmПодробные сведения
Железо — это переходный металл первого ряда и один из центральных элементов технологии и биологии. Оно образует прочные, пригодные для обработки сплавы, особенно с углеродом, и обладает доступной окислительно-восстановительной химией Fe²⁺ и Fe³⁺. В материалах Земли оно является важной составной частью ядра, минералов мантии и многих руд. Его магнитное поведение и способность связывать малые молекулы в металлопротеинах придают ему значение, выходящее за рамки использования в качестве конструкционного металла.
Чистый металл очень химически активен и быстро корродирует, особенно во влажном воздухе или при повышенных температурах. Он имеет четыре аллотропные формы, или ферриты, известные как альфа-, бета-, гамма- и омега-формы, с точками превращения при 700, 928 и 1530C. Альфа-форма магнитна, но при переходе в бета-форму магнетизм исчезает, хотя решётка остаётся неизменной. Связи между этими формами своеобразны. Чугун представляет собой сплав, содержащий около 3 процентов углерода с различными количествами серы, кремния, марганца и фосфора.
Железо твёрдое, хрупкое, довольно легкоплавкое и используется для получения других сплавов, включая сталь. Кованое железо содержит лишь несколько десятых процента углерода, оно прочное, ковкое, менее легкоплавкое и обычно имеет «волокнистую» структуру.
Углеродистая сталь — это сплав железа с небольшими количествами Mn, S, P и Si. Легированные стали — это углеродистые стали с другими добавками, такими как никель, хром, ванадий и т. д. Железо — дешёвый, распространённый, полезный и важный металл.
Название происходит от англосаксонского iron неизвестного происхождения. Элемент известен с доисторических времен. Символ Fe происходит от латинского ferrum, означающего «твердость». Интересно отметить, что для образования 56Fe требуется больше энергии, чем для любого другого нуклида. Следовательно, это конечный продукт звездного ядерного синтеза.
Археологические данные свидетельствуют, что люди используют железо по меньшей мере 5000 лет. Железо является самым дешевым и одним из самых распространенных из всех металлов, составляя почти 5,6% земной коры и почти всю земную ядро. Железо в основном получают из минералов гематита (Fe2O3) и магнетита (Fe3O4). Минералы таконит, лимонит (FeO(OH)·nH2O) и сидерит (FeCO3) являются другими важными источниками.
Латинское ferrum. Железо использовалось в доисторические времена:
▸ Железо многократно упоминается в Ветхом Завете Библии.
▸ Примечательная железная колонна, датируемая приблизительно 400 годом н. э., до сих пор стоит в Дели, Индия. Этот сплошной стержень из кованого железа имеет высоту около 7 1/4 м и диаметр 40 см. Коррозия колонны была минимальной, хотя с момента ее создания она подвергалась воздействию погодных условий.
Чистое железо — блестящий серебристо-серый металл, который тускнеет во влажном воздухе. В обычных условиях оно твёрдое, плотное, ковкое и ферромагнитное. Коммерческое железо обычно содержит углерод и другие примеси, которые сильно влияют на твёрдость, коррозию и цвет поверхности.
Большая часть железа используется в виде стали или чугуна, а не в виде чистого элемента. Углеродистые стали, нержавеющие стали и легированные стали применяются в зданиях, транспортных средствах, машинах, инструментах, трубопроводах, рельсах, судах и электрическом оборудовании. Кованое железо исторически было важно для ворот, цепей и конструкционных работ, но сегодня является специализированным материалом. Мелкодисперсное железо используется в некоторых химических восстановительных процессах и в порошковой металлургии, а железные сердечники и пакеты пластин по-прежнему важны в магнитных устройствах.
Огромные количества железа используют для изготовления стали — сплава железа и углерода. Сталь обычно содержит от 0,3% до 1,5% углерода в зависимости от требуемых характеристик. Добавление других элементов может придавать стали другие полезные свойства. Небольшие количества хрома повышают долговечность и предотвращают ржавление (нержавеющая сталь); никель повышает долговечность и устойчивость к нагреву и кислотам; марганец повышает прочность и износостойкость; молибден повышает прочность и устойчивость к нагреву; вольфрам сохраняет твердость при высоких температурах; а ванадий повышает прочность и упругость. Из стали делают скрепки, небоскребы и все, что между ними.
Помимо того, что железо помогает строить окружающий нас мир, оно помогает сохранять жизнь растений и животных. Железо играет роль в образовании хлорофилла у растений и является важнейшей частью гемоглобина — вещества, которое переносит кислород в эритроцитах. Сульфат железа (FeSO4) используют для лечения болезни крови анемии.
Железо является жизненно важным компонентом растительной и животной жизни и выполняет функцию переносчика кислорода в гемоглобине.
Таконит приобретает все большее значение как коммерческая руда. Чистый металл в торговле встречается нечасто, но обычно бывает легирован углеродом или другими металлами.
Изотопы в биологии
Природное железо, обогащённое его наименее распространёнными стабильными изотопами 57Fe и 58Fe, используется как трассер в исследованиях на людях для оценки абсорбции, выведения, распределения и утилизации железа в фундаментальных и прикладных исследованиях [108] World Nuclear Association. Radioisotopes in Industry: Industrial Uses of Radioisotopes, World Nuclear Association (2014), Feb. 24; http://www.world-nuclear.org/info/inf56.html., [109] Australian Government, Australian Nuclear Science and Technology Organisation (Ansto). [Radioisotopes]:/their Role in Society Today/, Australian Government, Australian Nuclear Science and Technology Organisation (Ansto) (2014), Feb. 24; http://www.ansto.gov.au/__data/assets/pdf_file/0018/3564/Radioisotopes.pdf., [110] AUS-e-TUTE for Astute Science Students. Chemistry Tutorial: Summary of Radioactive Particles, Isotopes, Properties and Uses, AUS-e-TUTE for Astute Science Students (2014), Feb. 24; http://www.ausetute.com.au/nuclesum.html., [214] Z. Chen, I. J. Griffin, L. M. Plumlee, S. A. Abrams. J. Nutr.135, 1790 (2005)., [215] S. A. Abrams. Am. J. Clin. Nutr.70, 955 (1999)., [216] N. Dauphas, O. Rouxel. Mass Spectrom. Rev.25, 515 (2006).. Два радиоизотопа, 55Fe и 59Fe, имеют достаточно длительные периоды полураспада — 2,75 года и 44,5 дня соответственно — чтобы использоваться в качестве трассеров, но потенциальные риски для здоровья и окружающей среды ограничивают их применение диагностическими задачами в клинической практике (т. е. при нарушениях кроветворения и обмена железа) [110] AUS-e-TUTE for Astute Science Students. Chemistry Tutorial: Summary of Radioactive Particles, Isotopes, Properties and Uses, AUS-e-TUTE for Astute Science Students (2014), Feb. 24; http://www.ausetute.com.au/nuclesum.html., [215] S. A. Abrams. Am. J. Clin. Nutr.70, 955 (1999)., [216] N. Dauphas, O. Rouxel. Mass Spectrom. Rev.25, 515 (2006)..
Изотопы в науках о Земле/планетах
60Fe — это вымерший радионуклид с периодом полураспада 2,6×106 лет, который полностью распался до 60Ni со времени образования Солнечной системы. Распределение продукта (радиогенного) 60Ni в внеземных материалах, таких как метеориты, использовалось для получения сведений о ранней истории Солнечной системы [216] N. Dauphas, O. Rouxel. Mass Spectrom. Rev.25, 515 (2006).. Поскольку молекулы, атомы и ионы стабильных изотопов железа обладают несколько различными физическими и химическими свойствами, они обычно фракционируются в ходе физических, химических и биологических процессов, что приводит к вариациям изотопных распространённостей и атомных масс. В природных земных материалах наблюдаются измеримые вариации изотопной распространённости железа (рис. IUPAC.26.1). Небольшие вариации стабильного изотопного состава железа, вызванные физическими и химическими процессами изотопного фракционирования, использовались для изучения процессов массопереноса в природе и химических равновесий [17] T. B. Coplen, J. A. Hopple, J. K. Böhlke, H. S. Peiser, S. E. Rieder, H. R. Krouse, K. J. R. Rosman, T. Ding, R. D. Vocke, K. Revesz, A. Lamberty, P. D. P. Taylor, P. D. Bièvre. United States Geological Survey Water-Resources Investigations Report, 01-4222, (2002)., [216] N. Dauphas, O. Rouxel. Mass Spectrom. Rev.25, 515 (2006)., [217] United States Geological Survey. Resources on Isotopes-Periodic Table-Iron, United States Geological Survey (2014), Feb. 25; http://wwwrcamnl.wr.usgs.gov/isoig/period/fe_iig.html..
Изотопы в промышленности
55Fe — это бета-излучающий нуклид, который служит источником электронов вместе с 63Ni (с периодом полураспада 99 лет) в детекторах захвата электронов. Детекторы захвата электронов используются как толщиномеры или как детекторы органических аналитов в газовой хроматографии [218] P. Cassettea, T. Altzitzogloub, R. Brodac, R. Colléd, P. Dryake, P. de Felicef, E. Guntherg, J. M. Los Arcosh, G. Rateli, B. Simpsonj, F. Verrezen. Appl. Radiat. Isot.49, 1403 (1998)..
Изотопы в медицине
52Fe с периодом полураспада 8,3 ч испускает позитроны и используется в исследованиях с позитронно-эмиссионной томографией (PET). Его можно получать в циклотроне из стабильного 50Cr путём захвата альфа-частицы [99] World Nuclear Association. Radioisotopes in Medicine, World Nuclear Association (2014), Feb. 23; http://www.world-nuclear.org/info/inf55.html., [219] M. Bruehlmeier, K. L. Leenders, P. Vontobel, C. Calonder, A. Antonini, A. Weindl. J. Nucl. Med.41, 781 (2000)., [220] A. Agool, A. W. Glaudemans, H. H. Boersma, R. A. Dierckx, E. Vellenga, R. H. Slart. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging38, 166 (2011)..
Изотопы, используемые как источник радиоактивного изотопа(ов)
Стабильный 56Fe используется для производства радиоактивного 55Co (с периодом полураспада около 18 ч), являющегося эмиттером позитронов для PET-приложений, с использованием реакции 56Fe (p, 2n) 55Co [221] S. Spellerberg, P. Reimer, G. Blessing, H. H. Coenen, S. M. Qaim. Appl. Radiat. Isot.49, 1519 (1998)., [222] F. Haddad, L. Ferrer, A. Guertin, T. Carlier, N. Michel, J. Barbet, J. F. Chatal. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging35, 1377 (2008)..
Железо обычно встречается в степенях окисления +2 и +3, при этом взаимопревращение Fe²⁺ и Fe³⁺ является центральным для его химии в растворах и биологических системах. Важные оксиды включают магнетит (Fe₃O₄), гематит (Fe₂O₃) и вюстит (FeO), тогда как гидратированные оксиды железа и оксигидроксиды доминируют в ржавчине и многих почвах. Железо образует соли, такие как сульфат железа(II) (FeSO₄) и хлорид железа(III) (FeCl₃). Карбонильная химия включает пентакарбонил железа (Fe(CO)₅), а металлоорганическая химия представлена ферроценом (Fe(C₅H₅)₂).
See more information at the Iron compound page.
Металлическое железо не является высокотоксичным, а железо — необходимый нутриент, однако избыточное поступление или инъекция могут быть опасны. Железная пыль может раздражать легкие и является горючей в мелкодисперсном состоянии. Расплавленное железо создает серьезные термические опасности, а дым при обработке железа может содержать опасные оксиды или соединения легирующих металлов. Растворимые соли железа могут быть коррозионными или вредными в концентрированной форме, особенно для детей.
Железо широко распространено в горных породах, почвах, осадках и природных водах, где оно циркулирует между восстановленной формой Fe²⁺ и окисленной формой Fe³⁺ в зависимости от уровня кислорода, pH и микробной активности. Оксиды и оксигидроксиды железа связывают фосфат, мышьяк и многие микроэлементы, влияя на их подвижность. В некоторых океанических районах растворённое железо ограничивает рост фитопланктона. Выветривание, гидротермальные флюиды, добыча и коррозия все локально перераспределяют железо.
Железо имеет одну из крупнейших промышленных цепочек поставок среди всех элементов. Его получают главным образом добычей железных руд, таких как гематит и магнетит, при необходимости — их обогащением и восстановлением оксидов в доменных печах или процессах прямого восстановления перед сталеплавильным производством. Переработка лома развита очень хорошо, поскольку сталь можно многократно переплавлять, хотя важен контроль состава. Спрос связан со строительством, транспортом, производством и инфраструктурой, а замещение обычно ограничено там, где требуются низкая стоимость, прочность и доступность.
Железо является относительно распространённым элементом во Вселенной. Оно в значительном количестве встречается на Солнце и во многих типах звёзд. Его ядра очень устойчивы. Железо является основным компонентом класса метеоритов, известных как сидериты, и незначительным компонентом двух других классов метеоритов. Считается, что ядро Земли радиусом 2150 миль в основном состоит из железа с примерно 10 процентами растворённого водорода. По массе это четвёртый по распространённости элемент, составляющий земную кору.
Наиболее распространённой рудой является гематит, который часто встречается в виде чёрных песков вдоль берегов и русел ручьёв.
Железо космически широко распространено, поскольку ядра вблизи железа и никеля являются сильно связанными продуктами звёздного нуклеосинтеза. Оно образуется в массивных звёздах и рассеивается сверхновыми, с дополнительным вкладом взрывных звёздных событий. В каменистых планетах это основной плотный компонент; ядро Земли преимущественно состоит из железного сплава с никелем и более лёгкими элементами. Железные линии также важны в астрономической спектроскопии.
- Железо имеет несколько аллотропных модификаций; переход от объёмноцентрированной к гранецентрированной кубической структуре имеет центральное значение для термической обработки стали
- Нержавеющая сталь сопротивляется ржавлению, потому что хром образует защитную оксидную плёнку, а не потому, что в ней отсутствует железо.
- Метеоритное железо обрабатывалось некоторыми культурами до крупномасштабной выплавки земных руд.
- Гемоглобин использует железо для обратимого связывания O₂, обычно не окисляя его полностью.
- Пентакарбонил железа представляет собой летучую жидкость, несмотря на то что содержит переходный металл.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Атомный радиус (эмпирический)
- 140 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
- Ковалентный радиус
- 132 pm Сравнить Ковалентный радиус у всех элементов →
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 194 pm Сравнить Ван-дер-ваальсов радиус у всех элементов →
- Металлический радиус
- 117 pm Сравнить Металлический радиус у всех элементов →
- Плотность
- 7874 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
- Молярный объём
- 0,0071 L/mol
- Фаза при стандартных температуре и давлении
- Твёрдое вещество Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
- Температура плавления
- 1537,85 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
- Температура кипения
- 2860,85 °C Сравнить Температура кипения у всех элементов →
- Теплопроводность
- 80,4 Вт/(м·К) Сравнить Теплопроводность у всех элементов →
- Удельная теплоёмкость
- 0,449 Дж/(г·К) Сравнить Удельная теплоёмкость у всех элементов →
- Молярная теплоёмкость
- 25,1 Дж/(моль·К) Сравнить Молярная теплоёмкость у всех элементов →
- Кристаллическая структура
- Объёмно-центрированная кубическая Сравнить Кристаллическая структура у всех элементов →
Химические свойства
- Электроотрицательность (по Полингу)
- 1,83 Сравнить Электроотрицательность (по Полингу) у всех элементов →
- Электроотрицательность (по Аллену)
- 1,8
- Сродство к электрону
- 0,151 eV
- Энергия ионизации (1-я)
- 7,902468 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (2-я)
- 16,199266 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (3-я)
- 30,651106 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (4-я)
- 54,910189 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (5-я)
- 75,000258 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
- Степени окисления
- −4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
- Валентные электроны
- 8 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- [Ar] 4s2 3d6
Термодинамические свойства
- Критическая точка (температура)
- 9067 °C
- Теплота плавления
- 0,14313106 eV Сравнить Теплота плавления у всех элементов →
- Теплота испарения
- 3,523864 eV Сравнить Теплота испарения у всех элементов →
- Теплота сублимации
- 4,306369 eV
- Теплота атомизации
- 4,306369 eV
- Энтальпия атомизации
- 4,306369 eV
Ядерные свойства
- Протоны
- 26 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 30 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
- Известные изотопы
- 32 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
- Стабильные изотопы
- 4 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
- Наиболее стабильный изотоп
- Fe-56
Распространённость
- Содержание в земной коре
- 5,63e+4 мг/кг Сравнить Содержание в земной коре у всех элементов →
- Содержание в океане
- 0,002 мг/л Сравнить Содержание в океане у всех элементов →
Кристаллическая структура
- Параметр решётки a
- 287 pm
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 2, 8, 14, 2 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7439-89-6 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- Символ терма
- 5D4
- InChI
- InChI=1S/Fe
- Ключ InChI
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измеренные
Fe: 3d⁶ 4s²[Ar] 3d⁶ 4s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²Модель атома
Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.
Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.
Атомный отпечаток
Спектр излучения / поглощения
Распределение изотопов
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 54 Стабильный | 53,93960899 ± 0,00000053 | 5,8450% | Стабильный |
| 56 Стабильный | 55,93493633 ± 0,00000049 | 91,7540% | Стабильный |
| 57 Стабильный | 56,93539284 ± 0,00000049 | 2,1190% | Стабильный |
| 58 Стабильный | 57,93327443 ± 0,00000053 | 0,2820% | Стабильный |
Фаза / агрегатное состояние
Причина: на 1512,8 °C ниже температуры плавления (1537,85 °C)
Схематично, без соблюдения масштаба
Температуры фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия, необходимая для плавления 1 моль вещества при температуре плавления
Энергия, необходимая для испарения 1 моль вещества при температуре кипения
Энергия, необходимая для сублимации 1 моль вещества при температуре сублимации
Плотность
При стандартных условиях
При стандартных условиях
Расширенные данные
Атомные спектры
Показано 10 из 26. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Данные о спектральных линиях ?
| Ион | Заряд | Всего линий | Вероятности переходов | Обозначения уровней |
|---|---|---|---|---|
| Fe I | 0 | 10031 | 2542 | 9906 |
| Fe II | +1 | 14471 | 7293 | 14471 |
| Fe III | +2 | 4702 | 2361 | 4687 |
| Fe IV | +3 | 258 | 102 | 102 |
| Fe V | +4 | 2310 | 2018 | 2310 |
| Fe VI | +5 | 159 | 159 | 159 |
| Fe VII | +6 | 651 | 651 | 651 |
| Fe VIII | +7 | 92 | 63 | 92 |
| Fe IX | +8 | 56 | 14 | 56 |
| Fe X | +9 | 98 | 64 | 98 |
Данные об энергетических уровнях ?
| Ион | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Fe I | 0 | 847 |
| Fe II | +1 | 1028 |
| Fe III | +2 | 596 |
| Fe IV | +3 | 277 |
| Fe V | +4 | 332 |
| Fe VI | +5 | 94 |
| Fe VII | +6 | 210 |
| Fe VIII | +7 | 42 |
| Fe IX | +8 | 35 |
| Fe X | +9 | 65 |
Ионные радиусы
Показано 10 из 12.
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +2 | 4 | high | 63 пм |
| +2 | 4 | high | 64 пм |
| +2 | 6 | low | 61 пм |
| +2 | 6 | high | 78 пм |
| +2 | 8 | high | 92 пм |
| +3 | 4 | high | 49 пм |
| +3 | 5 | Нет данных | 57.99999999999999 пм |
| +3 | 6 | low | 55.00000000000001 пм |
| +3 | 6 | high | 64.5 пм |
| +3 | 8 | high | 78 пм |
Соединения
Изотопы (4)
Common iron is a mixture of four isotopes. Ten other isotopes are known to exist.
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада | Тип распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 54 Стабильный | 53,93960899 ± 0,00000053 | 5,8450% ± 0,0350% | Стабильный | stable | |
| 56 Стабильный | 55,93493633 ± 0,00000049 | 91,7540% ± 0,0360% | Стабильный | stable | |
| 57 Стабильный | 56,93539284 ± 0,00000049 | 2,1190% ± 0,0100% | Стабильный | stable | |
| 58 Стабильный | 57,93327443 ± 0,00000053 | 0,2820% ± 0,0040% | Стабильный | stable |
Спектральные линии
Показано 50 из 5034. По умолчанию показаны только спектральные линии с измеренной интенсивностью.
| Длина волны (нм) | Интенсивность | Степень ионизации | Тип | Переход | Точность | Источник | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 387.857282 нм | 1290000 | Fe I | emission | 3d6.4s2 a 5D → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 393.02964 нм | 1150000 | Fe I | emission | 3d6.4s2 a 5D → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 385.637115 нм | 1100000 | Fe I | emission | 3d6.4s2 a 5D → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 389.970707 нм | 1070000 | Fe I | emission | 3d6.4s2 a 5D → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 526.95366 нм | 1020000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 5F → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 382.444329 нм | 1000000 | Fe I | emission | 3d6.4s2 a 5D → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 392.291129 нм | 1000000 | Fe I | emission | 3d6.4s2 a 5D → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 404.581193 нм | 1000000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 649.49801 нм | 870000 | Fe I | emission | 3d6.4s2 a 3H → 3d7.(4F).4p z 5G* | Измеренная | NIST | |
| 406.359365 нм | 830000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 432.57616 нм | 830000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p z 3G* | Измеренная | NIST | |
| 440.47498 нм | 810000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p z 5G* | Измеренная | NIST | |
| 381.58397 нм | 760000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p y 3D* | Измеренная | NIST | |
| 382.588058 нм | 760000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 5F → 3d7.(4F).4p y 5D* | Измеренная | NIST | |
| 516.74879 нм | 760000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 3D* | Измеренная | NIST | |
| 389.565597 нм | 740000 | Fe I | emission | 3d6.4s2 a 5D → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 532.80381 нм | 740000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 5F → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 407.173752 нм | 710000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 392.025748 нм | 650000 | Fe I | emission | 3d6.4s2 a 5D → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 427.17599 нм | 630000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p z 3G* | Измеренная | NIST | |
| 430.79017 нм | 630000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p z 3G* | Измеренная | NIST | |
| 382.78222 нм | 590000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p y 3D* | Измеренная | NIST | |
| 383.422219 нм | 590000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 5F → 3d7.(4F).4p y 5D* | Измеренная | NIST | |
| 388.628183 нм | 550000 | Fe I | emission | 3d6.4s2 a 5D → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 640 нм | 490000 | Fe I | emission | 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5P* → 3d6.(5D).4s (6D).5s e 5D | Измеренная | NIST | |
| 384.10475 нм | 457000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p y 3D* | Измеренная | NIST | |
| 522.71889 нм | 437000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 3D* | Измеренная | NIST | |
| 396.925691 нм | 427000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 381.296424 нм | 398000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 5F → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 3P* | Измеренная | NIST | |
| 537.14891 нм | 389000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 5F → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 384.04372 нм | 380000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 5F → 3d7.(4F).4p y 5D* | Измеренная | NIST | |
| 414.386752 нм | 363000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 390.294512 нм | 302000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p y 3D* | Измеренная | NIST | |
| 639.36001 нм | 302000 | Fe I | emission | 3d6.4s2 a 3H → 3d7.(4F).4p z 5G* | Измеренная | NIST | |
| 495.75961 нм | 295000 | Fe I | emission | 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 7F* → 3d6.(5D).4s (6D).5s e 7D | Измеренная | NIST | |
| 441.51221 нм | 288000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p z 5G* | Измеренная | NIST | |
| 527.03561 нм | 288000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 3D* | Измеренная | NIST | |
| 387.801779 нм | 275000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 5F → 3d7.(4F).4p y 5D* | Измеренная | NIST | |
| 642.13496 нм | 257000 | Fe I | emission | 3d6.4s2 a 3P2 → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 3P* | Измеренная | NIST | |
| 388.704779 нм | 251000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 5F → 3d7.(4F).4p y 5D* | Измеренная | NIST | |
| 667.79848 нм | 240000 | Fe I | emission | 3d7.(2G).4s a 3G → 3d7.(4F).4p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 387.250102 нм | 234000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 5F → 3d7.(4F).4p y 5D* | Измеренная | NIST | |
| 390.647918 нм | 234000 | Fe I | emission | 3d6.4s2 a 5D → 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 413.205785 нм | 224000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 426.04736 нм | 224000 | Fe I | emission | 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 7D* → 3d6.(5D).4s (6D).5s e 7D | Измеренная | NIST | |
| 654.62373 нм | 224000 | Fe I | emission | 3d7.(2G).4s a 3G → 3d7.(4F).4p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 641.16477 нм | 219000 | Fe I | emission | 3d6.(5D).4s.4p.(3P*) z 5P* → 3d6.(5D).4s (6D).5s e 5D | Измеренная | NIST | |
| 425.07864 нм | 214000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p z 3G* | Измеренная | NIST | |
| 400.524148 нм | 209000 | Fe I | emission | 3d7.(4F).4s a 3F → 3d7.(4F).4p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 643.08447 нм | 209000 | Fe I | emission | 3d7.(4P).4s a 5P → 3d7.(4F).4p y 5D* | Измеренная | NIST |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 116 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
- 109 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
- 102 pm
- Ковалентный радиус (по Брэггу)
- 140 pm
Ван-дер-ваальсовы радиусы
- Batsanov
- 205 pm
- Alvarez
- 244 pm
- UFF
- 291,2 pm
- MM3
- 223 pm
Атомные и металлические радиусы
- Атомный радиус (по Раму)
- 237 pm
- Металлический радиус (КЧ 12)
- 126 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 59
- Pettifor
- 61
- Glawe
- 71
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- 0
- Miedema
- 5
- Gunnarsson–Lundqvist
- 6
- Robles–Bartolotti
- 4
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 62 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 4 a.u.
- C₆
- 482 Ha·Bohr6
- C₆ (Gould–Bučko)
- 548 Ha·Bohr6
Химическое сродство
- Сродство к протону
- 754 kJ/mol
- Газофазная основность
- 731,1 kJ/mol
Параметры Мидемы
- Молярный объём по Мидеме
- 7,09 cm3/mol
- Электронная плотность по Мидеме
- 6
Риски поставок и экономика
- Концентрация производства
- 41
- Относительный риск поставок
- 5
- Распределение запасов
- 21
- Политическая стабильность (ведущий производитель)
- 24
- Политическая стабильность (страна с крупнейшими запасами)
- 75
Фазовые переходы и аллотропные модификации
| Температура плавления | 1811,15 K |
| Температура кипения | 3134,15 K |
| Критическая точка (температура) | 9340,15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (7)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 0,619 |
| 2 | p | 3,9112 |
| 2 | s | 7,401 |
| 3 | d | 14,8202 |
| 3 | p | 13,2221 |
| 3 | s | 12,3239 |
| 4 | s | 20,566 |
Подробные данные о кристаллических радиусах (12)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Происхождение |
|---|---|---|---|---|
| 2 | IV | HS | 77 | |
| 2 | IVSQ | HS | 78 | |
| 2 | VI | LS | 75 | estimated, |
| 2 | VI | HS | 92 | from r^3 vs V plots, |
| 2 | VIII | HS | 106 | calculated, |
| 3 | IV | HS | 63 | |
| 3 | V | 72 | ||
| 3 | VI | LS | 69 | from r^3 vs V plots, |
| 3 | VI | HS | 78,5 | from r^3 vs V plots, |
| 3 | VIII | HS | 92 |
Типы распада изотопов (55)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 45 | 2p | 70% |
| 45 | B+ | 30% |
| 45 | B+p | 18,9% |
| 45 | 2p | 7,8% |
| 46 | B+ | 100% |
| 46 | B+p | 78,7% |
| 46 | 2p | — |
| 47 | B+ | 100% |
| 47 | B+p | 88,4% |
| 48 | B+ | 100% |
Факторы рассеяния рентгеновского излучения (504)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 10 | — | 1,37852 |
| 10,1617 | — | 1,42961 |
| 10,3261 | — | 1,48259 |
| 10,4931 | — | 1,53754 |
| 10,6628 | — | 1,59453 |
| 10,8353 | — | 1,65362 |
| 11,0106 | — | 1,71491 |
| 11,1886 | — | 1,77847 |
| 11,3696 | — | 1,84438 |
| 11,5535 | — | 1,91274 |
Дополнительные данные
Оценочная распространённость в земной коре
The estimated element abundance in the earth's crust.
Оценочная распространённость в земной коре
5.63×104 milligrams per kilogram
Источники (1)
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
2×10-3 milligrams per liter
Источники (1)
Источники
Sources of this element.
Iron is a relatively abundant element in the universe. It is found in the sun and many types of stars in considerable quantity. Its nuclei are very stable. Iron is a principal component of a meteorite class known as siderites and is a minor constituent of the other two meteorite classes. The core of the earth 2150 miles in radius is thought to be largely composed of iron with about 10 percent occluded hydrogen. The metal is the fourth most abundant element, by weight that makes up the crust of the earth.
The most common ore is hematite, which is frequently seen as black sands along beaches and banks of streams.
Источники (1)
- [6] Iron https://periodic.lanl.gov/26.shtml
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Iron.
The element property data was retrieved from publications.