Железо: структурата на атомот, шемата и примерите. Електронската структура на атомот на железо

Да ја разгледаме електронската структура на атомот на железо, како и нејзината локација во периодниот систем. Ги откриваме основните физички и хемиски својства на овој елемент, полето на употреба.

Позиција во ПС

Железото е d-елемент на групата 8 (помошна подгрупа). Има 26 редни броеви, релативната атомска маса е 56, нејзиниот атом содржи 26 протони, 26 електрони и 30 неутрони. Овој метал има просечна хемиска активност, докажува намалување на својствата. Карактеристични степени на оксидација: +2, +3.

Карактеристики на структурата на атомот

Која е електронската шема на структурата на атомот на железо? Ако ја земеме предвид распределбата на електрони над нивоата на енергија, ја добиваме следната варијанта:

2e; 8e; 14 e; 2е. Таквата структура на електронската обвивка на атомот на железо ја покажува својата локација во секундарната подгрупа, потврдува припадноста на d-семејството на елементи.

Да се биде во природата

Железото е еден од најчестите хемиски елементи во природата. Во земјината кора, процентот е околу 5,1%. Во поголем број во утробата на нашата планета има само три елементи: силициум, алуминиум, кислород.

Железни руди се наоѓаат во различни региони на Земјата. Алхемичарите откриле соединенија на овој метал во почвите. Во производството на железо, се избира руда во која неговата содржина надминува 30 проценти.

Во магнетната железна руда содржи околу седумдесет и два проценти од метал. Главните наслаги на магнетит се наоѓаат во Курска магнетна аномалија, како и во Јужниот Урал. Во крвта, процентот на железо достигнува 65 проценти. Хематит бил откриен во областа Криворог.

Значајност за растенијата и животните

Каква улога игра железото во живите организми? Структурата на атомот ги објаснува нејзините намалувачки својства. Овој хемиски елемент е дел од хемоглобинот, што му дава карактеристична црвена боја. Околу три грама чисто железо, од кои повеќето се вклучени во хемоглобинот, се наоѓа во телото на возрасно лице. Главната цел е пренесување на ткивата од активниот кислород на белите дробови, како и излез од формираниот јаглероден диоксид.

Овој метал и растенија се потребни. Како дел од цитоплазмата, активно учествува во процесите на фотосинтеза. Ако на растението му недостасува железо, неговите лисја се бели во боја. Со минимално врвно облекување со железни соли, листовите на растенијата стануваат зелени.

Физички својства

Ја разгледавме структурата на атомот на железо. Колото го потврдува присуството на метален сјај (има валентни електрони) во овој елемент. Сребро-белиот метал има прилично висока точка на топење (1539 степени Целзиусови). Благодарение на добра пластичност, овој метал лесно може да се валани, удиран, фалсификуван.

Способноста да се магнетизира и демагнетизира, карактеристична за железото, го направи одличен материјал за производство на јадра од моќни електромагнети во различни апарати и електрични машини.

Колку е активно железо? Структурата на атомот покажува присуство на надворешното ниво на два електрони, кои ќе бидат дадени во текот на хемиската реакција. За да се зголеми неговата цврстина и сила, се врши дополнително валање и стврднување на металот. Ваквите процеси не се проследени со промена на структурата на атомот.

Сорти на железо

Електронската структура на атомот на железо, чијашто шема беше разгледана погоре, ги објаснува нејзините хемиски карактеристики. Во технички чист метал, кој е нискојаглероден челик, главната компонента е железо. Како нечистотии, биле откриени околу 0,04 проценти јаглерод, фосфор, азот и сулфур.

Хемиски чисто железо во надворешните параметри е слично на платината. Таа има зголемена отпорност на корозивни процеси, е отпорна на дејството на киселините. При најмало воведување на нечистотии во чист метал, неговите уникатни карактеристики исчезнуваат.

Опции за добивање

Структурата на атомите од алуминиум и железо укажува на припаѓањето на амфотерни алуминиум во главната подгрупа, можноста да се користи во процесот на сепарација на железо од неговите оксиди. Алуминотермијата, која се изведува на покачена температура, овозможува да се одвои чист метал од природни руди. Во прилог на алуминиум, водород, јаглерод моноксид (2), јагленот се избира како силни редуцирачки агенси.

Карактеристики на хемиски својства

Кои хемиски својства го има железото? Структурата на атомот ја објаснува нејзината ресторативна активност. За железо е карактеристично формирањето на две серии соединенија кои имаат оксидациски состојби од +2, +3.

Во влажен воздух се јавува процес на рѓосување (корозија) на металот, што резултира со формирање на железен хидроксид (3). Со кислород, загреаната железна жица реагира со појава на црн прав од железен оксид (2,3), наречен железна скала.

На високи температури, металот може да реагира со водена пареа за да формира мешан оксид. Процесот е проследен со еволуција на водородот.

Реакцијата со неметали се случува само кога почетните компоненти се загреваат.

Железото може да се раствори во разредена сулфурна или хлороводородна киселина без да се загрее мешавината. Концентрираните сулфурни и хлороводородни киселини го пасивираат овој метал.

Кои други хемиски својства го има железото? Структурата на атомот на овој елемент укажува на нејзината просечна активност. Ова е потврдено со локацијата на железо во водород (H2) во серија на стресови. Следствено, може да ги отстрани од солите сите метали кои се наоѓаат десно од серијата Бекетов. Така, во реакцијата со бакар (2) хлорид, извршена при загревање, чист бакар се изолира и се добива раствор на железен хлорид (2).

Апликации

Главниот дел од целото железо се користи во производството на леано железо и челик. Во леано железо, процентот на јаглерод е 3-4 проценти, во челик - не повеќе од 1,4 проценти. Оваа неметалка ја извршува функцијата на елемент кој ја зголемува јачината на зглобот. Покрај тоа, позитивно влијае на корозивните својства на легурите, ја зголемува отпорноста на материјалот до покачена температура.

Додатоци на ванадиум се неопходни за подобрување на механичката цврстина на челикот. Хром зголемува отпорност на агресивни хемикалии.

Ферромагетските својства на овој хемиски елемент го направија на побарувачката во индустриски инсталации кои вклучуваат електромагнети. Покрај тоа, железо најде неговата употреба во сувенир индустрија. Врз основа на тоа, се направени разни сувенири, на пример шарени магнети на фрижидерот.

Силата и еластичноста дозволуваат употреба на метал за да се создаде оклоп, разни оружја.

Железен хлорид (3) се користи за прочистување на водата од нечистотии. Во медицината, 26 елементи од периодниот систем на Менделеев се користат за лекување на болест, како што е анемија. Во случај на недостаток на црвени крвни клетки постои брз замор, кожата добива неприродна бледа боја. Подготовките на железо помагаат да се елиминира сличен проблем, за да се врати телото на полноправна активност. Посебна важност на железото е за активноста на тироидната жлезда, црниот дроб. Со цел да се избегнат сериозни проблеми во човечкото тело, доволно е да консумираат околу 20 mg на овој метал дневно.