物理性質(zhì)
【元素名稱】:鐵【元素符號(hào)】:Fe【元素原子量】:55.85【元素類型】:金屬元素【質(zhì)子數(shù)】:26【中子數(shù)】:30【原子序數(shù)】:26【所屬周期】:3【所屬族數(shù)】:VIII【電子層分布】:2-8-14-2晶胞為體心立方晶胞,每個(gè)晶胞含有2個(gè)金屬原子。晶胞參數(shù):a=286.65pmb=286.65pmc=286.65pmα=90°β=90°γ=90° 鐵是有光澤的銀白色金屬,硬而有延展性,熔點(diǎn)為1535沸點(diǎn)3000,有很強(qiáng)的鐵磁性,并有良好的可塑性和導(dǎo)熱性。聲音在其中的傳播速率:512(m/S)。
化學(xué)性質(zhì)
鐵Fe,原子序數(shù)26,相對(duì)原子質(zhì)量55.847。鐵有多種同素異形體,如鐵、鐵、鐵、鐵等。鐵是比較活潑的金屬,在金屬活動(dòng)順序表里排在氫的前面。常溫時(shí),鐵在干燥的空氣里不易與氧、硫、氯等非金屬單質(zhì)起反應(yīng),在高溫時(shí),則劇烈反應(yīng)。鐵在氧氣中燃燒,生成Fe3O4,赤熱的鐵和水蒸氣起反應(yīng)也生成Fe3O4。鐵易溶于稀的無機(jī)酸和濃鹽酸中,生成二價(jià)鐵鹽,并放出氫氣。在常溫下遇濃硫酸或濃硝酸時(shí),表面生成一層氧化物保護(hù)膜,使鐵“鈍化”,故可用鐵制品盛裝濃硫酸或濃硝酸醫(yī),,學(xué)全在.線提.供m.quanxiangyun.cn。鐵是一變價(jià)元素,常見價(jià)態(tài)為+2和+3。鐵與硫、硫酸銅溶液、鹽酸、稀硫酸等反應(yīng)時(shí)失去兩個(gè)電子,成為+2價(jià)。與Cl2、Br2、硝酸及熱濃硫酸反應(yīng),則被氧化成Fe3+。鐵與氧氣或水蒸氣反應(yīng)生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe為+2價(jià),另2/3為+3價(jià)。鐵的+3價(jià)化合物較為穩(wěn)定。
鐵的電子構(gòu)型為(Ar)3d64s2,氧化態(tài)有0、+2、+3、+4、+5、+6。鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑,為強(qiáng)還原劑,在室溫條件下可緩慢地從水中置換出氫,在500℃以上反應(yīng)速率增高:3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2
鐵在干燥空氣中很難與氧發(fā)生作用,但在潮濕空氣中很易腐蝕,若含有酸性氣或鹵素蒸氣時(shí),腐蝕更快。鐵可從溶液中還原金、鉑、銀、汞、鉍、錫、鎳或銅等離子,如:CuSO4+Fe→FeSO4+Cu
鐵溶于非氧化性的酸如鹽酸和稀硫酸中,形成二價(jià)鐵離子并放出氫氣;在冷的稀硝酸中則形成二價(jià)鐵離子和硝酸銨:Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑4Fe+10HNO3→4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O
鐵溶于熱的或較濃的硝酸中,生成硝酸鐵并釋放出氮的氧化物。在濃硝酸或冷的濃硫酸中,鐵的表面形成一層氧化薄膜而被鈍化。鐵與氯在加熱時(shí)反應(yīng)劇烈。鐵也能與硫、磷、硅、碳直接化合。鐵與氮不能直接化合,但與氨作用,形成氮化鐵Fe2N。
鐵的最重要的氧化態(tài)是+2和+3。二價(jià)鐵離子呈淡綠色,在堿性溶液中易被氧化成三價(jià)鐵離子。三價(jià)鐵離子的顏色隨水解程度的增大而由黃色經(jīng)橙色變到棕色。二價(jià)和三價(jià)鐵均易與無機(jī)或有機(jī)配位體形成穩(wěn)定的配位化合物,如Phen為菲羅林,配位數(shù)通常為6。零價(jià)鐵還可與一氧化碳形成各種羰基鐵,如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基鐵有揮發(fā)性,蒸氣劇毒。鐵也有+4、+5、+6價(jià)態(tài)的化合物,但在水溶液中只有+6價(jià)的。
化合物主要有兩大類:亞鐵Fe(Ⅱ)和正鐵Fe(Ⅲ)化合物,亞鐵化合物有氧化亞鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、氫氧化亞鐵等;正鐵化合物有三氧化二鐵、三氯化鐵醫(yī),學(xué),全,在,線,提,供m.quanxiangyun.cn、硫酸鐵、氫氧化鐵等。如在亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]·3H2O和鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]中。鐵與環(huán)戊二烯的化合物二茂鐵,是一種具有夾心結(jié)構(gòu)的金屬有機(jī)化合物。
鐵的電子構(gòu)型為(Ar)3d64s2,氧化態(tài)有0、+2、+3、+4、+5、+6。鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑,為強(qiáng)還原劑,在室溫條件下可緩慢地從水中置換出氫,在500℃以上反應(yīng)速率增高:3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2
鐵在干燥空氣中很難與氧發(fā)生作用,但在潮濕空氣中很易腐蝕,若含有酸性氣或鹵素蒸氣時(shí),腐蝕更快。鐵可從溶液中還原金、鉑、銀、汞、鉍、錫、鎳或銅等離子,如:CuSO4+Fe→FeSO4+Cu
鐵溶于非氧化性的酸如鹽酸和稀硫酸中,形成二價(jià)鐵離子并放出氫氣;在冷的稀硝酸中則形成二價(jià)鐵離子和硝酸銨:Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑4Fe+10HNO3→4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O