Ферум таблица менделеева: Таблица Менделеева online – Fe

Содержание

Урок №54. Железо. Нахождение в природе. Свойства железа

Железо – химический элемент

Дополнительно в учебнике “Фоксфорд” 

1. Положение железа в периодической таблице химических элементов и строение его атома

Железо – это d- элемент VIII группы; порядковый номер – 26; атомная масса Ar(Fe) = 56; состав атома: 26-протонов; 30 – нейтронов; 26 – электронов.

Схема строения атома:

Электронная формула: 1s22s22p63s23p63d64s2

Металл средней активности, восстановитель:

Fe0-2e→Fe+2, окисляется восстановитель

Fe0-3e→Fe+3, окисляется восстановитель

Основные степени окисления: +2, +3

 

2. Распространённость железа

Железо – один из самых распространенных элементов в природе. В земной коре его массовая доля составляет 5,1%, по этому показателю оно уступает только кислороду, кремнию и алюминию. Много железа находится и в небесных телах, что установлено по данным спектрального анализа. В образцах лунного грунта, которые доставила автоматическая станция “Луна”, обнаружено железо в неокисленном состоянии.

Железные руды довольно широко распространены на Земле. Названия гор на Урале говорят сами за себя: Высокая, Магнитная, Железная. Агрохимики в почвах находят соединения железа.

Железо входит в состав большинства горных пород. Для получения железа используют железные руды с содержанием железа 30-70% и более.

Основными железными рудами являются:

магнетит (магнитный железняк) – Fe3O4 содержит 72% железа, месторождения встречаются на Южном Урале, Курской магнитной аномалии:


гематит (железный блеск, кровавик)– Fe2

O3содержит до 65% железа, такие месторождения встречаются в Криворожском районе:

лимонит (бурый железняк) – Fe2O3*nH2O содержит до 60% железа, месторождения встречаются в Крыму:

пирит (серный колчедан, железный колчедан, кошачье золото) – FeS2 содержит примерно 47% железа, месторождения встречаются на Урале.

3. Роль железа в жизни человека и растений

Биохимики открыли важную роль железа в жизни растений, животных и человека. Входя в состав чрезвычайно сложно построенного органического соединения, называемого гемоглобином, железо обусловливает красную окраску этого вещества, от которого в свою очередь, зависит цвет крови человека и животных. В организме взрослого человека содержится 3 г чистого железа, 75% которого входит в состав гемоглобина. Основная роль гемоглобина – перенос кислорода из легких к тканям, а в обратном направлении – CO

2.

Железо необходимо и растениям. Оно входит в состав цитоплазмы, участвует в процессе фотосинтеза. Растения, выращенные на субстрате, не содержащем железа, имеют белые листья. Маленькая добавка железа к субстрату – и они приобретают зеленый цвет. Больше того, стоит белый лист смазать раствором соли, содержащей железо, и вскоре смазанное место зеленеет.

Так от одной и той же причины – наличия железа в соках и тканях – весело зеленеют листья растений и ярко румянятся щеки человека.

4. Физические свойства железа.

Железо – это серебристо-белый металл с температурой плавления 1539оС. Очень пластичный, поэтому легко обрабатывается, куется, прокатывается, штампуется. Железо обладает способностью намагничиваться и размагничиваться, поэтому применяется в качестве сердечников электромагнитов в различных электрических машинах и аппаратах. Ему можно придать большую прочность и твердость методами термического и механического воздействия, например, с помощью закалки и прокатки.

Различают химически чистое и технически чистое железо. Технически чистое железо, по сути, представляет собой низкоуглеродистую сталь, оно содержит 0,02 -0,04% углерода, а кислорода, серы, азота и фосфора – еще меньше. Химически чистое железо содержит менее 0,01% примесей. Химически чистое железо – серебристо-серый, блестящий, по внешнему виду очень похожий на платину металл. Химически чистое железо устойчиво к коррозии  и хорошо сопротивляется действию кислот.

Однако ничтожные доли примесей лишают его этих драгоценный свойств.

5. Получение железа

Восстановлением из оксидов углём или оксидом углерода (II), а также водородом:

FeO + C = Fe + CO

Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

 Опыт “Получение железа алюминотермией”

6. Химические свойства железа

Как элемент побочной подгруппы железо может проявлять несколько степеней окисления. Мы рассмотрим только соеди­нения, в которых железо проявляет степени окисления +2 и +3. Таким образом, можно говорить, что у железа имеется два ряда соединений, в которых оно двух- и трехвалентно.

1) На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):

4Fe + 3O2 + 6H2 O = 4Fe(OH)3

2) Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину – оксид железа (II,III) – вещество чёрного цвета:

3Fe + 2O2 = Fe3O4

При пропускании кислорода через расплавленное железо возможно образование оксида железа (II):

2Fe+O2=2FeO

C  кислородом во влажном воздухе образуется Fe2O3*nH2O

 Опыт “Взаимодействие железа с кислородом”

3)  При высокой температуре (700–900°C) железо реагирует с парами воды:

3Fe + 4H2t˚C→  Fe3O4 + 4H

4)     Железо реагирует с неметаллами при нагревании:

Железо реагирует с галогенами с образованием галогенидов.  При этом активные неметаллы (фтор, хлор и бром) окисляют железо до степени окисления +3:

2Fe + 3Cl2 =t= 2FeCl3

Менее активный йод окисляет железо до степени окисления +2:

Fe + I2 =t= FeI2

Железо реагирует с серой с образованием сульфида железа (II):

Fe + S =t= FeS

Железо реагирует с фосфором. При этом образуется бинарное соединения – фосфид железа:

Fe + P =t= FeP

С азотом железо реагирует при нагревании с образованием нитрида:

6Fe + N=t= 2Fe3N

Железо реагирует с углеродом и кремнием с образованием карбида и силицида:

3Fe + C =t= Fe3C

5)     Железо легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах при обычных условиях:

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2­

Fe + H2SO4(разб.) = FeSO4 + H2­

6) В концентрированных кислотах – окислителях железо растворяется только при нагревании

При обычных условиях железо не реагирует с концентрированной серной кислотой из-за пассивации – образования плотной оксидной пленки. При нагревании реакция идет, образуются оксид серы (IV), сульфат железа (III) и вода:

2Fe + 6H2SO4(конц.) =t= Fe2(SO4

)3 + 3SO2 + 6H2O

Железо не реагирует при обычных условиях с концентрированной азотной кислотой также из-за пассивации. При нагревании реакция идет с образованием нитрата железа (III), оксида азота (IV) и воды:

Fe+6HNO3(конц.) =t= Fe(NO3)3+3NO2+3H2O  

С разбавленной азотной кислотой железо реагирует с образованием оксида азота (II):

Fe+4HNO3(разб.гор.) =t= Fe(NO3)3+NO+2H2O

При взаимодействии железа с очень разбавленной азотной кислотой образуется нитрат аммония:

8Fe+30HNO3(очразб.)  =t= 8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2

O

 Опыт “Взаимодействие железа с концентрированными кислотами”

7)     Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей.

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

8) Железо может реагировать с щелочными растворами или расплавами сильных окислителей. При этом железо окисляет до степени окисления +6, образуя соль (феррат)

При взаимодействии железа с расплавом нитрата калия в присутствии гидроксида калия железо окисляется до феррата калия, а азот восстанавливается либо до нитрита калия, либо до аммиака:

Fe+2KOH+3KNO3=3KNO2+K2FeO4+H2O

9) Простое вещество железо восстанавливает железо до степени окисления +2 при взаимодействии с соединениями железа +3:

2Fe(NO

3)3+Fe=3Fe(NO3)2  

2FeCl3+Fe=3FeCl2

Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4

10) Качественные реакции на

Железо (II)

Железо (III)

7. Применение железа.

Основная часть получаемого в мире железа используется для получения чугуна и стали — сплавов железа с углеродом и другими металлами. Чугуны содержат около 4% углерода. Стали содержат углерода менее 1,4%.

Чугуны необходимы для производства различных отли­вок — станин тяжелых машин и т.п.

Изделия из чугуна

Стали используются для изготовления машин, различных строительных материалов, балок, листов, проката, рельсов, инструмента и множества других изделий. Для производства различных сортов сталей применяют так называемые легиру­ющие добавки, которыми служат различные металлы: Мn, Сr, Мо и другие, улучшающие качество стали.

Изделия из стали

“ПОЯВЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗА”

ЭТО ИНТЕРЕСНО

ТРЕНАЖЁРЫ

Тренажёр №1 – Генетический ряд Fe 2+

Тренажёр №2 – Генетический ряд Fe 3+

Тренажёр №3 – Уравнения реакций железа с простыми и сложными веществами

Задания для закрепления

№1. Составьте уравнения реакций получения железа из его оксидов Fe2O3 и Fe3O4 , используя в качестве восстановителя:
а) водород;
б) алюминий;
в) оксид углерода (II).
Для каждой реакции составьте электронный баланс.

№2. Осуществите превращения по схеме:
Fe2O3  ->    Fe    –+h3O, t ->    X    –+CO, t->    Y    –+HCl->    Z
Назовите продукты X, Y, Z?

ЖЕЛЕЗО (лат. Ferrum) – Переходные металлы – Элементы – Каталог статей

 

Общие сведения

Химический элемент таблицы Менделеева, металл.
Символ элемента: Fe.
Атомный номер: 26.
Положение в таблице: 4-й период, группа – VIIIВ (8)
Относительная атомная масса: 55,847
Степени окисления (жирным шрифтом выделены наиболее характерные): +2,+3,+4,+6
Валентности (жирным шрифтом выделена наиболее характерная): II,III,IV,VI
Электроотрицательность: 1,8.
Электронная конфигурация: [Ar]3s2p6d64s2.
Природное железо представляет собой смесь четырех нуклидов с массовыми числами 54 (содержание в природной смеси 5,82% по массе), 56 (91,66%), 57 (2,19%) и 58 (0,33%).

 

Строение атома

Число электронов: 12.
Число протонов: 12.
Радиус нейтрального атома железа 0,126 нм, радиус иона Fe2+ — 0,080 нм, иона Fe3+ — 0,067 нм. Энергии последовательной ионизации атома железа 7,893, 16,18, 30,65, 57, 79 эВ. Сродство к электрону 0,58 эв.

 

История открытия

Железо играло и играет исключительную роль в материальной истории человечества. Первое металлическое железо, попавшее в руки человека, имело, вероятно, метеоритное происхождение. Руды железа широко распространены и часто встречаются даже на поверхности Земли, но самородное железо на поверхности крайне редко. Вероятно, еще несколько тысяч лет назад человек заметил, что после горения костра в некоторых случаях наблюдается образование железа из тех кусков руды, которые случайно оказались в костре. При горении костра восстановление железа из руды происходит за счет реакции руды как непосредственно с углем, так и с образующимся при горении оксидом углерода (II) СО. Возможность получения железа из руд существенно облегчило обнаружение того факта, что при нагревании руды с углем возникает металл, который далее можно дополнительно очистить при ковке. Получение железа из руды с помощью сыродутного процесса было изобретено в Западной Азии во 2-м тысячелетии до нашейэры. Период с 9-7 века до нашей эры, когда у многих племен Европы и Азии развилась металлургия железа, получил название железного века, пришедшего на смену бронзовому веку. Усовершенствование способов дутия (естественную тягу сменили меха) и увеличение высоты горна (появились низкошахтные печи — домницы) привело к получению чугуна, который стали широко выплавлять в Западной Европе с 14 века. Полученный чугун переделывали в сталь. С середины 18 века в доменном процессе вместо древесного угля начали использовать каменно-угольный кокс. В дальнейшем способы получения железа из руд были значительно усовершенствованы, и в настоящее время для этого используют специальные устройства — домны, кислородные конвертеры, электродуговые печи.

 

Нахождение в природе

В земной коре железо распространено достаточно широко — на его долю приходится около 4,1% массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красные железняки (руда гематит, Fe2O3 ; содержит до 70% Fe), магнитные железняки (руда магнетит, Fe3О4; содержит 72,4% Fe), бурые железняки (руда гидрогетит НFeO2· nH2O), а также шпатовые железняки (руда сидерит, карбонат железа, FeСО3; содержит около 48% Fe). В природе встречаются также большие месторождения пирита FeS2 (другие названия — серный колчедан, железный колчедан, дисульфид железа и другие), но руды с высоким содержанием серы пока практического значения не имеют. По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире. В морской воде 1·10-5—1·10-8% железа.

 

Получение

Железо используется главным образом в сплавах, прежде всего в сплавах с углеродом — различных чугунах и сталях. В чугуне содержание углерода выше 2,14 % по массе (обычно — на уровне 3,5-4%), в сталях содержание углерода более низкое (обычно на уровне 0.8-1 %). Чугун получают в домнах. Домна представляет собой гигантский (высотой до 30-40 м) усеченный конус, полый внутри. Стенки домны изнутри выложены огнеупорным кирпичом, толщина кладки составляет несколько метров. Сверху в домну вагонетками загружают обогащенную (освобожденную от пустой породы) железную руду, восстановитель кокс (каменный уголь специальных сортов, подвергнутый коксованию — нагреванию при температуре около 1000°C без доступа воздуха), а также плавильные материалы (известняк и другие), способствующие отделению от выплавляемого металла примесей — шлака. Снизу в домну подают дутье (чистый кислород или воздух, обогащенный кислородом). По мере того, как загруженные в домну материалы опускаются, их температура поднимается до 1200-1300°C. В результате реакций восстановления, протекающих главным образом с участием кокса С и СО:
Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO;
Fe2O3 + 3CО = 2Fe + 3CO2

возникает металлическое железо, которое насыщается углеродом и стекает вниз. Этот расплав периодически выпускают из домны через специальное отверстие — клетку — и дают расплаву застыть в специальных формах. Чугун бывает белый, так называемый передельный (его используют для получения стали) и серый, или литьевой. Белый чугун — это твердый раствор углерода в железе. В микроструктуре серого чугуна можно различить микрокристаллики графита. Из-за наличия графита серый чугун оставляет след на белой бумаге. Чугун хрупок, при ударе он колется, поэтому из него нельзя изготавливать пружины, рессоры, любые изделия, которые должны работать на изгиб. Твердый чугун легче расплавленного, так что при его затвердевании происходит не сжатие (как обычно при затвердевании металлов и сплавов), а расширение. Эта особенность позволяет изготавливать из чугуна различные отливки, в том числе использовать его как материал для художественного литья. Если содержание углерода в чугуне снизить до 1,0-1,5%, тообразуется сталь. Стали бывают углеродистыми (в таких сталях нет других компонентов, кроме Fe и C) и легированными (такие стали содержат добавки хрома, никеля, молибдена, кобальта и других металлов, улучшающие механические и иные свойства стали). Стали получают, перерабатывая чугун и металлический лом в кислородном конвертере, в электродуговой или мартеновской печах. При такой переработке снижается содержание углерода в сплаве до требуемого уровня, как говорят, избыточный углерод выгорает. Физические свойства стали существенно отличаются от свойств чугуна: сталь упруга, ее можно ковать, прокатывать. Так как сталь, в отличие от чугуна, при затвердевании сжимается, то полученные стальные отливки подвергают обжатию на прокатных станах. После прокатки в объеме металла исчезают пустоты и раковины, появившиеся при затвердевании расплавов. Производство сталей имеет в России давние глубокие традиции, и полученные нашими металлургами стали отличаются высоким качеством.

 

Физические и химические свойства

При температурах от комнатной и до 917°C, а также в интервале температур 1394-1535°C существует a-Fe с кубической объемно центрированной решеткой, при комнатной температуре параметр решетки а = 0,286645 нм. При температурах 917-1394°C устойчиво b-Fe с кубической гранецентрированной решеткой Т (а = 0,36468 нм). При температурах от комнатной до 769°C (так называемая точка Кюри) железо обладает сильными магнитными свойствами (оно, как говорят, ферромагнитно), при более высоких температурах железо ведет себя как парамагнетик. Иногда парамагнитное a-Fe с кубической объемно центрированной решеткой, устойчивое при температурах от 769 до 917°C, рассматривают как g-модификацию железа, а b-Fe, устойчивое при высоких температурах (1394-1535°C), называют по традиции d-Fe (представления о существовании четырех модификаций железа — a, b, g и d— возникли тогда, когда еще не существовал рентгеноструктурный анализ и не было объективной информации о внутреннем строении железа). Температура плавления 1535°C, температура кипения 2750°C, плотность 7,87 г/см3. Стандартный потенциал пары Fe2+/Fe0 –0,447В, пары Fe3+/Fe2+ +0,771В. При хранении на воздухе при температуре до 200°C железо постепенно покрывается плотной пленкой оксида, препятствующего дальнейшему окислению металла. Во влажном воздухе железо покрывается рыхлым слоем ржавчины, который не препятствует доступу кислорода и влаги к металлу и его разрушению. Ржавчина не имеет постоянного химического состава, приближенно ее химическую формулу можно записать как Fe2О3·Н2О. С кислородом железо реагирует при нагревании. При сгорании железа на воздухе образуется оксид Fe2О3, при сгорании в чистом кислороде — оксид Fe3О4. Если кислород или воздух пропускать через расплавленное железо, то образуется оксид FeО. При нагревании порошка серы и железа образуется сульфид, приближенную формулу которого можно записать как FeS. Железо при нагревании реагирует с галогенами. Так как FeF3 нелетуч, железо устойчиво к действию фтора до температуры 200-300°C. При хлорировании железа (при температуре около 200°C) образуется летучий FeСl3. Если взаимодействие железа и брома протекает при комнатной температуре или при нагревании и повышенном давлении паров брома, то образуется FeBr3. При нагревании FeСl3 и, особенно, FeBr3 отщепляют галоген и превращаются в галогениды железа (II). При взаимодействии железа и иода образуется иодид Fe3I8. При нагревании железо реагирует с азотом, образуя нитрид железа Fe3N, с фосфором, образуя фосфиды FeP, Fe2P и Fe3P, с углеродом, образуя карбид Fe3C, с кремнием, образуя несколько силицидов, например, FeSi. При повышенном давлении металлическое железо реагирует с монооксидом углерода СО, причем образуется жидкий, при обычных условиях легко летучий пентакарбонил железа Fe(CO)5. Известны также карбонилы железа составов Fe2(CO)9 и Fe3(CO)12. Карбонилы железа служат исходными веществами при синтезе железоорганических соединений, в том числе и ферроцена состава [Fe(-C5H5)2]. Чистое металлическое железо устойчиво в воде и в разбавленных растворах щелочей. В концентрированной серной и азотной кислотах железо не растворяется, так как прочная оксидная пленка пассивирует его поверхность. С соляной и разбавленной (приблизительно 20%-й) серной кислотами железо реагирует с образованием солей железа(II):
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

При взаимодействии железа с приблизительно 70%-й серной кислотой реакция протекает с образованием сульфата железа (III):
2Fe + 4H2SO4 = Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
Оксид железа (II) FeО обладает основными свойствами, ему отвечает основание Fe(ОН)2. Оксид железа (III) Fe2O3 слабо амфотерен, ему отвечает еще более слабое, чем Fe(ОН)2, основание Fe(ОН)3, которое реагирует с кислотами:
2Fe(ОН)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O
Гидроксид железа (III) Fe(ОН)3 проявляет слабо амфотерные свойства; он способен реагировать только с концентрированными растворами щелочей:
Fe(ОН)3 + КОН = К[Fe(ОН)4]
Образующиеся при этом гидроксокомплексы железа(III) устойчивы в сильно щелочных растворах. При разбавлении растворов водой они разрушаются, причем в осадок выпадает гидроксид железа(III) Fe(OH)3. Соединения железа (III) в растворах восстанавливаются металлическим железом: Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 При хранении водных растворов солей железа(II) наблюдается окисление железа(II) до железа(III):
4FeCl2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)Cl2
Из солей железа(II) в водных растворах устойчива соль Мора — двойной сульфат аммония и железа(II) (NH4)2Fe(SO4)2·6Н2О. Железо(III) способно образовывать двойные сульфаты с однозарядными катионами типа квасцов, например, KFe(SO4)2 — железокалиевые квасцы, (NH4)Fe(SO4)2 — железоаммонийные квасцы и т.д. При действии газообразного хлора или озона на щелочные растворы соединений железа(III) образуются соединения железа(VI) — ферраты, например, феррат(VI) калия K2FeO4. Имеются сообщения о получении под действием сильных окислителей соединений железа(VIII). Для обнаружения в растворе соединений железа(III) используют качественную реакцию ионов Fe3+ с тиоцианат-ионами CNS. При взаимодействии ионов Fe3+ с анионами CNS образуется ярко-красный роданид железа Fe(CNS)3. Другим реактивом на ионы Fe3+ служит гексацианоферрат(II) калия K4[Fe(CN)6] (ранее это вещество называли желтой кровяной солью). При взаимодействии ионов Fe3+ и [Fe(CN)6]4– выпадает ярко-синий осадок. Реактивом на ионы Fe2+ в растворе может служить раствор гексацианоферрат(III) калия K3[Fe(CN)6], ранее называвшегося красной кровяной солью. При взаимодействии ионов Fe3+ и [Fe(CN)6]3– выпадает ярко-синий осадок такого же состава, как и в случае взаимодействия ионов Fe3+ и [Fe(CN)6]4.

 

Применение

Чистое железо имеет довольно ограниченное применение. Его используют при изготовлении сердечников электромагнитов, как катализатор химических процессов, для некоторых других целей. Но сплавы железа — чугун и сталь — составляют основу современной техники. Находят широкое применение и многие соединения железа. Так, сульфат железа(III) используют при водоподготовке, оксиды и цианид железа служат пигментами при изготовлении красителей и так далее

 

Биологическая роль

Железо присутствует в организмах всех растений и животных как микроэлемент, то есть в очень малых количествах (в среднем около 0,02%). Однако железобактерии, использующие энергию окисления железа(II) в железо(III) для хемосинтеза, могут накапливать в своих клетках до 17-20% железа. Основная биологическая функция железа — участие в транспорте кислорода и окислительных процессах. Эту функцию железа выполняет в составе сложных белков — гемопротеидов, простетической группой которых является железопорфириновый комплекс — гем. Среди важнейших гемопротеидов дыхательные пигменты гемоглобин и миоглобин, универсальные переносчики электронов в реакциях клеточного дыхания, окисления и фотосинеза цитохромы, ферменты каталоза и пероксида, и других. У некоторых беспозвоночных железосодержащие дыхательные пигменты гелоэритрин и хлорокруорин имеют отличное от гемоглобинов строение. При биосинтезе гемопротеидов железо переходит к ним от белка ферритина, осуществляющего запасание и транспорт железа. Этот белок, одна молекула которого включает около 4 500 атомов железа, крнцентрируется в печени, селезенке, костном мозге и слизистой кишечника млекопитающих и человека. Суточная потребность человека в железе (6-20 мг) с избытком покрывается пищей (железом богаты мясо, печень, яйца, хлеб, шпинат, свекла и другие). В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 4,2 г железа, в 1 л крови — около 450 мг. При недостатке железа в организме развивается железистая анемия, которую лечат с помощью препаратов, содержащих железо. Препараты железа применяются и как общеукрепояющие средства. Избыточная доза железа (200 мг и выше) может оказывать токсичное действие. Железо также необходимо для нормального развития растений, поэтому существуют микроудобрения на основе препаратов железа.

Скандальный элемент германий Германию не прославил | История | DW

История химического элемента, если это не золото или серебро, казалось бы, вряд ли может вызвать широкий интерес. Особенно если речь идет об элементе, о существовании которого мало кто слышал. Все знают крылатую фразу: “Люди гибнут за металл!” Но кто будет гибнуть за германий? А между тем это вещество, открытое 6 февраля 1886 года, должно было увековечить и прославить Германию в таблице Менделеева.

Элегантный галлий

Очередная эпоха открытий в химии пришлась на конец 19-го века, когда Менделеев создал свою знаменитую периодическую таблицу химических элементов, и химики-практики искали (и находили) в природе вещества, которые российский ученый отчасти уже открыл за письменным столом. И, конечно, каждому элементу необходимо было дать название.

Откуда взялось название “галлий”? От галльского петуха или от имени первооткрывателя?

Так, в 1875 году француз Лекок де Буабодран, перелопатив сотни тонн руды, получил один грамм нового серебристого металла, который назвал галлием. Вроде бы патриотично, ведь Галлия – это латинское название Франции. С другой стороны, некоторые историки уверяют, что французский химик тем самым увековечил на самом деле свое собственное имя: lecoq означает “петух” на французском, а на латыни – gallus. Вышло по-французски изящно: патриотизм, но не совсем, легкое баловство прославленного химика.

Судьба галлия сложилась вполне счастливо: он пользуется спросом. Это дорогой (более миллиона долларов за тонну) и чрезвычайно нужный в промышленности металл. Иная судьба выпала германию.

Всюду и нигде

В 1886 году немецкий химик Клеменс Винклер (Clemens Winkler), исследуя минерал аргиродит, обнаружил, что он на 7 процентов состоит из незнакомого ему вещества. Оказалось, что загадочные 7 процентов – это неизвестный доселе элемент таблицы Менделеева.

После некоторых раздумий Винклер – по аналогии с галлием – назвал вещество германием. По-немецки это звучит очень пафосно: Germanium. К сожалению, нельзя сказать, что элемент германий прославил страну, давшую ей название. Сегодня у этого вещества своеобразная, едва ли не скандальная репутация. Виной тому некоторые его особенности.

Несмотря на то что в земной коре германия больше, чем серебра и свинца, добывать его трудно и дорого. Германий очень рассеян. Основная его масса содержится в почве, в угле, в живых организмах, растениях… В ничтожном количестве он есть в чесноке и томатном соке. Как написано в старом учебнике химии, “германий – всюду и нигде”.

Так что даже если бы Бисмарк или кайзер Вильгельм задумали в пропагандистских целях выковать из германия какой-нибудь меч или броненосец – результат был бы плачевный. И дорого, и врагов не поразишь. Вообще, увидеть германий, так сказать, в чистом виде чрезвычайно трудно, даже если, как говорится в том же учебнике, “разломать корпус прибора, в котором находится германиевая начинка”.

В Германии вне закона

“Звездный час” германия пробил в конце сороковых годов прошлого века, когда его стали использовать в качестве полупроводника. В частности, именно появление транзисторов на основе германия положило конец использованию ламп в радио- и аудиоаппаратуре, а вместе с тем и “теплому ламповому звуку”, о котором до сих пор грезят меломаны. Впрочем, не прошло и двух десятилетий, как спрос на германий упал: в транзисторах его все больше вытеснял более дешевый кремний. Теперь аудиофилы тоскуют по “теплому германиевому звуку”.

Таблетки германия стоят не менее сотни евро

Германий вновь стал востребован в конце прошлого века, когда японский исследователь Казухико Асаи, синтезировав так называемый “органический германий”, решил использовать его для самолечения – с удивительными, по его словам, результатами. Германий он советовал применять внутрь – в таблетках. Сегодня последователи японца представляют собой внушительную группу энтузиастов, которые считают, что лекарственные препараты из германия укрепляют иммунную систему и, помимо прочего, спасают от рака.

Ирония судьбы заключается в том, что лечебные свойства германия в Германии официально не признаны. Даже наоборот: его считают вредным для здоровья. Так что страждущим “германцам” приходится заказывать таблетки за рубежом и чуть ли не контрабандой ввозить их в страну. При этом цена небольшой пачки таблеток может достигать нескольких сот евро, а за какой-нибудь пластырь для ног с германием придется заплатить более пятидесяти.

Порядковый номер, символ и название для первых 109 химических элементов на русском, английском, немецком, французском, шведском, норвежском, латинском.


Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Химический справочник / / Таблица Менделеева. Названия. Электронные формулы. Структурные формулы.  / / Порядковый номер, символ и название для первых 109 химических элементов на русском, английском, немецком, французском, шведском, норвежском, латинском.

Порядковый номер, символ и название для первых 109 химических элементов на русском, английском, немецком, французском, шведском, норвежском, латинском.

Если Вы пришлете нам список названий на Вашем языке – мы с удовольствием дополним таблицу.

Символ Русский Латинский Английский Немецкий Французский Шведский
1 H Водород Hydrogenium Hydrogen Wasserstoff Hydrogene Vate
2 He Гелий Helium Helium Helium Helium Helium
3 Li Литий Lithium Lithium Lithium Lithium Litium
4 Be Бериллий Beryllium Beryllium Beryllium Beryllium Beryllium
5 B Бор Borum Boron Bor Bore Bor
6 C Углерод Carboneum Carbon Kohlenstoff Carbone Kol
7 N Азот Nitrogenium Nitrogen Stickstoff Azote Kvave
8 O Кислород Oxygenium Oxygen Sauerstoff Oxygene Syre
9 F Фтор Fluorum Fluorine Fluor Fluor Fluor
10 Ne Неон Neon Neon Neon Neon Neon
11 Na Натрий Natrium Sodium Natrium Sodium Natrium
12 Mg Магний Magnesium Magnesium Magnesium Magnesium Magnesium
13 Al Алюминий Aluminium Aluminum Aluminium Aluminium Aluminium
14 Si Кремний Silicium Silicon Silicium Silicium Kisel
15 P Фосфор Phosphorus Phosphorus Phosphor Phosphore Fosfor
16 S Сера Sulfur Sulfur Schwefel Soufre Svavel
17 Cl Хлор Chlorum Chlorine Chlor Chlore Klor
18 Ar Аргон Argon Argon Argon Argon Argon
19 K Калий Kalium Potassium Kalium Potassium Kalium
20 Ca Кальций Calcium Calcium Calcium Calcium Kalcium
21 Sc Скандий Scandium Scandium Scandium Scandium Skandium
22 Ti Титан Titanium Titanium Titan Titane Titan
23 V Ванадий Vanadium Vanadium Vanadin Vanadium Vanadin
24 Cr Хром Chromium Chromium Chrom Chrome Krom
25 Mn Марганец Manganum Manganese Mangan Manganese Mangan
26 Fe Железо Ferrum Iron Eisen Fer Jarn
27 Co Кобальт Cobaltum Cobalt Kobalt Cobalt Kobolt
28 Ni Никель Niccolum Nickel Nickel Nickel Nickel
29 Cu Медь Cuprum Copper Kupfer Cuivre Koppar
30 Zn Цинк Zincum Zinc Zink Zinc Zink
31 Ga Галлий Gallium Gallium Gallium Gallium Gallium
32 Ge Германий Germanium Germanium Germanium Germanium Germanium
33 As Мышьяк Arsenicum Arsenic Arsen Arsenic Arsenik
34 Se Селен Selenium Selenium Selen Selenium Selen
35 Br Бром Bromum Bromine Brom Brome Brom
36 Kr Криптон Krypton Krypton Krypton Krypton Krypton
37 Rb Рубидий Rubidium Rubidium Rubidium Rubidium Rubidium
38 Sr Стронций Strontium Strontium Strontium Strontium Strontium
39 Y Иттрий Yttrium Yttrium Yttrium Yttrium Yttrium
40 Zr Цирконий Zirconium Zirconium Zirkonium Zirconium Zirkonium
41 Nb Ниобий Niobium Niobium Niob Niobium Niob
42 Mo Молибден Molybdaenum Molybdenum Molybdan Molybden Molybden
43 Tc Технеций Technetium Technetium Technetium Technetium Teknetium
44 Ru Рутений Ruthenium Ruthenium Ruthen Ruthenium Rutenium
45 Rh Родий Rhodium Rhodium Rhodium Rhodium Rodium
46 Pd Палладий Palladium Palladium Palladium Palladium Palladium
47 Ag Серебро Argentum Silver Silber Argent Silver
48 Cd Кадмий Cadmium Cadmium Cadmium Cadmium Kadmium
49 In Индий Indium Indium Indium Indium Indium
50 Sn Олово Stannum Tin Zinn Etain Tenn
51 Sb Сурьма Stibium Antimony Antimon Antimoine Antimon
52 Te Теллур Tellurium Tellurium Tellur Tellure Tellur
53 I Иод Jodum Iodine Jod Jode Jod
54 Xe Ксенон Xenon Xenon Xenon Xenon Xenon
55 Cs Цезий Caesium Cesium Casium Cesium Cesium
56 Ba Барий Barium Barium Barium Barium Barium
57 La Лантан Lanthanum Lanthanum Lanthan Lanthane Lantan
58 Ce Церий Cerium Cerium Cer Cerium Cerium
59 Pr Празеодим Praseodymium Praseodymium Praseodym Praceodyme Praseodym
60 Nd Неодим Neodymium Neodymium Neodym Neodyme Neodym
61 Pm Прометий Promethium Promethium Promethium Promethium Prometium
62 Sm Самарий Samarium Samarium Samarium Samarium Samarium
63 Eu Европий Europium Europium Europium Europium Europium
64 Gd Гадолиний Gadolinium Gadolinium Gadolinium Gadolinium Gadolinium
65 Tb Тербий Terbium Terbium Terbium Terbium Terbium
66 Dy Диспрозий Dysprosium Dysprosium Dysprosium Dysprosium Dysprosium
67 Ho Гольмий Holmium Holmium Holmium Holmium Holmium
68 Er Эрбий Erbium Erbium Erbium Erbium Erbium
69 Tm Тулий Thulium Thulium Thulium Thulium Tulium
70 Yb Иттербий Ytterbium Ytterbium Ytterbium Ytterbium Ytterbium
71 Lu Лютеций Lutetium Lutetium Lutecium Lutecium Lutetium
72 Hf Гафний Hafnium Hafnium Hafnium Hafnium Hafnium
73 Ta Тантал Tantalum Tantalum Tantal Tantale Tantal
74 W Вольфрам Wolfram Tungsten Wolfram Tungstene Volfram
75 Re Рений Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium Rhenium
76 Os Осмий Osmium Osmium Osmium Osmium Osmium
77 Ir Иридий Iridium Iridium Iridium Iridium Iridium
78 Pt Платина Platinum Platinum Platin Platine Platina
79 Au Золото Aurum Gold Gold Or Guld
80 Hg Ртуть Hydrargyrum Mercury Queksilber Mercure Kvicksilver
81 Tl Таллий Thallium Thallium Thallium Thallium Tallium
82 Pb Свинец Plumbum Lead Blei Plomb Bly
83 Bi Висмут Bismuthum Bismuth Wismut Bismuth Vismut
84 Po Полоний Polonium Polonium Polonium Polonium Polonium
85 At Астат Astatium Astatine Astat Astate Astat
86 Rn Радон Radon Radon Radon Radon Radon
87 Fr Франций Francium Francium Francium Francium Francium
88 Ra Радий Radium Radium Radium Radium Radium
89 Ac Актиний Actinium Actinium Aktinium Actinium Aktinium
90 Th Торий Thorium Thorium Thorium Thorium Torium
91 Pa Протактиний Protactinium Protactinium Protaktinium Protactinium Protaktinium
92 U Уран Uranium Uranium Uran Uranium Uran
93 Np Нептуний Neptunium Neptunium Neptunium Neptunium Neptunium
94 Pu Плутоний Plutonium Plutonium Plutonium Plutonium Plutonium
95 Am Америций Americium Americium Americium Americium Americium
96 Cm Кюрий Curium Curium Curium Curium Curium
97 Bk Берклий Berkelium Berkelium Berkelium Berkelium Berkelium
98 Cf Калифорний Californium Californium Californium Californium Californium
99 Es Эйнштейний Einsteinium Einsteinium Einsteinium Einsteinium Einsteinium
100 Fm Фермий Fermium Fermium Fermium Fermium Fermium
101 Md Менделевий Mendelevium Mendelevium Mendelevium Mendelevium Mendelevium
102 No Нобелий Nobelium Nobelium Nobelium Nobelium Nobelium
103 Lr Лоуренсий Lawrencium Lawrencium Lawrencium Lawrencium Lawrencium
104 Rf Резерфордий Rutherfordium Rutherfordium Rutherfordium Rutherfordium Rutherfordium
105 Db Дубний Dubnium Dubnium Dubnium Dubnium Dubnium
106 Sg Сиборгий Seaborgium Seaborgium Seaborgium Seaborgium Seaborgium
107 Bh Борий Bohrium Bohrium Bohrium Bohrium Bohrium
108 Hs Хассий Hassium Hassium Hassium Hassium Hassium
109 Mt Мейтнерий Meitnerium Meitnerium Meitnerium Meitnerium Meitnerium



Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.
TehTab.ru

Реклама, сотрудничество: [email protected]

Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

Как Коран раскрыл тайну железа?

Железо – один из самых распространённых элементов на земле и составляет 32% её массы. В тоже время железо – одно из самых таинственных веществ. Какая же тайна у этого метала, который известен людям с древнейших времён, и как она была раскрыта в Священном Писании, читайте в нашем материале.

 

Железо (Fe от лат. Ferrum) — элемент периодической системы химических элементов Менделеева с атомным номером 26. Железо – один из самых распространённых элементов не только на Земле, но и в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы. Значительная часть железа на Земле находится в ядре планеты, где его содержание равно 88,8 %. Содержание железа в мантии составляет около 12 %, а в земной коре – 5 %. Это один из самых распространённых в земной коре металлов: второе место после алюминия.

Так в чём же тайна железа?

А в том, что современные научные исследования свидетельствуют: такой химический элемент не мог образоваться в Солнечной системе, это «чужеродный» для нас металл. Дело в том, что температуры нашей звезды – Солнце – недостаточно для того, чтобы сформировалось  железо. Солнце имеет температуру поверхности, не превышающую 6000 градусов по Цельсию, а температуру ядра – 20 миллионов градусов. Тогда как железо может быть образовано лишь в звёздах, размеры и температура которых намного превосходят солнечные.

Звезды с массой намного большей чем масса Солнца, после сжигания всего водорода, не превращаются в белых карликов, а продолжают термоядерный синтез со всё большими температурами и образованием более тяжёлых элементов. Когда температура становится порядка 3 млрд. градусов образуется железо и происходит вспышка сверхновой с рассеиванием железа по Вселенной.

Что касается содержания железных руд в коре земли, то данные геофизической разведки железорудных месторождений указывают, что в распределении этих руд есть некая закономерность: железные руды на разных периодах формирования земной коры и разных географических широтах расположены не хаотично, а имеют определённую ориентацию относительно геомагнитных полюсов.

По утверждению многих геологов и геофизиков, периодом усиленного падения «железных» метеоритов на Землю был его, так называемый, докембрийский период (период остывания планеты, когда её поверхность была ещё раскалённой и достаточно вязкой), и именно на долю докембрийских железорудных формаций приходится около 70 % добычи всех железных руд мира. И на всех континентах планеты докембрийские железорудные формации представляют собой узкие длинные полосы протяжённостью на десятки и сотни километров.

Существует много гипотез относительно механизма поступления железа в докембрийские железорудные формации. Наиболее правдоподобной представляется космическая гипотеза, согласно которой железо в докембрийские формации поступило в виде космической пыли. Гипотеза основана на том, что в докембрии Солнечная система при вращении вокруг центра Галактики пересекла обширную туманность Млечного Пути. Судя по падающим на Землю метеоритам, туманность состояла из железистых частиц. При прохождении Солнечной системы сквозь туманность, на планету выпало огромное количество железистых частиц, а магнитное поле Земли усиливало выпадение частиц и распределяло их по поверхности узкими длинными полосами. Известно также, что в геологической истории геомагнитные полюса перемещались относительно оси вращения Земли на значительные расстояния (1). Это, вероятно, и стало причиной различного направления докембрийских железорудных полос мира – но полосы одного железорудного бассейна, как указывалось выше, расположены параллельно друг другу, что является веским аргументом в пользу гипотезы авторов исследования (2) о том, что причиной такого расположения полос является магнитное поле Земли.

Частицы магнитных минералов в магнитном поле Земли могли расположиться узкими длинными полосами вдоль силовых линий этого поля, сформировав впоследствии докембрийские железорудные полосы. Геомагнитное поле могло вмиг расчлениться на частицы магнитных минералов как во время их выпадения на поверхность Земли, так и на прочие поверхности, на наиболее разуплотнённом верхнем слое осадков. Остаётся вопрос: как могли железорудные отложения оказаться в глубинных слоях Земли? Здесь свою роль играет гравитационное поле Земли, под действием которого частицы более тяжёлой породы должны «утонуть» в среде более лёгкой породы. А железо является одним из самых тяжёлых и крепких металлов.

Как же тайна железа была раскрыта в Коране?

В Коране есть сура «аль-Хадид», что с арабского переводится как «железо». В 26 аяте этой суры (если считать Басмалу за первый аят) говорится:

…وَأَنزَلْنَا الْحَدِيدَ فِيهِ بَأْسٌ شَدِيدٌ وَمَنَافِعُ لِلنَّاسِ…

Смысл: «…также Мы низвели железо, в котором заключается могучая сила (смертельное зло в войне – другая версия смысла) и польза для людей…».

Используемое в этом аяте арабское слово «анзальна», применяется везде в Коране в его прямом смысле «мы низвели», например, «низвели дождь», «низвели Откровение» и указывает, что нечто было физически «спущено» с неба на землю.

Другими словами этот аят, раскрывает тайну железа, о которой стало известно только в конце 20 века. Тайну неземного происхождения железных руд, о которой никак не могли знать 14 веков назад, когда Коран был ниспослан человечеству через Пророка Мухаммад ﷺ.

В этом заключается один из феноменов Божественной Книги.

Наряду с этим, упоминающий о железе указанный 26-й аят суры «аль-Хадид» («Железо») (если считать Басмалу за первый аят) содержит ряд математических феноменов Корана. Эта сура является по счету 57-ой в Коране. Согласно правилам арабского исчисления «Абджад» (в котором определённые буквы арабского алфавита имеют соответствующее числовой значение) числовое значение выражения слова «аль-Хадид» с арабского обозначает также 57. Цифровое значение слова «Хадид» без артикля «аль» равно 26. Как известно, число 26 является атомным номером железа и одновременно равно порядковому номеру этого химического элемента в таблице Менделеева.

(1) Яновский Б.М., Земной магнетизм. Л.: Изд. ЛГУ, 1978. 592 с.

(2) Ш. М. Алиев, Е. В. Савина// О роли магнитного поля Земли в образовании докембрийских железорудных формаций// Доклады Академии наук. 1966, том 347, №6, с.802-804.

Понравился материал? Пожалуйста, расскажите об этом окружающим, сделайте репост в соцсетях!

Читайте нас в Телеграм: t.me/newislamru

 

Феррум таблица менделеева — kak.torange.ru

в таблице Менделеева оно под №26

Альтернативные описания

• главный металл промышленности

• его куют, пока горячо и не отходя от кассы

• значение имени Тимур

• химический элемент, серебристо-белый металл, главная составная часть чугуна и стали

• металл для Феликса

• химический элемент, металл

• чтобы избежать накопления денег, в древней Спарте деньги чеканились из этого материала

• так у компьютерщиков именуется сам компьютер, без программного обеспечения

• самым устойчивым элементом Периодической системы является именно этот элемент

• металл, из которого может быть «сделана» логика

• «иду в воду — красно, выйду — черно» (загадка)

• переведите с латинского слово «феррум»

• материал, из которого должен быть сделан подарок, преподнесенный к шестой годовщине свадьбы

• жертва ржавчины

• куй его, пока горячо!

• химический элемент, Fe

• металл, из которого сделан Феликс

• металлические части уздечки

• куется только сгоряча

• металл гвоздей

• ржавое, метеоритное

• куют, пока горячо

• куй …, пока горячо

• в таблице он после марганца

• «куй …, не отходя от кассы!»

• следом за марганцем в таблице

• металл номер двадцать шесть

• хим. элемент 26

• идущий следом за марганцем в таблице

• между марганцем и кобальтом

• предшественник кобальта в таблице

• металл для логики

• куй его, пока горячо (посл.)

• химический элемент 26

• вслед за марганцем в таблице

• основной компонент стали

• двадцать шестой в таблице Менделеева

• до кобальта в таблице

• принимают на металлолом

• материал для одной маски

• металл, чье содержание в организме женщины в пять раз больше, чем у мужчины

• перед кобальтом в таблице

• феррум

• последователь марганца в таблице

• между марганцем и кобальтом в таблице

• предтеча кобальта в таблице

• основной компонент чугуна

• после марганца в таблице

• металл для леди Маргарет Тэтчер

• последыш марганца в таблице

• следом за марганцем

• Химический элемент, серебристо-белый металл, главная составная часть чугуна и стали

• Главная составная часть стали

• Изделия из такого металла

• Лекарство, содержащее препараты такого химического элемента

• Наименование химического элемента

• Тип минерала, относящийся к самородным элементам

• «Куй …, не отходя от кассы!»

• «иду в воду — красно, выйду — черно» (загадка)

• куй его, пока горячо

• металл, из которого может быть «сделана» логика

• переведите с латинского слово «феррум»

• ср. зале(и)зо южн. зап. металл, крушец, выплавляемый из руды в виде чугуна, и выковываемый из сего последнего под кричным молотом. соединении с углеродом, оно образует сталь. продажу железо идет в виде: полосового или сортового; первое прямо из под кричного молота; оно бывает: широкое, узкое, круглое, брусковое и пр. второе перековано: шинное, резное, листовое и пр. Ржа железо ест. Моль одежду, ржа железо, а худое братство нравы тлит. Деньги железо, а платье тлен. При рати железо дороже золота. Железом и золота добуду. Ржавое железо не блестит. Заруби деревом на железе. Что ощерился, аль железо увидал? огне и железо плавко. горну и железо надсядется. На то дорогу золотом устлали, чтоб она железо ела. Куй железо, пока кипит (пока горячо). Лезу я, лезу по железу на мясную гору? садиться на лошадь. Железо или мн. железа, вязи, оковы, кандалы, ножные, ручные цепи; железные конские путы. Железко, железце ср. железный обломок; мелкая железная, стальная вещь, вставляемая в какое-либо орудие или колодку, напр. копьецо стрелы, резец рубанка, железная часть долота и пр. Железный, из железа сделанный, почему-либо к железу относящийся; подобный железу по крепости, жесткости, цвету и пр. Железная руда, из которой добывается железо; железный завод, заведение, где оно выплавляется, выковывается; железный ряд, где оно продается железными торговцами. Железный сок, заводск. брызги и отломки от крицы, кричный сок. Железная лошадь, серо-железная, железного цвета, масти. Устюжна железная, а люди в ней каменные, за осаду ее при самозванцах. Железная дорога, железянка, чугунка. Железное колесо, тул. арктический пояс. Железные руки, сильные, но грубые и неуклюжие. Железный человек, стойкий, твердый; терпеливый, спорый; немилосердый, бездушный. Железное здоровье, крепкое. Либо железную цепь, либо золотую, добуду. Ссуды пишут на железной доске, а долги на песке. Железное дерево, бакаут, гваяк; назыв. так и др. весьма твердые тропической породы дерева. Железный корень, растен. Centaurea scabiosa. Железный урок или железное ср. стар. пеня, пошлина с виновного, в пользу властей, за наложение оков. Железовая лошадь, см. масть. Железистый прилаг. содержащий в себе железо. Железина, окал, окалина, гарь, огарки; железная, горелая блестка, осыпающаяся во время ковки. Кусок, полоса железа. Железня, железняга ж. арх. железная плиточка в ладонь, для игры в бабки, в козны; биток, битка. Железник м. дерево Caragana frutescens, дереза, чапыжник, ошибочно чилижник, сибирек? кустовая акация. Ракитник, дереза, Cytisus biflorus. Equisetum, хвощ столярный. Potentilla argentea, червичник, горлянка, забируха. Железница, рыба Clupea alosa, из рода сельдей, бешенка или верховодка. Железняк м. торговец железом. Общее название руд, содержащих окисленное железо и похожих видом на камень, а не на железо: бол. известны: бурый и магнитный железняк, магнитный камень. Самый твердый, лучший кирпич, несколько сплавившийся. Растен. Verbena offic. Растен. Phlomis pungens, качим, перекати-поле. Растен. Sarrothamnus scoparius, жерновец, дереза, бобровик. Сказочная разрывили спрыг-трава, от которой железные замки и запоры рассыпаются; ею же добывают и клады. Железнянка, см. железнянка, железа, желвь. Железоделательный, железодельный завод, железный, выделывающий железо из руды. Железоковательный, железоковный, относящийся до выковки железа в полосах и самых крупных вещах. Железоплавиленный, железоплавильный, железоплавный, относящийся к выплавке железа; завод, печь. Железорезный, служащий к резке железа;-завод, -стан

• химический элемент Fe

• химический элемент с позывным Fe

• DANKE



Источник: scanwordhelper.ru

Читайте также

Железо

Железо
Атомный номер 26
Внешний вид простого вещества ковкий, вязкий металл серебристо-белого цвета
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
55,847 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 126 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
759,1 (7,87) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Ar] 3d6 4s2
Химические свойства
Ковалентный радиус 117 пм
Радиус иона (+3e) 64 (+2e) 74 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
1,83
Электродный потенциал Fe←Fe3+ −0,04 В
Fe←Fe2+ −0,44 В
Степени окисления 6, 3, 2, 0, −2
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность 7,874 г/см³
Молярная теплоёмкость 25,14[1]Дж/(K·моль)
Теплопроводность 80,4 Вт/(м·K)
Температура плавления 1812 K
Теплота плавления 247,1 кДж/кг 13,8 кДж/моль
Температура кипения 3134 K
Теплота испарения ~6088 кДж/кг ~340 кДж/моль
Молярный объём 7,1 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая объёмноцентрированная
Параметры решётки 2,866 Å
Отношение c/a
Температура Дебая 460 K

 

Fe 26
55,847
[Ar]3d64s2
Железо

Железо — элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 26. Обозначается символом Fe (Ferrum). Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия).

Простое вещество железо (CAS-номер: 7439-89-6) — ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе.

 

На самом деле железом обычно называют его сплавы с малым содержанием примесей (до 0,8 %), которые сохраняют мягкость и пластичность чистого металла. Но на практике чаще применяются сплавы железа с углеродом: сталь (до 2 % углерода) и чугун (более 2 % углерода), а также нержавеющая (легированная) сталь с добавками легирующих металлов (хром, марганец, никель и др.). Совокупность специфических свойств железа и его сплавов делают его «металлом № 1» по важности для человека.

В природе железо редко встречается в чистом виде, чаще всего оно встречается в составе железо-никелевых метеоритов. Распространённость железа в земной коре — 4,65 % (4-е место после O, Si, Al). Считается также, что железо составляет бо́льшую часть земного ядра.

История

Железо как инструментальный материал известно с древнейших времён, самые древние изделия из железа, найденные при археологических раскопках, датируются 4-м тысячелетием до н. э. и относятся к древнешумерской и древнеегипетской цивилизациям. Это наконечники для стрел и украшения из метеоритного железа, то есть, сплава железа и никеля (содержание последнего колеблется от 5 до 30 %), из которого состоят метеориты. От их небесного происхождения идёт, видимо, одно из наименований железа в греческом языке: «сидер» (а на латыни это слово значит «звёздный»).

Изделия из железа, полученного искусственно, известны со времени расселения арийских племён из Европы в Азию и острова Средиземного моря (4—3-е тысячелетие до н. э.). Самый древний железный инструмент из известных — стальное долото, найденное в каменной кладке пирамиды Хеопса в Египте (построена около 2550 года до н. э.). Железо часто упоминается в древнейших (3-е тысячелетие до н. э.) текстах хеттов, основавших свою империю на территории современной Анатолии в Турции. Например, в тексте хеттского царя Анитты (около 1800 года до н. э.) говорится:

Когда на город Пурусханду в поход я пошел, человек из города Пурусханды ко мне поклониться пришел (…?) и он мне 1 железный трон и 1 железный скипетр (?) в знак покорности (?) преподнес.

В этом тексте железо обозначается словом «par-zi-lum» (сравните латинское «ferrum» и русское «железо»), что, скорее всего, значит «олово всадников» — от древнеарийских слов «PARSA» или «FERSY» (всадник — сравните этноним «персы», отсюда же шахматная фигура «ферзь», и латинские слова «persona» и «partia»), и корня «ZIL» (олово, и вообще белый металл).

В древности мастерами железных изделий слыли халибы, которых Геродот перечисляет в числе эллинских племён Малой Азии, подвластных Крезу. Халибы жили на севере державы Хеттов, у побережья Чёрного моря возле устья реки Галис (современный г. Самсун в Турции), и от их имени происходит греч. Χάλυβας — «сталь». Аристотель описал их способ получения стали: халибы несколько раз промывали речной песок их страны — видимо, таким способом (теперь это называют флотацией) выделяли тяжёлую железосодержащую фракцию породы, добавляли какое-то огнеупорное вещество, и плавили в печах особой конструкции; полученный таким образом металл имел серебристый цвет и был нержавеющим. Из этого процесса, видимо, возникло и название «руда», которое на латыни значит «мокрый» — то есть, «вымытый».

 

В качестве сырья для выплавки стали использовались магнетитовые пески, которые часто встречаются по всему побережью Чёрного моря: эти магнетитовые пески состоят из смеси мелких зёрен магнетита, титано-магнетита или ильменита, и обломков других пород, так что выплавляемая халибами сталь была легированной, и обладала отличными свойствами. Такой своеобразный способ получения железа не из руды говорит о том, что халибы, в основном, распространили железо как технологический материал, но их способ не мог быть методом повсеместного промышленного производства железных изделий. Однако их производство послужило толчком для дальнейшего развития металлургии железа.

 

Судя по греческому названию инструментальных металлов χαλκός (это слово обозначает и бронзу, и железо), можно понять, что арийские племена нашли способ выделки железа во время перехода в Азию через Кавказ, а именно — в Колхиде (др.-греч. Κολχίς), так как другого удобного сухопутного пути из Европы в Азию не было. Пройдя степи Причерноморья, они оставили многочисленные памятники культуры бронзового века (так называемая «пахотно-скотоводческая культура»), и двинулись дальше — на юг. Конечно же, по пути они искали сырьё для изготовления бронзовых орудий, и так обнаружили свойства причерноморских песков, дающих новый твёрдый металл — железо. Видимо, сперва они приняли его за олово (первые металлурги плохо различали металлы), и это подтверждается также тем, что название «сталь» в языках северных арийцев (романских, германских, славянских) явно происходит от слова «STANN» через аберрацию N-L, а у римлян это слово обозначало олово. То есть, пытаясь найти олово для бронзы, они обнаружили металл, который оказался крепким и без сплавления с медью, и стали называть его по аналогии с оловом. Найденный тогда способ выплавки стальных изделий не позволял получать их в больших количествах, однако использовался более тысячи лет, пока не была разработана технология выплавки железа из руды, добываемой в копях.

 

Климент Александрийский в своём энциклопедическом труде «Строматы» упоминает, что по греческим преданиям железо (видимо, выплавка его из руды) было открыто на горе Иде — так называлась горная цепь возле Трои (в Илиаде она упоминается как гора Ида, с которой Зевс наблюдал за битвой греков с троянцами). Произошло это через 73 года после Девкалионова потопа, а этот потоп, согласно Паросской хронике, был в 1528 году до нашей эры, то есть метод выплавки железа из руды был открыт примерно в 1455 году до н. э. Однако из описания Климента не ясно, говорит ли он именно об этой горе в Передней Азии (Ида Фригийская у Вергилия), или же о горе Ида на острове Крит, о которой римский поэт Вергилий в Энеиде пишет:

 

Остров Юпитера, Крета, лежит средь широкого моря,

Нашего племени там колыбель, где высится Ида …

А римляне, как известно, были потомками малоазиатских троянцев, переселившихся в Италию после разрушения Трои. Могила их предводителя Энея до сих пор существует в местечке Пратика-ди-Маре возле Рима, и в ней был обнаружен железный жезл — символ власти, и другие предметы из железа и бронзы.

Более вероятно, что Климент Александрийский говорит именно о фригийской Иде возле Трои, так как там были найдены древние железные копи и очаги железоделательного производства. Видимо, ознакомившись с методом халибов, древние троянцы развили свой способ выплавки стали из руды, оказавшийся более производительным.

 

В самой глубокой древности железо ценилось дороже золота, и по описанию Страбона, у африканских племён за 1 фунт железа давали 10 фунтов золота, а по исследованиям историка Г. Арешяна стоимости меди, серебра, золота и железа у древних хеттов были в соотношении 1 : 160 : 1280 : 6400. В те времена железо использовалось как ювелирный металл, из него делали троны и другие регалии царской власти: например, в библейской книге Второзаконие 3,11 описан «одр железный» рефаимского царя Ога. В гробнице Тутанхамона (около 1350 года до н. э.) был найден кинжал из железа в золотой оправе — возможно, подаренный хеттами в дипломатических целях. Но хетты не стремились к широкому распространению железа и его технологий, что видно и из дошедшей до нас переписки египетского фараона и его тестя — царя Хеттов. Фараон просит прислать побольше железа, а царь хеттов уклончиво отвечает, что запасы железа иссякли, а кузнецы заняты на сельскохозяйственных работах, поэтому он не может выполнить просьбу царственного зятя. Как видно, хетты старались использовать свои знания для достижения военных преимуществ, и не давали другим возможности сравняться с ними. Видимо, поэтому железные изделия получили широкое распространение только после Троянской войны и падения державы хеттов, когда благодаря торговой активности греков технология железа стала известной многим, и были открыты железные месторождения и рудники. Так на смену «Бронзовому» веку настал век «Железный».

 

По описаниям Гомера, хотя во время Троянской войны (примерно 1250 год до н. э.) оружие было в основном из меди и бронзы, но железо уже было хорошо известно и пользовалось большим спросом, хотя больше как драгоценный металл. Например, в 23-й песне «Илиады» Гомер рассказывает, что Ахилл наградил диском из железной крицы победителя в соревновании по метанию диска. Это железо ахейцы добывали у троянцев и сопредельных народов (Илиада 7,473), в том числе у халибов, которые воевали на стороне троянцев:

 

Прочие мужи ахейские меной вино покупали,

Те за звенящую медь, за седое железо меняли,

Те за воловые кожи или волов круторогих,

Те за своих полоненых. И пир уготовлен веселый…

Возможно, железо было одной из причин, побудивших греков-ахейцев двинуться в Малую Азию, где они узнали секреты его производства. А раскопки в Афинах показали, что уже около 1100 года до н. э. и позднее уже широко были распространены железные мечи, копья, топоры, и даже железные гвозди. В библейской книге Иисуса Навина 17,16 (ср. Судей 14,4) описывается, что филистимляне (библейские «PILISTIM», а это были протогреческие племена, родственные позднейшим эллинам, в основном пеласги) имели множество железных колесниц, то есть, в это время железо уже стало широко применяться в больших количествах.

Гомер в «Илиаде» и «Одиссее» называет железо «многотрудный металл», и описывает закалку орудий:

Расторопный ковач, изготовив топор иль секиру,

В воду металл, раскаливши его, чтоб двойную

Он крепость имел, погружает…

Гомер называет железо многотрудным, потому что в древности основным методом его получения был сыродутный процесс: перемежающиеся слои железной руды и древесного угля прокаливались в специальных печах (горнах — от древнего «Horn» — рог, труба, первоначально это была просто труба, вырытая в земле, обычно горизонтально в склоне оврага). В горне окислы железа восстанавливаются до металла раскалённым углём, который отбирает кислород, окисляясь до окиси углерода, и в результате такого прокаливания руды с углём получалось тестообразное кричное (губчатое) железо. Крицу очищали от шлаков ковкой, выдавливая примеси сильными ударами молота. Первые горны имели сравнительно низкую температуру — заметно меньше температуры плавления чугуна, поэтому железо получалось сравнительно малоуглеродистым. Чтобы получить крепкую сталь приходилось много раз прокаливать и проковывать железную крицу с углём, при этом поверхностный слой металла дополнительно насыщался углеродом и упрочнялся. И хотя это требовало больших трудов, изделия, полученные таким способом, были существенно более крепкими, чем бронзовые.

В дальнейшем научились делать более эффективные печи (в русском языке — домна, домница) для производства стали, и применили меха для подачи воздуха в горн. Уже римляне умели доводить температуру в печи до плавления стали (около 1400 градусов, а чистое железо плавится при 1535 градусах). При этом образуется чугун с температурой плавления 1100—1200 градусов, очень хрупкий в твёрдом состоянии (даже не поддающийся ковке), и не обладающий упругостью стали. Первоначально его считали вредным побочным продуктом (англ. pig iron, по-русски, свинское железо, чушки, откуда, собственно, и происходит слово чугун), но потом обнаружилось, что при повторном прожигании в печи с усиленным продуванием воздуха чугун превращается в сталь хорошего качества, так как лишний углерод выгорает. Такой двухстадийный процесс производства стали из чугуна оказался более простым и выгодным, чем кричный, и этот принцип используется без особых изменений многие века, оставаясь и до наших дней основным способом производства железных материалов.

Происхождение названия

Схема атома железа (условно)

Версии происхождения славянского слова «железо» (белор. жалеза, болг. желязо, укр. залізо, польск. Żelazo, словен. Železo).

 

Наиболее вероятно, что это название происходит от древнеарийского корня «ZIL», которым обозначали олово и вообще белые металлы (в том числе серебро — «zilber», и название «цинк» получилось из этого же слова аберрацией L-N). От него же, видимо, происходит и санскритское «жальжа», что означает «металл, руда». Другая версия усматривает в слове славянский корень «лез», тот же, что и в слове «лезвие» (так как железо в основном употреблялось на изготовление оружия), третье связывает с греческим словом χαλκός, что означало железо и медь. Есть также связь между словом «желе» и студнеобразной консистенцией «болотной руды», из которой некоторое время добывался металл.

 

Название природного карбоната железа (сидерита) происходит от sidereus — звёздный; действительно, первое железо, попавшее в руки людям, было метеоритного происхождения. Возможно, это совпадение не случайно. В частности древнегреческое слово сидерос (σίδηρος) для железа и латинское sidus, означающее «звезда», вероятно, имеют общее происхождение.

Изотопы железа

Изотоп железа 56Fe относится к наиболее стабильным ядрам: все следующие элементы могут уменьшить энергию связи на нуклон путём распада, а все предыдущие элементы, в принципе, могли бы уменьшить энергию связи на нуклон за счёт синтеза. Полагают, что железом оканчивается ряд синтеза элементов в ядрах нормальных звёзд, а все последующие элементы могут образоваться только в результате взрывов сверхновых.

Геохимия железа

Гидротермальный источник с железистой водой. Окислы железа окрашивают воду в бурый цвет

Железо — один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Значительная часть железа планет земной группы находится в ядрах планет, где его содержание, по оценкам, около 90 %. Содержание железа в земной коре составляет 5 %, а в мантии около 12 %. Из металлов железо уступает по распространённости в коре только алюминию. При этом в ядре находится около 86 % всего железа, а в мантии 14 %.

Геохимические свойства железа

Важнейшая геохимическая особенность железа — наличие у него нескольких степеней окисления. Железо в нейтральной форме — металлическое — слагает ядро земли, возможно, присутствует в мантии и очень редко встречается в земной коре. Закисное железо FeO — основная форма нахождения железа в мантии и земной коре. Окисное железо Fe2O3 характерно для самых верхних, наиболее окисленных, частей земной коры, в частности, осадочных пород.

По кристаллохимическим свойствам ион Fe2+ близок к ионам Mg2+ и Ca2+ — другим главным элементам, составляющим значительную часть всех земных пород. В силу кристаллохимического сходства железо замещает магний и, частично, кальций во многих силикатах. При этом содержание железа в минералах переменного состава обычно увеличивается с уменьшением температуры.

Минералы железа

В земной коре железо распространено достаточно широко — на его долю приходится около 4,1 % массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало — в кислых и средних породах.

Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк (гематит, Fe2O3; содержит до 70 % Fe), магнитный железняк (магнетит, FeFe2O4, Fe3O4; содержит 72,4 % Fe), бурый железняк или лимонит (гётит и гидрогётит, соответственно FeOOH и FeOOH·nH2O), а также шпатовый железняк (сидерит, карбонат железа(II), FeCO3; содержит около 48 % Fe). Гётит и гидрогётит чаще всего встречаются в корах выветривания, образуя так называемые «железные шляпы», мощность которых достигает несколько сотен метров. Также они могут иметь осадочное происхождение, выпадая из коллоидных растворов в озёрах или прибрежных зонах морей. При этом образуются оолитовые, или бобовые, железные руды. В них часто встречается вивианит Fe(3PO4)2·8H2O, образующий чёрные удлинённые кристаллы и радиально-лучистые агрегаты.

В природе также широко распространены сульфиды железа — пирит FeS2 (серный или железный колчедан) и пирротин. Они не являются железной рудой — пирит используют для получения серной кислоты, а пирротин часто содержит никель и кобальт.

По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире. Содержание железа в морской воде — 1×10−5—1×10−8 %.

Получение

В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe2O3) и магнетита (Fe3O4).

Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространённым является доменный процесс.

Первый этап производства — восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000 °C. В доменной печи углерод в виде кокса, железная руда в виде агломерата или окатышей и флюс (например, известняк) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха.

В печи углерод кокса окисляется до монооксида углерода (угарного газа) кислородом воздуха:

2C + O2 → 2CO↑.

В свою очередь, угарный газ восстанавливает железо из руды:

3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2↑.

Флюс добавляется для извлечения нежелательных примесей из руды, в первую очередь силикатов, таких как кварц (диоксид кремния). Типичный флюс содержит известняк (карбонат кальция) и доломит (карбонат магния). Против других примесей используют другие флюсы.

Действие флюса: карбонат кальция под действием тепла разлагается до оксида кальция (негашёная известь):

CaCO3 → CaO + CO2↑.

Оксид кальция соединяется с диоксидом кремния, образуя шлак:

CaO + SiO2 → CaSiO3.

Шлак, в отличие от диоксида кремния, плавится в печи. Более лёгкий, чем железо, шлак плавает на поверхности, и его можно сливать отдельно от металла. Шлак затем употребляется в строительстве и сельском хозяйстве. Расплав железа, полученный в доменной печи, содержит довольно много углерода (чугун). Кроме случаев, когда чугун используется непосредственно, он требует дальнейшей переработки.

Излишний углерод и другие примеси (сера, фосфор) удаляют из чугуна окислением в мартеновских печах или в конвертерах. Электрические печи используют и для выплавки легированных сталей.

Кроме доменного процесса, распространён процесс прямого получения железа. В этом случае предварительно измельчённую руду смешивают с особой глиной, формируя окатыши. Окатыши обжигают, и обрабатывают в шахтной печи горячими продуктами конверсии метана, содержащими водород. Водород легко восстанавливает железо, при этом не происходит загрязнения железа такими примесями как сера и фосфор — обычными примесями в каменном угле. Железо получается в твёрдом виде, и в дальнейшем переплавляется в электрических печах.

Химически чистое железо получается электролизом растворов его солей.

Физические свойства

Железо — типичный металл, в свободном состоянии — серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Чистый металл пластичен, различные примеси (в частности — углерод) повышают его твёрдость и хрупкость. Обладает ярко выраженными магнитными свойствами. Часто выделяют так называемую «триаду железа» — группу трёх металлов (железо Fe, кобальт Co, никель Ni), обладающих схожими физическими свойствами, атомными радиусами и значениями электроотрицательности.

Для железа характерен полиморфизм, он имеет четыре кристаллические модификации:

Металловедение не выделяет β-Fe как отдельную фазу[4], и рассматривает её как разновидность α-Fe. При нагреве железа или стали выше точки Кюри (769 °C ≈ 1043 K) тепловое движение ионов расстраивает ориентацию спиновых магнитных моментов электронов, ферромагнетик становится парамагнетиком — происходит фазовый переход второго рода, но фазового перехода первого рода с изменением основных физических параметров кристаллов не происходит.

Для чистого железа при нормальном давлении, с точки зрения металловедения, существуют следующие устойчивые модификации:

  • От абсолютного нуля до 910 °C устойчива α-модификация с объёмноцентрированной кубической (ОЦК) кристаллической решёткой. Твёрдый раствор углерода в α-железе называется ферритом.
  • От 910 до 1400 °C устойчива γ-модификация с гранецентрированной кубической (ГЦК) кристаллической решёткой. Твёрдый раствор углерода в γ-железе называется аустенитом.
  • От 910 до 1539 °C устойчива δ-модификация с объёмноцентрированной кубической (ОЦК) кристаллической решёткой. Твёрдый раствор углерода в δ-железе (также как и в α-железе) называется ферритом. Иногда различают высокотемпературный δ-феррит и низкотемпературный α-феррит (или просто феррит), хотя их атомные структуры одинаковы.

Наличие в стали углерода и легирующих элементов существенным образом изменяет температуры фазовых переходов (см. фазовую диаграмму железо — углерод).

  • В области высоких давлений (свыше 104 МПа, 100 тыс. атм.) возникает модификация ε-железа с гексагональной плотноупакованной (ГПУ) решёткой.

Явление полиморфизма чрезвычайно важно для металлургии стали. Именно благодаря α—γ переходам кристаллической решётки происходит термообработка стали. Без этого явления железо как основа стали не получило бы такого широкого применения.

Железо тугоплавко, относится к металлам средней активности. Температура плавления железа 1539 °C, температура кипения — 2862 °C.

Химические свойства

Основные степени окисления железа — +2 и +3.

При хранении на воздухе при температуре до 200 °C железо постепенно покрывается плотной плёнкой оксида, препятствующего дальнейшему окислению металла. Во влажном воздухе железо покрывается рыхлым слоем ржавчины, который не препятствует доступу кислорода и влаги к металлу и его разрушению. Ржавчина не имеет постоянного химического состава, приближённо её химическую формулу можно записать как Fe2O3·xH2O.

С кислородом железо реагирует при нагревании. При сгорании железа на воздухе образуется оксид Fe3O4, при сгорании в чистом кислороде — оксид Fe2O3. Если кислород или воздух пропускать через расплавленное железо, то образуется оксид FeO. При нагревании порошка серы и железа образуется сульфид, приближённую формулу которого можно записать как FeS.

Железо при нагревании реагирует с галогенами. Так как FeF3 нелетуч, железо устойчиво к действию фтора до температуры 200—300 °C. При хлорировании железа (при температуре около 200 °C) образуется летучий FeCl3. Если взаимодействие железа и брома протекает при комнатной температуре или при нагревании и повышенном давлении паров брома, то образуется FeBr3. При нагревании FeCl3 и, особенно, FeBr3 отщепляют галоген и превращаются в галогениды железа(II). При взаимодействии железа и иода образуется иодид Fe3I8.

При нагревании железо реагирует с азотом, образуя нитрид железа Fe3N, с фосфором, образуя фосфиды FeP, Fe2P и Fe3P, с углеродом, образуя карбид Fe3C, с кремнием, образуя несколько силицидов, например, FeSi.

При повышенном давлении металлическое железо реагирует с оксидом углерода(II) CO, причём образуется жидкий, при обычных условиях легко летучий пентакарбонил железа Fe(CO)5. Известны также карбонилы железа составов Fe2(CO)9 и Fe3(CO)12. Карбонилы железа служат исходными веществами при синтезе железоорганических соединений, в том числе и ферроцена состава (η5-C5H5)2Fe.

Чистое металлическое железо устойчиво в воде и в разбавленных растворах щелочей. В концентрированной серной и азотной кислотах железо не растворяется, так как прочная оксидная плёнка пассивирует его поверхность.

С соляной и разбавленной (приблизительно 20%-й) серной кислотами железо реагирует с образованием солей железа(II):

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑;

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑.

При взаимодействии железа с приблизительно 70%-й серной кислотой реакция протекает с образованием сульфата железа(III):

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O.

Оксид железа(II) FeO обладает основными свойствами, ему отвечает основание Fe(OH)2. Оксид железа(III) Fe2O3 слабо амфотерен, ему отвечает ещё более слабое, чем Fe(OH)2, основание Fe(OH)3, которое реагирует с кислотами:

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O.

Гидроксид железа(III) Fe(OH)3 проявляет слабо амфотерные свойства, он способен реагировать только с концентрированными растворами щелочей:

Fe(OH)3 + 3КОН → K3[Fe(OH)6].

Образующиеся при этом гидроксокомплексы железа(III) устойчивы в сильно щелочных растворах. При разбавлении растворов водой они разрушаются, причём в осадок выпадает Fe(OH)3.

Соединения железа(III) в растворах восстанавливаются металлическим железом:

Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2.

При хранении водных растворов солей железа(II) наблюдается окисление железа(II) до железа(III):

4FeCl2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)Cl2.

Из солей железа(II) в водных растворах устойчива соль Мора — двойной сульфат аммония и железа(II) (NH4)2Fe(SO4)2·6Н2O.

Железо(III) способно образовывать двойные сульфаты с однозарядными катионами типа квасцов, например, KFe(SO4)2 — железокалиевые квасцы, (NH4)Fe(SO4)2 — железоаммонийные квасцы и т. д.

При действии газообразного хлора или озона на щелочные растворы соединений железа(III) образуются соединения железа(VI) — ферраты, например, феррат(VI) калия K2FeO4. Имеются сообщения о получении под действием сильных окислителей соединений железа(VIII).

Для обнаружения в растворе соединений железа(III) используют качественную реакцию ионов Fe3+ с тиоцианат-ионами SCN. При взаимодействии ионов Fe3+ с анионами SCN образуется ярко-красный роданид железа Fe(SCN)3. Другим реактивом на ионы Fe3+ служит гексацианоферрат(II) калия K4[Fe(CN)6] (жёлтой кровяная соль). При взаимодействии ионов Fe3+ и [Fe(CN)6]4− выпадает ярко-синий осадок берлинской лазури:

4K4[Fe(CN)6] + 4Fe3+ → 4KFeIII[FeII(CN)6]↓ + 12K+.

Реактивом на ионы Fe2+ в растворе может служить гексацианоферрат(III) калия K3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль). При взаимодействии ионов Fe2+ и [Fe(CN)6]3− выпадает осадок турнбулевой сини:

3K3[Fe(CN)6] + 3Fe2+ → 3KFeII[FeIII(CN)6]↓ + 6K+.

Интересно, что берлинская лазурь и турнбулева синь — две формы одного и того же вещества, так как в растворе устанавливается равновесие:

KFeIII[FeII(CN)6] ↔ KFeII[FeIII(CN)6].

Применение

Железная руда

Железо — один из самых используемых металлов, на него приходится до 95 % мирового металлургического производства.

  • Железо является основным компонентом сталей и чугунов — важнейших конструкционных материалов.

    Железо может входить в состав сплавов на основе других металлов — например, никелевых.

    Магнитная окись железа (магнетит) — важный материал в производстве устройств долговременной компьютерной памяти: жёстких дисков, дискет и т. п.

    Ультрадисперсный порошок магнетита используется в черно-белых лазерных принтерах в качестве тонера.

    Уникальные ферромагнитные свойства ряда сплавов на основе железа способствуют их широкому применению в электротехнике для магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей.

    Хлорид железа(III) (хлорное железо) используется в радиолюбительской практике для травления печатных плат.

    Семиводный сульфат железа (железный купорос) в смеси с медным купоросом используется для борьбы с вредными грибками в садоводстве и строительстве.

    Железо применяется в качестве анода в железо-никелевых аккумуляторах, железо-воздушных аккумуляторах.

Биологическое значение железа

 

В живых организмах железо является важным микроэлементом, катализирующим процессы обмена кислородом (дыхания). В организме взрослого человека содержится около 3,5 грамма железа (около 0,02 %), из которых 75 % являются главным действующим элементом гемоглобина крови, остальное входит в состав ферментов других клеток, катализируя процессы дыхания в клетках. Недостаток железа проявляется как болезнь организма (хлороз у растений и анемия у животных).

 

Обычно железо входит в ферменты в виде комплекса, называемого гемом. В частности, этот комплекс присутствует в гемоглобине — важнейшем белке, обеспечивающем транспорт кислорода с кровью ко всем органам человека и животных. И именно он окрашивает кровь в характерный красный цвет.

 

Комплексы железа, отличные от гема, встречаются, например, в ферменте метан-моноксигеназе, окисляющем метан в метанол, в важном ферменте рибонуклеотид-редуктазе, который участвует в синтезе ДНК.

 

Неорганические соединения железа встречается в некоторых бактериях, иногда используется ими для связывания азота воздуха.

 

В организм животных и человека железо поступает с пищей (наиболее богаты им печень, мясо, яйца, бобовые, хлеб, крупы, свёкла). Интересно, что некогда шпинат ошибочно был внесён в этот список (из-за опечатки в результатах анализа — был потерян «лишний» ноль после запятой).

 

Суточная потребность человека в железе следующая: дети — от 4 до 18 мг, взрослые мужчины — 10 мг, взрослые женщины — 18 мг, беременные женщины во второй половине беременности — 33 мг. У женщин потребность несколько выше, чем у мужчин. Как правило, железа, поступающего с пищей, вполне достаточно, но в некоторых специальных случаях (анемия, а также при донорстве крови) необходимо применять железосодержащие препараты и пищевые добавки (гематоген, ферроплекс).

 

Содержание железа в воде больше 1—2 мг/л значительно ухудшает её органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус, и делает воду малопригодной для использования, вызывает у человека аллергические реакции, может стать причиной болезни крови и печени (гемохроматоз). ПДК железа в воде 0,3 мг/л.

 

Избыточная доза железа (200 мг и выше) может оказывать токсическое действие. Передозировка железа угнетает антиоксидантную систему организма, поэтому употреблять препараты железа здоровым людям не рекомендуется.

 

Соединения железа

Оксиды железа

Гидроксиды железа

Железнение

Железо самородное

Iron – Информация об элементе, свойства и использование

Расшифровка:

Химия в ее стихии: железо

(Promo)

Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам журналом Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Крис Смит

Здравствуйте, на этой неделе мы обратимся к одному из самых важных элементов человеческого тела.Это тот, который делает возможным метаболизм, и мы просто не знаем об этом. Есть вызовы железного человека, лидеры с железными кулаками и те, у кого в душе есть железо. Но у элемента номер 26 есть и темная сторона, потому что его мощный химический состав означает, что это также плохие новости для клеток мозга, как объясняет лауреат Нобелевской премии Кэри Маллис

Кэри Маллис

Для человеческого мозга железо важно, но смертельно опасно. Он существует на Земле в основном в двух степенях окисления – FeII и FeIII.FeIII преобладает в пределах нескольких метров от атмосферы, которая около двух миллиардов лет назад превратила 20% кислорода, окисляя это железо до состояния плюс три, которое практически нерастворимо в воде. Этот переход от относительно обильного и растворимого FeII потребовал тяжелого труда почти для всего живого в то время.

Выжившие наземные и обитающие в океане микробы выработали растворимые молекулы сидерофоров, чтобы восстановить доступ к этому многочисленному, но в остальном недоступному важному ресурсу, который использовал хелатирующие группы гидроксамата или катехола для возвращения FeIII в раствор.Со временем появились высшие организмы, включая животных. Животные использовали энергию рекомбинации кислорода с углеводородами и углеводами в растительной жизни для обеспечения движения. Железо было необходимо для этого процесса.

Но ни одно животное, однако, не смогло адекватно справиться в долгосрочной перспективе – то есть восьмидесятилетней продолжительности жизни – с тем фактом, что железо необходимо для преобразования солнечной энергии в движение, но практически нерастворимо в воде при нейтральной pH и, что еще хуже, токсичен.

Углерод, сера, азот. кальций, магний, натрий и, возможно, десять других элементов также участвуют в жизни, но ни один из них не обладает способностью железа перемещать электроны, и ни один из них не способен полностью разрушить всю систему. Железо делает. Системы эволюционировали, чтобы поддерживать железо в определенных полезных и безопасных конфигурациях – ферменты, которые используют его каталитические свойства, или трансферрины и гемосидерины, которые перемещают его и хранят. Но они не идеальны. Иногда атомы железа неуместны, и нет известных систем для повторного улавливания железа, осажденного внутри клетки.

В некоторых тканях клетки, перегруженные железом, могут быть переработаны или уничтожены, но это не работает с нейронами.

Нейроны за время своего существования порождают тысячи процессов, стремясь сформировать сети соединений с другими нейронами. В процессе развития мозга взрослого человека большой процент клеток полностью удаляется, и добавляются новые. Это процесс обучения. Но как только какая-то область мозга заработает, уже ничего нельзя будет сделать биологически, если по какой-либо причине перестает работать большое количество ее клеток.

Причиной этого, вероятно, является медленная ползучесть осаждения железа на протяжении многих десятилетий. В менее сложных тканях, таких как печень, могут активироваться новые стволовые клетки, но в мозгу необходимы обученные, структурно сложные, взаимосвязанные нейроны с тысячами проекций, которые накапливаются за время обучения. Таким образом, результатом является медленно прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, такое как болезни Паркинсона и Альцгеймера.

Тот же самый основной механизм может приводить к множеству заболеваний.Есть двадцать или тридцать белков, которые связаны с железом в мозгу – удерживают железо и передают его с места на место. Каждый новый человек, наделенный новым набором хромосом, наделен новым набором этих белков. Некоторые комбинации будут лучше других, а некоторые будут опасны по отдельности и в совокупности.

Мутация в гене, который кодирует один из этих белков, может нарушить его функцию, что приведет к потере атомов железа. Эти атомы, которые были потеряны из химических групп, которые их удерживают, не всегда будут безопасно возвращены в какую-либо структуру, такую ​​как трансферрин или гемоферритин.Некоторые из них вступят в реакцию с водой и исчезнут навсегда. Только они не совсем заблудились. Они накапливаются в несчастливых типах клеток, которые были назначенными местами для экспрессии белков с наибольшей утечкой железа. И оксиды железа не просто занимают критическое место. Железо очень реактивно. Печально известные «реактивные формы кислорода», которые, как подозревают, вызывают так много возрастных заболеваний, могут возникать только из-за различных форм железа.

Пришло время специалистам в области химии, разбирающимся в химии железа, обратить внимание на нейродегенеративные заболевания.

Крис Смит

Кэри Маллис рассказывает историю железа, элемента, без которого мы не можем обойтись, но который в то же время может держать ключ к нашему неврологическому падению. В следующий раз на «Химии в ее элементе» Джонни Болл расскажет историю Марии Кюри и элемента, который она обнаружила и затем назвала в честь ее родины.

Джонни Болл

Пичбленда, урансодержащая руда, казалась слишком радиоактивной, чем можно было объяснить ураном.Они просеивали и сортировали вручную унцию за унцией через тонны урана в проветриваемом морозильном сарае, прежде чем в конечном итоге были обнаружены крошечные количества полония.

Крис Смит

Так что будьте радиоактивными или, по крайней мере, будьте активны в подкастах и ​​присоединяйтесь к нам, чтобы узнать загадочную историю о полонии в программе «Химия в его элементе» на следующей неделе. Я Крис Смит, спасибо за внимание, увидимся в следующий раз.

(промо)

(конец промо)

WebElements Periodic Table »Железо» историческая информация

  • Открыватель: известен с древних времен
  • Место обнаружения: не известно
  • Дата открытия: неизвестно
  • Происхождение названия : от англосаксонского слова « железо » или « ирен » (происхождение символа Fe происходит от латинского слова « феррум », означающего « железо »).Возможно, слово «железо» происходит от более ранних слов, означающих «святой металл», потому что из него делали мечи во время крестовых походов.

Железо было известно еще в доисторические времена. В Книге Бытия говорится, что Тувал-Каин, в семи поколениях от Адама, был «наставником всякого мастера в работе с медью и железом». Артефакты из плавленого железа были обнаружены примерно с 3000 г. до н. Э. Замечательный железный столб, датируемый примерно 400 годом нашей эры, стоит сегодня в Дели, Индия. Эта прочная колонна из кованого железа и около 7.Высота 5 м, диаметр 40 см. Коррозия столба была минимальной, несмотря на воздействие погодных условий с момента установки.

Где-то до осени 1803 года англичанин Джон Дальтон смог объяснить результаты некоторых своих исследований, предположив, что материя состоит из атомов и что все образцы любого данного соединения состоят из одной и той же комбинации этих атомов. Дальтон также отметил, что в ряде соединений отношения масс второго элемента, которые сочетаются с данным весом первого элемента, могут быть уменьшены до малых целых чисел (закон множественных пропорций).Это было еще одним свидетельством существования атомов. Теория атомов Дальтона была опубликована Томасом Томсоном в третьем издании его System of Chemistry в 1807 году и в статье об оксалатах стронция, опубликованной в Philosophical Transactions . Дальтон сам опубликовал эти идеи в следующем году в «Новой системе химической философии » . Символ, используемый Далтоном для обозначения железа, показан ниже. [См. History of Chemistry , Sir Edward Thorpe, volume 1, Watts & Co, London, 1914.]

Железо (элемент) – факты, история, где оно найдено и как используется

Железо – от важнейшего строительного элемента из стали до питательных растений и помощи в переносе кислорода в кровь – всегда помогает поддерживать жизнь на Земле.

Железо – хрупкое твердое вещество, классифицируемое как металл группы 8 Периодической таблицы элементов. Самый распространенный из всех металлов, его чистая форма быстро корродирует от воздействия влажного воздуха и высоких температур.Железо также является четвертым по весу элементом земной коры, и большая часть ядра Земли, как полагают, состоит из железа. По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, помимо того, что он обычно встречается на Земле, он изобилует солнцем и звездами. Согласно лаборатории Джефферсона, железо имеет решающее значение для выживания живых организмов. У растений он играет роль в производстве хлорофилла. У животных это компонент гемоглобина – белка крови, который переносит кислород из легких в ткани организма.

По данным Королевского химического общества, 90 процентов всего металла, который очищается в наши дни, составляет железо. Большая часть его используется для производства стали – сплава железа и углерода – которая, в свою очередь, используется в производстве и гражданском строительстве, например, для изготовления железобетона. Нержавеющая сталь, содержащая не менее 10,5% хрома, обладает высокой устойчивостью к коррозии. Он используется в кухонных столовых приборах, бытовой технике и кухонной посуде, такой как сковороды и сковороды из нержавеющей стали. Добавление других элементов может придать стали другие полезные качества.Например, никель увеличивает его прочность и делает его более устойчивым к нагреванию и кислотам; По данным лаборатории Джефферсона, марганец делает его более долговечным, а вольфрам помогает сохранять твердость при высоких температурах.

Только факты

  • Атомный номер (число протонов в ядре): 26
  • Атомный символ (в Периодической таблице элементов): Fe
  • Атомный вес (средняя масса атома): 55,845
  • Плотность : 7,874 грамма на кубический сантиметр
  • Фаза при комнатной температуре: твердое вещество
  • Точка плавления: 2800.4 градуса по Фаренгейту (1538 градусов Цельсия)
  • Точка кипения: 5 181,8 F (2861 C)
  • Количество изотопов (атомов одного и того же элемента с разным количеством нейтронов): (включая количество стабильных изотопов): 33 Стабильные изотопы : 4
  • Наиболее распространенные изотопы: Железо-56 (естественное содержание: 91,754 процента)

(Изображение предоставлено: Грег Робсон / Creative Commons, Андрей Маринкас Shutterstock)

История и свойства железа

По оценкам археологов, люди были по данным лаборатории Джефферсона, они использовали железо более 5000 лет назад.Фактически, оказывается, что часть самого древнего железа, известного человеку, буквально упала с неба. В исследовании, опубликованном в 2013 году в Journal of Archeological Science, исследователи изучили древнеегипетские железные бусины, датируемые примерно 3200 годом до нашей эры. и обнаружил, что они были сделаны из железных метеоритов. По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, Ветхий Завет в Библии также неоднократно упоминает железо.

Железо получают в основном из минералов гематита и магнетита. По данным лаборатории Джефферсона, в меньшей степени его также можно получить из минералов таконита, лимонита и сидерита.Согласно данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, железо имеет четыре разные аллотропные формы, а это означает, что оно имеет четыре разные структурные формы, в которых атомы связываются по разному образцу. Эти формы называются ферритами, известными как альфа (магнитная), бета, гамма и омега.

Железо – важное питательное вещество в нашем рационе. Дефицит железа, наиболее распространенный дефицит питания, может вызвать анемию и усталость, которые влияют на способность выполнять физическую работу у взрослых. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, он также может ухудшить память и другие психические функции у подростков.CDC предупреждает, что женщины, у которых наблюдается дефицит железа во время беременности, подвергаются повышенному риску рождения маленьких и ранних детей.

Существует два типа диетического железа: гемовое и негемовое. Гемовое железо, которое является наиболее легко усваиваемым типом железа, содержится в мясе, рыбе и птице, в то время как негемовое железо, которое также усваивается, но в меньшей степени, чем гемовое железо, содержится в обеих растительных продуктах (например, шпинат, капуста и брокколи) и мясо, согласно данным Американского Красного Креста. Люди поглощают до 30 процентов гемового железа по сравнению с 2-10 процентами негемового железа, сообщает ARC, добавляя, что продукты, богатые витамином С, такие как помидоры или цитрусовые, могут помочь людям усваивать негемовое железо.

Кто знал?

  • По данным Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, кровь имеет красный цвет из-за взаимодействия железа и кислорода. Кровь выглядит красной из-за того, как химические связи между двумя элементами отражают свет.
  • По данным Денверского университета, чистое железо на самом деле мягкое и податливое.
  • В 2007 году исследователи обнаружили огромный шлейф богатой железом воды, исходящей из гидротермальных источников в южной части Атлантического океана.
  • Железо необходимо для роста фитопланктона – крошечных морских бактерий, которые используют углекислый газ из атмосферы в качестве топлива для фотосинтеза. Поэтому некоторые исследователи утверждали, что удобрение океанов дополнительным количеством железа может помочь поглотить избыток углекислого газа. Но исследование, опубликованное в Интернете в ноябре 2010 года в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что это может быть не такой уж и хорошей идеей, поскольку все это дополнительное железо может фактически вызвать рост токсин-продуцирующих водорослей, которые способствуют загрязнению морской среды. дикая природа.
  • По данным Королевского химического общества, около 90 процентов всего металла, который сегодня очищается, составляет железо.
  • По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, железо является важнейшим компонентом метеоритов, известных как сидериты.
  • По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, железный столб, датируемый примерно 400 годом нашей эры, до сих пор стоит в Дели, Индия. Высота столба составляет около 23,75 футов (7,25 метра), а диаметр – 15,75 дюйма (40 сантиметров). Несмотря на воздействие погодных условий, столб не сильно корродировал благодаря уникальному составу металлов.
  • Примеры продуктов, богатых железом, включают мясо, такое как говядина, индейка, курица и свинина; морепродукты, такие как креветки, моллюски, устрицы и тунец; овощи, такие как шпинат, горох, брокколи, сладкий картофель и стручковая фасоль; хлеб и крупы, такие как хлопья с отрубями, цельнозерновой хлеб и обогащенный рис; другие продукты, такие как бобы, чечевица, томатная паста, тофу и патока, по данным американского Красного Креста.
  • Согласно Nature, поверхность Марса имеет красный цвет из-за большого количества оксида железа (ржавчины) на ее поверхности.В коре Марса более чем в два раза больше оксида железа, чем на Земле.
  • Твердое внутреннее и жидкое внешнее ядро ​​Земли в основном состоят из железа (примерно 85 процентов и 80 процентов по весу, соответственно). По данным НАСА, электрический ток, генерируемый жидким железом, создает магнитное поле, защищающее Землю. Железо также содержится в ядрах всех планет Солнечной системы.
  • Согласно JPL, железо – самый тяжелый элемент, образующийся в ядрах звезд.Элементы тяжелее железа могут быть созданы только при взрыве звезд большой массы (сверхновых).
  • Латинское название железа – ferrum, которое является источником его атомного символа Fe.
  • Слово железо происходит от англосаксонского слова iren. Слово «железо», возможно, произошло от более ранних слов, означающих «святой металл», потому что оно использовалось для изготовления мечей, используемых в крестовых походах, согласно WebElements.

Текущее исследование

Железо было предметом многочисленных медицинских исследований, некоторые из которых показывают, что высокий уровень железа в крови может быть связан с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний.«Есть некоторые исследования, предполагающие, что люди, у которых больше ферритина в системе крови и маркеры повышенного содержания железа в организме, могут быть более подвержены риску некоторых сердечно-сосудистых заболеваний», – сказала Джудит Вайли-Розетт, профессор кафедры эпидемиологии. здоровье населения и медицинский факультет Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна Университета Иешива в Нью-Йорке. «И вызывает ли это риск или это биомаркер чего-то еще, неясно», – сказала Уайли-Розетт Live Science.(Ферритин – это тип белка, который накапливает железо, а тест на ферритин измеряет количество железа в крови.)

В исследовании, проведенном с участием более 1900 финских мужчин в возрасте от 42 до 60 лет, опубликованном в 1992 году в журнале Circulation. , исследователи обнаружили связь между высоким уровнем железа и повышенным риском сердечного приступа. В более позднем исследовании, опубликованном в январе 2014 года в журнале Journal of Nutrition, исследователи обнаружили, что гемовое железо, обнаруженное в мясе, увеличивает риск ишемической болезни сердца на 57 процентов, но такой связи между негемовым железом и риск ишемической болезни сердца.

Интересно, что недавние исследования также связали накопление железа в головном мозге с болезнью Альцгеймера. В исследовании, опубликованном в августе 2013 года в Журнале болезни Альцгеймера, исследователи обнаружили, что количество железа в гиппокампе – области мозга, связанной с формированием воспоминаний – было увеличено и связано с повреждением тканей в области гиппокампа у людей. с болезнью Альцгеймера, но не у здоровых пожилых людей.

«Накопление железа в головном мозге может зависеть от изменения факторов окружающей среды, таких как количество потребляемого нами красного мяса и пищевых добавок с железом, а у женщин, перенесших гистерэктомию перед менопаузой», – автор исследования д-р.Джордж Барцокис, профессор психиатрии в Институте неврологии и поведения человека им. Семела при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, заявил в своем заявлении.

Дефицит железа также был связан с депрессией, согласно исследованию 2017 года, опубликованному в Journal of Psychiatric Research группой австралийских исследователей, которые пытались найти связь между генетикой, уровнем железа и депрессией, особенно у подростков. Исследователи обнаружили, что, хотя существует связь между уровнем железа в кровотоке и степенью депрессии, нет никаких доказательств генетической связи между ними.Исследователи использовали данные, полученные из исследований близнецов, и рассмотрели множество факторов при сравнении близнецов-подростков со взрослыми близнецами. Связь между уровнем железа и депрессией, скорее всего, будет наблюдаться в периоды времени, когда организму требуется большее количество железа, например, во время всплесков роста.

В статье 2017 года, опубликованной в European Journal of Nutrition исследовательской группой из Ирана, описывается исследование, в котором препараты железа давали новым, не страдающим анемией матерям с послеродовой депрессией (PPD).Группа из 70 женщин начала двойное слепое исследование через неделю после родов, и через шесть недель сравнили симптомы PPD. Группа, принимавшая добавку железа, испытала значительно большее улучшение симптомов PPD, чем группа, принимавшая плацебо.

Дополнительная информация от Рэйчел Росс, участника Live Science

Почему некоторые элементы Периодической таблицы представлены буквами, которые не имеют четкой связи с их названиями?

Ответ

Некоторые элементы были известны в древности и поэтому имеют латинские названия.

Периодическая таблица. 2019. Фото Н. Ханачека. Национальный институт стандартов и технологий (NIST).


В периодической таблице одиннадцать элементов представлены буквами, не соответствующими их названиям:

  • Натрий (Na – Natrium)
  • Калий (K – Kalium)
  • Железо (Fe – Ferrum)
  • Медь (Cu – Cuprum)
  • Серебро (Ag – Argentum)
  • Олово (Sn – Stannum)
  • Сурьма (Sb – Stibium)
  • Вольфрам (W – Wolfram)
  • Золото (Au – Aurum)
  • Ртуть (Hg – Hydragery )
  • Свинец (Pb – Plumbum)

Почти все эти элементы были известны в древние времена и поэтому имеют латинские названия.Некоторые из названий также привели к другим словам, которые распространены в английском языке. Например, от слова «plumbum», что на латыни означает «свинец» (Pb), мы получили слова «сантехник» и «водопроводчик», потому что свинец веками использовался в водопроводных трубах.

Другие имена имеют разное происхождение. Например, гидраргирум, латинское название Меркурия (Hg), произошло от оригинального греческого гидраргироса, что означало «водное серебро». Элементарная ртуть, также исторически известная как «ртуть», представляет собой блестящий серебряный металл, находящийся в жидком состоянии при комнатной температуре.

Таблица типов элементов и объяснение пластин, показывающих различные химические элементы и их атомный вес. Между 1808-1827 гг. В г. Новая система химической философии Джона Далтона. Отдел эстампов и фотографий, Библиотека Конгресса.

Вольфрам получил символ W от немецкого названия Wolfram. Вольфрам происходит из вольфрамита, который был одной из руд, в которой чаще всего находили вольфрам. Само название Tungsten на самом деле шведское и переводится на английский как «тяжелый камень».

Слово «калий» происходит от английского «pot ash», которое использовалось для выделения солей калия. Мы получили K от названия калиум, данного немецким химиком Мартином Генрихом Клапротом, которое произошло от щелочи, происходящей от арабского al-qalyah, или «растительный пепел».

Этимология названий элементов может увести вас в фантастическое приключение, и вы можете быть удивлены тем, где вы оказались. В разделе для дальнейшего чтения можно найти книги по истории химических элементов.

Периодическая таблица элементов.PubChem, Национальная медицинская библиотека США (NLM), Национальный центр биотехнологической информации, Национальные институты здравоохранения.

Опубликовано: 05.05.2020. Автор: Справочная секция по науке, Библиотека Конгресса

Объяснение 11 непонятных химических символов – Сложный процент

Нажмите для увеличения

Большинство химических символов элементов в периодической таблице имеют смысл; однако есть небольшой выбор, который, кажется, не имеет отношения к названию своего элемента. После периодической таблицы отклоненных названий элементов несколько дней назад возникли вопросы об этих элементах, так что вот взгляните на их сбивающие с толку символы, а также на их причины.

Натрий – Натрий (Na)

Латинское название натрия, «натрий», происходит от греческого «нитрон» (название карбоната натрия). Его первоначальным источником, вероятно, является арабский труд «натрун». В ряде современных языков элемент до сих пор называют натрием, а не натрием, и именно от этого названия происходит его химический символ Na.

Калий – Калий (K)

«Калиум» – латинское название калия, происходящее от арабского «al qalīy», что означает «кальцинированный пепел» (пепел, оставшийся при сжигании растительного материала).Как и в случае с натрием, в ряде современных языков калий до сих пор называют калием, и это название дает элементу его химический символ, K.

.

Железо – Феррум (Fe)

Латинское название железа, «феррум», дает ему символ Fe; оно просто означает «железо» или «меч» и, возможно, имеет семитское происхождение. Этот элемент известен под множеством различных названий на разных языках, при этом некоторые источники предполагают, что для него существует более 200 различных названий. Вот список из 213 из них.

Медь – медь (Cu)

В элементах, названных в честь мест, недостатка нет, но название меди более тонкое, чем у большинства. Латинское название меди было «cyprium», что само по себе происходит от «кипрос», греческого названия Кипра. Остров Кипр столетия назад славился своими запасами меди. В конечном итоге название было упрощено до «купрум», и это в конечном итоге превратилось в английскую версию «медь».

Серебро – Аргентум (Ag)

Латинское название серебра, «argentum», как полагают, происходит от индоевропейского языка, вероятно, имея в виду блеск металла.Страна Аргентина названа в честь серебра (хотя и косвенно как ссылка на Рио-де-ла-Плата) и является единственной страной, названной в честь химического элемента, а не наоборот.

Олово – Олово (Sn)

Латинское название олова, «олово», может быть образовано от индоевропейского «олень» (капающий), потому что олово плавится при низкой температуре. Есть также предположение, что это слово могло быть получено от корнуоллского «стейна» из-за знаменитых оловянных рудников Корнуолла, хотя другие утверждают, что это слово просто произошло от латинского.

Сурьма – Stibium (Sb)

Латинское «stibium» происходит от греческого слова «stíbi», что означает краска для глаз, имея в виду использование соединений сурьмы в качестве древнего косметического средства для глаз. Это слово, в свою очередь, вероятно, происходит от арабского или египетского языков. Сегодня немногие страны называют сурьму сурьмой, несмотря на ее символ.

Вольфрам – Вольфрам (Вт)

Вольфрам был назван в честь минерала, в котором он был обнаружен, – вольфрамита. Это слово происходит от немецкого «волчий баран» или «волчья пена», обозначающего количество олова, «съеденное» металлом во время его добычи.Wolfram до сих пор используется на нескольких языках. Вольфрам происходит от шведского и означает тяжелый камень – в некоторой степени подходящий, поскольку это седьмой по плотности элемент в периодической таблице.

Золото – Aurum (Au)

Латинское название золота было «aurum», что означает «желтый», производное от слова «аврора» («рассвет»). Название «золото», используемое в германских языках, означает «желтый, сияющий металл»; многие другие европейские языки используют производные от aurum.

Ртуть – Hydrageryrum (Hg)

Первоначальное латинское название Меркурия на самом деле было «argentum vivum» (живое серебро), но позднее латинское название было заимствовано из греческого «hydrargyros» (жидкое серебро), чтобы дать «гидраргирум».Первоначальное английское название элемента было «Quicksilver». Алхимики считали его близким к золоту и из-за этого назвали его Меркурием, в честь планеты, ближайшей к Солнцу. Некоторым другим металлам, известным с древности, тоже дали названия, соответствующие планетам, но Меркурий – единственный, который застрял.

Свинец – отвес

Латинское название свинца, «plumbum», вероятно, происходит от языка, предшествующего древнегреческому. Это латинское название также является источником английских слов «сантехника» и «водопроводчик» из-за исторического использования свинца в водопроводных трубах.

Понравились этот пост и рисунок? Подумайте о поддержке сложного процента на Patreon и получайте предварительные просмотры предстоящих публикаций и многое другое!

Изображение в этой статье находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License. См. Рекомендации по использованию содержания сайта.

Ссылки и дополнительная литература

Утюг

Химический элемент железо относится к переходным металлам.Это известно с давних времен. Его первооткрыватель и дата открытия неизвестны.

Зона данных

Классификация: Железо – переходный металл
Цвет: серебристо-серый
Атомный вес: 55,847
Состояние: цельный
Температура плавления: 1535,1 o С, 1808,2 К
Температура кипения: 2750 o C, 3023 K
Электронов: 26
Протонов: 26
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 30
Электронные оболочки: 2,8,14,2
Электронная конфигурация: [Ар] 3d 6 4s 2
Плотность при 20 o C: 7.87 г / см 3
Показать больше, в том числе: тепла, энергии, окисления,
реакций, соединений, радиусов, проводимости
Атомный объем: 7,1 см 3 / моль
Состав: bcc: объемно-центрированный кубический
Твердость: 4,0 МОС
Удельная теплоемкость 0,44 Дж г -1 K -1
Теплота плавления 13.80 кДж моль -1
Теплота распыления 415 кДж моль -1
Теплота испарения 349.60 кДж моль -1
1 st энергия ионизации 759,3 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации 1561,1 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации 2957.3 кДж моль -1
Сродство к электрону 15,7 кДж моль -1
Минимальная степень окисления -2
Мин. общее окисление нет. 0
Максимальное число окисления 6
Макс. общее окисление нет. 3
Электроотрицательность (шкала Полинга) 1,9
Объем поляризуемости 8.4 Å 3
Реакция с воздухом мягкий, ⇒ Fe 3 O 4
Реакция с 15 M HNO 3 пассивированный
Реакция с 6 M HCl сильнорослый, ⇒ H 2 , FeCl 2
Реакция с 6 М NaOH
Оксид (ов) FeO, Fe 2 O 3 (гематит), Fe 3 O 4 (магнетит)
Гидрид (ы) нет
Хлорид (ы) FeCl 2 , FeCl 3
Атомный радиус 140 вечера
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ионов) 77 вечера
Ионный радиус (3+ иона) 63 вечера
Ионный радиус (1-ионный)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 80.4 Вт м -1 K -1
Электропроводность 11,2 x 10 6 S м -1
Температура замерзания / плавления: 1535,1 o С, 1808,2 К

Красные кровяные тельца – цвет определяется железом в гемоглобине. Клетки увеличены в 10 раз. Если вы выросли в 10 000 раз, вы могли бы поставить ноги в Сиэтл и коснуться Перта, Австралия, руками. Железо в гемоглобине переносит кислород по нашему телу.Изображение Ref. (10)

Крупным планом – железный метеорит. Подобные метеориты, вероятно, были первым источником железа нашими предками. Это фрагмент Сихотэ-Алинского метеорита – примерно 93% железа, 6% никеля и 1% других элементов. Поверхность метеорита превратилась в отпечатки пальцев во время полета через атмосферу нашей планеты. Фото Карла Аллена, АО «НАСА» Фото S94-43472.

Металлолом чёрный и стальной для вторичной переработки. Как изменились времена; железо когда-то стоило в восемь раз дороже золота.

Открытие железа

Доктор Дуг Стюарт

Железо известно с древних времен.

Первое железо, использованное людьми, вероятно, было получено из метеоритов.

Большинство объектов, падающих на Землю из космоса, являются каменными, но небольшая часть, такая как изображенная на фотографии, представляет собой «железные метеориты» с содержанием железа более 90 процентов.

Железо легко подвергается коррозии, поэтому железные артефакты древних времен встречаются гораздо реже, чем предметы из серебра или золота.Это затрудняет отслеживание истории железа, чем менее реакционноспособных металлов.

Были найдены артефакты, сделанные из метеоритного железа, датируемые примерно 5000 годом до нашей эры (а значит, возрастом около 7000 лет) – например, железные бусы в могилах в Египте. (1)

Есть свидетельства того, что в Месопотамии (Ирак) люди выплавляли железо около 5000 г. до н.э.

Артефакты из плавленого железа были найдены примерно 3000 г. до н.э. в Египте и Месопотамии. (1), (2), (3)

В те времена железо было церемониальным металлом; это было слишком дорого для использования в повседневной жизни.Ассирийские писания говорят нам, что железо было в восемь раз дороже золота. (1)

Железный век начался примерно в 1300–1200 годах до нашей эры, когда железо стало достаточно дешевым, чтобы заменить бронзу.

Добавление углерода к железу для производства стали, вероятно, поначалу было случайным – соединение расплавленного железа и древесного угля от плавильного огня. Вероятно, это произошло около 1000 г. до н.э. (4)

До этого было несколько технологических причин, по которым бронзовый век уступил место железному веку; прежде чем железо стало полностью предпочтительнее бронзы, потребовались методы улучшения железа путем добавления углерода (для производства стали) и холодной обработки. (5)

Железо широко использовалось во времена Римской империи. В первом веке Плиний Старший сказал: «С помощью железа мы строим дома, раскалываем камни и выполняем множество других полезных дел в жизни». (6)

Химический символ Fe происходит от латинского слова «феррум», означающего железо. Само слово железо происходит от англосаксонского слова iren.

Интересные факты о железе

  • Считается, что треть массы Земли составляет железо, большая часть которого находится глубоко внутри планеты, в ядре.
  • На Земле достаточно железа, чтобы образовать три новые планеты, каждая с массой Марса.
  • Считается, что циркуляция жидкого железа глубоко под землей создает электрические токи, которые создают магнитное поле нашей планеты.
  • Железо необходимо для развития человеческого мозга. Дефицит железа у детей приводит, помимо прочего, к снижению способности к обучению. (7)
  • В древности люди не знали, насколько много железа было на Земле. Единственным источником металлического железа для них были метеориты.Из ассирийских писаний мы узнаем, что железо было в восемь раз дороже золота. В дополнение к своей редкости, железо могло быть очень желанным, потому что, исходящее с неба, оно считалось подарком богов: древние египтяне называли его «ba-ne-pe», что означает «металл неба». «Связь с небом усиливается Текстами пирамид, которые переводятся, например, как:« мои кости – железо, а мои конечности – нетленные звезды ». (8) (9)
  • Железо было первым обнаруженным магнитным металлом.Магниты использовались древними мореплавателями, потому что их можно было использовать в качестве компасов, указывающих на северный магнитный полюс; это было описано древнегреческим философом Фалесом Милетским в 600 году до нашей эры. Магниты были сделаны из магнетита, который представляет собой встречающийся в природе оксид железа. Формула магнетита: FeO.Fe 2 O 3 .
  • У некоторых животных есть шестое чувство – магнитное чувство. Магнетит был обнаружен у многих животных, включая медоносных пчел, почтовых голубей и дельфинов.Эти животные чувствительны к магнитному полю Земли, что помогает им ориентироваться.
  • Метеорит Хоба в Намибии – крупнейший в мире кусок железа, встречающийся в природе, весом более 60 тонн. Он состоит из 82–83% железа, 16–17% никеля, около 1% кобальта и очень небольших следов других элементов. Метеорит Хоба – самый крупный из когда-либо найденных метеоритов.
  • Железо ферромагнитное. Ферромагнетизм – самый сильный тип магнетизма. Другими распространенными ферромагнитными металлами являются никель и кобальт.
  • Очень мощные магниты можно сделать из железа, никеля или кобальта в сочетании с редкоземельными металлами. Магниты NIB (неодим – железо – бор) были изобретены в начале 1980-х годов. Они представляют собой сплав в пропорциях Nd 2 Fe 14 B. Они используются в компьютерах, сотовых телефонах, медицинском оборудовании, игрушках, двигателях, ветряных турбинах и аудиосистемах.

Метеорит Хоба. К счастью, он ни у кого не приземлился! Изображение Ra’ike

Стружка железа притягивается природным магнетитом.Изображение Compl33t.

Железо сгорело в чистом кислороде с образованием оксида железа.

Теперь, как показано в первом видео, оксид железа снова восстанавливается до железа.

Внешний вид и характеристики

Вредные воздействия:

Железо считается нетоксичным.

Характеристики:

Железо – это пластичный серый относительно мягкий металл, который является умеренно хорошим проводником тепла и электричества.

Он притягивается магнитами и легко намагничивается.

Чистый металл очень химически активен и легко ржавеет на влажном воздухе с образованием красно-коричневых оксидов.

Есть три аллотропные формы железа, известные как альфа, гамма и дельта.

Альфа-железо, также известное как феррит, представляет собой стабильную форму железа при нормальных температурах.

Использование железа

Железо – самый дешевый и самый важный из всех металлов, важный в том смысле, что железо является наиболее часто используемым металлом, на долю которого приходится 95 процентов мирового производства металла.

Железо используется для производства стали и других сплавов, важных в строительстве и производстве.

Железо также жизненно важно для функционирования живых организмов, транспортируя кислород в крови через молекулу гемоглобина.

Численность и изотопы

Обилие земной коры: 5,6% по массе, 2,1% по молям

Солнечная система изобилия: 1000 частей на миллион по весу, 30 частей на миллион по молям

Стоимость, чистая: 7,2 доллара за 100 г

Стоимость, оптом: 0 $.02 на 100 г

Источник: В природе железо не является свободным, но содержится в железных рудах, таких как гематит (Fe 2 O 3 ), магнетит (Fe 3 O 4 ) и таконит. В промышленных масштабах железо производят в печи при температурах около 2000 o ° C путем восстановления гематита или магнетита углеродом.

Изотопы: Железо состоит из 24 изотопов, период полураспада которых известен, с массовыми числами от 46 до 69. Встречающееся в природе железо представляет собой смесь четырех изотопов, и они находятся в указанных процентах: 54 Fe (5.8%), 56 Fe (91,8%), 57 Fe (2,1%) и 58 Fe (0,3%).

Список литературы
  1. Генри Мэрион, Ранние ближневосточные стальные мечи., 65, 1961, Американский журнал археологии, стр. 1.
  2. Майкл Д. Фентон, Профили минерального сырья – железо и сталь., 2005, Геологическая служба США.
  3. Р. Дж. Форбс, Исследования в области древних технологий., IX, 1965, стр. 247.
  4. Майкл Вудс, Мэри Б. Вудс, Древние машины: от клинья до водяных колес., 2000, стр.30, Runestone Press.
  5. Винсент К. Пиготт, Археометаллургия азиатского Старого Света, 1999, стр. 28, Музей археологии UPenn.
  6. Мэри Эльвира Уикс, Открытие элементов., 2003, стр. 5, Kessinger Publishing.
  7. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17101454.
  8. Джон Г. Берк, Космический мусор: метеориты в истории., 1986, стр. 229, University of California Press.
  9. Роберт Г. Бьювэл, Исследование происхождения камня бенбен. 14, 1989, Дискуссии по египтологии.
  10. Изображение: CDC
Цитируйте эту страницу

Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

  Утюг 
 

или

  Факты о железных элементах 
 

Чтобы процитировать эту страницу в академическом документе, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

 «Утюг». Chemicool Periodic Table.Chemicool.com. 06 октября 2012 г. Интернет.
. 

На февраль это железо – атомная №26

Гемоглобин – тетрамер, состоящий из четырех полипептидных цепей. Каждый мономер содержит группу гема, в которой ион железа связан с кислородом. При железодефицитной анемии сердце усерднее работает, чтобы перекачивать больше кислорода через тело, что часто приводит к сердечной недостаточности или заболеванию. Мы празднуем 150-летие периодической таблицы Менделеева, выделяя один или несколько химических элементов с важными биологическими функциями каждый месяц. в 2019 году.В январе мы представили атом № 1 и проанализировали роль водорода в окислительно-восстановительных реакциях и электрохимических градиентах как движущей силе энергии для роста и активности клеток.

В феврале мы выбрали железо, самый распространенный элемент на Земле, с химическим символом Fe (от латинского слова «феррум») и атомным номером 26.

Нейтральный атом железа содержит 26 протонов и 30 нейтронов плюс 26 электронов в четырех различных оболочках вокруг ядра. Как и в случае с другими переходными металлами, различное количество электронов из двух внешних оболочек железа доступно для объединения с другими элементами.Обычно железо использует два (степень окисления +2) или три (степень окисления +3) имеющихся электронов для образования соединений, хотя степени окисления железа в диапазоне от -2 до +7 присутствуют в природе.

Железо естественным образом встречается в известной нам Вселенной. Он в изобилии вырабатывается в ядрах массивных звезд путем слияния хрома и гелия при чрезвычайно высоких температурах. Каждая из этих сверхгигантских железосодержащих звезд живет недолго, прежде чем яростно взорвется как сверхновая, рассеивая железо в космосе и на каменистых планетах, таких как Земля.Железо присутствует в коре, ядре и мантии Земли, где оно составляет около 35 процентов от общей массы планеты.

Железо имеет решающее значение для выживания всех живых организмов. Биологические системы постоянно подвергаются воздействию высоких концентраций железа в вулканических и осадочных породах. Микроорганизмы могут поглощать железо из окружающей среды, секретируя хелатирующие железо молекулы, называемые сидерофорами, или через мембраносвязанные белки, которые восстанавливают Fe + 3 (трехвалентное железо) до более растворимого Fe + 2 (двухвалентного железа) для внутриклеточного транспорта.Растения также используют механизмы секвестрации и восстановления для получения железа из ризосферы, тогда как животные получают железо из пищевых источников.

Попадая в клетки, железо связывается с белками-носителями и железозависимыми ферментами. Белки-носители, называемые ферритинами (присутствующие как в прокариотах, так и в эукариотах), хранят, транспортируют и безопасно высвобождают железо в нужных местах, предотвращая избыток свободных радикалов, генерируемых высокоэнергетическим железом. Железозависимые ферменты включают бактериальные нитрогеназы, которые содержат кластеры железо-сера, которые катализируют восстановление азота (N2) до аммиака (Nh4) в процессе, называемом азотфиксацией.Этот процесс необходим для жизни на Земле, поскольку он необходим всем формам жизни для биосинтеза нуклеотидов и аминокислот.

Некоторые железосвязывающие белки содержат гем – порфириновое кольцо, координированное с ионом железа. Гемовые белки включают цитохромы, каталазу и гемоглобин. В цитохромах железо действует как одноэлектронный челнок, облегчая реакции окислительного фосфорилирования и фотосинтеза для получения энергии и питательных веществ. Каталаза железа опосредует преобразование вредной перекиси водорода в кислород и воду, защищая клетки от окислительного повреждения.У позвоночных Fe + 2 в гемоглобине обратимо окисляется до Fe + 3, обеспечивая связывание, хранение и транспортировку кислорода по всему телу до тех пор, пока он не потребуется для производства энергии путем метаболического окисления глюкозы.

Живые организмы адаптировались к изобилию и доступности железа, встраивая его в биомолекулы для выполнения связанных с металлом функций, необходимых для жизни во всех экосистемах.

Год (био) химических элементов

Прочитать всю серию:

Для января это атомный номер.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *