English: Iron

铁   26Fe
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-



外觀
金屬:淺灰色至銀白色


鐵的光譜線
概況
名稱·符號·序數铁(Iron)·Fe·26
元素類別過渡金屬
·週期·8 ·4·d
標準原子質量55.845(2)
電子排布

[] 3d6 4s2
2, 8, 14, 2

铁的电子層(2, 8, 14, 2)
歷史
物理性質
物態固體
密度(接近室温
7.874 g·cm−3
熔點時液體密度6.98 g·cm−3
熔點1811 K,1538 °C,2800 °F
沸點3134 K,2862 °C,5182 °F
熔化熱13.81 kJ·mol−1
汽化熱340 kJ·mol−1
比熱容25.10 J·mol−1·K−1

蒸氣壓

壓/Pa1101001 k10 k100 k
溫/K172818902091234626793132
原子性質
氧化態
(兩性)
電負性1.83(鲍林标度)
電離能

第一:762.5 kJ·mol−1
第二:1561.9 kJ·mol−1
第三:2957 kJ·mol−1

更多
原子半徑126 pm
共價半徑132±3(低自旋),152±6(高自旋) pm
雜項
晶體結構體心立方
磁序鐵磁性
居里點1043 K
電阻率(20 °C)96.1n Ω·m
熱導率80.4 W·m−1·K−1
膨脹係數(25 °C)11.8 µm·m−1·K−1
聲速(細棒)(室溫)(電解)
5120 m·s−1
楊氏模量211 GPa
剪切模量82 GPa
體積模量170 GPa
泊松比0.29
莫氏硬度4
維氏硬度608 MPa
布氏硬度490 MPa
CAS號7439-89-6
最穩定同位素

主条目:铁的同位素

同位素丰度半衰期 (t1/2)衰變
方式能量MeV產物
54Fe5.8%>3.1×1022 yβ+β+0.6800Cr
55Fesyn2.73 yε0.231Mn
Fe91.72%穩定,帶30個中子
57Fe2.2%穩定,帶31個中子
58Fe0.28%穩定,帶32個中子
59Fesyn44.503 dβ1.565Co
60Fesyn2.6×106 yβ3.978Co

Iron)是一個化學元素化學符號是Fe (源自拉丁語 ferrum),原子序數26,是一種金屬,是第一列過渡元素,位在週期表的第8族。依質量計,是在地球上是佔比最多的元素,為地球外核和內地核的主要成分。它也是地殼中含量第四多的元素

地殼中的純鐵十分稀少,基本上只存在於隕石中。鐵礦的蘊藏量相當豐富,但要提煉出可用的鐵金屬,需要可以達到1500 °C以上的火爐,比冶煉的溫度還要高500 °C。僅在公元前2000年左右,人類開始在歐亞大陸導入這一製程,大約在公元前1200年,鐵在某些地區開始取代銅合金,作為工具或武器,這個事件被認為是從銅器時代過渡為鐵器時代。由於其機械性能和低成本,鐵合金(如不銹鋼合金鋼)是到目前為止最常見的工業金屬。

平滑的純鐵表面為如鏡般的銀灰色。但鐵容易與反應,產生棕色或黑色的水合鐵離子,就是俗稱的鐵鏽。不同於其他金屬會產生鈍化層的氧化物,鐵鏽擁有的體積大於原本的金屬,因而容易剝落,露出新的表面繼續鏽蝕。

一個成年人的身體含有約4公克(0.005%的體重)的鐵,主要分布在血紅蛋白肌紅蛋白。這兩種蛋白質脊椎動物代謝中扮演極為重要的角色,前者負責在血液中運送氧氣,而後者則承擔起在肌肉中儲藏氧氣的責任。為了維持人體中鐵的恆定及代謝,需要從飲食中攝取足量的鐵。鐵也是許多氧化還原的活性位置上的金屬,其涉及細胞呼吸作用及植物和動物的氧化還原反應。

在化學上,鐵最常見的氧化態為亞鐵三價鐵離子。鐵具有其他過渡金屬的特性,包括了其他第8族元素。鐵可形成各種氧化態的化合物(-2到+7)。鐵也可形成多種錯合物,例如:二茂鐵草酸鐵離子普魯士藍,具有大量的工業、醫學及研究應用。


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