Размотрите електронску структуру атома гвожђа, као и његово место у периодном систему. Открићемо основне физичке и хемијске особине овог елемента, подручје употребе.
Позиција у ПС
Гвожђе је д-елемент групе 8 (бочнаподгрупе). Има 26 серијских бројева, релативна атомска маса - 56, његов атом садржи 26 протона, 26 електрона, а такође и 30 неутрона. Овај метал има просечну хемијску активност и показује редукциона својства. Типична стања оксидације: +2, +3.
Карактеристике грађе атома
Који је електронски дијаграм структуре атома гвожђа? Ако узмемо у обзир расподелу електрона по нивоима енергије, добићемо следећу опцију:
2е; 8е; 14 е; 2е. Ова структура електронске љуске атома гвожђа указује на његово место у секундарној подгрупи, потврђује његову припадност д-породици елемената.
Бити у природи
Гвожђе је једно од највишехемијски елементи уобичајени у природи. У земљиној кори његов проценат је око 5,1%. У великим количинама у цревима наше планете присутна су само три елемента: силицијум, алуминијум, кисеоник.
Руде гвожђа налазе се у различитим деловима Земље.Алхемичари су открили једињења овог метала у земљишту. У производњи гвожђа одабиру се руде у којима његов садржај прелази 30 процената.
Магнетна руда гвожђа садржи око седамдесетдва посто метала. Главне наслаге магнетита налазе се у Курској магнетној аномалији, као и на Јужном Уралу. У крвном камену проценат гвожђа достиже 65 процената. Хематит је пронађен у регији Кривои Рог.
Значај за биљке и животиње
Какву улогу гвожђе има у живим организмима?Структура атома објашњава његова редукциона својства. Овај хемијски елемент је део хемоглобина, дајући му карактеристичну црвену боју. Око три грама чистог гвожђа, од којих је већина укључена у хемоглобин, налази се у телу одрасле особе. Главна сврха је пренос активног кисеоника у ткива из плућа, као и уклањање насталог угљен-диоксида.
Биљкама је такође потребан овај метал.Као део цитоплазме, активно учествује у процесима фотосинтезе. Ако биљка нема довољно гвожђа, листови су беле боје. Уз минимално храњење солима гвожђа, листови биљака постају зелени.
Физичке особине
Испитали смо структуру атома гвожђа.Дијаграм потврђује присуство металног сјаја у овом елементу (постоје валентни електрони). Сребрно бели метал има прилично високу тачку топљења (1539 степени Целзијуса). Захваљујући доброј дуктилности, овај метал се лако може ваљати, утискивати и ковати.
Способност гвожђа да се магнетизује и размагнетизира чини га одличним материјалом за производњу моћних језгара електромагнета у разним апаратима и електричним машинама.
Колико је активно гвожђе?Структура атома показује присуство два електрона на спољном нивоу, који ће бити донирани током хемијске реакције. Да би се повећала његова тврдоћа и чврстоћа, врши се додатно ваљање и каљење метала. Такви процеси нису праћени променом структуре атома.
Сорте гвожђа
Електронска структура атома гвожђа чији дијагрампретходно разматрано објашњава његове хемијске карактеристике. У технички чистом металу, који је ниско-угљенични челик, главна компонента је гвожђе. Отприлике 0,04 процента угљеника је идентификовано као нечистоће, такође су били присутни фосфор, азот и сумпор.
Спољно хемијски чисто гвожђепараметри су слични платини. Изузетно је отпоран на корозију и отпоран на киселине. При најмањем увођењу нечистоћа у чисти метал, његове јединствене карактеристике нестају.
Опције пријема
О структури атома алуминијума и гвожђа сведочио припадности амфотерног алуминијума главној подгрупи, могућности његове употребе у процесу одвајања гвожђа од његових оксида. Алуматермија, спроведена на повишеним температурама, омогућава одвајање чистог метала од природних руда. Поред јаких редуктора, поред алуминијума, изабрани су водоник, угљен-моноксид (2) и угаљ.
Карактеристике хемијских својстава
Која су хемијска својства гвожђа? Структура атома објашњава његову редуктивну активност. Гвожђе се одликује стварањем две серије једињења са оксидационим стањима од +2, +3.
Процес рђања одвија се на влажном ваздуху(корозија) метала, што резултира стварањем гвожђе хидроксида (3). Загријана гвоздена жица реагује са кисеоником формирајући црни прах оксида гвожђа (2,3), који се назива гвоздена скала.
На високим температурама, метал је у стању да ступи у интеракцију са воденом паром да би се створио мешани оксид. Процес прати еволуција водоника.
Реакција са неметалима се јавља само када се почетне компоненте претходно загреју.
Гвожђе се може растворити у разблаженим сумпорним или хлороводоничним киселинама без претходног загревања смеше. Концентрована сумпорна и хлороводонична киселина пасивирају овај метал.
Која још хемијска својства има гвожђе?Структура атома датог елемента указује на његову просечну активност. То потврђује распоред гвожђа и водоника (Х2) у низу напона. Због тога може да истисне из соли све метале који се налазе десно у серији Бекетов. Тако се у реакцији са бакарним хлоридом (2), која се изводи загревањем, ослобађа чисти бакар и добија се раствор жељезног хлорида (2).
Главнина целог гвожђа се користи упроизводња гвожђа и челика. У ливеном гвожђу, проценат угљеника је 3-4 процента, у челику - не више од 1,4 процента. Овај неметал делује као елемент који повећава чврстоћу споја. Поред тога, позитивно утиче на корозијска својства легура, повећава отпорност материјала на повишене температуре.
Додаци ванадијума су неопходни за повећање механичке чврстоће челика. Хром повећава отпорност на агресивне хемикалије.
Феромагнетна својства ове хемикалијеелемент га је тражио у индустријским инсталацијама које укључују електромагнете. Поред тога, гвожђе је пронашло своју употребу у индустрији сувенира. На њеној основи се израђују разни сувенири, на пример, шарени магнети за фрижидер.
Снага и податност омогућавају употребу метала за стварање оклопа, разних врста оружја.
Жељезни хлорид (3) се користи за пречишћавање воде изнечистоће. У медицини се 26. елемент периодичног система Менделејева користи у лечењу болести попут анемије. У случају недостатка црвених крвних зрнаца, јавља се брзи замор, кожа стиче неприродно бледу боју. Препарати гвожђа помажу у уклањању таквог проблема и враћању тела у пуну активност. Гвожђе је од посебног значаја за активност штитне жлезде и јетре. Да би се спречили озбиљни проблеми у људском телу, довољно је уносити око 20 мг овог метала дневно.
