железо

ЖЕЛЕЗО (Ferrum), Fe, - хим. элемент VIII группы периодич. системы элементов, ат. номер 26, ат. масса 55,847. В природе Ж. представлено четырьмя стабильными изотопами: ⁵⁴Fe (5,82%), ⁵⁶Fe (91,66%), ⁵⁷Fe (2,19%) и ⁵⁸Fe (0,33%). Электронная конфигурация двух внеш. оболочек 3s²p⁶d⁶4s². Кристаллохим. радиус атома Fe 0,126 нм, радиус иона Fe⁺² 0,080 нм, иона Fc³⁺ 0,067 нм. Энергии последоват. ионизации 7,893, 16,18, 30,65 эВ. Значение электроотрицательности 1,64. Чистое Ж.- блестящий серебристо-белый вязкий и ковкий металл. a-Fe обладает объёмноцентрированной кубич. решёткой (при 20 °С постоянная решётки а= 0,286645 нм); при темп-рах 910-1400 ^оС Ж. a-Fe переходит в g-Fe с гранецентрированной кубич. решёткой (а = 0,364 нм). До точки Кюри (t=769 ^oС) a-Fe ферромагнитно, выше - парамагнитно. Парамагн. Ж. a-Fe, устойчивое при темп-рах 769-910 ^oС, иногда рассматривают как особую модификацию Ж.- b-Fe, а Ж. с решёткой a-Fe, устойчивое при темп-рах от 1400 °С до темп-ры плавления (1539 °С),- как модификацию d-Fe (a = 0,294 нм). Плотн. a-Fe 7,872 кг/дм³ (при 20°С), g-Fe - 8,0-8,1 кг/дм³, d-Fe - 7,3 кг/дм³. t_кип=2872 ^oС. Темп-ра Дебая q_D=445 К. Теплоёмкость Ж. зависит от его структуры и сложным образом меняется с темп-рой, ср. уд. теплоёмкость 641 Дж/кг.К. Теплота плавления 13,77 кДж/моль, теплота испарения 350 кДж/моль. Модуль Юнга 190- 210 ГПа, модуль сдвига 84 ГПа, кратковрем. прочность на разрыв 170-210 МПа, тв. по Бринеллю 450- 900 МПа, температурный коэффициент линейного расширения 1,17.10^-5 К^-1 (при 20 °С). Теплопроводность 74Вт.м^-1К^-1. Уд. сопротивление 9,7.10^-2 мкОм.м, термич. коэф. сопротивления 6,57.10^-3 К^-1 (0-100 °С). Магн. момент атома Fe 2,218m_Б (магнетон Бора). В соединениях Ж. проявляет гл. обр. степени окисления +2 и +3, реже 0, +1, +4, +6 и +8. В сухом воздухе покрывается устойчивой оксидной плёнкой, во влажном - подвергается коррозии. Быстро корродирует в кислых растворах, как правило, устойчиво в щелочных растворах, концентриров. растворах азотной и серной кислот. Ж. используют для изготовления сердечников электромагнитов, якорей электромашин. Из искусств. радиоактивных изотопов наиб. значение имеют ⁵⁵Fe (электронный захват, T_1/2=2,72 г.) и b^--радиоактивный ⁵⁹Fe (Т_1/2 =44,6 Сут.). С. С. Бердоносов.

   <<      Предметный указатель      >>