Željezo

Izvor: Wikipedia
Mn - Fe - Co
 
Fe
Ru  
 
 
Fe-TableImage.png
Opšti podaci
Ime, simbol,atomski broј Gvozhђe, Fe, 26
Pripadnost skupu prelaznih metala
grupa, perioda VIIIB, 4
gustina, tvrdoća 7874 kg/m3, 4
Boјa srebrnobela
80 px
Osobine atoma
atomska masa 55,845 u
atomski radiјus 140 (156) pm
kovalentni radiјus 125 pm
van der Valsov radiјus bez podataka
elektronska konfiguraciјa [Ar]3d64s2
e- na energetskim nivoima 2, 8, 14, 2
oksidacioni broјevi 2, 3, 4, 6
Osobine oksida amfoterni
kristalna struktura regularna prostorno
centrirana
fizičke osobine
agregatno stanje čvrsto
temperatura topljenja 1808 K
(1535 °C)
temperatura ključanja 3023 K
(2750 °C)
molska zapremina 7,09×10-3 m3/mol
toplota isparavanja 349,6 kJ/mol
toplota topljenja 13,8 kJ/mol
pritisak zasićene pare 7,05 Pa (1808 K)
brzina zvuka 4910 m/s (293,15 K)
Ostale osobine
Elektronegativnost 1,83 (Pauling)
1,64 (Alred)
specifična toplota 440 J/(kg*K)
specifična provodljivost 9,93×106 S/m
toplotna provodljivost 80,2 W/(m*K)
I energiјa јonizaciјe 762,5 kJ/mol
II energiјa јonizaciјe 1561,9 kJ/mol
III energiјa јonizaciјe 2957 kJ/mol
IV energiјa јonizaciјe 5290 kJ/mol
Naјstabilniјi izotopi
izotop zast. v.p.r. n.r. e.r. MeV p.r.
54Fe 5,8% stabilni izotor sa 28 neutrona
55Fe (veš.) 2,73 godina z.e. 0,231 55Mn
56Fe 91,72% stabilni izotor sa 30 neutrona
57Fe 2,2% stabilni izotor sa 31 neutrona
58Fe 0,28% stabilni izotor sa 32 neutrona
59Fe (veš.) 44,503 dana β- 1,565 59Co
60Fe (veš.) 1,5×106 godina β- 3,978 60Co
Tamo gde drugačiјe niјe naznačeno,
upotrebljene su SI јedinice i normalni uslovi.
Obјašnjenja skraćenica:

zast.=zastupljenost u prirodi,
v.p.r.=vreme polu raspada,
n.r.=način raspada,
e.r.=energiјa raspada,
p.r.=proizvod raspada,
z.e=zarobljavanje elektrona


Željezo ili Gvožđe (Fe, latinski ferrum) je metal VIIIB grupe.

Ima 16 izotopa čije se atomske mase nalaze između 49 - 63. Postojani izotopi su: 54, 56, 57 i 58. Najzastupljeniji je izotop 56 (91%). Željezo je bilo poznato još prvobitnim civilizacijama.

Zastupljenost i jedinjenja[uredi - уреди]

Zastupljen je u zemljinoj kori u količini od 0,41% u obliku sledećih minerala: crvenog hematita (Fe2O3, crnog magnezita (Fe3O4), siderita (FeCO3), limonita, halkopirita, pirita, arsenopirita...

Sem ovih minerala veliki tehnološki značaj imaju karboniklova kompleksna jedinjenja željeza koja se dobijaju iz hlorida željeza. Ta jedinjenja su katalizatori brojnih organskih reakcija. Zlatan hlorid (II)kiselog ukusa se upotrebljava za suzbijanje malokrvnosti.

Biološki značaj[uredi - уреди]

Željezo je neophodno za očuvanje zdravlja. Atom željeza se nalazi u mnogim enzimima: hemoglobinu, mioglobinu ... Potrebe za željezom se razlikuju u zavisnosti od starosti, težine, pola, zdravlja minimalne količine koje je potrebno dnevno unijeti kreću se u širokim okvirima. Kod odraslih osoba od 10 miligrama dnevno do 20 kod žena, dok je za vrijeme dojenja potrebno 30. Iako čovjekov organizam ima solidne mehanizme za regulaciju količine željeza, u nekim situacijama može doći do oboljenja hemohromatoze. To oboljenje se javlja usljed prevelike doze željeza u organizmu. Velike količine željeza(II) su otrovne. Soli željeza(III-VI) su bezopasne, zato što ih organizam ne apsorbuje.

Pravilna koncentracija željeza u krvi:

  • srednja vrednost
    • muškarci 21,8 mikro mol po litru, 120 mikro grama po decilitru
    • žene 18,5 mikro mol po litru, 100 mikro grama po decilitru
  • minimalne i maksimalne koncentracije:
    • muškarci 17,7 - 35,9 mikro mol po litru, 90 - 200 mikro grama po decilitru
    • žene 11,1 - 30,1 mikro mol po litru, 60 - 170 mikro grama po decilitru


Osobine[uredi - уреди]

Čisto željezo je sjajan, srebrnast, mekan metal koji veoma lako podleže koroziji.

Vijekovima se koristi u obliku legura kao što su čelik, legure sa manganom, hromom, molibdenom, vanadijumom i mnogim drugim elementima.

Alotropske modifikacije[uredi - уреди]

Željezo se javlja u 2 alotropske modifikacije:

  • željezo α
  • željezo γ


Samo alotropska modifikacija α posjeduje feromagnetične osobine

Željezo α u alotropsku modifikaciju željeza γ prelazi na temperaturi od 723 °C pri hlađenju ili 728 °C pri zagrijavanju.

Željezo γ u željezo δ prelazi pri temperaturi od 1400 °C.