Жалеза: будова атама, схема і прыклады. Электронная будова атама жалеза

Разгледзім электронная будова атама жалеза, а таксама яго размяшчэнне ў табліцы Мендзялеева. Выявім асноўныя фізічныя і хімічныя ўласцівасці дадзенага элемента, сферы выкарыстання.

Становішча ў ПС

Жалеза з'яўляецца д-элементам 8 групы (пабочнай падгрупы). Мае 26 парадкавы нумар, адносную атамную масу - 56, у яго атаме змяшчаецца 26 пратонаў, 26 электронаў, а таксама 30 нейтронаў. Дадзены метал мае сярэднюю хімічную актыўнасць, праяўляе аднаўленчыя ўласцівасці. Характэрныя ступені акіслення: +2, +3.

Асаблівасці будовы атама

Што сабой уяўляе электронная схема будовы атама жалеза? Калі разглядаць размеркаванне электронаў па энергетычных ўзроўнях, атрымаем наступны варыянт:

2е; 8е; 14 е; 2е. Такое будова электроннай абалонкі атама жалеза сведчыць аб яго размяшчэнні ў пабочнай падгрупе, пацвярджае прыналежнасць да д-сямейства элементаў.

Знаходжанне ў прыродзе

Жалеза з'яўляецца адным з найбольш распаўсюджаных у прыродзе хімічных элементаў. У зямной кары яго працэнтнае ўтрыманне складае каля 5,1%. У большай колькасці ў нетрах нашай планеты прысутнічае толькі тры элемента: крэмній, алюміній, кісларод.

Жалезныя руды сустракаюцца ў розных рэгіёнах Зямлі. Алхімікамі былі выяўленыя злучэння дадзенага металу ў глебах. Пры вытворчасці жалеза выбіраюць руды, у якіх яго ўтрыманне перавышае 30 адсоткаў.

У магнітнага жалязняку змяшчаецца каля сямідзесяці двух адсоткаў металу. Асноўныя радовішчы магнетита размяшчаюцца ў Курскай магнітнай анамаліі, а таксама на Паўднёвым Урале. У кровавике працэнтнае колькасць жалеза дасягае 65 працэнтаў. Гематыт быў знойдзены ў Крыварожскае раёне.

Значэнне для раслін і жывёл

Якую ролю ў жывых арганізмах выконвае жалеза? Будова атама тлумачыць яго аднаўленчыя ўласцівасці. Дадзены хімічны элемент уваходзіць у склад гемаглабіну, надаючы яму характэрную чырвоную афарбоўку. Каля трох грамаў чыстага жалеза, большая частка якой уключана ў гемаглабін, выяўленая ў арганізме дарослага чалавека. Асноўным прызначэннем з'яўляецца перанос да тканін з лёгкіх актыўнага кіслароду, а таксама вывад ўтвараецца вуглякіслага газу.

Неабходны гэты метал і раслінам. Уваходзячы ў склад цытаплазмы, ён прымае актыўны ўдзел у працэсах фотасінтэзу. Калі ў расліне недастаткова жалеза, яго лісце маюць белую афарбоўку. Пры мінімальных падкормах солямі жалеза лісце раслін набываюць зялёны колер.

фізічныя ўласцівасці

Мы разгледзелі будынак атама жалеза. Схема пацвярджае наяўнасць у дадзенага элемента металічнага бляску (ёсць валентныя электроны). У серабрыста-белага металу даволі высокая тэмпература плаўлення (1539 градусаў па Цэльсіі). Дзякуючы добрай пластычнасці дадзены метал лёгка паддаецца прокатке, штампоўцы, каванні.

Здольнасць да намагнічвання і размагничиванию, характэрная для жалеза, зрабіла яго выдатным матэрыялам для вытворчасці стрыжняў магутных электрамагнітаў у розных апаратах і электрычных машынах.

Наколькі актыўна жалеза? Будова атама паказвае наяўнасць на знешнім узроўні двух электронаў, якія будуць аддадзены ў ходзе хімічнай рэакцыі. Для павелічэння яго цвёрдасці і трываласці ажыццяўляюць дадатковую пракатку і загартоўку металу. Такія працэсы не суправаджаюцца зменай будынка атама.

разнавіднасці жалеза

Электронная будова атама жалеза, схема якога была разгледжана вышэй, тлумачыць яго хімічныя характарыстыкі. У тэхнічна чыстым метале, які з'яўляецца низкоуглеродистой сталлю, асноўным кампанентам з'яўляецца жалеза. У якасці прымешак выяўлена каля 0,04 адсотка вугляроду, таксама прысутнічаюць фосфар, азот, сера.

Хімічна чыстае жалеза па сваім вонкавым параметрах аналагічна плаціне. Яно валодае падвышанай устойлівасцю да працэсаў карозіі, устойліва да дзеяння кіслот. Пры найменшым увядзенні прымесяў у чысты метал яго унікальныя характарыстыкі знікаюць.

варыянты атрымання

Будова атама алюмінія і жалеза сведчаць аб прыналежнасці амфатэрнасць алюмінія да галоўнай падгрупе, магчымасці выкарыстання яго ў працэсе вылучэння жалеза з яго аксідаў. Алюмотермия, якая ажыццяўляецца пры падвышанай тэмпературы, дазваляе выдзяляць чысты метал з прыродных руд. Акрамя алюмінія ў якасці моцных аднаўляльнікаў выбіраюць вадарод, аксід вугляроду (2), вугаль.

Асаблівасці хімічных уласцівасцяў

Якія хімічныя ўласцівасці мае жалеза? Будова атама тлумачыць яго аднаўленчую актыўнасць. Для жалеза характэрна адукацыя двух шэрагаў злучэнняў, якія маюць ступені акіслення +2, +3.

Ў вільготным паветры адбываецца працэс іржаўлення (карозіі) металу, у выніку ўтворыцца гідраксід жалеза (3). З кіслародам нагрэтая жалезная дрот рэагуе са з'яўленнем чорнага парашка аксіду жалеза (2,3), званага жалезнай акалінай.

Пры высокай тэмпературы метал здольны ўзаемадзейнічаць з парамі вады, утвараючы пры гэтым змешаны аксід. Працэс суправаджаецца вылучэннем вадароду.

Рэакцыя з неметаламі адбываецца толькі пры папярэднім награванні зыходных кампанентаў.

Жалеза можна растварыць у разведзенай сернай або салянай кіслотах без папярэдняга падагрэву сумесі. Канцэнтраваныя серная і саляная кіслаты пассивируют гэты метал.

Якімі яшчэ хімічнымі ўласцівасцямі валодае жалеза? Будова атама дадзенага элемента сведчыць аб яго сярэдняй актыўнасці. Гэта пацвярджаецца размяшчэннем жалеза да вадароду (Н2) у шэрагу высілкаў. Такім чынам, яно можа выцясняць з соляў ўсе металы, якія размяшчаюцца правей ў шэрагу Бекетава. Так, у рэакцыі з хларыдам медзі (2), якая ажыццяўляецца пры награванні, адбываецца вылучэнне чыстай медзі і атрыманне раствора хларыду жалеза (2).

вобласці прымянення

Асноўную частку ўсяго жалеза выкарыстоўваюць у вытворчасці чыгуну і сталі. У чыгуне працэнтнае ўтрыманне вугляроду складае 3-4 працэнты, у сталі - не больш за 1,4 адсоткаў. Гэты неметалы выконвае функцыю элемента, які падвышае трываласць злучэння. Акрамя таго, ён пазітыўна ўздзейнічае на каразійныя ўласцівасці сплаваў, павышае ўстойлівасць матэрыялу да падвышанай тэмпературы.

Дабаўкі ванадыя неабходныя для павышэння механічнай трываласці сталі. Хром павялічвае ўстойлівасць да дзеяння агрэсіўных хімічных рэчываў.

Ферамагнітныя ўласцівасці гэтага хімічнага элемента зрабілі яго запатрабаваным у прамысловых устаноўках, якія ўключаюць у склад электрамагніты. Акрамя таго, жалеза знайшло сваё выкарыстанне і ў сувенірным прамысловасці. На яго аснове вырабляюць розныя сувеніры, напрыклад маляўнічыя магніцікі на халадзільнік.

Трываласць і ковкость дазваляюць ужываць метал для стварэння броні, розных відаў зброі.

Хларыд жалеза (3) ужываюць для ачысткі вады ад прымесяў. У медыцыне 26 элемент перыядычнай сістэмы Мендзялеева ўжываюць пры лячэнні такога захворвання, як анемія. У выпадку недахопу чырвоных крывяных цельцаў ўзнікае хуткая стамляльнасць, скура набывае ненатуральны бледны колер. Прэпараты жалеза дапамагаюць ўстараняць падобную праблему, вяртаць арганізм да паўнавартаснай дзейнасці. Асаблівае значэнне жалеза мае для дзейнасці шчытападобнай залозы, печані. Каб у арганізме чалавека не ўзнікала сур'ёзных праблем, дастаткова ўжываць у дзень каля 20 мг гэтага металу.