Mn - Fe - Co   Fe Ru       Układ okresowy
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.*	Żelazo, Fe, 26
Własności metaliczne	metal przejściowy
Grupa, okres, blok	8 (VIIIB), 4, d
Gęstość, twardość	7874 kg/m³, 4
Wygląd
Kolor	srebrzystobiały
Własności atomowe
Masa atomowa	55,845 u
Promień atomowy (obl.)	140 (156) pm
Promień kowalencyjny	125 pm
Promień van der Waalsa	bd
Konfiguracja elektronowa	[Ar]3d64s²
e- na poziom energetyczny	2, 8, 14, 2
Stopień utlenienia	2, 3, 4, 6
Własności kwasowe tlenków	amfoteryczne
Struktura krystaliczna	regularna przestrzennie centrowana
Własności fizyczne
Stan skupienia	stały
Temperatura topnienia	1808 K (1535 °C)
Temperatura wrzenia	3023 K (2750°C)
Temperatura Curie	1043 K (770°C)
Objętość molowa	7,09×10-6 m³/mol
Ciepło parowania	349,6 kJ/mol
Ciepło topnienia	13,8 kJ/mol
Ciśnienie pary nasyconej	7,05 Pa (1808 K)
Prędkość dźwięku	4910 m/s (293,15 K)
Pozostałe dane
Elektroujemność	1,83 (Pauling) 1,64 (Allred)
Ciepło właściwe	440 J/(kg*K)
Przewodność właściwa	9,93×106 S/m
Przewodność cieplna	80,2 W/(m*K)
I Potencjał jonizacyjny	762,5 kJ/mol
II Potencjał jonizacyjny	1561,9 kJ/mol
III Potencjał jonizacyjny	2957 kJ/mol
IV Potencjał jonizacyjny	5290 kJ/mol
Najbardziej stabilne izotopy*
izotop wyst. o.p.r s.r. e.r. MeV p.r. 54Fe 5,8% stabilny izotop z 28 neutronami 55Fe {syn.} 2,73 lat w.e. 0,231 55Mn 56Fe 91,72% stabilny izotop z 30 neutronami 57Fe 2,2% stabilny izotop z 31 neutronami 58Fe 0,28% stabilny izotop z 32 neutronami 59Fe {syn.} 44,503 dni β- 1,565 59Co 60Fe {syn.} 1,5×106 lat β- 3,978 60Co
Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej, użyte są jednostki SI i warunki normalne.
*Wyjaśnienie skrótów: l.a.=liczba atomowa wyst.=występowanie w przyrodzie, o.p.r.=okres połowicznego rozpadu, s.r.=sposób rozpadu, e.r.=energia rozpadu, p.r.=produkt rozpadu, w.e.=wychwyt elektronu
Żelazo

Żelazo (Fe, łac. ferrum) – metal z VIII grupy pobocznej.

Posiada 25 izotopów z przedziału mas 45 - 69. Trwałe są izotopy 54, 56, 57 i 58. Najwięcej jest izotopu 56 (92%).

Spis treści 1 Występowanie w skorupie ziemskiej 2 Znaczenie biologiczne żelaza 2.1 Znaczenie w botanice 3 Formy występowania 4 Przypisy 5 Zobacz też

[edytuj] Występowanie w skorupie ziemskiej

Występuje w skorupie ziemskiej w ilości ok. 6% w minerałach takich jak np.:

• czerwony hematyt (Fe₂O₃),
• czarny magnetyt (Fe₃O₄),
• syderyt (FeCO₃),
• limonit,
• getyt (FeO(OH),
• piryt (FeS₂)
• arsenopiryt (FeAsS)
• żelazo rodzime (Fe)
• i wiele innych.

W wydobyciu rud żelaza w 2003 roku, wynoszącym ogółem ok. 1 mld ton, przodowały: Chiny (240 mln ton), Brazylia (215 mln ton), Australia (ok. 190 mln ton), Rosja (90 mln ton) i Indie (80 mln ton).

W Polsce zasobów żelaza w okolicach Suwałk nie wydobywa się w związku z groźbą zaistnienia katastrofy ekologicznej oraz z uwagi na głębokie położenie złóż.

Żelazo znane było już cywilizacjom starożytnym.

Oprócz minerałów, duże znaczenie technologiczne mają karbonylkowe kompleksy żelaza, które otrzymuje się z chlorków żelaza i które są katalizatorami licznych reakcji organicznych. Żółty chlorek żelaza(II) o kwaskowym smaku, jest podawany przy niedokrwistości.

[edytuj] Znaczenie biologiczne żelaza

Pierwiastek ten jest mikroelementem. Znajduje się w wielu ważnych białkach: hemoglobinie, mioglobinie, w tym też w centrach aktywnych licznych enzymów takich jak: katalaza, peroksydazy oraz cytochromy. Ponieważ zapotrzebowanie na żelazo jest zmienne i zależy od wieku, płci i stanu organizmu, norma dobowego spożycia waha się w dość dużych granicach. U osób dorosłych: od 10 mg/dobę u mężczyzn, do 20 mg u kobiet, z zastrzeżeniem że w okresie ciąży i karmienia powinno to być ok. 30 mg/dobę. Chociaż organizm ma dość dobrze rozwinięte mechanizmy regulacyjne, w niektórych sytuacjach może dojść do schorzenia nazywanego hemochromatozą, związanego z nadmiarem żelaza w organizmie. Duże ilości soli żelaza(II) są toksyczne. Sole żelaza(III-VI) są nieszkodliwe, ponieważ się nie wchłaniają.

Prawidłowe stężenie żelaza w surowicy krwi^[1]:

• wartość średnia
  • mężczyźni 21,8 μmol/L, 120 μg/dL
  • kobiety 18,5 μmol/L, 100 μg/dL
• wartość skrajna
  • mężczyźni 17,7 - 35,9 μmol/L, 90 - 200 μg/dL
  • kobiety 11,1 - 30,1 μmol/L, 60 - 170 μg/dL

Żelazo wchłania się w dwunastnicy i jelicie cienkim w postaci Fe²⁺. Po wchłonięciu wiązane jest przez apoferrytynę w błonie śluzowej przewodu pokarmowego. Powstaje ferrytyna, a żelazo znajduje się wtedy na +3 stopniu utlenienia. We krwi transportowane jest przez transferynę. Magazynowane jest w wątrobie również w postaci ferrytyny.

Niedobór spotyka się w stanach zwiększonego zapotrzebowania, zaburzeń wchłaniania lub zwiększonej utraty żelaza. W takim przypadku może wystąpić niedokrwistość. Należy wprowadzić suplementację preparatami żelaza. Powinno się stosować ją m.in: u osób po zabiegach operacyjnych z dużą utratą krwi, u osób z krwawieniami z przewodu pokarmowego, z dróg rodnych, kobiet ciężarnych, karmiących, przy obfitych menstruacjach, u wcześniaków, u dzieci po konflikcie serologicznym, u osób z zaburzeniami wchłaniania żelaza.

[edytuj] Znaczenie w botanice

Niedobór żelaza u roślin powoduje zakłócenia przebiegu fotosyntezy i chlorozę młodych liści.

[edytuj] Formy występowania

Czyste żelazo jest lśniącym, srebrzystym i miękkim metalem, który ulega łatwo korozji. Od wieków jest stosowane w formie stopów z węglem zwanym żeliwem i stalą oraz stopów z manganem, chromem, molibdenem, wanadem i wieloma innymi (są to tzw. stale stopowe).

Żelazo występuje w dwóch odmianach alotropowych:

• żelazo α - w zakresie wysokotemperaturowym oznaczana niekiedy α lub α(δ).
• żelazo γ

Żelazo α należy do materiałów posiadających własności ferromagnetyczne.

Przemiana alotropowa żelaza α w żelazo γ zachodzi w temperaturze 910°C.

Przemiana alotropowa żelaza γ w żelazo α(δ) zachodzi w temperaturze 1400°C.

Przypisy

[edytuj] Zobacz też

• ruda darniowa
• stopy żelaza
• ferryt
• żelazokrzem