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iron[鐵元素]...金屬鐵的英文全稱,用於制發電機和電動機的鐵芯,鐵及其化合物還用於制磁鐵、藥物、墨水、顏料、磨料等,是工業上所說的“黑色金屬”之一。
簡介鐵Fe,原子序數26,相對原子質量55.847。鐵有多種同素異形體。鐵是比較活潑的金屬,在金屬活動順序表里排在氫的前面。常溫時,鐵在乾燥的空氣里不易與氧、硫、氯等非金屬單質起反應,在高溫時,則劇烈反應。鐵在氧氣中燃燒,生成Fe3O4,赤熱的鐵和水蒸氣起反應也生成Fe3O4。鐵易溶於稀的無機酸和濃鹽酸中,生成二價鐵鹽,並放出氫氣。在常溫下遇濃硫酸或濃硝酸時,表面生成一層氧化物保護膜,使鐵“鈍化[1]”,故可用鐵製品盛裝濃硫酸或濃硝酸。鐵是一變價元素,常見價態為+2和+3。鐵與硫、硫酸銅溶液、鹽酸、稀硫酸等反應時失去兩個電子,成為+2價。與Cl2、Br2、硝酸及熱濃硫酸反應,則被氧化成Fe3+。鐵與氧氣或水蒸氣反應生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe為+2價,另2/3為+3價。鐵的+3價化合物較為穩定。
鐵的化學性質鐵的電子構型為(Ar)3d64s2,氧化態有0、+2、+3、+4、+5、+6。鐵的化學性質活潑,為強還原劑,在室溫條件下可緩慢地從水中置換出氫,在500℃以上反應速率增高: 3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2 鐵在乾燥空氣中很難與氧發生作用,但在潮濕空氣中很易腐蝕,若含有酸性氣或鹵素蒸氣時,腐蝕更快。鐵可從溶液中還原金、鉑、銀、汞、鉍、錫、鎳或銅等離子,如: CuSO4+Fe→FeSO4+Cu 鐵溶於非氧化性的酸如鹽酸和稀硫酸中,形成二價鐵離子並放出氫氣;在冷的稀硝酸中則形成二價鐵離子和硝酸銨: Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑ 4Fe+10HNO3→4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O 鐵溶於熱的或較濃的硝酸中,生成硝酸鐵並釋放出氮的氧化物。在濃硝酸或冷的濃硫酸中,鐵的表面形成一層氧化薄膜而被鈍化。鐵與氯在加熱時反應劇烈。鐵也能與硫、磷、矽、碳直接化合。鐵與氮不能直接化合,但與氨作用,形成氮化鐵Fe2N。 鐵的最重要的氧化態是+2和+3。二價鐵離子呈淡綠色,在鹼性溶液中易被氧化成三價鐵離子。三價鐵離子的顏色隨水解程度的增大而由黃色經橙色變到棕色。二價和三價鐵均易與無機或有機配位體形成穩定的配位化合物,如 Phen為菲羅林,配位數通常為...
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