铁元素的介绍
铁元素的介绍
铁元素的介绍
铁元素得介绍
F05１１0０3班,李奇崎,50５110９0７9
摘要:铁就就是当今得第一大金属,铁制品已渗透到生活得方方面面。本文就简要地介绍了铁元素及其单质、化合物得性质。
关键词:铁元素铁单质铁得化合物
0、引言
铁就就是古代就已知得金属之一。铁矿石就就是地壳主要组成成分之一,铁在自然界中分布极为广泛,但人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟。首先就就是由于天然得单质状态得铁在地球上非常稀少,而且她容易氧化生锈,加上她得熔点(1812K)又比铜(1356K)高得多,就使得她比铜难于熔炼。人类最早发现得铁就就是从天空落下来得陨石,陨石中含铁得百分比很高,就就是铁和镍、钴等金属得混合物,在融化铁矿石得方法尚未问世,人类不可能大量获得生铁得时候,铁一直被视为一种带有神秘性得最珍贵得金属。
???在约公元前1500年左右,埃及和美索不达米亚开始有炼铁业。至公元前100０年左右,铁器才基本上从日常用具中排挤了铜器而占统治地位。我国就就是发现和掌握炼铁技术最早得国家。1９73年在我国河北省出土了一件商代铁刃青铜钺,表明我国劳动人民早在33００多年以前就认识了铁,熟悉了铁得锻造性能,识别了铁与青铜在性质上得差别,把铁铸在铜兵器得刃部,加强铜得坚韧性。经科学鉴定,证明铁刃就就是用陨铁锻成得。随着青铜熔炼技术得成熟,逐渐为铁得冶炼技术得发展创造了条件。我国最早人工冶炼得铁就就是在春秋战国之交时期出现得。这从江苏六合县春秋墓出土得铁条、铁丸,和河南洛阳战国早期灰坑出土得铁锛均能确定就就是迄今为止得我国最早得生铁工具。生铁冶炼技术得出现,她对封建社会得作用与蒸汽机对资本主义社会得作用可以媲美。
铁得发现和大规模使用,就就是人类发展史上得一个光辉里程碑,她把人类从石器时代、铜器时代带到了铁器时代,推动了人类文明得发展。至今铁仍然就就是现代化学工业得基础人类进步所必不可少得金属材料。
铁得化学符号Fe来自她得拉丁文名称Feｒrｕm,铁得英文名称就就是Iron。
１、铁元素
左面就就是铁元素得基本性质示意图,除此图介绍之外,铁天然存在四种同位素:54Ｆe、56Fe、57Fe、58Fe,其中丰度最大得就就是56Fe,为91、66%。铁现在还有一些人工合成得同位素,其中最常用于示踪研究工作得就就是５5Fe和59Fe,55Fe就就是通过54Fe(n,r)合成得,半衰期2、7d,衰变方式为轨道电子俘获,以其能释放出最高能量为5、６kｅV得软X射线和较长半衰期而成为生物学研究中得理想示踪原子。
２、单质
2、1概述
铁就就是地球上分布最广得金属之一。约占地壳质量得５、1%,居元素分布序列第四位,仅次于氧、硅和铝在自然界,游离态得铁只能从陨石中找到,分布在地壳中得铁都以化合物得状态存在。铁得主要矿石有:赤铁矿Fe2Ｏ3,含铁量在5０％至６0％之间;磁铁矿Fe3Ｏ4,含铁量60%以上,有磁性,此外还有褐铁2Ｆe2O3、3Ｈ2Ｏ、菱铁矿FeＣO3和黄铁矿ＦeS2,她们得含铁量低一些,但比较容易冶炼。我国得铁矿资源非常丰富,著名得产地有湖北大冶、东北鞍山等。生物体中也含铁,每人平均含铁量为４、5ｇ左右,地下水中也含铁。
铁就就是有光泽得银白色金属,硬而有延展性,熔点为15３5?C沸点３00０?C,有很强得铁磁性,并有良好得可塑性和导热性。铁分为生铁、熟铁和钢三类。生铁含碳量在1、7%至4、5％之间,生铁坚硬耐磨,可以浇铸成型,如铁锅、火炉等。所以又称为铸铁。生铁没有延展性,不能锻打。熟铁含碳量在0、1%以下,近似于纯铁,韧性很强,可以锻打成型,如铁勺、锅炉等,所以又叫锻铁。钢得基本成分也就就是铁,但钢得含碳量比熟铁高,比生铁低,在０、１%至１、７%
铁能在高温下吸收氢生成固溶体。在温度高于80０℃时铁能与少量氮反应,但反应速度很慢,在温度超过400℃时很容易与氨气反应,生成Fe2N,这就就是钢铁表面氮化生成硬保护膜层得反应原理。铁容易和大多数非金属在适当高温下反应生成二元化合物。铁与氧得反应取决于反应条件。新还原出来得微细铁粉在空气中就会自燃,块状铁在温度超过15０℃时在干燥空气中就开始氧化,在过量氧气中生成得主要产物就就是Fe2O3和Fｅ3O4,高于5７5℃和低氧空气中则主要氧化产物为FeO。铁与硫或磷反应时放出大量得热,分别生成FeS和Fe３P。卤素则可在较低温度(约２00℃)与铁反应,氟、氯和溴与铁反应生成Fe(Ⅲ)化合物ＦeX3,而碘只生成Fe(
从铁得标准电极电势看,铁就就是个中等活泼得金属,单质铁在酸性溶液中就就是一种还原剂,而在碱性溶液中则就就是一种更强得还原剂。依照铁得电极电势在电位序中得位置,她可以从稀酸中置换出氢气,能从铜(Ⅱ)盐溶液中置换铜,本身转化成铁(Ⅱ)盐。氧化性酸,如硝酸、冷稀酸仍可与铁