ELEMENT :

DODATNE OPISNE LASTNOSTI

·        Izotopi : Pri železu je znanih 27 izotopov z masnimi števili od 45 do 72. Stabilni so štirje izotopi:

·        Zgodovina elementa : Železo spada med najstarejše poznane kovine. Okoli leta 1000 pr. n. š. se je začela železna doba. Ime elementa izvira iz latinskega imena za železo – ferrum.

NAHAJALIŠČE

- železo je za aluminijem najpogostejša kovina

- železo se nahaja v železovih rudah, te pa vsebujejo minerale hematit, magnetit, goethit, lepidokrokit in siderit.

PRIDOBIVANJE

- železove okside reducirajo z ogljikovim monoksidom v plavžih do elementarnega železa. To železo pa vsebuje ogljik v obliki tankih lističev grafita, kar ga naredi krhkega in nekovnega. Delež ogljika zmanjšajo s segrevanjem surovega železa s kisikom. vsebnost ostalih primesi (silicij, fosfor) pa se zmanjša v konverterjih (posebne naprave) z bazičnimi oblogami (MgO, CaO). S hitrim ohlajanjem dobijo trdo jeklo, le-tega pa je mogoče izboljšati z dodatki drugih kovin ( npr. V, Cr, Nb, …).

- železo se nahaja v treh modifikacijah: α (do 907°C), γ (do 1400°C) ter δ – modifikacija. - do temperature 768°C je feromagnetno ter obstojno v suhem zraku. Feromagnetno pomeni, da lahko iz njega dobijo paramagnetne magnete. V teh snoveh ima veliko število elektronov spin v isti smeri in vrsta njihovih magnetnih momentov tvori močno magnetno polje.

UPORABA

- železo uporabljajo za zlitine, železna jedra transformatorjev in elektromagnetov

SPOJINE ELEMENTA

- železov(II) oksid, FeO, nastane pri segrevanju železovega(II) oksalata

 Fe(C₂O₄) ---> FeO + CO + CO₂

 4FeO ---> Fe₃O₄ + Fe

- železov(III) oksid, Fe₂O₃, nastane pri gorenju železa v kisiku. Je polimerna spojina. Poznani sta dve modifikaciji α- Fe₂O₃ in γ- Fe₂O₃.

- železov(II, III) oksid, Fe₃O₄, nastane pri segrevanju Fe₂O₃ pri temperaturi nad 1400°C

 6Fe₂O₃ ---> 4Fe₃O₄ + O₂

- železov(III) oksid hidroksid, FeO(OH), nastane pri protolizi železove(III) soli

 Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂O ---> 2FeO(OH) + 3H₂SO₄

- ferati(VI) nastanejo pri oksidaciji Fe₂O₃ s klorom ali nitrati v raztopinah alkalijskih hidroksidov

 Fe₂O₃ + 3Cl₂ + 10KOH ---> 2K₂FeO₄ + KCl + 5H₂O

Ferati(VI) so močni oksidanti, v trdnem stanju so obstojni, v kislem in nevtralnih vodnih raztopinah pa oksidirajo vodo

- znani so vsi železovi(II) halogenidi in železovi(III) halogenidi razen jodida

- železove(II) spojine pridobijo pri raztapljanju železa v kislinah. Njihove vodne raztopine lahko oksidira kisik. Za njih je značilna tudi protoliza, ki poteka v stopnjah. Končni produkt protolize je hidroliziran železov(III) oksid Fe₂O₃*xH₂O, pri višji temperaturah pa železov(III) oksid. Trdne železove(II) spojine na zraku počasi oksidirajo.

- najpogostejše koordinacijsko število železovi(II) spojin je 6 z oktaedrično razporeditvijo ligandov

- manj obstojne so železove(III) koordinacijske spojine. Večina koordinacijskih spojin ima oktaedrično koordinacijo. V kompleksnih spojinah veže Fe³⁺ ion halogenidne in psevdohalogenidne ione

 [Fe(H₂O)₆]³⁺ + F^- <--->[FeF(H₂O)₅]²⁺ + H₂O

- [Fe(H₂O)₄(SCN)₂]⁺ je rdeče obarvan ion, ki ga uporabljajo za kvantitativno in kvalitativno dokazovanje železa

ZANIMIVOSTI

- železove spojine so pomembne za vse organizme. Hemoglobin, rdeče krvno barvilo, vsebuje železo. Njegova naloga je prenašati kisik iz pljuč v telesne celice.

- če v rastlinah primanjkuje železa, ne morejo sintetizirati klorofila in s tem ne asimilirajo CO₂ iz zraka

- odrasel človek vsebuje približno 4-5g železa, od tega ga je 65% v krvi