Железо (Fe)
Железо (Fe) — химический элемент № 26 периодической системы Д. И. Менделеева: переходный металл, 4-й период, 8-я группа. Относительная атомная масса — 55,845. Самый используемый металл: сталь и чугун. В организме входит в гемоглобин и переносит кислород.
- Переходный металл
- Ar = 55,845
- 4 период · 8 группа
- Твёрдое вещество
Микромир: строение атома железа
- Ядро: заряд +2626 протонов (красные) и 30 нейтронов (серые). Число протонов равно порядковому номеру, нейтронов — массовое число минус номер: 56 − 26 = 30.
- 26 электронов на 4 уровняхПо уровням: 2, 8, 14, 2. Число уровней равно номеру периода — 4.
- Внешний уровень: 2 электронаОни оранжевые на схеме. Эти электроны атом отдаёт, принимает или делает общими в реакциях — отсюда степени окисления +2, +3.
- Электронная формула1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²
Схема упрощённая (модель Бора): уровни показаны кругами, размеры не в масштабе. Подробнее — строение атома и электронная конфигурация.
Характеристики железа
- Порядковый номер
- 26
- Символ
- Fe
- Относительная атомная масса
- 55,845
- Период
- 4
- Группа
- 8
- Тип элемента
- Переходный металл
- Протоны / нейтроны / электроны
- 26 / 30 / 26
- Электронов на внешнем уровне
- 2
- Степени окисления
- +2, +3
- Простое вещество при 25 °C
- твёрдое вещество
- Металл или неметалл
- металл
Положение в таблице Менделеева и свойства
Переходные металлы (d-элементы): у их атомов заполняется предвнешний d-подуровень. Поэтому у них переменные степени окисления, а соединения часто окрашены. Это прочные металлы с высокой температурой плавления — основа сплавов, катализаторов и красок.
Типичные степени окисления железа в соединениях: +2, +3. Как металл, в соединениях железо проявляет только положительные степени окисления. Как их определять — на странице «Степень окисления».
Элементы той же группы
У них одинаковое число электронов на внешнем уровне, поэтому похожие свойства; сверху вниз радиус атома растёт, металлические свойства усиливаются.
Элементы того же периода
Слева направо по периоду заряд ядра растёт, радиус атома уменьшается, металлические свойства ослабевают, неметаллические — усиливаются.
Вещества железа в справочнике
Простые и сложные вещества, в состав которых входит железо. На странице каждого — состав частицы, молярная масса и реакции.
- FeЖелезоМеталл
- FeOОксид железа(II)Основный оксид
- Fe₂O₃Оксид железа(III)Амфотерный оксид
- Fe₃O₄Железная окалинаСмешанный оксид
- Fe(OH)₂Гидроксид железа(II)Нерастворимое основание
- Fe(OH)₃Гидроксид железа(III)Нерастворимое основание
- FeCl₂Хлорид железа(II)Средняя соль
- FeCl₃Хлорид железа(III)Средняя соль
- FeSO₄Сульфат железа(II)Средняя соль
- Fe₂(SO₄)₃Сульфат железа(III)Средняя соль
- FeSСульфид железа(II)Средняя соль
- Fe(NO₃)₃Нитрат железа(III)Средняя соль
- Fe(SCN)₃Роданид железа(III)Комплексное соединение
- K₃[Fe(CN)₆]Гексацианоферрат(III) калияКомплексное соединение
- K₄[Fe(CN)₆]Гексацианоферрат(II) калияКомплексное соединение
- KFe[Fe(CN)₆]Берлинская лазурьКомплексное соединение
- FeSO₄·7H₂OЖелезный купоросСредняя соль
Химические реакции железа
Уравнения реакций с участием железа: условия, признаки и баланс атомов — по ссылке.
- 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄СоединенияОВРГорениеt°
- 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃СоединенияОВРt°
- Fe + S → FeSСоединенияОВРt°
- Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂Другого типаОВРПроизводствоt°
- Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂OЗамещенияОВРt°
- Fe₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2FeЗамещенияОВРt°
- 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂ЗамещенияОВРt° (пар)
- 4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃СоединенияОВРВ природе и быту
- Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑ЗамещенияОВР
- Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑ЗамещенияОВРразб.
- Fe + 4HNO₃ (разб.) → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂OДругого типаОВР
- Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + CuЗамещенияОВР
- Fe + CuCl₂ → FeCl₂ + CuЗамещенияОВР
- Mg + FeSO₄ → MgSO₄ + FeЗамещенияОВР
- 2FeCl₃ + Fe → 3FeCl₂СоединенияОВР
- 2FeCl₃ + Cu → 2FeCl₂ + CuCl₂Другого типаОВРПроизводство
- Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂OОбменаВ природе и быту
- 2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂OРазложенияt°
- Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂OОбменаНейтрализация
- FeSO₄ + Na₂S → FeS↓ + Na₂SO₄Обмена
- FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaClОбменаКачественная
- FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄ОбменаКачественная
- 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃СоединенияОВР
- FeCl₃ + 3KSCN → Fe(SCN)₃ + 3KClОбменаКачественная
- FeCl₃ + K₄[Fe(CN)₆] → KFe[Fe(CN)₆]↓ + 3KClОбменаКачественная
- FeSO₄ + K₃[Fe(CN)₆] → KFe[Fe(CN)₆]↓ + K₂SO₄ОбменаКачественная
- FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S↑Обмена
- 2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 8H₂OДругого типаОВР
- 2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃СоединенияОВР
- 2FeCl₃ + 2KI → 2FeCl₂ + I₂ + 2KClДругого типаОВР
- FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂OОбмена
- Fe + NiSO₄ → FeSO₄ + NiЗамещенияОВР
- FeCl₂ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + 2NaClОбменаКачественная
Опыты с веществами железа онлайн
Эти опыты можно провести в виртуальной лаборатории: взять реактивы, нагреть, собрать газ и проверить наблюдения.
Ионы железа(III)
Роданид калия окрашивает раствор с ионами Fe³⁺ в кроваво-красный цвет.
Железо и медный купорос
Железо в растворе медного купороса покрывается красной медью.
Железо в хлоре
Раскалённое железо в колбе с хлором сгорает — бурый дым хлорида железа(III).
Частые вопросы
Сколько протонов, нейтронов и электронов в атоме железа?
В атоме железа (Fe) 26 протонов и 26 электронов — по порядковому номеру 26. Нейтронов 30: из округлённой атомной массы 56 вычитаем 26.
Какая электронная формула железа?
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s². Электроны по уровням: 2, 8, 14, 2; на внешнем уровне 2.
Железо — металл или неметалл?
Железо — металл (переходный металл). Атом отдаёт электроны внешнего уровня, в соединениях — только положительные степени окисления.
Какие степени окисления у железа?
Типичные степени окисления железа: +2, +3.
С чем реагирует железо?
В справочнике 33 реакции с участием железа, например: 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄; 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃; Fe + S → FeS.