物理

[元素周期表] 铁

铁 (Iron)

1. 基本信息

• 元素符号: Fe

• 原子序数: 26

• 原子量: 55.845

• 位置: 位于元素周期表第四周期，第VIII族。

• 电子构型: [Ar] 3d⁶ 4s²

2. 原子结构

• 过渡金属: 具有部分填充的3d轨道。

• 磁性: 具有铁磁性，是最重要的磁性材料。

• 多种氧化态: 常见氧化态为+2和+3。

3. 物理性质

• 外观: 银白色金属，具有金属光泽。

• 密度: 7.87 g/cm³。

• 熔点和沸点: 熔点1538°C，沸点2862°C。

• 其他特性: 良好的延展性和导热性。

4. 化学性质

• 空气反应: 在潮湿空气中易生锈，形成氧化铁。

• 酸反应: 溶于稀酸生成亚铁盐或铁盐。

• 钝化现象: 在浓硝酸中形成钝化膜。

• 配合物: 能形成多种配位化合物。

5. 存在与制备

• 自然界存在: 在地壳中含量第四，是地核主要成分。

  • 主要矿物: 赤铁矿（Fe₂O₃）、磁铁矿（Fe₃O₄）、黄铁矿（FeS₂）。

• 工业制法:

  • 高炉炼铁：用焦炭还原铁矿石。

  • 直接还原法：用气体还原剂生产海绵铁。