Iron
Tên tiếng Việt: Sắt · Fe
Iron (sắt) là kim loại chuyển tiếp rất quan trọng, có ký hiệu Fe và số hiệu nguyên tử 26. Trong đời sống, Sắt xuất hiện trong thép, vật liệu xây dựng, máy móc và cả trong cơ thể người thông qua hemoglobin. Khi học Sắt, người học cần chú ý tính chất kim loại, khả năng tạo nhiều hợp chất và hiện tượng gỉ sắt.
Cấu tạo nguyên tử
Nguyên tử Sắt trung hoà có 26 proton và 26 electron. Cấu hình tham khảo: [Ar] 3d⁶ 4s². Phân bố electron theo lớp: 2, 8, 14, 2.
[Ar] 3d⁶ 4s²Tính chất vật lý
Sắt là kim loại màu xám bạc, dẫn điện và dẫn nhiệt. Độ bền cơ học và độ cứng thay đổi theo độ tinh khiết, cấu trúc và chế tạo. Sắt có tính sắt từ ở nhiệt độ phòng; không suy mọi hợp kim chứa sắt đều bị nam châm hút giống nhau. Ăn mòn là quá trình hoá học, được trình bày riêng.
Tính chất hoá học
Sắt có tính khử trung bình và có thể phản ứng với nhiều phi kim như Oxygen, Chlorine, Lưu huỳnh trong điều kiện thích hợp. Sắt cũng phản ứng với acid loãng như HCl hoặc H₂SO₄ loãng tạo muối sắt(II) và giải phóng khí Hydrogen. Trong không khí ẩm, Sắt bị oxi hoá dần tạo gỉ sắt, là quá trình ăn mòn điện hoá phức tạp. Sắt có thể tạo hợp chất sắt(II) và sắt(III), vì vậy khi làm bài tập cần chú ý điều kiện phản ứng và chất oxi hoá tham gia.
Ứng dụng
Sắt là nền tảng của ngành luyện kim và sản xuất thép. Thép được dùng trong nhà cửa, cầu đường, tàu thuyền, ô tô, máy móc và rất nhiều vật dụng hằng ngày. Trong sinh học, Sắt là thành phần quan trọng của hemoglobin, giúp vận chuyển Oxygen trong máu. Sự phổ biến, độ bền và khả năng tạo hợp kim khiến Sắt trở thành một trong những nguyên tố có vai trò thực tế lớn nhất.
Nguyên tử khối và đồng vị
Nguyên tử khối chuẩn: 55.845(2). Số neutron phụ thuộc vào đồng vị; với số khối A, số neutron bằng A − 26.
Phân bố trong tự nhiên
Sắt có nhiều trong các quặng hematite và magnetite. Sắt trong khoáng thường liên kết với nguyên tố khác. Sản xuất gang, thép và sắt tinh khiết là những quá trình và loại sản phẩm cần được phân biệt.
Lịch sử phát hiện
Con người đã sử dụng sắt thiên thạch và phát triển luyện sắt từ quặng từ thời cổ đại. Không có một nhà khoa học hiện đại duy nhất được ghi nhận là người phát hiện sắt. Thành phần carbon và kỹ thuật chế tạo giúp phân biệt gang, thép và các vật liệu sắt khác.
Lưu ý an toàn
Rủi ro của sắt phụ thuộc dạng vật liệu và hoạt động sử dụng: phoi, bụi, kim loại nóng và khói gia công cần các biện pháp phù hợp. Sắt có vai trò sinh học không có nghĩa tự uống muối sắt hoặc dùng sản phẩm công nghiệp làm chất bổ sung là an toàn.
Bảng dữ liệu nguyên tố
| Tên quốc tế | Iron |
|---|---|
| Tên tiếng Việt | Sắt |
| Ký hiệu | Fe |
| Số hiệu nguyên tử | 26 |
| Nguyên tử khối chuẩn | 55.845(2) |
| Nhóm | 8 |
| Chu kỳ | 4 |
| Khối | d |
| Cấu hình electron tham khảo | [Ar] 3d⁶ 4s² |
| Trạng thái ở 20 °C | Chất rắn |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1538 °C |
| Nhiệt độ sôi | 2861 °C |
Số khối đồng vị khác với nguyên tử khối chuẩn. Các tính chất còn là dự đoán được ghi rõ trong nội dung; điều kiện đo cần được xem cùng tài liệu nguồn.
Tham khảo thêm
Bạn có thể đọc thêm các tài liệu nguồn dưới đây để tìm hiểu sâu hơn về nguyên tố và bối cảnh của các số liệu.