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Fe, Eisen |
| allgemeines |
metallisch glänzendes Übergangsmetall mit einem
gräulichen Farbton |
Elementhäufigkeit: gesamte Erde: 28,8 % |
Erdhülle:
4,70 % |
kontinentalen Erdkruste: 5,63 % |
Meerwasser: 0,002 mg/l Eisen |
| atomare Eigenschaften |
| Ordnungszahl | 26 |
| Atommasse | 55,845 |
| Atomradius |
|
140 pm |
| berechnet | 156 pm |
| Kovalent | 123 pm |
| high-spin | 152 pm |
| Austrittsarbeit | 4,5 eV |
| Ionisierungsenergie |
1. |
762,5 kJ/mol |
| 2. | 1561,9 kJ/mol |
| 3. | 2957 kJ/mol |
| 4. | ?? kJ/mol |
|
physikalische Eigenschaften |
| Dichte | 7,874 g/cm3 |
| Mohshärte | 4,0 |
| Kristallstruktur |
α-Eisen:kubisch raumzentriert, γ-Eisen: kubisch flächenzentriert |
| ferromagnetisch | |
| Schmelzpunkt | 1538 °C |
| Siedepunkt | 3000 °C |
| Molares Volumen |
7,09 · cm3 / mol |
| Verdampfungswärme | 354 kJ/mol |
| Schmelzwärme | 13,8 kJ/mol |
| Elektrische Leitfähigkeit |
1 * 107 A/(V · m) |
| Wärmeleitfähigkeit | 80 W/(m · K) |
| Spezifische Wärmekapazität | 449 J/(kg · K) |
| Schallgeschwindigkeit | 4910 m/s |
| Ausdehnungskoeffizient |
11,8 · 10-6 / °K |
Im Erdkern wird das flüssige Eisen fest und gibt dabei Energie ab.
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| chemische Eigenschaften |
| Oxidationszahlen | 2, 3, 4, 5, 6 |
| Normalpotential | 0,44 V |
Fe++ + 2 e- → Fe |
| Elektronegativität | 1,83 |
| Elektronenkonfiguration | [Ar] 3d6 4s2 |
| Periodensystem | Gruppe 8 , Periode 4, Block d |
| Modifikationen | 4 |
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| Isotope |
| Isotop | Anteil |
Halbwertszeit |
Zerfallsart |
Energie |
Zerfallsprodukt |
| 52Fe |
- |
8,275 h |
Elektroneneinfang |
2,372 |
52Mn |
| 53Fe |
- |
8,51 min |
Elektroneneinfang |
3,743 |
53Mn |
| 54Fe |
5,8 % |
Stabil |
| 55Fe |
- |
2,73 a |
Elektroneneinfang |
0,231 |
55Mn |
| 56Fe |
91,72 % |
Stabil |
| 57Fe |
2,2 % |
Stabil |
| 58Fe |
0,28 % |
Stabil |
| 59Fe |
- |
44,503 d |
β− |
1,565 |
59Co |
| 60Fe |
- |
2,6 · 106 a |
β− |
3,978 |
60Co |
Entsteht bei Supernova-Explosionen. In ozeanischen
Ferromangankrusten nachweisbar. Kann auch durch kosmische Strahlen aus Nickel
entstehen. |
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| 60Fe |
Entsteht bei der Explosion von Supernovae. |
60Fe zerfällt zu 60Co, einem intensiven Gammastrahler (Telekobalt-Therapie). |
Spezifische γ-Strahlung von 60Co wird zur Lokalisation früherer Supernovae vom ESA-Satellit Integral ausgewertet. |
In Sedimenten dient das Isotop zur zeitlichen Einordnung erdnaher Supernovae. Vor 8.000.000 und 2-3.000.000 Jahre
wurde viel 60Fe abgelagert. |
| Erze |
| Formel |
Name |
Eisengehalt |
Vorkommen |
Bemerkungen |
| Fe3O4 |
Magnetit |
bis 72 % |
|
|
| Fe2O3 |
Hämatit |
bis 70 % |
|
|
| FeCO3 |
Siderit |
bis 48 % |
|
|
|
| Oxyde |
Fe2O3 |
Hämatit |
3 Fe2O3 + CO -> 2 Fe3O4 + CO2 |
3 Fe2O3 + H2 -> 2 Fe3O4 + H2O |
| Fe3O4 |
Magnetit |
Fe3O4 + CO -> 3 FeO + CO2 |
Fe3O4 + H2 -> FeO + H2O |
| FeO |
Wüstit |
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| Salze |
Eisen(II)-chlorid (FeCl2 · 6 H2O) |
Eisen(II)-sulfat (FeSO4 · 7 H2O), Grünsalz |
Eisen(III)-chlorid (FeCl3 · 6 H2O) |
Eisen(III)-chloridsulfat (FeClSO4) |
| Reaktionen |
Eisengewinnung: 2 Fe2O3 + 3 C → 4 Fe + 3 CO2 |
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| Komplex-Verbindungen |
Berliner Blau [FeIII FeII (CN)6] |
Berliner Braun [FeIII[FeIII (CN)6]
–
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Teil von |
Periodensystem |
chemische Elemente |
Anorganische Chemie |