铁是一种金属元素,原子序数26,铁单质化学式:Fe。铁的化合价有0价、+2价、+3价和+6价,其中+2价和+3价较常见,+6价少见。
铁是一种金属元素,纯铁是白色或者银白色的,有金属光泽。熔点1538℃、沸点2750℃,能溶于强酸和中强酸,不溶于水。铁在生活中分布较广,占地壳含量的4.75%,仅次于氧、硅、铝,位居地壳含量第四。
铁有0价、+2价、+3价和+6价,其中+2价和+3价较常见,+6价少见。铁是变价元素,0价只有还原性,+6价只有氧化性,+2,+3价既有还原性又有氧化性。在置换反应中一般显+2价,但有少数显+3价。
二价铁离子呈淡绿色,在碱性溶液中易被氧化成三价铁离子。三价铁离子的颜色随水解程度的增大而由黄色经橙色变到棕色。纯净的三价铁离子为淡紫色。二价和三价铁均易与无机或有机配位体形成稳定的配位化合物,如Phen为菲罗林,配位数通常为6。零价铁还可与一氧化碳形成各种羰基铁,如Fe(CO) 5 、Fe 2 (CO) 9 、Fe 3 (CO) 12 。羰基铁有挥发性,蒸气剧毒。铁也有+4、+5、+6价态的化合物,但在水溶液中只有+6价的(FeO 4 2- )。
要从铁的原子结构来认识、铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,原子序数是26.铁原子的外围电子层排布为3d64s2.铁在化学反应时,铁原子最外层4s轨道上的两个电子容易失去使铁显+2价.但次外层3d轨道的6个电子处于未充满的不稳定状态,也容易再失去一个3d电子使铁显+3价.由于Fe3+的外围电子层排布变为3d54s0,这是一种半充满稳定结构,因此Fe3+比Fe2+要稳定.
铁在化学反应时,究竟显+2价还是+3价,这要取决于跟铁作用的物质的氧化性的强弱.例如,铁跟氧化性不很强的硫、盐酸和铜盐(溶液)等起反应,分别生成+2价的硫化亚铁(FeS)、氯化亚铁(FeCl2)和亚铁盐;如果铁跟氧化性很强的氯气或硝酸(稀硝酸或浓硝酸加热)起反应,则分别生成+3价的氯化铁(FeCl3)和硝酸铁[Fe(NO3)3].
铁的化合价的铁离子是+3,而亚铁离子为+2,因为最外层是2个电子,所以一般显示+2价;次外层的3d亚层有5个轨道,可以容纳10个电子,但现在只有6个电子。根据电子填充原则,当全空、全满和半满时最稳定。所以,遇到较强的氧化剂时,铁再失去1个3d电子,则显示+3价。Fe核外排布:1s2、2s2、2p6、3s2、3p6、3d6、4s2,按照从外到内失电子:失去最外层4s2的两个电子就是Fe2+,再次失去一个3d电子就是Fe3+,此时1s2、2s2、2p6、3s2、3p6、3d5,3d轨道半满,相对稳定。
铁是一种金属元素,原子序数为26,铁单质化学式:Fe,平均相对原子质量为55.845。纯铁是白色或者银白色的,有金属光泽。熔点1538℃、沸点2750℃,能溶于强酸和中强酸,不溶于水。铁有0价、+2价、+3价、+4价、+5价和+6价,其中+2价和+3价较常见,+4价、+5价和+6价少见。