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鉄
1. 鉄 (てつ、Iron):
原子番号 26の元素、元素記号は Fe。
純粋な鉄は白い光沢を放つが、湿った空気中では容易に錆を生じ、見かけ上黒ずんだり褐色になったりする。
元素記号の Fe はラテン語での名称 Ferrumに由来する。日本語では、黒い錆を生じる事や、しろがね(銀)より輝きが劣る事からくろがね(黒い金属)と呼ばれていた。
人類にとって最も身近な金属元素の一つ。α鉄(BCC構造)、β鉄(FCC構造)、γ鉄(BCC構造)の3つの同素体がある。常温、常圧ではα鉄が安定。また、鉄は磁石になる(強磁性体となる)。
鉄は人(生体)にとって重要な物質(例:ヘモグロビン)。
鉄の同位体の中で最も多く存在する鉄56の原子核は最も安定である。このため恒星の核融合反応の最終的な生成元素は鉄であり。これより重い元素は、核融合反応では生成されない(→より重い元素は超新星爆発等で生成)。
鉄を最初に使い始めたのはヒッタイトである。鉄器時代以降、鉄は最も重要な金属の一つであり、産業革命以降、ますますその重要性は増した。鉄は、炭素などの不純物の存在により、より硬い鋼となる
一方、極めて純度の高い鉄は、通常考えられている鉄の比較的高いイオン化傾向にも関わらず、酸に侵されにくくなる。
西洋占星術や錬金術などの神秘主義哲学では、軍神マルスと関連づけられ、 その星である火星を象徴する。 これは、古くから鉄が武器の材料として利用された事や、くすんだ血のような色の錆に由来すると思われる。
こうしたマイナスイメージの延長として、しばしば冷酷非情な人物を形容して「鉄血宰相」「黒鉄公爵」などと言う。
| マンガン - 鉄
- コバルト |
Fe
Ru
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周期表
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| 一般特性 |
| 名称, 記号, 番号 |
鉄, Fe, 26 |
| 分類 |
遷移元素 |
| 族, 周期, ブロック |
8 (VIIIB), 4 , d |
| 密度, 硬度 |
7874 kg/m3, 4.0 |
| 色 |
灰色がかった
光沢のある金属色
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| 原子特性 |
| 原子量 |
55.845 amu |
| 原子半径 (計測値) |
140 (156) pm |
| 共有結合半径 |
125 pm |
| VDW半径 |
データなし |
| 電子配置 |
[Ar]3d64s2 |
| 電子殻 |
2, 8, 14, 2 |
| 酸化数(酸化物) |
2, 3, 4, 6(両性) |
| 結晶構造 |
体心立方構造 |
| 物理特性 |
| 相 |
固体(強磁性体) |
| 融点 |
1808 K (2795 °F) |
| 沸点 |
3023 K (4982 °F) |
| モル体積 |
7.09 ×10-6 m3/mol |
| 気化熱 |
349.6 kJ/mol |
| 融解熱 |
13.8 kJ/mol |
| 蒸気圧 |
7.05 Pa (1808 K) |
| 音の伝わる速さ |
4910 m/s (293.15 K) |
| その他 |
| クラーク数 |
4.7 % |
| 電気陰性度 |
1.83(ポーリング) |
| 比熱容量 |
440 J/(kg*K) |
| 導電率 |
9.93 106/m Ω |
| 熱伝導率 |
80.2 W/(m*K) |
| 第1ION化エネルギー |
762.5 kJ/mol |
| 第2ION化エネルギー |
1561.9 kJ/mol |
| 第3ION化エネルギー |
2957 kJ/mol |
| 第4ION化エネルギー |
5290 kJ/mol |
| (比較的)安定同位体 |
| 同位体 |
NA |
半減期 |
DM |
DE MeV |
DP |
| 54Fe |
5.8% |
中性子28個で安定 |
| 55Fe |
{syn.} |
2.73 年 |
ε |
0.231 |
55Mn |
| 56Fe |
91.72% |
中性子30個で安定 |
| 57Fe |
2.2% |
中性子31個で安定 |
| 58Fe |
0.28% |
中性子32個で安定 |
| 59Fe |
{syn.} |
44.503 日 |
β |
1.565 |
59Co |
| 60Fe |
{syn.} |
1.5E6 年 |
β- |
3.978 |
60Co |
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| 注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。 |
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