Сколько валентных электронов у железа?

Железо — 26-й элемент периодической таблицы. Элемент группы 8, железо, имеет символ Fe. Железо является транзитным элементом. Железо является переходным элементом. Поэтому валентность электронов железа можно определить разными способами. В этой статье подробно объясняются значения железа (Fe). 

Самый используемый и дешевый металл, который начал использоваться человеческой цивилизацией намного позже, чем медь , серебро и золото. При изучении химии химический элемент железо включается в семейство переходных металлов из-за наличия неполностью заполненных d-орбиталей в их атомарном или ионном состоянии. Название происходит от древнеанглийского, а символ железа происходит от латинского слова Ferrum.

История и свойства железа

По данным лаборатории Джефферсона, археологи считают, что люди использовали железо более 5000 лет. Оказывается, какое-то древнейшее железо, известное человечеству, упало буквально с неба. Исследователи изучили древние египетские железные бусы, датируемые 3200 годом до нашей эры, в исследовании, опубликованном в Журнале археологических наук в 2013 году. По словам исследователей, они были сделаны из железных метеоритов. По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, железо несколько раз упоминается в Ветхом Завете Библии.

Железо в основном содержится в минералах гематите, магнетите и других богатых железом материалах. Лаборатория Джефферсона утверждает, что железо также можно найти в меньших количествах из таких минералов, как гематит и магнетит. По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, железо можно найти в четырех различных аллотропных типах. Это означает, что он может иметь четыре различные структурные формы, в которых атомы связываются по разным схемам. Эти формы известны как ферриты. К ним относятся альфа, бета, гамма и омега.

Железо является важным питательным веществом в нашем рационе. Анемия и усталость могут быть вызваны дефицитом железа. Это самая распространенная проблема с питанием. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, это также может повлиять на память и другие психические функции у подростков. CDC предупреждает, что дефицит железа во время беременности может увеличить риск рождения маловесных или недоношенных детей.

Место железа (Fe) в периодической таблице

Биологическая роль

Железо необходимо для всех форм жизни и не токсично. В среднем у человека содержится около 4 граммов железа. Это железо содержится в больших количествах в гемоглобине крови. Гемоглобин транспортирует кислород от легких к клеткам. Этот кислород необходим для тканевого дыхания.

Каждый день среднестатистическому человеку требуется 10-18 мг железа. Анемия может развиться, если не хватает железа. Железо содержится в таких продуктах, как печень, почки, патока и пивные дрожжи.

Природное изобилие

Железо занимает четвертое место в земной коре как самый распространенный элемент по массе. Железо с никелем и серой, как полагают, составляют ядро ​​Земли.

Гематит – самая богатая железом руда. Однако железо также можно найти в магнетите и таконите.

Железо обычно производится в промышленных масштабах в доменной печи. Это включает нагревание гематита (или магнетита) с углеродом (углеродом) и известняком (карбонатом кальция). При этом производится чугун, который представляет собой смесь гематита или магнетита с коксом (углеродом) и известняком (карбонатом кальция). Его можно использовать для производства стали. Ежегодно в мире производится около 1,3 миллиарда тонн нерафинированной стали.

Воздействие железа на окружающую среду

Пентагидрат, железо (III)-арсенит, пентагидрат может быть опасен для окружающей среды. Особое внимание следует уделить растениям, воде и воздуху. Поскольку химическое вещество сохраняется в окружающей среде, лучше не допускать его попадания в окружающую среду.

Железо в организме: Функция

Это важнейший химический элемент, нетоксичный для всех форм жизни (растений и животных). Ионы железа находятся в гемоглобине, который переносит кислород из легких в клетки для дыхания.

Где можно найти железо?

Железо занимает второе место после алюминия. Это также четвертый по распространенности химический элемент после кислорода и кремния. Единственным свободным металлом в земной коре является земное железо, обнаруженное в базальтовых породах Гренландии. Соединенные Штаты (Миссури) являются родиной углеродистых отложений. Металлическое железо составляет около 0,5 процента лунного грунта. Это означает, что на поверхности Луны много Fe.

Какие валентные электроны у железа

Железо является первым элементом в группе 8, и его также называют элементом d-блока. Элементы, находящиеся в группах 3-12, можно назвать переходными элементами. Число электронов, оставшихся на последней орбите орбиты, является валентным электроном. Однако в случае с переходными элементами валентные электроны все еще находятся на внутренней оболочке (орбите). Конфигурация атома железа указывает на то, что последние электроны находятся на d-орбитали.

Свойства элемента определяются валентными электронами. Эти электроны также играют роль в образовании связей. Электроны с d-орбитали участвуют в образовании связей. Электроны d-орбиты используются для расчета последних электронов оболочки, чтобы определить валентность переходного электрона.

Сколько протонов и электронов у атома железа?

Ядро расположено в центре атома. В ядре находятся протоны и нейтроны. 26 — это атомный номер железа. Число протонов в данном атоме известно как атомный номер. Это означает, что железо имеет 26 протонов. Кольцевая оболочка расположена вне ядра и содержит электроны, равные протонам. Атом железа содержит 26 электронов.

Количество атомов и атомная масса элемента определяют, сколько нейтронов он содержит. Число нейтронов n = атомное массовое число (A) – атомный номер (Z)

Мы знаем, что атомный номер железа равен 26, а атомное массовое число железа — 56 (55,84u). Нейтрон (n) = 56 – 26 = 30. Соответственно, в железе (Fe) 30 нейтронов.

Валентность – это способность атома химического элемента образовывать определенное количество химических связей с другими атомами. Он принимает значения от 1 до 8 и не может быть равен 0. Он определяется количеством электронов атома, потраченных на образование химических связей с другим атомом. Валентность является реальной ценностью. Числовые значения валентности обозначены римскими цифрами (I,II,III,IV,V,VI,VII,VIII).

Как рассчитать количество валентных электронов в атоме железа

Выполнив несколько шагов, вы сможете определить валентность электронов. Одним из таких шагов является электронная конфигурация. Без электронной конфигурации невозможно определить валентный электрон. Зная правильно электронную конфигурацию, несложно определить значение электронов для всех элементов.

Модель атома Бора не может идентифицировать валентные электроны в переходных элементах. Поскольку валентные электроны переходного элемента находятся во внутренней оболочке, однако можно определить валентный элемент переходного элемента, используя принцип Ауфбау. Вот как мы можем определить валентный электрон Fe.

Как определить общее количество электронов в железе

Сначала нам нужно определить количество электронов в атоме железа. Количество протонов, обнаруженных в железе, необходимо для расчета количества электронов. Чтобы узнать количество протонов в железе, необходимо также знать его атомный номер.

Периодическую таблицу можно использовать для расчета атомных номеров. Очень важно определить атомный номер для элементов железа, используя периодическую таблицу. Количество протонов в атоме – это атомный номер. Кроме того, электроны, равные протонам, могут быть найдены вне ядра.

Таким образом, мы можем заключить, что в атоме железа есть электроны, равные или превышающие атомные номера. Мы можем видеть из периодической таблицы, что атом железа имеет атомное число 26. Атом железа содержит 26 электронов.

Термины « степень окисления » и « валентность » могут не совпадать, но численно они почти идентичны. Условный заряд атома атома называется степенью окисления. Он может быть как положительным, так и отрицательным. Валентность относится к способности атома образовывать связи. Он не может иметь отрицательное значение.

Необходимо выполнить электронную конфигурацию железа

Шаг 2 имеет решающее значение. Расположение электронов железа имеет решающее значение на этом этапе. Электронная конфигурация показывает, что первая оболочка железа содержит два электрона. Вторая оболочка железа имеет восемь электронов. Третья оболочка железа имеет четырнадцать электронов. Четвертая оболочка железа имеет только два электрона. Таким образом, электронная конфигурация железа будет следующей: 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ⁶  4s ² .

Рассчитайте общее количество электронов, определив валентную оболочку

Третий шаг включает диагностику валентной оболочки. Валентная оболочка — это оболочка, соответствующая электронной конфигурации. Число электронов, содержащихся в общем количестве валентной оболочки, называется валентными электронами. Однако на внутренней орбите находятся валентные элементы переходных элементов.

Чтобы определить валентность переходного элемента, необходимо прибавить общее количество электронов на d-орбитали к числу электронов на последней орбите. Электронная конфигурация показывает, что железные оболочки имеют два электрона, а d-орбиталь имеет шесть электронов. Таким образом, в железе обнаружено восемь валентных электронов.

1.  Валентность — числовая характеристика способности атомов данного элемента связываться с другими атомами.
2. Валентность водорода постоянна и равна единице.
3. Валентность кислорода также постоянна и равна двум.
4. Валентность большинства других элементов непостоянна. Его можно определить по формулам их бинарных соединений с водородом или кислородом.

Какая валентность у железа?

Валентность — это способность атома элемента связываться с другим атомом при образовании молекулярной структуры. Есть несколько правил, которые помогут вам определить валентность. Валентность представляет собой сумму всех электронов, которые находятся в неспаренных состояниях в оболочке после завершения электронной конфигурации.

Степени окисления железа включают +2 и +3. Использовались железо(II), оксид железа(FeO), степени окисления железа +2 и +3. Это соединение содержит валентность железа 2,5%. Однако железо +3 использовалось для получения оксида железа (III) и оксида железа (FeO ₃ ). В этом соединении валентность железа равна 3. Образование связи определяет валентность этого соединения и его степени окисления.

Сколько валентных элементов имеет ион железа (Fe ²⁺ , Fe ³⁺ )?

При образовании связи элементы с 1 или 2 электронами в оболочке отдают свои электроны оболочке, которая их содержит. Катионы — это элементы, которые отдают электроны для образования связей. Есть два типа, если ион железа. Ионы Fe ²⁺ и Fe ³⁺ представляют собой два типа атомов железа. Два электрона отдаются атомом железа на орбите 4s, образуя ион железа (Fe ²⁺ ).

Вот электронная конфигурация иона железа (Fe ²⁺ ): 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ⁶ .  Эта электронная конфигурация показывает, что железо (Fe ²⁺ ) имеет три оболочки и одну оболочку с четырнадцатью электронами. Ион железа (Fe ²⁺ ) имеет 14 валентных электронов. Атом железа также отдает электроны на 4s-орбитали и электроны на 3d-орбитали, чтобы преобразовать железо (Fe ³⁺ ).

Заяц, электронная конфигурация иона железа (Fe ^{3+ ) имеет вид 1s 2}  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ⁵ . Эта электронная конфигурация показывает, что ион железа (Fe ³⁺ ) имеет три оболочки, а последняя оболочка имеет тринадцать электронов. При этом валентных электронов иона железа (Fe ³⁺ ) тринадцать.

Железные факты

• Железо является четвертым по распространенности элементом в земной коре. Считается, что железо составляет ядро ​​Земли.
• Железо жизненно необходимо для развития мозга. Дефицит железа может привести к снижению способности к обучению у детей.
• Чистое железо химически активно и может быстро подвергаться коррозии, особенно при воздействии влажного воздуха или высоких температур.
• Гематит является наиболее часто встречающейся железной рудой (в основном Fe ₂ O ₃ ). Железо также можно найти в магнетите, а также в таконите (осадочный камень, содержащий более 15% железа и кварца).
• Уровни железа были обнаружены во многих метеоритах.
• Железо можно найти как на Солнце, так и в других звездах.
• Китай, Россия и Украина входят в тройку ведущих стран по добыче железа. В производстве железа преобладают Бразилия, Австралия и Китай.
• Слишком много железа может быть очень токсичным. Железо необходимо для нашего здоровья. В крови содержится свободное железо, которое вступает в реакцию с пероксидами, образуя свободные радикалы, вызывающие повреждение ДНК, белков и других клеточных компонентов. Это может привести к болезни и даже смерти. Масса тела 20 граммов считается токсичной, а килограмм железа смертелен.
• Чтобы сделать искры, фейерверки используют железо. Температура железа будет определять цвет искр.
• Железо горит при испытании пламенем цвета золота.
• Четыре аллотропа железа известны как «ферриты». Эти четыре аллотропа называются «ферритами». Это a–, b-, g- и d- с точками перехода при 928, 1530 и 770°C. Хотя кристаллические структуры а- и b-ферритов идентичны, магнетизм исчезает, когда а-формы становятся b-формами.

Рекомендации:

• https://en.wikipedia.org/wiki/Iron
• Королевское химическое общество. (По состоянию на 17 февраля 2016 г.)
• https://science.sciencemag.org/content/330/6002/359/tab-pdf
• Руководство металлурга: Практика и процедуры для чугуна и стали
• https://education.jlab.org/itselemental/ele026.html