الوزن الذري للحديد
يُشير مُصطلح الوزن الذري لمتوسّط كتلة ذرّات عنصر كيميائي مُقارنةً بالمقاييس المعياريّة؛ لذا تُسمّى بالكتلة الذريّة النسبيّة كذلك، ومنذ عام 1961م اعتُمد قياس الوزن الذري مُقارنةً بكُتلة ذرة من الذرات النظيرة لعنصر الكربون، حيث إنّ النظير نوع من ذرات العنصر الكيميائي نفسه لها أعداد كتلة ذرية مختلفة في كُل من البروتونات والنيوترونات.[١]
يمتلك الحديد 4 نظائر، وفيما يأتي الوزن الذري للحديد ونظائره المختلفة:[٢]
العنصر أو النظير | الوزن الذري |
الحديد (Fe) | 55.85 غ/مول |
النظير الأول للحديد (Fe54) | 53.939 غ/مول |
النظير الثاني للحديد (Fe56) | 53.934 غ/مول |
النظير الثالث للحديد (Fe57) | 53.935 غ/مول |
النظير الرابع للحديد (Fe58) | 53.933 غ/مول |
الخصائص الكيمائية لعنصر الحديد
يمتلك عُنصر الحديد العديد من الخصائص الكيميائية التي تميزه عن باقي العناصر، وهي كما يأتي:[٣]
- المجموعة الدورية
يتبع الحديد المجموعة الدورية الثامنة في الجدول الدوري الكيميائي.
- الدورة
يتبع الحديد الدورة الرابعة في الجدول الدوري الكيميائي.
- مجموعة العنصر
يتبع الحديد مجموعة العناصر (d) في الجدول الدوري الكيميائي.
- العدد الذري
يبلغ العدد الذري للحديد وِفق الجدول الذري الكيميائي 26.
- التوزيع الإلكتروني
يكون التوزيع الإلكتروني الكيميائي الصحيحة لعُنصر الحديد كما يأتي: (3d6 4s2).
- درجة انصهار الحديد
تتراوح درجة حرارة انصهار الحديد النقي من 1,535 إلى 1,538 درجة مئوية.
- نقطة الغليان
تتميز نقطة غليان الحديد بأنها أعلى من نقطة غليان العناصر الأخرى، حيث إنها تبلغ 2,861 درجة مئوية.
- الكثافة
تبلغ كثافة عُنصر الحديد 7.8 غم/ سم^3 عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.
- البنية الكيميائية
يُشكّل بنية بلورية مكعبة عند درجة حرارة الغرفة.[٤]
استخدامات عنصر الحديد
يُستخدم عُنصر الحديد في الكثير من الصناعات والهياكل، ولعل أبرزّها ما يأتي:[٣]
- تصنيع المعدات الصلبة
يُستخدم الحديد في تصنيع سبائك الفولاذ الكربوني بإضافة العديد من المُركبات المختلفة؛ مثل المنغنيز، والنيكل، والكروم، والتنغستن، والفاناديوم للخليط، كما يُستخدم الحديد في تصنيع المواد المُرتبطة بالهندسة المدنية خصيصًا، كالعوارض، والخرسانة المُسلحة والكثير من المواد الهندسية.
- الصناعات الثقيلة
تُستخدم مواد الحديد في تصنيع السلاسل كسلاسل الدراجات، وفي تصنيع أدوات القَطْع، وأبراج الكهرباء، والبراميل.
- صناعة الأنابيب
يحتوي الحديد على 3-5٪ من الكربون، لذا يُستخدم في صناعة الأنابيب، والصمامات، والمضخات.
- المغناطيس
يُمكن صناعة العديد من المواد باستخدام الحديد وسبائكه؛ ومن أبرزها المغناطيس.
- الاستدامة البيئية
إعادة تدوير عناصر الحديد في الطبيعة تعمل على خفض مستويات انبعاث الكربون في الجو، وهذا يؤدي لتقليل التلوث، ورفع مستويات الاستدامة في البيئة.[٥]
المراجع
- ↑ H. Steffen Peiser , "atomic weight", Britannica, Retrieved 12/11/2021. Edited.
- ↑ "Iron", ciaaw, Retrieved 12/11/2021. Edited.
- ^ أ ب "Iron Element - Fe", Byjus, Retrieved 12/11/2021.Edited
- ↑ " Iron", princeton, Retrieved 25/11/2021. Edited.
- ↑ "Metals and their Properties: Iron", Morecambe Metals, 11/4/2018, Retrieved 24/11/2021. Edited.
