鐵系元素又稱鐵族元素,是指铁、钴、镍這三種性质相似的元素[1],它們在週期表中分別位居8族、9族及10族(合稱ⅧB 族)之首,位於6個鉑族元素上方。鐵系元素電子殼層的最外層都有兩個電子,但第二外層的電子數不同,分別為6、7、8,再加上它們具有相近的原子半徑,因此它們的性質也會很相似。鐵系元素的一大特徵為其單質在常溫下表現出鐵磁性。
鐵系元素主要性質的比較
物理性质
铁系元素的元素及物理性质见下表:
名称
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元素符号
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原子序数
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原子半径(nm)
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电子排布
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主要化合价
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状态(标况)
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原子量
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单质密度(g/cm3)
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硬度(金刚石=10)
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单质熔点(℃)
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单质沸点(℃)
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电负性(鮑林標度)
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鐵 |
Fe |
26 |
0.126 |
2,8,14,2 |
+2、+3 |
固体,铁磁性 |
55.85 |
7.874 |
4.0 |
1538 |
2862 |
1.83
|
鈷 |
Co |
27 |
0.135 |
2,8,15,2 |
+2 |
固体,铁磁性 |
58.93 |
8.9 |
5.0 |
1495 |
2927 |
1.88
|
鎳 |
Ni |
28 |
0.135 |
2,8,16,2 2,8,17,1 |
+2 |
固体,铁磁性 |
58.69 |
8.908 |
4.0 |
1455 |
2913 |
1.91
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化学性质
铁系元素单质的性质相似,如它们都可以和酸反应,形成+2价的盐:
- M + 2 HCl → MCl2 + H2↑
但和氧化性酸反应时,铁会被氧化至+3价,其余元素保持+2价。
化合物
铁系元素化合物的性质见下表:
此外,铁系元素还有低价、高价的化合物,如含零价铁的Fe(CO)5、含六价铁的K2FeO4等。
参考文献
參見