Fe · Element 26 · Übergangsmetall
Das häufigste Element der Erde nach Masse, der Endpunkt der Sternfusion und das Metall, das einer Epoche ihren Namen gab.
Struktur
Kein Diagramm aus Punkten auf Ringen — eine Monte-Carlo-Stichprobe der tatsächlichen Wahrscheinlichkeitsdichte |ψ|² für jede besetzte Unterschale. Ziehen Sie, um die Ansicht zu drehen. Blau und Violett kennzeichnen entgegengesetzte Vorzeichen der Wellenfunktion, wodurch Bindungen möglich werden.
Gemessene Werte
Jeder Balken zeigt, wo Eisen bei dieser Eigenschaft unter allen 118 Elementen steht.
Quellen: IUPAC 2021 Standard-Atomgewichte · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Werte mit ~ sind vorhergesagt und nicht gemessen.
Größe, maßstabsgetreu
Radius 126 pm — das entspricht 0,126 nm; etwa 3,97 Millionen davon nebeneinander würden einen Millimeter überspannen.
Temperaturbereich
Eisen ist über einen Bereich von 1323 K flüssig, von 1811 K bis 3134 K.
Wo es steht
Die Geschichte
Eisen ist das Element, das die Zivilisation aufgebaut hat und durch Ihre Adern fließt. Dieses mächtige Metall bildet den Kern unseres Planeten, erzeugt das Magnetfeld, das uns vor kosmischer Strahlung schützt, und verleiht Ihrem Blut buchstäblich seine rote Farbe. Von antiken Schwertern aus Damaszenerstahl bis zu modernen Wolkenkratzern ist Eisen seit über 3.000 Jahren das Metall der Wahl der Menschheit. Die Eisenzeit revolutionierte die menschliche Gesellschaft und ermöglichte alles von der Landwirtschaft bis zur Kriegsführung. In Ihrem Körper sitzen Eisenatome im Zentrum der Hämoglobinmoleküle, binden Sauerstoff in Ihrer Lunge und liefern ihn an jede Zelle. Ohne Eisen könnte Ihr Blut keinen Sauerstoff transportieren, und Sie würden selbst beim Atmen ersticken. Der innere Erdkern ist eine feste Eisenkugel von der Größe des Mondes, die sich etwas schneller als der Planet selbst dreht und unseren schützenden magnetischen Schild erzeugt.
Die erste Begegnung der Menschheit mit Eisen kam aus dem Himmel in Form von Meteoriten, die metallische Eisen-Nickel-Legierungen enthielten:
Der Übergang von der Bronzezeit zur Eisenzeit stellt einen der größten technologischen Sprünge der Menschheit dar:
Die Eisentechnologie verbreitete sich rasch und veränderte menschliche Zivilisationen auf der ganzen Welt:
Griechische und römische Ingenieure führten die Eisentechnologie zu neuen Höhen:
Das mittelalterliche Europa revolutionierte die Eisenproduktion durch mechanische Innovationen:
Abraham Darbys Durchbruch im Jahr 1709 veränderte die Eisenproduktion für immer:
Die industrielle Revolution schuf eine beispiellose Nachfrage nach Eisen und revolutionären Produktionsverfahren:
Henry Bessemer erfand 1856 das Bessemerverfahren und leitete damit das Stahlzeitalter ein:
Die moderne Metallurgie brachte wissenschaftliches Verständnis in die Eisenproduktion:
Die moderne Eisen- und Stahlproduktion wurde zur Grundlage der globalen Zivilisation:
Die Entdeckung und Entwicklung des Eisens stellt die größte technologische Errungenschaft der Menschheit dar:
Anwendungen
Die Herstellung von Stahl auf Eisenbasis ist der wichtigste industrielle Prozess der Menschheit; sie verbraucht über 98 % der weltweiten Eisenproduktion und bildet das Skelett der modernen Zivilisation:
Eisen und Stahl ermöglichen alle Formen des modernen Transports:
Industriemaschinen sind vollständig auf Materialien auf Eisenbasis angewiesen:
Moderne Städte und Infrastrukturen sind ohne Eisen unmöglich:
Hochleistungsfähige Eisenlegierungen ermöglichen modernste Technologien:
Materialien auf Eisenbasis sind für die nationale Sicherheit unverzichtbar:
Medizinische Anwendungen nutzen die einzigartigen Eigenschaften von Eisen:
Die Energieinfrastruktur beruht grundlegend auf Eisen:
Kochgeschirr und Küchenwerkzeuge aus Eisen sind seit Tausenden von Jahren unverzichtbar:
Der Wohnungsbau ist stark auf Materialien auf Eisenbasis angewiesen:
Autos, Lastwagen und Motorräder bestehen grundlegend aus Eisen und Stahl:
Eisen ist für die menschliche Gesundheit absolut unerlässlich:
Sportgeräte und Freizeitaktivitäten sind auf Materialien auf Eisenbasis angewiesen:
Arbeiten im Garten und Gartenpflege beruhen auf Werkzeugen und Materialien aus Eisen:
Die magnetischen Eigenschaften von Eisen ermöglichen unzählige Anwendungen im Alltag:
Arbeitsumgebungen sind voller Produkte auf Eisenbasis:
Kreative Anwendungen nutzen die Verformbarkeit und Festigkeit von Eisen:
Damit Dinge funktionieren, werden Werkzeuge und Ersatzteile auf Eisenbasis benötigt:
Woher es stammt
56300 mg/kg der Erdkruste · häufiger als 97 % der Elemente
Eisen entsteht in den nuklearen Brennöfen massereicher Sterne und stellt den Endpunkt der stellaren Nukleosynthese dar:
Der Erdkern enthält 80 % des Eisens unseres Planeten und erzeugt unser schützendes Magnetfeld:
Eisen macht 5,6 % der Erdkruste aus und liegt in verschiedenen Mineralformen vor, die Menschen seit Jahrtausenden nutzen:
Die weltweite Eisenerzproduktion stammt aus mehreren geologischen Provinzen von globaler Bedeutung:
Gelöstes Eisen kommt in verschiedenen aquatischen Lebensräumen natürlich vor und weist eine komplexe Chemie auf:
Lebende Organismen nehmen über verschiedene Mechanismen aktiv am Eisenkreislauf der Erde teil:
Gebänderte Eisenformationen (BIFs) erzählen von der frühen Atmosphäre der Erde und der Entwicklung des Lebens:
Eisen kommt in vielfältigen geologischen Umgebungen vor, die unterschiedliche Bildungsprozesse widerspiegeln:
Menschliche Aktivitäten haben die natürlichen Prozesse des Eisenkreislaufs dramatisch verändert:
Eisen kommt im gesamten Sonnensystem vor und liefert Hinweise auf die Entstehung von Planeten:
Handhabung
Eisen ist für die menschliche Gesundheit absolut lebenswichtig, erfordert jedoch ein sorgfältiges Gleichgewicht, um Mangel oder Vergiftung zu vermeiden:
Die Arbeit mit Eisen und Stahl erfordert umfassende Sicherheitsprotokolle:
Das Schweißen von Eisen und Stahl bringt besondere gesundheitliche und sicherheitstechnische Herausforderungen mit sich:
Eine übermäßige Eisenansammlung kann schwerwiegende Gesundheitsprobleme verursachen:
Gewöhnliche eisenhaltige Haushaltsgegenstände erfordern grundlegende Sicherheitskenntnisse:
Eisen in der Umwelt birgt im Allgemeinen nur minimale Risiken, muss jedoch überwacht werden:
Die Arbeit mit Eisenverbindungen in Forschungseinrichtungen erfordert besondere Vorsichtsmaßnahmen:
Die medizinische Verwendung von Eisen erfordert eine sorgfältige Überwachung und Dosierung:
Eisen und Stahl im Bauwesen müssen strenge Sicherheitsstandards erfüllen:
Mehrere Behörden regeln die Eisenexposition in verschiedenen Bereichen:
Schnelle Antworten
Eisen (Symbol Fe) ist Element 26 im Periodensystem, ein Übergangsmetall in der 4, Gruppe 8. Das häufigste Element der Erde nach Masse, der Endpunkt der Sternfusion und das Metall, das einer Epoche ihren Namen gab. Bei Raumtemperatur ist es fest.
[Ar] 3d⁶ 4s²; sie ergibt 4 besetzte Elektronenschalen mit der Verteilung 2, 8, 14, 2.Eisen schmilzt bei 1811 K (1537.9 °C) und siedet bei 3134 K (2860.9 °C).
Die Standardatommasse von Eisen beträgt 55.845 u. Dabei handelt es sich um einen gewichteten Mittelwert seiner natürlich vorkommenden Isotope, weshalb sie nur selten eine ganze Zahl ist.
Eisen hat eine Dichte von 7.874 g/cm³. Wasser hat eine Dichte von 1.0 g/cm³, daher ist ein Block aus Eisen ungefähr 7.9× schwerer.
Eisen hat eine Elektronegativität von 1.83 nach Pauling. Die Skala reicht von 0,70 (Francium, das Elektronen am wenigsten stark anzieht) bis 3,98 (Fluor, das stärkste). Werte in diesem mittleren Bereich führen eher zur Bildung kovalenter als stark ionischer Bindungen.
Eisen ist seit der Antike bekannt – es kommt in einer Form vor, die ohne Verhüttung genutzt werden kann, daher kann keine einzelne Person als Entdecker genannt werden. Der Name stammt von angelsächsisch iren; Symbol vom lateinischen ferrum.
Eisen macht Über 5.63 % der Erdkruste aus — es gehört zu den häufigsten Elementen überhaupt.