Was ist Eisen

Eisen (sprich: EYE-ren) ist ein Hartmetall mit einem hohen Handelswert, das zur Familie der Übergangsmetalle gehört. Es wird durch das chemische Symbol Fe dargestellt und ist chemisch reaktionsfreudig. Es neigt dazu, an der Luft leicht zu korrodieren und bildet eine rötliche Schicht, die Rost genannt wird, wenn es feuchter Luft ausgesetzt ist.

Eisensymbol

Wo ist Eisen zu finden

Es ist das vierthäufigste Metall in der Erdkruste und wird häufig mit anderen Mineralerzen wie Hämatit, Takonit und Magnetit in den Bergbaureserven der Ukraine, Brasiliens, Russlands, Australiens und Chinas gefunden. Seine kommerzielle Herstellung erfolgt in einem Hochofen durch Erhitzen der Erze mit Koks und Kalkstein.

Geschichte

Herkunft des Namens: Der Name des Elements stammt von dem angelsächsischen Wort „Eisen“.

Wer entdeckte es: Unbekannt

Wann, wo und wie wurde es entdeckt

Um 3500 v. Chr. sollen die Ägypter Gegenstände aus Eisen verwendet haben. Die kleinasiatischen Hethiter verhütteten das Metall bereits 1500 v. Chr. aus seinen Erzen. Im Jahr 1722 veröffentlichte René Antoine Ferchault de Réaumur, ein französischer Entomologe, ein Buch, in dem er die Bedeutung der verschiedenen Eisenlegierungen beschrieb.

Eisenmetall

Identifikation
Atomzahl 26
CAS-Nummer 7439-89-6
Stellung im Periodensystem Gruppe Periode Block
8 4 d

Wo liegt Eisen im Periodensystem

Klassifikation, Eigenschaften und Merkmale von Eisen

Allgemeine Eigenschaften
Relative Atommasse 55.845
Atommasse/Gewicht 55.845 Atommasseneinheiten
Molare Masse/Molekulargewicht 55.845 g/Mol
Massenzahl 56

Physikalische Eigenschaften
Farbe/physikalisches Aussehen Silbergrau
Schmelzpunkt/Gefrierpunkt 1538°C (2800°F)
Siedepunkt 2861°C (5182°F)
Dichte 7.87 g/cm3
Normalzustand/Naturzustand bei Raumtemperatur (fest/flüssig/gasförmig) Fest
Mischbarkeit Ja
Duktilität Ja
Härte 4-5 Mohs
Spezifische Wärmekapazität 0.444 J g-1 oC
Wärmeleitfähigkeit 80.4 Wm-1K-1

Chemische Eigenschaften
Entflammbarkeit Nicht entflammbar
Oxidationsstufen (Zahlen) 6, 3, 2, 0,-2

Atomdaten von Eisen (Element 26)

Elektronenkonfiguration (Edelgaskonfiguration) 3d64s2
Atomstruktur
– Anzahl der Elektronen 26
– Anzahl der Neutronen 30
– Anzahl der Protonen 26
Atomradius
– Atomradius 2.04 Å
– Kovalenter Radius 1.24 Å
Ionisierungsenergie

(kJmol-1)

 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
762.466 1561.876 2957.469 5287.4 7236 9561.7 12058.74

Atomstruktur von Eisen (Bohr-Modell)

Was sind die allgemeinen Verwendungszwecke von Eisen

  • Eisen wird bei der Herstellung von verschiedenen Stahlsorten durch Legierung mit anderen Elementen wie Kohlenstoff, Nickel, Chrom und Wolfram zur Herstellung von Schneidegeräten, Fahrradketten, Gewehrläufen, Übertragungsmasten, Brückenträgern und Stahlbeton.
  • Edelstahl mit einem hohen Anteil an Eisen und anderen Metallen hat eine enorme Festigkeit und eine bessere Funktion, die bei der Herstellung von chirurgischen Instrumenten, Büroklammern, Besteck, Kugellagern und Schmuck nützlich ist.
  • Eine andere Form von Eisen, Schmiedeeisen genannt, das durch Schmelzen gewonnen wird, wird zur Herstellung von Tischlerwerkzeugen, Hebehaken, Ketten, Zäunen und Toren verwendet.
  • Eisenfüllungen werden in Experimenten der Elektromagnetismuswissenschaft verwendet, um die Stärke von Magneten zu bestimmen, sowie in der Energiemetallurgie, in Kunstwerken, in Feuerwerkskörpern und beim Sandstrahlen.
  • Fe wirkt als effizienter Katalysator in einigen industriellen chemischen Prozessen wie dem Haber-Prozess und Fischer-Tropsch.

Eisenbarren

Hat das Element toxische Wirkungen

Die versehentliche Einnahme von Fe wurde mit Erbrechen, Durchfall und anderen gastrointestinalen Problemen in Verbindung gebracht, einer häufigen Art von Metallvergiftung. Eine längere Anreicherung im Körper kann zu Atemwegs- und Herzproblemen führen. Das Einatmen von Metallstaub oder -dämpfen kann zu schweren Lungenreaktionen führen.

Interessante Fakten

  • Meteoriten haben vermutlich einen hohen Eisengehalt.
  • Eisen wurde von den alten Seefahrern als magnetisches Metall in Form von lodestones für die Herstellung von Kompassen verwendet.
  • In einem durchschnittlichen menschlichen Körper sind 4 Gramm Fe vorhanden, das mit Hämoglobin verbunden ist, das wiederum hilft, Sauerstoff in die Lungen zu transportieren.

  • Eisenpulver

Eisenmetallpreis

Die Kosten für reines Eisen können zwischen $0,24 und $0,30 pro Pfund schwanken.

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  2. https://education.jlab.org/itselemental/ele026.html
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  6. https://www.tedpella.com/company_html/hardness.htm
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  8. http://www2.ucdsb.on.ca/tiss/stretton/database/specific_heat_capacity_table.html
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  10. https://extrudesign.com/wrought-iron-properties-applications/
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