عنصر الحديد Fe Iron :الخواص - اكتشافه - استعماله - تأثيره

عنصر الحديد Fe

Atom Diagrams Showing Electron Shell Configurations of the Iron

To download this file in PDF format, click here

For All Elements: Here

التوزيع الإلكتروني لعنصر الحديد

لتحميل هذا الملف بصيغة pdf اضغط هنا

·         للأطلاع على بقية عناصر الجدول الدوري من هنا

الخواص العامه

·        العدد الذري  (Z)  :  26

·        العدد الكتلي  (A) :  56

·        الوزن الذري الغرامي  (g) :  55.847

·        نصف القطر الذري  (°A) :  1.26

·        الكتلة الحجمية  (g/cm³)  :  7.86

·        درجة الانصهار  (°C) :  1536

·        درجة الغليان  (°C) :  3000

·        طاقة التأين الأولى  (KJ/mol) :  759

·        طاقة الألفة الإلكترونية (e.v) :  -

·        الكهروسلبية  :  1.83

·        الناقلية الكهربائية : 0.099

ما هو عنصر الحديد؟

يتميز معدن الحديد باللمعان المعدني واللون الفضي، إضافة إلى قابليته للطرق والسحب. تختلف الخواص الفيزيائية لأنواع الحديد اختلافا كبيرا حسب نسبة الكربون فيها، كما في الحديد الزهر والصلب والحديد المطاوع. ومن ناحية أخرى تعتمد الخواص المغناطيسية للحديد على درجة نقائه، فمثلا يعتبر الحديد النقي فيرومغناطيسيا حتى الدرجة 768م.

اكتشافه ووجوده في الطبيعة

عرف معدن الحديد منذ القدم، اشتق اسمه من اللاتينية Ira بمعنى غضب إشارة إلى قوة هذا المعدن. يعتبر معدن الحديد المكون الأساسي لقلب الكرة الأرضية، كما يعد المكون الرئيسي في أحجار نیازك السيدرايت. يمثل نسبة 0.5 % من تربة سطح القمر، كما يعد الحديد رابع عنصر (بعد الأكسجين والسيليكون والألمنيوم) من حيث الوفرة في صخور القشرة الأرضية، وغالبا ما يوجد في صورة أكاسيد أو أملاح كربونات أو كبريتيد، وأهم خاماته: هيماتايت ( (Haematit Fe₂O₃ ، ماجنيتايت Fe₃O₄ (Magnetite) ، ليمونايت (2Fe₂O₃.3H₂O ( Limonite، بيريت (Pyrite)، لكن خام البيريت لا يستخدم غالبا مصدرا للحصول على معدن الحديد، وسبب ذلك هو صعوبة التخلص من الكبريت الموجود فيه. أما الخامات الأخرى فتعد مصدرا للحديد الذي يتم إذابته واستخلاصه من رواسب السيليكات في صورة بيكربونات الحديد [(HCO₃ [Fe( الذي يسهل أكسدته في المحلول.

مجال استعمال الحديد

من أبرز استخدامات الحديد ما يلي:

استخدامات الحديد الزهر: يستخدم في صناعة الأدوات التي لا تتعرض للصدمات مثل أنابيب المياه وأنابيب الغاز.

استخدامات الحديد المطاوع: يستخدم في صنع المغناطيسيات الكهربائية المؤقتة المستخدمة في الأجهزة الكهربائية، كما يستخدم في قضبان التسليح المستخدمة في البناء.

استخدامات الصلب : يستخدم في صناعة السفن وقضبان سكك الحديد والجسور والسيارات.

أما مركبات الحديد فهي منتشرة في الصناعة، وتستخدم في العديد من الاستخدامات المتخصصة ، يستخدم كلوريد الحديد الثلاثي في تنقية المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي، وفي صنع القماش وكعامل لتلوين الطلاء، كما يضاف الأعلاف الحيوانات، أما كبريتات الحديد الثنائي فتستخدم لاختزال أملاح الكرومات في صناعة الإسمنت كما يستخدم لعلاج افتقار الدم العنصر الحديد، بينما يستخدم كلوريد الحديد الثنائي كعامل مختزل في بعض الصناعات العضوية الأعلاف الحيوانات، أما كبريتات الحديد الثنائي فتستخدم لاختزال أملاح الكرومات في صناعة الإسمنت كما يستخدم لعلاج افتقار الدم العنصر الحديد، بينما يستخدم كلوريد الحديد الثنائي كعامل مختزل في بعض الصناعات العضوية.

تأثير الحديد على جسم الإنسان

 يدخل الحديد كعنصر حيوي أساسي في تركيب العديد من المركبات العضوية والأنزيمات في الكائنات الحية جميعها، بما في ذلك الإنسان، فهو يدخل في تركيب الهيموغلوبين الذي يتكون من معقد بور فيرين الحديد "مجموعة الهيمو" والتي تمثل أهم جزء في الهيموغلوبين، حيث يرتبط فيه أيون الحديد بأربع ذرات نيتروجين بالإضافة إلى ذرة نتروجين خامسة الهستدين المرتبط بالبروتين، أما المرتبطة السادسة فهي جزيء ₂0H. يتمثل دور الهيموغلوبين في نقل الأكسجين في عمليات الأيض.

تأثير الحديد على البيئة

يحتاج النبات لكي ينمو نموا طبيعيا إلى معادن كثيرة أهمها عنصر الحديد لكن ⁺³Fe يتميا في التربة معطيا ₃( Fe ( OH غير القابل للذوبان، وبالتالي لا يستطيع النبات امتصاصه والاستفادة منه. يؤدي نقص الحديد في النبات إلى خلل واضطراب في النمو، إذ تظهر أوراق النبات مصفرة ويؤثر هذا في إنتاج محاصيل الفاكهة مثل أشجار الموالح كالبرتقال والليمون. ويمكن معالجة هذه المشكلة الزراعية بإمداد الجذور بمحلول Fe³⁺ - EDTA الذائب الذي يصل إلى جذور الأشجار.

المصادر

1.   الكتاب المرجع في الكيمياء بالوطن العربي - الجزء الأول: الذرات والجزيئات , د. نعمان سعد الدين النعيمي د. غازي عبد الوهاب درویش د. فؤاد قنبور . جامعة بغداد - بغداد - الجمهورية العراقية - الجزء الثاني : التفاعلات الكيميائية , د. محمد عبد العزيز الحجاجي د. ابراهيم الزامل الزامل د. سليمان حماد الخويطر , جامعة الملك سعود - الرياض - المملكة العربية السعودية - الجزء الثالث: حالات المادة وتحولاتها, د. صلاح يحياوي د. موفق شخا شیرو د. هيام بيرقدار . جامعة دمشق - دمشق - الجمهورية العربية السورية - الجزء الرابع: كيمياء العناصر . د. الهادي زروق د. المولدي عبد الكافي د. قاسم أم الزين , جامعة تونس المنار – تونس - الجمهورية التونسية المنظمة العربية للتربية والثقافة والعلوم 1988 – تونس.

2.  الكيمياء العضوية الأجزاء (1)، (2)، (3) د. نعمان سعد الدين النعيمي ومجموعة من الأساتذة مطبعة كلية العلوم - جامعة بغداد 1980 - بغداد - العراق

3.  مدخل إلى الكيمياء اللاعضوية تأليف: ك. لوت و س. ف. بيل ترجمة: د. نعمان سعد الدين النعيمي و د. عبد الرزاق القروغلي

4.  الكيمياء اللاعضوية: د. محمد عبد المعطي منشورات جامعة حلب 1982 - حلب - الجمهورية العربية السورية

5.  الكيمياء العامة (1) د. عبد المجيد شيخ حسين د. محمد شهير هاشم دار الطباعة الحديثة 1982 - دمشق - الجمهورية العربية السورية

6.  الكيمياء العامة (1) د. انصلاح الخيمي د. فؤاد الصالح د. محمد علي المنجد مطبعة المدينة 1984 - دمشق - الجمهورية العربية السورية

7.   الكيمياء العامة (1) - المدخل إلى الكيمياء البنيوية - د. رياض حجازي منشورات جامعة حلب 1985 - حلب - الجمهورية العربية السورية

8.  الكيمياء العضوية – الأسس النظرية - د. رياض حجازي منشورات جامعة حلب 1989 - حلب - الجمهورية العربية السورية

9.  الكيمياء العامة في سؤال وجواب تأليف الدكتور عبد الحليم منصور المركز العربي للتعريب والترجمة والتأليف والنشر 2000 دمشق - الجمهورية العربية السورية

10.          الكيمياء العامة (بنية المادة) جزآن تأليف: حسن بوزيان - الطبعة الثانية 2010 ديوان المطبوعات الجامعية - الساحة المركزية - بن عكنون - الجزائر - الجمهورية الجزائرية

11.            الكيمياء العامة د. إبراهيم صادق الخطيب د. مصطفى زكي اعبيد دار المسيرة للنشر والتوزيع 2000 - عمان - الأردن

12.           أسس الكيمياء العامة وغير العضوية د. أحمد مدحت إسلام د. مصطفى محمود عمارة دار الفكر العربي 2000 – مدينة نصر - القاهرة - مصر

13.           الكيمياء اللاعضوية (2) د. محمد علي المنجد د. عبد المجيد البلخي المطبعة التعاونية 1988 - دمشق - الجمهورية العربية السورية

14.          الكيمياء العضوية (2) د. هيام بير قدار د. محمد علي المنجد المطبعة الجديدة 1984 - دمشق - الجمهورية العربية السورية

15.          الكيمياء العضوية (2) د. رياض حجازي د. محمد نصوح علایا منشورات جامعة حلب 1992 - حلب - الجمهورية العربية السورية

16.          الكيمياء اللاعضوية (3) كيمياء المعادن الانتقالية د. أحمد الحاج سعید د. هيام بير قدار المطبعة الجديدة 1986 - دمشق - الجمهورية العربية السورية

17.           الكيمياء اللاعضوية (3) كيمياء المعادن الانتقالية د. رياض حجازي د. محمد نصوح علايا منشورات جامعة حلب 1998 - حلب - الجمهورية العربية السورية

18.          كيمياء العناصر الانتقالية د. محمد عبد الفتاح علي د. عائض بن سعد الشهري د. محمد علي خليفة الصالح دار النشر العلمي 2001 - جامعة الملك سعود الرياض - المملكة العربية السعودية

19.          جولة في عالم الفلزات النادرة تأليف: س. فينيتسكي ترجمة: د. عیسی مستوح دار میر 1987 - موسكو - روسيا الاتحادية

20.         عالم الفلزات تأليف: محمد غالب سعید , د. محو ديوان المطبوعات الجامعية - الساحة المركزية , بن عكنون - الجزائر - الجمهورية الجزائرية

21.           أسماء العناصر ورموزها في علم الكيمياء مذكرة لنيل شهادة أستاذ التعليم الثانوي إعداد آمال عمارة إشراف د. بوبكر ناجمي دفعة جوان 2004 - المدرسة العليا للأساتذة – القبة - الجزائر

22.          دراسة مفصلة لعناصر الجدول الدوري 50 ك 7 مذكرة لنيل شهادة أستاذ التعليم الثانوي إعداد سعاد تتبيرت ووهيبة حكوم إشراف حسن بوزيان دفعة جوان 2012 - المدرسة العليا للأساتذة – القبة - الجزائر

23.          مجلة العلوم مجلة أمريكية شهرية مترجمة إلى أكثر من عشر لغات النسخة العربية تصدر عن مؤسسة الكويت للتقدم العلمي عنوان المقالة: النشأة الجدول الدوري وتطوره" إعداد الأستاذ: Eric R . Scerri أستاذ الكيمياء بجامعة بيردو الولايات المتحدة الأمريكية - العدد الخامس - ماي 1999

24.         مجلة عالم الذرة مجلة علمية دورية تصدر ست مرات في السنة هيئة الطاقة الذرية السورية كفر سوسة - دمشق - الجمهورية العربية السورية