Тимер

марганис◄ Тимер / Ferrum (Fe) ►Кобальт
Атом номеры	26
Матдәнең тышкы күренеше
Атомның үзлекләре
Атом массасы (моляр масса)	55,845 (2) а. м. б. (г/моль)
Атом радиусы	пм
Ионлаштыру энергиясе (беренче электрон)	кДж/моль (эВ)
Электрон конфигурациясе
Химик үзлекләре
Ковалент радиусы	пм
Ион радиусы	пм
Электр тискәрелеге (Полинг буенча)
Электрод потенциалы
Оксидлашу дәрәҗәсе
Матдәнең термодинамик үзлекләре
Тыгызлык	7,87 г/см³
Моляр җылы сыешлыгы	Дж/(K·моль)
Җылы үткәрүчелек	Вт/(м·K)
Эрү температурасы	K
Эрү җылылыгы	1535 кДж/моль
Кайнау температурасы	2750 K
Парга әйләнү җылылыгы	кДж/моль
Моляр күләм	см³/моль
Матдәнең кристаллик рәшәткәсе
Рәшәткә төзелеше
Рәшәткә параметрлары	Å
Дебай температурасы	K

Тимер
Дата открытия	якынча 5меңъеллык безнең эрага кадәр
Химическая формула	Fe
Электронная конфигурация	[Ar] 3d⁶ 4s²
Температура плавления	1811 һәм 1538
Плотность	7,874
Масса	55,845 ± 0,002
Точка кипения	2861
Атомное число	26
Теплопроводность	84
Первооткрыватель или изобретатель	билгесез
Каноническая формула SMILES	[Fe]
Символ элемента	Fe
Логотип РУВИКИ.Медиа Тимер РУВИКИ.Медиада

Тимер (лат. Ferrum, Fe) — Менделеевның периодик таблицасының 4 период, 8 төркем элементы. Тәртип номеры — 26. Тимернең гади матдәсе (CAS-номеры: 7439-89-6) — җиңел чүкелүчән, ак төстәге, югары реакцион мөмкинлеге булган металл. Тимер югары температурада һәм югары дымлылыкта тиз коррозияга бирешә. Саф тимер янмый, ә вак дисперсия хәлендә үзеннән-үзе янып китүчән.

Шулай ук тимер дип тимер эретмәләрен (0,8%-ка кадәр катнашма) әйтәләр. Катнашмалар тимергә йомшаклык һәм сыгылмалылык бирәләр. Гамәлдә тимер белән углерод эремәсе: корыч (1,14%-ка кадәр), чуен (2,14%-тан күбрәк) һәм составында хром, марганец, никель булган тутыкмый торган (легирланган) корыч кулланалар.

Барлык үзенчәлеге дә тимерне кешелек өчен 1-енче санлы металл итә.

Тәбигатьтә тимер саф хәлдә тимер-никель метиоридларында гына очрый. Җир кабыгында таралуы буенса — 4,65 % (4-енче урын O, Si, Al-дан калышып). Җир төшенең зур өлеше тимердән тора дип исәпләнә.

Тимер минераллары

Тимер Җир кабыгында киң таралган. Бу металл бик күп руда һәм минераллар составына керә: кызыл тимер рудасы (красный железняк,гематит, Fe₂O₃; 70 % Fe), магнитлы тимер рудасы (магнитный железняк, магнетит, FeFe₂O₄, Fe₃O₄; 72,4 % Fe), көрән тимерташ (бурый железняк, лимонит, (гётит) һәм гидрогётит (FeOOH и FeOOH•nH₂O).

Тәбигатьтә тимер сульфиды пирит FeS₂ (күкерт һәм тимер колчеданы) очрый.

Тимер рудасы запасы буенча Рәсәй беренче урында. Диңгез суында тимер — 1×10⁻⁵—1×10⁻⁸ %.

Башка еш очрый торган минераллар:

• Сидерит — FeCO₃ —35 %. Тыгызлыгы 3 г/см³ һәм Моос шкаласы буенча катылыгы 3,5—4,5.
• Марказит — FeS₂ — 46,6 % тимер бар. Тыгызлыгы 4,6—4,9 г/см³ һәм Моос шкаласы буенча катылыгы 5—6.
• Лёллингит — FeAs₂ —27,2 % . Тыгызлыгы 7—7,4 г/см³ һәм Моос шкаласы буенча катылыгы 5—5,5.
• Миспикель — FeAsS —34,3 %. Тыгызлыгы 5,6—6,2 г/см³ һәм Моос шкаласы буенча катылыгы 5,5—6.
• Мелантерит — FeSO₄•7H₂O —Тыгызлыгы 1,8—1,9 г/см³.
• Вивианит — Fe₃(PO₄)₂•8H₂O — тыгызлыгы 2,95 г/см³ һәм Моос шкаласы буенча катылыгы 1,5—2.

Болардан башка составында тимер булган минераллар:

ильменит — FeTiO3 магномагнетит — (Fe, Mg)[Fe2O4] фиброферрит — FeSO4(OH)•4,5H2O [ярозит — KFe3(SO4)2(OH)6

кокимбит — Fe2(SO4)3•9H2O рёмерит — Fe2+Fe3+2(SO4)4•14H2O графтонит — (Fe, Mn)3(PO4)2 скородит — Fe3+AsO4•2H2O

штренгит — FePO4•2H2O феялит — Fe2SiO4 альмандит — Fe3Al2[SiO4]3 андрадит — Ca3Fe2[SiO4]3

гиперстен — (Fe, Mg)2[Si2O6] геденбергит — (Ca, Fe)[Si2O6] [эгирин — (Na, Fe)[Si2O6] шамозит — Fe2+4Al[AlSi3O10](OH)6•nH2O нонтронит — (Fe3+, Al)2[Si4O10](OH)2•nH2O

Алу

Сәнәгатьтә тимерне тимер рудасыннан, гематит (Fe₂O₃) һәм магнетиттан (Fe₃O₄) алалар.

Рудадан тимерне аерып алуның бер ничә ысулы бар. Иң киң таралганы домна мичендә.

Җитештерүнең беренсе этабы — домна мичендә тимерне 2000 °C-та кайтару. Өстән тимер рудасы һәм флюс (известняк) бирелә, ә астан җылы һава агымы бирелә .

Мичтә, кислород җитешмәгәндә, кокс углерод монооксидына кадәр оксидлаша:

$\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{\uparrow }$

Үз чиратында углерод монооксиды тимерне кайтара. Реакция тизрәк үтсен өчен җылытылган угар газны тимер оксиды(III) өстеннән үткәрәләр:

$\mathrm{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{F}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }$

кушылган флюс оксидка таркала һәм руда составындагы кремний белән кушылып шлак барлыкка килерә. Шлак мичтә эри, ул тимердән җиңелрәк һәм эрегән тимер өстеннән аерып алып була. Домна мичендә алынган тимер эретмәсендә углерод бик күп була. Алынган чуен алга таба эшкәртүгә китә.

Мартен мичләрендә артык күкерт һәм фосфордан тимер эретмәсен тазарталар. Электр мичендә легирланган корыч алалар.

Тимерне водород белән кайтару ысулы бар. Тимер рудасын ваклап, махсус балчык белән бутыйлар. Шахта мичендә метан конверсиясе үткәрәләр. Водород оксидлашу-кайтарылу реакциясендә тимерне кайтара.

$\mathrm{F}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{100^{\circ }C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$,

Бу ысулда тимер үөкерт һәм фосфор белән пычранмый.

Саф тимерне тозлардан электролиз белән алалар.

Шулай ук карарга мөмкин

• Анапаит

Чыганаклар

• Atomic Weights of the Elements 2001, Pure Appl. Chem. 75(8), 1107—1122, 2003. Retrieved June 30, 2005. Atomic weights of elements with atomic numbers from 1-109 taken from this source. [ингл.]
• IUPAC Standard Atomic Weights Revised 2008 елның 5 март көнендә архивланган. (2005). [ингл.]