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Durchschnittliche Masse eines Atoms in atomaren Masseneinheiten (1 u ist 1/12 der Masse eines Kohlenstoff-12-Atoms). Berücksichtigt die natürliche Isotopenmischung des Elements.
Nummer der senkrechten Spalte, 1 bis 18 nach IUPAC-Zählung. Elemente einer Gruppe haben den gleichen Aufbau der äußeren Schale und daher ähnliche Eigenschaften. In Schulbüchern findet man auch die ältere Zählung in Haupt- und Nebengruppen.
Nummer der waagerechten Zeile. Entspricht meist der Zahl der Elektronenschalen des Atoms; Ausnahme ist Palladium mit vier Schalen in Periode 5.
Das Unterniveau (s, p, d oder f), das in der üblichen Reihenfolge zuletzt Elektronen erhält; danach teilt sich das Periodensystem in vier Blöcke. Einzelne Atome weichen ab: Lanthan steht am Anfang des f-Blocks, hat aber kein f-Elektron.
[Ar] 4s² 3d⁶
Wie die Elektronen auf die Unterniveaus verteilt sind. Die eckige Klammer steht für das vorherige Edelgas, die Hochzahl für die Zahl der Elektronen im Unterniveau.
2, 8, 14, 2
Zahl der Elektronen auf jeder Schale, vom Kern nach außen.
1.538 °C (1.811 K)
Temperatur, bei der der Feststoff bei Normaldruck flüssig wird. Helium, Kohlenstoff und Arsen schmelzen bei Normaldruck nicht: Helium braucht etwa 25 atm, Kohlenstoff und Arsen gehen direkt in Dampf über.
2.861 °C (3.134 K)
Temperatur, bei der die Flüssigkeit bei Normaldruck siedet. Bei Kohlenstoff und Arsen die Temperatur, bei der der Feststoff direkt verdampft (Sublimation).
7,874 g/cm³
Masse eines Kubikzentimeters des Stoffes. Bei Gasen bei 0 °C und Normaldruck.
1,83 Pauling
Wie stark ein Atom in einer chemischen Bindung Elektronen an sich zieht. Auf der Pauling-Skala reicht sie von 0,79 bei Caesium bis 3,98 bei Fluor.
7,902 eV
Energie, die nötig ist, um das am schwächsten gebundene Elektron vom Atom zu entfernen. Je kleiner sie ist, desto leichter gibt das Element ein Elektron ab, was typisch für Metalle ist.
0,153 eV
Energie, die frei wird, wenn ein neutrales Atom ein Elektron aufnimmt. Am größten bei den Halogenen. Edelgase, Stickstoff und einige Metalle bilden kein stabiles negatives Ion.
132 pm
Halbe Länge einer kovalenten Einfachbindung zwischen zwei Atomen des Elements. Er gibt die Größe des Atoms in einem Molekül oder Kristall an: 76 pm bei Kohlenstoff, 132 pm bei Eisen.
+3, +2
Ladungen, die das Atom in seinen Verbindungen hätte, wenn alle Bindungen ionisch wären; angegeben sind die wichtigsten.
Eisen (Fe) ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 26. Das Element steht in Gruppe 8 und Periode 4 des Periodensystems, im d-Block. Es ist ein Übergangsmetall. Aggregatzustand bei Raumtemperatur: fest. Seine Standard-Atommasse beträgt 55,845.
Herkunft des Namens
Das Wort Eisen geht über mittelhochdeutsch īsen und althochdeutsch īsarn auf urgermanisch *īsarną zurück, das wohl aus dem Keltischen (*īsarnom) entlehnt wurde. Aus derselben Wurzel stammt das englische iron. Das Symbol Fe steht für lateinisch ferrum, dessen Herkunft unklar ist; davon kommen italienisch ferro, französisch fer und spanisch hierro.
Wo kommt Eisen vor?
Gemessen an der Masse ist Eisen das häufigste Element der Erde, rund 32 %, denn der Erdkern besteht größtenteils aus Eisen. In der Erdkruste steht es an vierter Stelle, nach Sauerstoff, Silicium und Aluminium. Gediegen kommt Eisen an der Oberfläche kaum vor, weil es schnell oxidiert; die wichtigste Ausnahme sind Eisenmeteorite. Gewonnen wird es aus Erzen wie Hämatit Fe₂O₃, Magnetit Fe₃O₄ und Siderit FeCO₃.
Wofür wird Eisen verwendet?
Auf Eisen entfallen über 90 % der weltweiten Metallproduktion. Reines Eisen ist recht weich, deshalb wird fast alles mit Kohlenstoff legiert: Stahl enthält bis etwa 2 % Kohlenstoff, Gusseisen mehr. Aus Stahl entstehen Schienen, Brücken, Tragwerke von Gebäuden, Schiffsrümpfe und Autos; mit Chrom wird er nichtrostend. Eisen(II)-sulfat FeSO₄ ist ein Arzneimittel gegen Eisenmangelanämie.
Wissenswertes
Der Körper eines Erwachsenen enthält 3–4 g Eisen, das meiste im Hämoglobin, dem Protein, das Sauerstoff im Blut transportiert.
Oberhalb von 770 °C, dem Curie-Punkt, verliert Eisen seinen Ferromagnetismus: Ein Magnet zieht es dann kaum noch an.
Die Eiserne Säule in Delhi steht seit rund 1600 Jahren: Sie ist 7,2 m hoch, wiegt über 6 Tonnen und ist kaum verrostet.