Тимер

26	Марганец ← Тимер → Кобальт
Fe; ↓; Ru	Элементтарҙың периодик системаһы 26Fe
Ябай матдәнең тышҡы күренеше
	Сүкелеүсән, көмөш аҡ төҫлө металл
Атом үҙенсәлектәре
Исеме, символы, номеры	Тимер / Железо / Ferrum (Fe), 26
Атом массаһы ; (моляр массаһы)	55,847(2) а. м. б. (г/моль)
Электрон конфигурация	[Ar] 3d6 4s2
Атом радиусы	126 пм
Химик үҙенсәлектәре
Ковалент радиус	117 пм
Ион радиусы	(+3e) 64 (+2e) 74 пм
Электроотиҫкәрелек	1,83 (Полинг шкалаһы)
Электрод потенциалы	Fe←Fe3+ −0,04 В; Fe←Fe2+ −0,44 В
Окисланыу дәрәжәһе	6, 3, 2, 0
Ионлашыу энергияһы ; (первый электрон)	759,1 (7,87) кДж/моль (эВ)
Ябай матдәнең термодинамик үҙенсәлектәре
Тығыҙлыҡ (н. ш.)	7,874 г/см³
Иреү температураһы	1812 K (1538,85 °C)
Ҡайнау температураһы	3134 K
Иреү йылылығы	247,1 кДж/кг 13,8 кДж/моль
Парға әйләнеү йылылығы	~6088 кДж/кг ~340 кДж/моль
Моляр йылы һыйышлығы	25,14 Дж/(K·моль)
Моляр күләм	7,1 см³/моль
Ябай матдәнең кристалл рәшәткәһе
Рәшәткә структураһы	куб дәүмәл-үҙәкле
Рәшәткә параметры	2,866 Å
Дебай температураһы	460 K
Башҡа характеристикалар
Йылы үткәреүсәнлек	(300 K) 80,4 Вт/(м·К)

Был терминдың башҡа мәғәнәләре лә бар, ҡарағыҙ: Тимер (мәғәнәләр).

26	Тимер
Fe 55,847
3d⁶4s²

Тиме́р — химик элементтарҙың периодик системаһында һигеҙенсе төркөмдөң өҫтәмә төркөмсә, дүртенсе периодындағы 26-сы химик элемент. Fe (лат. Ferrum) символы менән билдәләнә. Ер ҡабығында, алюминдан ҡалышып, иң таралған элемент. Тимерҙең ябай матдәһе (CAS-номеры: 7439-89-6) — еңел сүкелеүсән, аҡ төҫтәге, юғары реакцион мөмкинлеге булған металл. Тимер юғары температурала һәм юғары дымлылыҡта тиҙ коррозияға бирешә. Таҙа тимер янмай, ә ваҡ дисперсия хәлендә үҙенән-үҙе янып китеүсән.

Шулай уҡ тимер тип тимер иретмәләрен (0,8 %-ҡа тиклем ҡатнашма) әйтәләр. Ҡатнашмалар тимергә йомшаҡлыҡ һәм һығылмалылыҡ бирәләр. Ғәмәлдә тимер менән углерод иремәһе: ҡорос (1,14 %-ҡа тиклем), суйын (2,14%-тан күберәк) һәм составында хром, марганец, никель булған тутыҡмай торған (легирланған) ҡорос ҡулланалар.

Барлыҡ үҙенсәлеге лә тимерҙе кешелек өсөн 1-се һанлы металл итә.

Тәбиғәттә тимер таҙа хәлдә тимер-никель метиоридтарында ғына осрай. Ер ҡабығында таралыуы буйынса — 4,65 % (4-се урын O, Si, Al-ҙан ҡалышып^[3]). Ер төшөнөң ҙур өлөшө тимерҙән тора тип иҫәпләнә.

Тимер минералдары

Тимер Ер ҡабығында киң таралған. Был металл бик күп руда һәм минералдар составына инә: ҡыҙыл тимер мәғдәне (красный железняк,гематит, Fe₂O₃; 70 % Fe), магнитлы тимер мәғдәне (магнитный железняк, магнетит, FeFe₂O₄, Fe₃O₄; 72,4 % Fe), көрән тимерташ (бурый железняк, лимонит, (гётит) һәм гидрогётит (FeOOH и FeOOH•nH₂O).

Тәбиғәттә тимер сульфиды пирит FeS₂ (көкөрт һәм тимер колчеданы) осрай.

Тимер рудаһы запасы буйынса Рәсәй беренсе урында. Диңгеҙ һыуында тимер — 1·10⁻⁵—1·10⁻⁸ %.

Башҡа йыш осрай торған минералдар^[4]:

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

Быларҙан башҡа составында тимер булған минералдар:

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

Алыу

Сәнәғәттә тимерҙе тимер рудаһынан, гематит (Fe₂O₃) һәм магнетиттан (Fe₃O₄) алалар.

Руданан тимерҙе айырып алыуҙың бер нисә ысулы бар. Иң киң таралғаны домна мейесендә.

Етештереүҙең беренсе этабы — домна мейесендә тимерҙе 2000 °C-та ҡайтарыу. Өҫтән тимер рудаһы һәм флюс (известняк) өҫтән бирелә, ә аҫтан йылы һауа ағымы бирелә .

Мейестә, кислород етешмәгәндә, кокс углерод монооксидына тиклем оксидлаша:

~\mathrm {2C+O_{2}\ \longrightarrow \ 2CO\uparrow }

Үҙ сиратында углерод монооксиды тимерҙе ҡайтара. Реакция тиҙерәк үтһен өсөн йылытылған угар газды тимер оксиды(III) өҫтөнән үткәрәләр:

~\mathrm {3CO+Fe_{2}O_{3}\ \longrightarrow \ 2Fe+3CO_{2}\uparrow }

Ҡушылған флюс оксидҡа тарҡала һәм руда составындағы кремний менән ҡушылып шлак барлыҡҡа килтерә. Шлак мейестә эрей, ул тимерҙән еңелерәк һәм эрегән тимер өҫтөнән айырып алып була. Домна мейесендә алынған тимер иретмәһендә углерод бик күп була. Алынған суйын артабан эшкәртеүгә китә.

Мартен мейестәрендә артыҡ көкөрт һәм фосфорҙан тимер иретмәһен таҙарталар. Электр мейесендә лигирланған (тутыҡмай торған ҡорос) ҡорос алалар.

Тимерҙе водород менән ҡайтарыу ысулы бар. Тимер рудаһын ваҡлап, махсус балсыҡ менән бутайҙар. Шахта мейесендә метан конверсияһы үткәрәләр. Водород окисланыу-ҡайтарылыу реакцияһында тимерҙе ҡайтара.

~\mathrm {Fe_{2}O_{3}+3H_{2}\ {\xrightarrow {100^{\circ }C}}\ 2Fe+3H_{2}O}

,

Был ысулда тимер көкөрт һәм фосфор менән бысранмай.

Таҙа тимерҙе тоҙҙарҙан электролиз менән алалар.

Химик үҙенсәлеге

Биологик әһәмиәте

Башҡорт мифологияһында

Башҡорт мифологияһында магик көскә эйә булған предмет. Ышаныуҙар буйынса, тимер кешене һаҡлай, ҡурсалай, ауырыу эйәһен, ен-шайтанды ҡурҡыта. Мәҫәлән, баланы яңғыҙ ҡалдырғанда, үлгән кешене көткәндә өҫтөнә тимер бысаҡ йәки ҡайсы һалыу йолаһы бар. Ҡойон килгәндә, уны әрләп, бысаҡ ташлағандар. Борсаҡ (боҙ) яуғанда тимер һоҫҡо, тәртешкә, шипсе сығарып ташлағандар. Ауырыу эйәһен ҡурҡытыу өсөн тимер һүҙе ҡулланылған һамаҡ әйткәндәр.

Башҡорттарҙа шулай уҡ балдаҡ, беләҙек, алҡа (һырға) тағыу йолалары ла булған. Был металл әйберҙәр кешене күҙҙән һаҡлай икән тип уйлағандар. Халыҡта хатта: «Балдаҡ, беләҙек — ҡулға пәрҙә, алҡа (һырға) — биткә пәрҙә» — тигән әйтем дә бар. Тимер әйберҙәрҙән башҡорттарҙа тағы энә менән бәйле ышаныуҙар бар.

Башҡорттарҙың тимер менән бәйле ышаныуҙары боронғо төркиҙәр осорона барып тоташа. Билдәле булыуынса, төрки ҡәбиләләре борон- эорондан тимер иретеү, ҡорал ҡойоу менән шөғөлләнгән. Шуның өсөн башҡа тәңреләр менән бер рәттән төркиҙәрҙә Тимер тәңреһе лә булған тип фараз итеп була. Быны боронғо төркиҙәрҙә Тимербуға, Байтимер, Илтимер, Ҡотлотимер, Биктимер һ.б. исемдәрҙең булыуы ла раҫлай. Икенсенән, боронго төркиҙәрҙә тимерсе, тимер оҫтаһы изге кешеләрҙән һаналған. Сөнки, ышаныуҙар буйынса, тимерсе уратып алған донъя¬ны, бик күп предметтарҙы булдырыуҙа ҡатнашҡан.

Башҡорт телендә тимер һүҙе менән Тимер ҡаҙыҡ, тимер юл, тимер күк, типһә тимер өҙөрлөк, Тимербай, Тимербулат, Тимерғәли, Тимерғаҙыҡ, Тимерхан, Байтимер, Сынтимер кеүек исемдәр, һүҙбәйләнештәр, мәҡәлдәр һәм әйтемдәр бар. Килеп сығышы яғынан башҡорт телендәге тимер төрки сығанаҡ¬лы temir һүҙе менән бәйле.

Иҫкәрмәләр

↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (инг.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02
↑ Химическая энциклопедия: в 5 тт. / Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 140. — 671 с. — 100 000 экз.
↑ Карапетьянц М. Х. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия: Учебник для вузов. — 4-е изд., стер. — М.: Химия, 2000, ISBN 5-7245-1130-4, с. 529
↑ Р. Рипан, И. Четяну. Неорганическая химия // Химия неметаллов = Chimia metalelor. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — С. 482—483. — 871 с.

Сығанаҡтар

Ф. Ғ. Хисамитдинова. Башҡорт мифологияһы. Белешмә-һүҙлек Өфө «Ғилем» 2002 УДК 398 ББК 82 X 51

[iupac_atomic_weights-1] Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (инг.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02

[ХЭ-2] Химическая энциклопедия: в 5 тт. / Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 140. — 671 с. — 100 000 экз.

[3] Карапетьянц М. Х. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия: Учебник для вузов. — 4-е изд., стер. — М.: Химия, 2000, ISBN 5-7245-1130-4, с. 529

[4] Р. Рипан, И. Четяну. Неорганическая химия // Химия неметаллов = Chimia metalelor. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — С. 482—483. — 871 с.

[1]

[2]

[3]

[4]