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26 망가니즈코발트
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Fe

Ru
일반적 성질
이름, 기호, 번호 철, Fe, 26
화학 계열 전이 금속
, 주기, 구역 8, 4, d
모양 회색의 금속성 광택
원자 질량 55.845(2) g/mol
전자 배열 [Ar] 3d6 4s2
껍질 별 전자 2, 8, 14, 2
물리적 성질
상태 고체
밀도 (대략 실온) 7.86 g/cm³
액체 밀도 (녹는점) 6.98 g/cm³
녹는점 1811 K
(1538 °C, 2800 °F)
끓는점 3134 K
(2861 °C, 5182 °F)
융해열 13.81 kJ/mol
기화열 340 kJ/mol
열용량 (25 °C) 25.10 J/(mol·K)
증기압
압력(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
온도(K) 1728 1890 2091 2346 2679 3132
원자의 성질
결정 구조 면심 입방 구조
산화 상태 2, 3, 4, 6
(양쪽성 산화물)
전기 음성도 1.83 (폴링 척도)
이온화 에너지
(더...)
1차: 762.5 kJ/mol
2차: 1561.9 kJ/mol
3차: 2957 kJ/mol
원자 반지름 140 pm
원자 반지름 (계산) 156 pm
공유 반지름 125 pm
그밖의 성질
자기적 질서 강자성체
전기저항률 (20 °C) 96.1 nΩ·m
열전도율 (300 K) 80.4 W/(m·K)
열팽창계수 (25 °C) 11.8 µm/(m·K)
음속 (막대) (실온) (electrolytic)
5120 m/s
영률 211 GPa
층밀리기 탄성 계수 82 GPa
부피 탄성 계수 170 GPa
푸아송 비 0.29
모스 굳기 4.0
비커스 굳기 608 MPa
브리넬 굳기 490 MPa
CAS 등록번호 7439-89-6
주요 동위 원소
본문: 철 동위 원소
iso 존재비 반감기 DM DE (MeV) DP
54Fe 5.8% >3.1×1022y εε  ? 54Cr
55Fe 합성 2.73 y ε 0.231 55Mn
56Fe 91.72% 중성자 30개인 Fe은 안정
57Fe 2.2% 중성자 31개인 Fe은 안정
58Fe 0.28% 중성자 32개인 Fe은 안정
59Fe 합성 44.503 d β- 1.565 59Co
60Fe 합성 1.5E6 y β- 3.978 60Co
참고 자료

(鐵, iron)은 화학 원소로 기호는 Fe(←라틴어: Ferrum)이고 원자 번호는 26이다. 철은 항성 핵합성으로 생성되는 최종 원소로, 초신성 등의 격변적인 사건을 필요로 하지 않는 가장 무거운 원소이다. 따라서 우주에 가장 많이 퍼져 있는 중금속이다.

[편집] 주요 성질

철은 지구에서 가장 흔한 금속이며 우주에서도 열 번째로 흔한 원소라고 여겨진다. 철은 지구를 이루는 가장 주요한 원소로 지구 중량의 34.6%를 차지한다. 철은 지구 중심핵에 가장 많이 분포하며, 지각에는 5% 쯤을 차지한다. 지구의 중심핵은 철의 단일 결정일 수도 있으나, 철과 니켈의 혼합물일 가능성이 더 많다. 지구의 풍부한 철은 지구 자기장을 형성하는데 역할을 하고 있다.

철은 철광석의 형태로 산출되며, 순수한 금속 상태로는 거의 발견되지 않는다. 순철을 얻기 위해서는 환원 반응을 통해 불순물을 제거해야 한다. 철은 다른 금속(과 비금속, 특히 탄소)과의 합금인 강을 만드는데 사용된다.

철 원자핵 내에서 핵자 간의 결합 에너지는 니켈 동위 원소62Ni 다음으로 가장 높다. 일반적으로 가장 안정적인 핵종은 56Fe로 항성핵융합 과정을 통해 만들어진다. 62Ni의 합성 과정에서 약간의 에너지를 더 얻을 수 있으나, 항성 내부의 상태는 이 과정이 진행되기에 좋은 조건이 아니다. 초거성이 생명을 다 해 응축하기 시작하면 별의 내부 압력과 온도가 올라가면서 원자의 안정성은 떨어지지만 훨씬 무거운 원소를 만들게 된다. 이 과정은 초신성까지 진행된다.

일부 우주 모델에서는 핵융합과 핵분열의 결과로 모든 물질이 철로 바뀌게 된다고 예언하고 있다.

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Iron
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