Entdecken Sie die Molmasse von Eisen (Fe) und wie sie mit anderen Elementen verglichen wird

Aug 14, 2023

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Wie schwer ist Eisen und wie berechnet man seine Masse mithilfe der modernen Chemie? Welche Bedeutung hat es für uns als Menschen? Wir definieren, was Eisen ist und diskutieren, warum uns die Molmasse wichtig ist. Dann erfahren wir die Molmasse von Eisen (Fe) und wie sie im Vergleich zu anderen Elementen abschneidet.

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Eisen ist ein grau glänzendes Metall, das bei Raumtemperatur fest ist. Sein Symbol Fe kommt vom lateinischen Wort ferrum und bedeutet Festigkeit.

Eisen liegt in der Gruppe 8 des Periodensystems, einer mit Übergangsmetallen gefüllten Spalte. Übergangsmetalle sind formbar und leiten Elektrizität. Mit Ausnahme von Quecksilber (Hg) sind die meisten dieser Metalle bei Raumtemperatur fest.

Die Übergangsmetalle haben Elektronen, die die Valenzschalen füllen, mit Ausnahme des äußeren Orbitals, das nicht voll ist. Dies macht Eisen und die anderen Übergangsmetalle zu erstklassigen Kandidaten für die Bildung stabiler Ionen. Aus diesem Grund liegen fast alle natürlichen Eisenvorkommen als Eisenerze vor.

Eisen rostet, wenn es der Luft ausgesetzt wird, und die Industrie unternimmt große Anstrengungen, um Produkte zu entwickeln, die dem entgegenwirken. Die Menge an Wasser in der Luft beeinflusst die Geschwindigkeit, mit der Eisen rostet. Rost entsteht, weil Eisen mit anderen Elementen Ionen bildet, wodurch es gegenüber Sauerstoff in Luft und Wasser reagiert.

Dieser Prozess, bei dem sich Eisen und Sauerstoff verbinden, wird Oxidation genannt und es entsteht Eisenoxid. Eisenoxid ist der rötliche und flockige Rost, der auf alten Eisenprodukten weithin erkennbar ist.

Um die Molmasse von Eisen zu verstehen, müssen wir zunächst die Maßeinheit namens Mol verstehen. Ein Mol ist eine spezielle Maßeinheit, die in der Chemie verwendet wird und Wissenschaftlern die Möglichkeit gibt, zu verstehen, wie viel von einem Element sie enthalten.

Ein Mol Eisen enthält 602 Sextillionen Eisenatome. Eine Sextillion Atome sind eine Billion Milliarden Atome. Diese große Zahl, die einen Maulwurf definiert, wird Avogadro-Zahl genannt.

Durch die Gruppierung dieser vielen Atome können Wissenschaftler Eisen in einer Menge verwenden, die in der realen Welt verwendbar ist. Die Masse in Gramm pro Mol elementarem Eisen ist die Molmasse von Eisen.

Die Molmasse eines Elements lässt sich leicht anhand der Atommasse dieses Elements im Periodensystem ermitteln. Die Atommasse von Eisen ist die Masse der Kernbestandteile des Eisenatoms.

Die zur Berechnung der Atommasse verwendeten Teile sind die Protonen und Neutronen eines Elements. Elektronen werden bei der Berechnung der Atommasse nicht berücksichtigt, da sie so klein sind, dass ihre Masse mathematisch vernachlässigbar ist. Die Molmasse ist eine Möglichkeit, die Atommasse eines Elements aufzublähen, damit es für wissenschaftliche Anwendungen nutzbar ist.

Es gibt Ausnahmen von der 1:1-Regel, die zwischen den Atommassen- und Molmassenzahlen im Periodensystem besteht. Die 7 zweiatomigen Elemente liegen immer als zwei gebundene Atome desselben Elements vor, was bedeutet, dass ihre Molmasse doppelt so groß ist wie ihre Atommasse.

Diese zweiatomigen Elemente sind Wasserstoff (H), Stickstoff (N), Sauerstoff (O), Fluor (F), Chlor (Cl), Brom (Br) und Jod (I). Es gibt einige weitere seltene Ausnahmen, darunter Phosphor (P), das immer als Molekül mit vier Atomen vorliegt, sowie Schwefel (S) und Selen (Se), die mit jeweils acht Atomen vorliegen.

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Ein Mol Eisen wiegt 55,845 Gramm, was bedeutet, dass seine Molmasse 55,845 Gramm pro Mol beträgt . Diese Zahl wird aus der definierten Atommasse von Eisen von 55,845 amu extrapoliert, wie im Periodensystem aufgeführt.

Die Molmasse von Eisenisotopen ist nicht gleich der Molmasse des reinen Elements. Das liegt daran, dass die Anzahl der Neutronen in einem Isotop eine andere ist als in einem reinen Elementaratom. Dadurch ändert sich die Atommasse, wodurch sich die Molmasse ändert.

Beispielsweise hat das Isotop Eisen-54 eine Molmasse von 53,94 Gramm. Das liegt daran, dass es weniger Neutronen hat als elementares Eisen, das als Eisen-56 bekannt ist. Eisen-56 kommt in über 90 Prozent der Fälle natürlicherweise auf unserem Planeten vor.

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Die Atommasse wird auch als Atomgewicht eines Elements bezeichnet. Es steht normalerweise in der oberen linken Ecke des Feldes dieses Elements im Periodensystem. Die Elemente im Periodensystem sind von links nach rechts und von oben nach unten nach Atommasse geordnet.

Die gleichen Elemente im Periodensystem sind auch nach ihrer Ordnungszahl geordnet. Die Ordnungszahl definiert die Anzahl der Protonen im Kern dieses Elements. Je mehr Protonen sich im Kern eines Elements befinden, desto mehr Masse hat das Atom.

Dies beginnt mit 1 in der oberen linken Ecke bei Wasserstoff und erreicht 118 in der unteren rechten Ecke bei Oganesson (Og). Je weiter man sich im Periodensystem nach rechts bewegt und je weiter man im Periodensystem nach unten wandert, desto größer wird die Atommasse. Das bedeutet, dass auch die Molmasse des Elements zunimmt.

Die Molmasse von Eisen ist kleiner als über drei Viertel der anderen Elemente im Periodensystem. Allerdings gibt es viele Elemente mit einer kleineren Molmasse als Eisen. Eisen hat von 118 Elementen die sechsundzwanzigste Molmasse.

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Eisen ist ein Metall, dessen Manipulation die Menschen der Antike gelernt haben, und diese Manipulation hat die menschliche Zivilisation vorangebracht. Es war eine so einflussreiche Entdeckung, dass es eine ganze Ära der Zivilisation gab, die Eisenzeit genannt wurde, zu Ehren der Fortschritte, die durch die Popularität von Eisen hervorgerufen wurden. Auch wenn die alten Menschen die Chemie nicht verstanden, nutzten sie sie dennoch zur Manipulation von Eisenerzen.

Rund 90 Prozent des Metalls, das heute auf der Erde raffiniert wird, ist Eisen, das zur Herstellung von Stahl verwendet wird. Stahl entsteht durch die Verbindung von Eisen und Kohlenstoff bei extremer Hitze. Die beim Metallguss verwendeten Temperaturen liegen bei etwa 2600 Grad Fahrenheit.

Eisen ist das am häufigsten vorkommende Element auf der Erde und das zehnthäufigste Element im Universum. Es ist außerdem das vierthäufigste Element in der Erdkruste. Über fünfeinhalb Prozent der Erdkruste bestehen aus Eisen.

Die Existenz von Eisen im menschlichen Körper ist äußerst wichtig. Der durchschnittliche Mensch hat zu jedem Zeitpunkt 4 Gramm Eisen in seinem Körper. Ein großer Teil des körpereigenen Eisens befindet sich im Hämoglobin der roten Blutkörperchen.

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