خصائص-الحديد

الفلزات

هي مجموعة من العناصر الكيميائية المتواجدة بكثرة في الطبيعة، إذ تُشكّل ما نسبته (75%) من مجموع العناصر الكيميائية الموجودة على سطح الأرض، حيث تمتاز القشرة الأرضية عن غيرها من طبقات الأرض باحتوائها على كميات كبيرة من الفلزات ولعلّ من أهم هذه الفلزات هي الحديد، الألومنيوم، والبوتاسيوم، والكالسيوم، والصوديوم، والمغنيسيوم، في حين أنّ الجزء الأخر من هذه الفلزات والذي يمتاز بعدم مقدرته على التفاعل بسهولة مع العناصر الأخرى يوجد في الطبيعة بصورة حرة، مثل: الذهب، والفضة، والنحاس، وتمتاز الفلزات بقدرتها العالية على توصيل التيار الكهربائي والحرارة من خلالها، إضافة إلى قدرتها العالية على عكس الضوء، وسيتم التطرق في هذا المقال إلى الحديث عن خصائص الحديد.

معلومات عامة عن الحديد

• التسمية: الحديد، (بالإنجليزية: Iron)، (باللاتينية: Ferrum).
• الرمز: Fe.
• ترتيبه في الجدول الدوري للعناصر: في المجموعة الثامنة، الدورة الرابعة.
• العدد الذري: 26.
• صورته في الطبيعة: يوجد في الطبيعة على هيئة أكاسيد، حيث يُوجد بنسب عالية جدًا في القشرة الأرضية، إذ يحتلّ المرتبة الرابعة بين الفلزات الأكثر انتشارًا على سطح القشرة الأرضية.
• كثافته: 7.874 غرام/ سم.
• كتلته الذرية: 55.845 غرام/ مول.
• درجة انصهاره: 1535 درجة مئوية.
• درجة غليانه: 2750 درجة مئوية.

خصائص الحديد

يُعدّ الحديد واحد من أهم العناصر الفلزية في الحياة، حيث إنه يُعدّ عُنصراً فعّالاً في تكوين الدم وكرياته في جسم الإنسان، إضافة إلى دوره الكبير في إتمام تكوين الكلوروفيل في النباتات، كما أنّه يدخل في كثير من الصناعات الغذائية والإنشائية، ويمتلك الحديد العديد من الخصائص التي تُميزه عن غيره من العناصر، وفيما يأتي بيان أهم خصائص الحديد:

1. خصائص الحديد الفيزيائية:

• واحد من المعادن الصلبة.
• سطحه لامع، وناعم الملمس.
• قابليته للسحب والطرق.
• واحد من الفلزات الموجودة في مجموعة العناصر الانتقالية.
• يمتاز باللون الفضي.
• قابل للتمغنط عند درجات الحرارة العادية.

2. خصائص الحديد الكيميائيّة:

• يصدأ بسرعة عن التعرض بصورة مباشرة للهواء، والماء، ويظهر ذلك جليًا من خلال تكوّن طبقة من اللون البُني المحمر على الحديد تُسمى (أُكسيد الحديد).
• قابليته للاحتراق مع تواجد الأكسجين، مُكونًا بذلك ما يُسمى بـ (أكسيد الفيروسوفريك).
• يُمكن الاستفادة منه بوجود النحاس في تكوين دائرة كهربائية يسري فيها تيّار كهربائي.
• يمتلك القدرة على التفاعل بشدة مع كلًا مما يأتي:

1. الحموض الممددة، ويكوّن بذلك ما يُسمى بـ (أُكسيد الحديد المغناطيسي).
2. يتفاعل مع الهالوجينات، مثل: البروم (Br)، واليود (I)، والفلور (F)، والكلور (Cl).
3. يتفاعل بكثرة مع العناصر الآتية، مثل: الكبريت (S)، السيلكون (Si)، الكربون (C).

• لا يمتلك القدرة على التفاعل مع القلويات بجميع حالاتها.

3. خصائص الحديد الميكانيكيّة:

• المرونة (Elasticity): هي إمكانية الحديد من تغيير شكله عند تعرضه لأي إجهاد خارجي، مع قابليته بالرجوع إلى وضعه الطبيعي عند زوال الإجهاد الخارجي.
• اللدونة (Plasticity): هي إمكانية طرق الحديد.
• الليونة (Ductility): هي إمكانية سحب الحديد.
• الصلادة (Hardness): هي قدرة الحديد على مقاومة التأثيرات الخارجية من خدش، وتآكل.
• المقاومة (strength): هي إمكانية الحديد من مقاومة كافة الإجهادات الخارجية الواقعة عليه دون تعرضه لأي كسر أو تغير في شكله الخارجي، مثل: قوى الشد، والضغط، والقص.
• الصلابة (Toughness): أو ما يُعرف بالمتانة، وهي قوة الحديد على مقاومة الإجهادات الخارجية.
• المعالجة الحرارية (Heat Treatment): هي قدرة الحديد على التجاوب مع جميع عمليات التسخين، والتبريد المبذولة عليه، وذلك بهدف إكسابه مجموعة من الخصائص والصفات الجديدة.