在室溫下,純鐵的密度為7.874克/厘米3(491.5磅/英尺3,0.284磅/英寸3)。下圖顯示了室溫下鐵和鐵合金的密度值。人類對鐵的使用可以追溯到5,000年前。它是地殼中含量第二高的金屬元素,主要用于生產鋼鐵,這是世界上最重要的結構材料之一。
鐵和鐵合金的密度
鐵和鐵合金的密度(室溫下) | |||
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材料 | 密度 | ||
克/厘米3 | lb?m?/ in?3 | ||
純鐵 | 7.874 | 0.2845 | |
鑄鐵 | 7.866 | 0.2842 | |
鐵藝 | 7.7 | 0.2 | |
灰鑄鐵 | 7.15?注1 | 0.258?注1 | |
可鍛鐵 | 7.27?注2 | 0.262?注2 | |
球墨鑄鐵 | 7.15 | 0.258 | |
高鎳鐵(耐鎳) | 7.5 | 0.271 | |
高鉻白鐵 | 7.4 | 0.267 |
注-1:6.95至7.35 g / cm3(0.251至0.265 lb / in.3)。
注2:7.20至7.34 g / cm3(0.260至0.265 lb / in.3)。
鐵的物理性質
鐵的物理性質是無需將物質更改為另一種物質即可觀察到的特征。物理性質通常是使用我們的感官可以觀察到的性質,例如顏色,光澤,冰點,沸點,熔點,密度,硬度和氣味。鐵的物理性質如下:
鐵的物理性質 | |
顏色 | 銀灰色金屬 |
可延展性 | 能夠變形或彎曲 |
延展性 | 輕松拉或拉成細線 |
光澤 | 有光澤 |
電導率 | 良好的熱或電傳遞 |
同素異形體 | 它以相同的物理狀態以兩種或更多種晶體形式出現 |
拉力 | 可以拉伸而不會斷裂 |
鐵磁 | 容易磁化 |
鐵的化學性質
鐵的化學性質 | |
??hemical公式 | 鐵 |
毒性 | 無毒 |
與水反應 | 與非常熱水和蒸汽反應生成氫氣 |
氧化作用 | 易與潮濕空氣中的氧氣結合,產生氧化鐵,也稱為鐵銹 |
溶解度 | 溶于酸 |
鐵的密度公式
鐵的密度為?7.87g / cm ^ {3},鐵原子的質量為9.27 \次10 ^ {-26}千克。如果原子是球形且緊密堆積,(a)鐵原子的體積是多少,(b)相鄰原子的中心之間的距離是多少?
解:
密度為?\ rho = \ frac {m} {V}?哪里?\ rho是密度米是質量,V是體積。讓我們首先將給定的鐵密度轉換成問題的質量單位,即公斤。
7.87g / cm ^ {3}等于7878kg / m ^ {3}。
a)如果我們忽略球體之間的空間,則原子的體積為?V = \ frac {M} {\ rho}
V = \ frac {9.27 \ times 10 ^ {-26} kg} {7878kg / m ^ {3}}
V = 1.18 \ times 10 ^ {-29} m ^ {3}
b)為了找到相鄰原子的中心之間的距離,我們將使用球體公式的體積,即?\ frac {4 \ pi R ^ {3}} {3}其中R是半徑,在我們的例子中是原子的半徑。
隔離R給我們,
R = \ left(\ frac {3V} {4 \ pi} \ right)^ {\ frac {1} {3}}
R = \ left(\ frac {3(1.18 \ times 10 ^ {-29} m ^ {3})} {4 \ pi} \ right)^ {\ frac {1} {3}}
R = 1.41 \ times 10 ^ {-10} m
這個結果為我們提供了一個原子的半徑,但是,我們需要兩個原子之間的距離(如圖所示),這意味著我們必須將答案乘以2。?R = 2.82 \ times 10 ^ {-10} m