Երկաթ(Անհատական-հետազոտական աշխատանք)

Երկաթ, քիմիական նշանը՝ Fe: Պարբերական համակարգի ութերորդ խմբի երկրորդական ենթախմբում է, ատոմային համարը՝ 26։ Այն սպիտակ-արծաթափայլ մետաղ է։ Ատոմի էլեկտրոնային բանաձևն է 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²։ Բացի Էներգիական չորրորդ մակարդակի 2 էլեկտրոնից, քիմիական կապերի առաջացմանը կարող են մասնակցել նաև երրորդ մակարդակի d-էլեկտրոնները։ Երկաթին բնորոշ են գերազանցապես +2 և +3 օքսիդացման աստիճանները։ Սակայն կան շատ քիչ թվով խիստ անկայուն միացություններ, որոնցում դրսևորվում է +6 օքսիդացման աստիճան։ Բնության մեջ տարածվածությամբ 4,65% է: ՝ Թթվածնից(O), սիլիցիումից (Si) և ալյումինից (Al) հետո զբաղեցնում է չորրորդ տեղը։ Ազատ վիճակում երբեմն հանդիպում է միայն որոշ երկաթաքարերի տեսքով։ Գտնվում է հիմնականում օքսիդային հանքաքարերում, որոնցից կարևորներն են գորշ երկաթաքարը (լիմոնիտ)(Fe₂O₃ . nH₂O), կարմիր երկաթաքարը (հեմատիտ)(Fe₂O₃), մագնիսական երկաթաքարը (մագնետիտ) (Fe₃O₄), սիդերիտը (FeCO₃), պիրիտ (հրաքար)՝ FeS₂ և այլն։ Մարդու օրգանիզմում կա ~ 3գ երկաթ տարր գերազանցապես հեմոգլոբինի բաղադրության մեջ։

Երկաթը արծաթափայլ, սպիտակ, պինդ մետաղ է, խտությունը 7,87 գ/սմ³ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 1539 °C։ Շնորհիվ ատոմում առկա չզույգված շատ էլեկտրոնների՝ երկաթն ունի պարամագնիսական հատկություն. ձգվում է մագնիսի կողմից։ Այդ մետաղին բնորոշ են արագ մագնիսանալու և ապամագնիսանալու հատկությունները, ինչը հնարավորություն է տալիս երկաթը լայնորեն օգտագործելու էլեկտրատեխնիկայում և էլեկտրոնային սարքերում։ Չափազանց մաքուր երկաթը բավականին կայուն է օդի թթվածնի նկատմամբ, սակայն սովորական մետաղը (խառնուկներ պարունակող) օդում աստիճանաբար ենթարկվում է կերամշակման, մանավանդ խոնավության առկայությամբ.2Fe(OH)₂
Երկաթի տաքացված լարը թթվածնի մեջ մտցնելիս բուռն այրվում է՝ արձակելով շիկացած շիթեր և վերածվելով, այսպես կոչված, «խառը» օքսիդի՝ Fe₃O₄.
Ջրածնի հետ երկաթը չի փոխազդում։ Հալոգենների հետ օքսիդանում է մինչև +3 օքսիդացման աստիճան։2FeCl₃

Դիտարժան է նաև երկաթի ռեակցիան ծծմբի հետ։ Այդ նյութերի փոշիների խառնուրդը փորձանոթում տաքացնելիս սկսվում է բուռն ջերմանջատիչ ռեակցիա, որի հետևանքով գոյանում է երկաթի սուլֆիդ.FeS

Երկաթը փոխազդում է թթուների հետ:
Տեխնիկայում երկաթը և երկաթից ստացված համաձուլվածքներն ընդգրկված են սև մետաղաձուլության մեջ: Կենցաղային իրերի, գործիքների և զենքերի պատրաստումը երկաթից սկիզբ դրեց երկաթի դարին, որը հաջորդեց բրոնզի դարին: Երկաթի համաշխարհային ընդհանուր երկրաբանական պաշարները կազմում են մոտ 400 մլրդ տ: Երկաթի հանքեր կան նաև Հայաստանում: Ժամանակակից տեխնիկայում երկաթը կիրառվում է գլխավորապես զանազան նյութերի՝ ազոտի, թթվածնի, ջրածնի, ծծմբի, ֆոսֆորի, ավելի հաճախ՝ ածխածնի հետ համաձուլվածքներ կազմած: Դրանց նույնիսկ չափազանց փոքր քանակները խիստ փոխում են երկաթի հատկությունները:Այժմ գիտնականներն ստանում են երկաթի այնպիսի տեսակներ, որոնք չեն ժանգոտում, չեն վախենում կրակից ու թթուներից, ինչպես նաև վերադասավորում են իրենց ատոմներն այնպես, որ տասնապատիկ անգամ ամուր դառնան: