26Fe Besi | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Sifat umum | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pengucapan | /bêsi/[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Alotrop | lihat alotrop besi | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Penampilan | metalik berkilau dengan semburat kelabu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Besi dalam tabel periodik | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nomor atom (Z) | 26 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Golongan | golongan 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Periode | periode 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blok | blok-d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kategori unsur | logam transisi | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Berat atom standar (Ar) |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Konfigurasi elektron | [Ar] 3d6 4s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektron per kelopak | 2, 8, 14, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sifat fisik | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa) | padat | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titik lebur | 1811 K (1538 °C, 2800 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titik didih | 3134 K (2862 °C, 5182 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kepadatan mendekati s.k. | 7,874 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
saat cair, pada t.l. | 6,98 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kalor peleburan | 13,81 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kalor penguapan | 340 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kapasitas kalor molar | 25,10 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tekanan uap
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sifat atom | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bilangan oksidasi | −4, −2, −1, 0, +1,[2] +2, +3, +4, +5,[3] +6, +7[4] (oksida amfoter) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativitas | Skala Pauling: 1,83 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energi ionisasi | ke-1: 762,5 kJ/mol ke-2: 1561,9 kJ/mol ke-3: 2957 kJ/mol (artikel) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jari-jari atom | empiris: 126 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jari-jari kovalen | Spin rendah: 132±3 pm Spin tinggi: 152±6 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jari-jari van der Waals | 194 [1] pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lain-lain | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kelimpahan alami | primordial | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Struktur kristal | kubus berpusat badan (bcc) a=286,65 pm; | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Struktur kristal | kubus berpusat muka (fcc) antara 1185–1667 K; a=364,680 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kecepatan suara batang ringan | 5120 m/s (pada s.k.) (elektrolitik) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ekspansi kalor | 11,8 µm/(m·K) (suhu 25 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Konduktivitas termal | 80,4 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Resistivitas listrik | 96,1 nΩ·m (suhu 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titik Curie | 1043 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Arah magnet | feromagnetik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Modulus Young | 211 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Modulus Shear | 82 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Modulus curah | 170 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rasio Poisson | 0,29 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skala Mohs | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skala Vickers | 608 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skala Brinell | 200–1180 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nomor CAS | 7439-89-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sejarah | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Penemuan | sebelum 5000 SM | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Simbol | "Fe": dari Latin ferrum | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isotop besi yang utama | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Besi adalah unsur kimia dengan simbol Fe (dari bahasa Latin: ferrum) dan nomor atom 26. Besi merupakan logam dalam deret transisi pertama.[5] Besi adalah unsur paling umum di bumi berdasarkan massa, membentuk sebagian besar bagian inti luar dan dalam bumi. Besi adalah unsur keempat terbesar pada kerak bumi. Kelimpahannya dalam planet berbatu seperti bumi karena melimpahnya produksi akibat reaksi fusi dalam bintang bermassa besar, di mana produksi nikel-56 (yang meluruh menjadi isotop besi paling umum) adalah reaksi fusi nuklir terakhir yang bersifat eksotermal. Akibatnya, nikel radioaktif adalah unsur terakhir yang diproduksi sebelum keruntuhan hebat supernova. Keruntuhan tersebut menghamburkan prekursor radionuklida besi ke angkasa raya.
Seperti unsur golongan 8 lainnya, besi berada pada rentang tingkat oksidasi yang lebar, −2 hingga +6, meskipun +2 dan +3 adalah yang paling banyak. Unsur besi terdapat dalam meteorit dan lingkungan rendah oksigen lainnya, tetapi reaktif dengan oksigen dan air. Permukaan besi segar tampak berkilau abu-abu keperakan, tetapi teroksidasi dalam udara normal menghasilkan besi oksida hidrat, yang dikenal sebagai karat. Tidak seperti logam lain yang membentuk lapisan oksida pasivasi, oksida besi menempati lebih banyak tempat daripada logamnya sendiri dan kemudian mengelupas, mengekspos permukaan segar untuk korosi.
Logam besi telah digunakan sejak zaman purba, meskipun paduan tembaga, yang memiliki titik lebur lebih rendah, yang digunakan lebih awal dalam sejarah manusia. Besi murni relatif lembut, tetapi tidak bisa didapat melalui peleburan. Materi ini mengeras dan diperkuat secara signifikan oleh kotoran, karbon khususnya, dari proses peleburan. Dengan proporsi karbon tertentu (antara 0,002% dan 2,1%) menghasilkan baja, yang lebih keras dari besi murni, mungkin sampai 1000 kali. Logam besi mentah diproduksi di tanur tinggi, di mana bijih direduksi dengan batu bara menjadi pig iron, yang memiliki kandungan karbon tinggi. Pengolahan lebih lanjut dengan oksigen mengurangi kandungan karbon sehingga mencapai proporsi yang tepat untuk pembuatan baja. Baja dan paduan besi berkadar karbon rendah bersama dengan logam lain (baja paduan) sejauh ini merupakan logam yang paling umum digunakan oleh industri, karena lebarnya rentang sifat-sifat yang didapat dan kelimpahan batuan yang mengandung besi.
Senyawa kimia besi memiliki banyak manfaat. Besi oksida dicampur dengan serbuk aluminium dapat dipantik untuk membuat reaksi termit, yang digunakan dalam pengelasan dan pemurnian bijih. Besi membentuk senyawa biner dengan halogen dan kalsogen. Senyawa organologamnya antara lain ferosen, senyawa sandwich pertama yang ditemukan.
Besi memainkan peranan penting dalam biologi, membentuk kompleks dengan oksigen molekuler dalam hemoglobin dan myoglobin; kedua senyawa ini adalah protein pengangkut oksigen dalam vertebrata. Besi juga logam pada bagian aktif sebagian besar enzim redoks yang berperan dalam respirasi seluler serta oksidasi dan reduksi dalam tumbuhan dan hewan.