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Nombre |
Hierro
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Número atómico |
26
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Valencia |
2,3
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Electronegatividad |
1,8
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Radio covalente (Å) |
1,25
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Radio
iónico (Å) |
0,64 (+3)
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Radio atómico (Å) |
1,26
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Configuración electrónica |
[Ar]3d64s2
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Primer potencial de ionización (eV) |
7,94
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Masa atómica (g/mol) |
55,847
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Densidad (g/ml) |
7,86
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Punto de ebullición (ºC) |
3000
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Punto de fusión (ºC) |
1536 |
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Descubridor (es): Prehistoria
Elemento
químico, símbolo Fe, número atómico 26 y peso atómico 55.847. El hierro es el
cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre (5%). Es un metal
maleable, tenaz, de color gres plateado y magnético. Los cuatro isótopos
estables, que se encuentran en la naturaleza, tienen las masas 54, 56, 57 y 58.
Los dos minerales principales son la hematita, Fe2O3, y la
limonita, Fe2O3.3H2O. Las piritas, FeS2,
y la cromita, Fe(CrO2)2, se explotan como minerales de
azufre y de cromo, respectivamente. El hierro se encuentra en muchos otros
minerales y está presente en las aguas freáticas y en la hemoglobina roja de la
sangre.
La presencia
del hierro en el agua provoca precipitación y coloración no deseada. Existen
técnicas de separación del hierro del agua.
El uso más
extenso del hierro es para la obtención de aceros estructurales; también se
producen grandes cantidades de hierro fundido y de hierro forjado. Entre otros
usos del hierro y de sus compuestos se tienen la fabricación de imanes, tintes
(tintas, papel para heliográficas, pigmentos pulidores) y abrasivos (colcótar).
Exiten varias
forma alotrópicas del hierro. La ferrita es estable hasta 760ºC (1400ºF). El
cambio del hierro B comprende principalmente una pérdida de permeabilidad
magnética porque la estructura de la red (cúbica centrada en el cuerpo)
permanece inalterada. La forma alotrópica tiene sus átomos en arreglos cúbicos
con empaquetamiento cerrado y es estable desde 910 hasta 1400ºC (1670 hasta 2600ºF).
Este metal es
un buen agente reductor y, dependiendo de las condiciones, puede oxidarse hasta
el estado 2+m 3+ o 6+. En la mayor parte de los compuestos de hierro está
presente el ion ferroso, hierro(II), o el ion férrico, hierro(III), como una
unidad distinta. Por lo común, los compuestos ferrosos son de color amarillo
claro hasta café verdoso oscuro; el ion hidratado Fe(H2O)62+,
que se encuentra en muchos compuestos y en solución, es verde claro. Este ion
presenta poca tendencia a formar complejos de coordinación, excepto con
reactivos fuertes, como el ion cianuro, las poliaminas y las porfirinas. El ion
férrico, por razón de su alta carga (3+) y su tamaño pequeño, tiene una fuerte
tendencia a capturar aniones. El ion hidratado Fe(H2O)63+,
que se encuentra en solución, se combina con OH-, F-, Cl-,
CN-, SCN-, N3-, C2O42-
y otros aniones para forma complejos de coordinación.
Un aspecto interesante de la química del hierro es el arreglo de los compuestos con enlaces al carbono. La cementita, Fe3C, es un componente del acero. Los complejos con cianuro, tanto del ion ferroso como del férrico, son muy estables y no son intensamente magnéticos, en contraposición a la mayor parte de los complejos de coordinación del hierro. Los complejos con cianuro forman sales coloradas.
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