ELEMENTOS QUÍMICOS

Hierro
Fe
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posición  Historia
 Abundancia
 Estructura
 Propiedades
 Preparación
 Usos
 Isótopos


Configuración Electrónica

1s22s2p63s2p6d64s2
Tabla de Configuraciones Electrónicas


Propiedades

El hierro puro es un metal gris plateado, buen conductor de la electricidad, blando, dúctil y maleable a temperatura ordinaria, que se vuelve plástico por encima de los 790ºC.

El hierro se magnetiza fácilmente a temperatura ordinaria; es difícil de magnetizar en caliente y sobre los 790ºC la propiedad magnética desaparece.

El metal existe en tres formas diferentes: ordinario, o a-hierro (hierro alfa) de estructura cúbica centrada en el cuerpo, g-hierro (hierro-gamma) de estructura cúbica centrada en las caras y d-hierro (hierro-delta) de estructura similar a la forma alfa y de propiedades también parecidas.

La transición desde a-hierro a g-hierro se produce alrededor de los 910ºC, y la transición desde g-hierro a d-hierro se produce alrededor de los 1.400ºC. Las propiedades físicas diferentes de todas las formas alotrópicas y su diferente comportamiento para adicionar el carbono juegan un importante papel en la formación, el endurecimiento y templando de acero.

Valores de las Propiedades

Masa Atómica 55,845 uma
Punto de Fusión 1808 K
Punto de Ebullición 3023 K
Densidad 7874 kg/m³
Dureza (Mohs) 4,5
Potencial Normal de Reducción - 0,04 V Fe3+ | Fe solución ácida
Conductividad Térmica 72,80 J/m s ºC
Conductividad Eléctrica 103,0 (mOhm.cm)-1
Calor Específico 459,80 J/kg·K
Calor de Fusión 14,9 kJ/mol
Calor de Vaporización 351,0 kJ/mol
Calor de Atomización 418,0 kJ/mol de átomos
Estados de Oxidación -2, -1, +1, +2, +3 , +4, +5, +6
1ª Energía de Ionización 759,3 kJ/mol
2ª Energía de Ionización 1561,1 kJ/mol
3ª Energía de Ionización 2957,3 kJ/mol
Afinidad Electrónica 15,7 kJ/mol
Radio Atómico 1,26 Å
Radio Covalente 1,17 Å
Radio Iónico Fe+2 = 0,76 Å
Fe+3 = 0,64 Å
Volumen Atómico 7,1 cm³/mol
Polarizabilidad 8,4 ų
Electronegatividad (Pauling) 1,83

Químicamente, el hierro es un metal activo. Se combina con los halógenos, azufre, fósforo, carbono y silicio. Desplaza al hidrógeno de la mayoría de los ácidos diluidos. Arde en el oxígeno para formar óxido ferrosoférrico, Fe3 O4. Expuesto al aire húmedo, se corroe lentamente, formando un óxido férrico hidratado de color marrón rojizo y textura porosa, usualmente conocido como orín. La formación de orín es un fenómeno electroquímico en el que las impurezas presentes en el hierro formada un par eléctrico con el hierro metal. El agua procedente de la atmósfera proporciona una solución electrolítica y se establece una pequeña corriente. En este proceso el hierro metal se descompone y reacciona con el oxígeno del aire para formar orín. La reacción es más rápida en los lugares donde se acumula el orín y también se favorece por la presencia de agua y electrolitos como la sal.

El hierro se combina directamente con la mayoría de no metales. Calentado al rojo blanco, arde en el oxígeno formando óxido ferrosoférrico Fe3 O4 y descompone el vapor de agua liberando hidrógeno. Se disuelve en los ácidos diluidos, pero cuando se sumerge en el ácido nítrico concentrado, forma una capa de óxido que lo hace pasivo, esto es, no reacciona químicamente con ácidos ni con otras sustancias. La capa protectora de óxido se rompe fácilmente y entonces vuelve a ser activo.

Resumen de Reactividad

Con aire: Suave; flecha Fe3O4
Con H2O: No reacciona
Con HCl 6M: Suave; flecha H2 ; FeCl2
Con HNO3 15M: Se vuelve pasivo


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