Hierro

Manganeso - Hierro - Cobalto
Fe Ru Os
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General

Nombre, símbolo, número

Hierro, Fe, 26

Serie química

Metal de transición

Grupo, periodo, bloque

8, 4 , d

Densidad, dureza Mohs

7874 kg/m³, 4,0

Apariencia

Metálico brillante
con un tono grisáceo

Propiedades atómicas

Masa atómica

55,845 u

Radio medio^†

140 pm

Radio atómico calculado

156 pm

Radio covalente

125 pm

Radio de Van der Waals

Sin datos

Configuración electrónica

[Ar]3d⁶4s²

Estados de oxidación (óxido)

2,3,4,6 (anfótero)

Estructura cristalina

Cúbica centrada en el cuerpo

Propiedades físicas

Estado de la materia

Sólido (ferromagnético)

Punto de fusión

1808 K

Punto de ebullición

3023 K

Entalpía de vaporización

349,6 kJ/mol

Entalpía de fusión

13,8 kJ/mol

Presión de vapor

7,05 Pa a 1808 K

Velocidad del sonido

4910 m/s a 293,15 K

Información diversa

Electronegatividad

1,83 (Pauling)

Calor específico

440 J/(kg*K)

Conductividad eléctrica

9,93 × 10⁶ m^-1•Ω^-1

Conductividad térmica

80,2 W/(m*K)

1^er potencial de ionización

762,5 kJ/mol

2° potencial de ionización

1561,9 kJ/mol

3^er potencial de ionización

2957 kJ/mol

4° potencial de ionización

5290 kJ/mol

Isótopos más estables

iso.	AN	periodo de semidesintegración	MD	ED MeV	PD
⁵⁴Fe	5,845%	Fe es estable con 28 neutrones
⁵⁵Fe	Sintético	2,73 años	ε	0,231	⁵⁵Mn
⁵⁶Fe	91,72%	Fe es estable con 30 neutrones
⁵⁷Fe	2,119%	Fe es estable con 31 neutrones
⁵⁸Fe	0,282%	Fe es estable con 32 neutrones
⁵⁹Fe	Sintético	44,503 días	β	1,565	⁵⁹Co
⁶⁰Fe	Sintético	1,5 × 10⁶ años	β^-	3,978	⁶⁰Co

Valores en el SI y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
^†Calculado a partir de distintas longitudes
de enlace covalente, metálico o iónico.

El hierro es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Fe.

Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante. Igualmente es uno de los elementos más importantes del Universo, y el núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro.

Características principales[]

Es un metal maleable, tenaz, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica.

Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos muchos óxidos, y raramente se encuentra libre. Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de refinado para eliminar las impurezas presentes.

Compuestos[]

Los estados de oxidación más comunes son +2 y +3. Los óxidos de hierro más conocidos son el óxido de hierro (II), FeO, el óxido de hierro (III), Fe₂O₃, y el óxido mixto Fe₃O₄.

Forma asimismo numerosas sales y complejos en estos estados de oxidación. El hexacianoferrato (II) de hierro (III), usado en pinturas, se ha denominado azul de Prusia o azul de Turnbull; se pensaba que eran sustancias diferentes.

Se conocen compuestos en el estado de oxidación +4, +5 y +6, pero son poco comunes, y en el caso del +5, no está bien caracterizado. El ferrato de potasio, K₂FeO₄, en el que el hierro está en estado de oxidación +6, se emplea como oxidante. El estado de oxidación +4 se encuentra en unos pocos compuestos y también en algunos procesos enzimáticos.
El Fe₃C se conoce como cementita, que contiene un 6,67 % en carbono, al hierro α se le conoce como ferrita, y a la mezcla de ferrita y cementita, perlita o ledeburita dependiendo del contenido en carbono. La austenita es una solución sólida intersticial de carbono en hierro γ (Gamma).

Los distintos tonos del óxido férrico rojo, se deben a ser minerales naturales y si son sintéticos, a la temperatura de calcinación, el mas oscuro, casi morado se llama "caput mortuum" y se ha calcinado a 900ºC. A menos temperatura de calcinación del sulfato ferroso, se obtienen los tonos mas claros. El férrico amarillo es porque esta hidratado. Si lo calcinas se vuelve tambien rojo.

El oxido Fe2O3 es férrico y lo es porque esta combinado con valencia +3 .Fíjate 2 átomos de hierro con valencia +3 al multiplicar dan +6 y 3 oxígenos con valencia -2 multiplicado por tres dan -6 ,o sea 6 valencias positivas de 2 átomos de hierro son equilibradas con las seis valencias negativas de los tres oxígenos, con lo cual el compuesto queda neutro. Luego si el estado del ion férrico en el compuesto es el de valencia +3 el compuesto es FÉRRICO.

Respecto al Fe3O4 hay algo que seguramente desconoces.Todos estos óxidos de formula general M3O4 tienen el metal en dos estados de valencia y suelen ser o negros o de fuerte color como el minio.Debes considerar la formula como Fe2O3.FeO en el que en el Fe2O3 como hemos visto la valencia del hierro es trivalente y en la parte FeO es divalente, osea que, este hierro esta combinado con un oxigeno y para que el compuesto resulte neutro el hierro solo puede ser en ese caso divalente, en resumen, la magnetita Fe2O4 puede llamarse oxido ferroso -férrico. Respecto a la formula del oxido de hierro amarillo seria las tres valencias del Fe combinadas dos de ellas con un Oxigeno y la restante con el oxidrilo OH ya que en este una de la dos valencias ya esta sustituida por el hidrógeno.

Color en pasta cerámica[]

A modo de guía, ya que depende de muchos factores, como atmósfera, otros óxidos presentes tipo de óxido de hierro así como del ciclo. Podemos indicar

Oxidación: sobre un 2% a 7% del contenido de la pasta tiende a el color de terracota, > del 7% al del ladrillo rojo común.
Reducción: nos encontramos con una gran variedad de tonos, tostados, grises púrpuras... (TODO:cotejar esto de los colores)

Color en esmalte[]

El hierro es un compuesto que es sensible a la atmósfera en la que se hornea.

Reducción[]

celadon,

Oxidación[]

rojos

marrón

kaki

Gotas de aceite

Elaboración de pigmentos[]

α-Fe2O3/SiO2, Hematites (Fe2O3)[]

Este pigmento se puede obtener mediante sintetizado por el proceso cerámico de mezcla de óxidos. Para realizar el proceso se selecciona un mineral como precursor, como puede ser la goetita y una matriz encasuladora, como el sílice amorfo. Todo se pasa por el molino de bolas, a 800 rpm durante un período de 5 horas, con la suficiente acetona, para lograr una barbotina, dejándose secar. Esta mezcla se calcina a 1200ºC, y se pulveriza de nuevo.

Para ver la cantidad idónea del mineral de hierro, se determina con un lineal entre ambas cantidades ^[1]

Precauciones[]

El hierro en exceso es tóxico. Cuando el hierro se encuentra dentro de unos niveles normales, los mecanismos antioxidantes del organismo pueden controlar este proceso.

La dosis letal de hierro en un niño de 2 años es de unos 3 g. 1 g puede provocar un envenenamiento importante. El hierro en exceso se acumula en el hígado y provoca daños en este órgano.