Hierro

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26
Fe
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Tabla completaTabla ampliada
Fe,26.jpg
Metálico brillante con un tono gris
Información general
Nombre, símbolo, número Hierro, Fe, 26
Serie química Metales de transición
Grupo, período, bloque 8, 4, d
Masa atómica 55,845  u
Configuración electrónica [ Ar]3 d64 s2
Dureza Mohs 4,0
Electrones por nivel 2, 8, 14, 2 ( imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 140  pm
Electronegatividad 1,83 ( escala de Pauling)
Radio atómico (calc) 155.8  pm ( radio de Bohr)
Radio covalente 126  pm
Radio de van der Waals Sin datos  pm
Estado(s) de oxidación 2, 3
Óxido Anfótero
1.ª Energía de ionización 762,5  kJ/mol
2.ª Energía de ionización 1561,9 kJ/mol
3.ª Energía de ionización 2957 kJ/mol
4.ª Energía de ionización 5290 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido ( ferromagnético)
Densidad 7874  kg/m3
Punto de fusión 1808 K (1535 °C)
Punto de ebullición 3023 K (2750 °C)
Entalpía de vaporización 349,6  kJ/mol
Entalpía de fusión 13,8  kJ/mol
Presión de vapor 7,05 Pa a 1808 K
Punto crítico 204 K (-69 °C)
50  Pa
Volumen molar 17  m3/mol
Varios
Estructura cristalina Cúbica centrada en el cuerpo
N° CAS 7439-89-6
N° EINECS 231-096-4
Calor específico 440  J/( K· kg)
Conductividad eléctrica 9,93·106  S/ m
Conductividad térmica 80,2  W/(K·m)
Resistencia máxima 540 MPa
Módulo elástico 200 GPa
Módulo de cizalladura 73 GPa
Velocidad del sonido 4910  m/s a 293,15  K (20  °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del hierro
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
54Fe 5,845 % Estable con 28 neutrones
55Fe Sintético 2,73 a ε 0,231 55Mn
56Fe 91,72 % Estable con 30 neutrones
57Fe 2,119 % Estable con 31 neutrones
58Fe 0,282 % Estable con 32 neutrones
59Fe Sintético 44,503 d β 1,565 59Co
60Fe Sintético 1,5·106 a β- 3,978 60Co
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
[ editar datos en Wikidata]
Estructura de un puente en hierro.

El hierro o fierro[4]

Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5 % y, entre los metales, solo el aluminio es más abundante; y es el primero más abundante en masa planetaria, debido a que el planeta en su núcleo, se concentra la mayor masa de hierro nativo equivalente a un 70 %. El núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel en forma metálica, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro. En cosmología, es un metal muy especial, pues es el metal más pesado que puede producir la fusión en el núcleo de estrellas masivas; los elementos más pesados que el hierro solo pueden crearse en supernovas.

Características principales

Hierro puro

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

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.

Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión, y el más ligero que se produce a través de una fisión, debido a que su núcleo tiene la más alta energía de enlace por nucleón (energía necesaria para separar del núcleo un neutrón o un protón); por lo tanto, el núcleo más estable es el del hierro-56 (con 30 neutrones).

Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la temperatura y presión. A presión atmosférica:

  • Hierro-α: estable hasta los 911 °C. El sistema cristalino es una red cúbica centrada en el cuerpo (bcc).
  • Hierro-γ: 911 °C - 1392 °C; presenta una red cúbica centrada en las caras (fcc).
  • Hierro-δ: 1392 °C - 1539 °C; vuelve a presentar una red cúbica centrada en el cuerpo.
  • Hierro-ε: Puede estabilizarse a altas presiones, presenta estructura hexagonal compacta (hcp).
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