Es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8, periodo 4 de latabla periódica de los elementos. Su símbolo es Fe (del latín fĕrrum) y tiene una masa atómica de 55,6 u.
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. 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. 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 ser creados en supernovas.
Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Es extremadamente duro y pesado.
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).
El hierro es el metal más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de metal. El hierro puro (pureza a partir de 99,5%) no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para utilizar su potencial magnético. El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2,1% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
El acero es indispensable debido a su bajo precio y tenacidad, especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de edificios.
Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento que se haya llevado a cabo.
| Nombre, símbolo,número | Hierro, Fe, 26 |
|---|---|
| Serie química | Metal de transición |
| Grupo, período, bloque | 8, 4, d |
| Masa atómica | 55,845 u |
| Configuración electrónica | [Ar]3d64s2 |
| Dureza Mohs | 4,0 |
| Electrones por nivel | 2, 8, 14, 2 |
| Propiedades atómicas | |
| Radio medio | 140 pm |
| Electronegatividad | 1,83 (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 |
| 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 |
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