26	HIERRO	Fe
	1s22s2p63s2p6d64s2

DESCUBRIMIENTO

Año	Descubridor	Nacionalidad
?	Conocido desde la antigüedad	En todo el mundo

Aunque el hierro no se encuentra habitualmente libre en la Naturaleza (sólo en algunos pequeños yacimientos en Groenlandia y en los meteoritos), es uno de los metales que se conoce desde la prehistoria, en la que se usaba para fabricar armas y utensilios decorativos debido a la gran abundancia de los minerales que lo contienen y a la facilidad con que éstos pueden reducirse con carbón; las muestras más antiguas que se conocen, son un grupo de cuentas de hierro oxidado que fuerón encontradas en Egipto,que datan aproximadamente del año 4000 A.C. Se conoce con el nombre de edad del hierro al período en el que se comenzaron a utilizar utensilios y armas de este metal. Este período comenzó en Asia Menor sobre el siglo XIV A.C. y en Europa, en la región del Danubio, aproximadamente en el siglo X A.C. Los comienzos del procesamiento moderno del hierro pueden situarse en Europa central a mediados del siglo XIV.

ABUNDANCIA Y ESTADO NATURAL

El hierro metálico se presenta en estado libre únicamente en unas pocas localidades, en las zonas occidentales de Groenlandia. Se encuentra en los meteoritos, generalmente aleado con el níquel. En compuestos químicos el metal se distribue ampliamente y ocupa el 4º lugar en abundancia entre todos los elementos en la corteza terrestre; próximo al aluminio, es de los metales más abundantes. El mineral principal de hierro es la hematites, que se encuentra en minas en los Estados Unidos en Minnesota, Michigan, y Wisconsin. Otros minerales importantes son magnetita, siderita y limonita. La pirita, sulfuro de hierro, no se procesa como mineral de hierro porque es demasiado difícil quitar el azufre.

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 790°C 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 910°C, y la transición desde g-hierro a d-hierro se produce alrededor de los 1.400°C. 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.

Estructura:Cúbica centrada en el cuerpo

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.

Valores de las Propiedades

Masa Atómica:	55,847 uma
Punto de Fusión:	1535 °C
Punto de Ebullición:	2750 °C
Densidad:	7,8740 g/cm³
Dureza (Mohs):	4,5
Potencial Estándar de Electrodo:	- 0,04v Fe3+ | Fe solución ácida
Conductividad Térmica:	72,80 J/m s °C
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
1ª Afinidad Electrónica:	14,6 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

Resumen de Reactividad

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

PREPARACION

La metalurgia del hierro ha pasado por muchas fases a lo largo de su larga historia. Hoy tienen mucha importancia los procesos de producción de los aceros que son aleaciones de hierro con cantidades variables de muchos tipos de elementos. En el tratamiento primario, los minerales se calcinan para eliminar la humedad, oxidar los sulfuros y descomponer los carbonatos utilizando generalmente carbón de coque como reductor y con la adición previa de arcillas para eliminar las impurezas ácidas. El óxido de hierro se reduce en un horno de insuflación de aire (llamado alto horno). De este proceso se obtiene una masa metálica fundida llamada arrabio que contiene entre el 2,5 y el 5% de carbono, otro tanto de silicio y otras impurezas como azufre, fósforo y manganeso . El hierro dulce o forjado, con un 0,2% de carbono , se obtiene por tratamiento del arrabio para eliminar impurezas en un proceso conocido como pudelaje. El acero contiene una proporción de carbono intermedia entre la del arrabio y la del hierro forjado; suele llevar una pequeña proporción de manganeso y de muchos otros elementos dependiendo de las propiedades que se quieran conseguir.

APLICACIONES

El hierro puro tiene un uso limitado. La mayoría del hierro se usa en formas procesadas como hierro forjado y acero. El hierro comercial contiene cantidades pequeñas de carbono y otras impurezas que alteran sus propiedades físicas, que son mejoradas apreciablemente por la adición de carbono y otros elementos aleantes. El hierro comercialmente puro se usa para la producción de láminas de metal galvanizado y de electroimanes. Algunos compuestos de hierro son empleados para propósitos medicinales en el tratamiento de la anemia, cuando la cantidad de hemoglobina o el número de los glóbulos rojos de la sangre disminuye. El hierro se usa también en la preparación de tónicos.

El hierro forma compuestos ferrosos en los que actúa con valencia +2 y férricos en los que tiene valencia +3. Los compuestos ferrosos se oxidan fácilmente a férricos. El más importante compuesto ferroso el es sulfato ferroso (FeSO₄), llamado vitriolo verde; normalmente se presenta en cristales de color verde pálido hidratados con siete moléculas de agua. Se se usa como un mordiente en el teñido, como medicina en tónicos y en la fabricación de tinta y pigmentos. El óxido férrico, un polvo rojo amorfo, se obtiene por tratamiento de sales férricas con una base o por oxidación de la pirita. Se usa como pigmento, conocido como rojo hierro o rojo Veneciano; como un abrasivo para pulir y como medio magnetizable sobre discos y cintas magnéticas. El cloruro férrico, cristales brillantes de color verde oscuro, se obtiene calentando hierro en cloro, se usa en la medicina como una solución alcohólica llamada tintura de hierro.

Los iones ferroso y férrico se combinan con el cianuro para formar compuestos complejos de cianuro. El ferrocianuro férrico (Fe₄ [Fe (CN)₆]₃), azul oscuro, sólido amorfo formado por la reacción de ferrocianuro de potasio con una sal férrica, se llama azul Prusia. Se usa como pigmento en la pintura y en lavandería para corregir el matiz amarillento que dejan las sales ferrosas en el agua. El ferrocianuro de potasio (K₃Fe(CN)₆), se obtiene a partir del ferrocianuro ferroso (Fe₃ [Fe(CN)₆]₂) y se usa en procesar papel de copia. El hierro también experimenta reacciones fisicoquímicas con el carbono que son esenciales en la formación de acero.

ISOTOPOS

Z	Nombre del Núclido	Vida Media	Spin	Abundancia (%)	Masa Atómica (uma)
26	Hierro-52	8,28 horas	0	0,00	52
26	Hierro-54	Estable	0	5,82	53,9396
26	Hierro-55	2,73 años	3/2	0,00	54,938
26	Hierro-56	Estable	0	91,66	55,9349
26	Hierro-57	Estable	1/2	2,19	56,9354
26	Hierro-58	Estable	0	0,33	57,9333
26	Hierro-59	45,51 dias	3/2	0,00	58,935
26	Hierro-60	1,5 millones de años	0	0,00	60

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