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¡Vivimos en el siglo XXI todavia en la 'edad de HIERRO,y del ACERO'!
HIERRO y sus aleaciones:ACERO,aleación de hierro y carbón,la más conocida y utilizada globalmente...
Hierro
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
Peso atómico 55,845 uma
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 x 106 m-1·Ω-1
Conductividad térmica 80,2 W/(m*K)
1° potencial de ionización 762,5 kJ/mol
2° potencial de ionización 1561,9 kJ/mol
3° potencial de ionización 2957 kJ/mol
4° potencial de ionización 5290 kJ/mol
Isótopos más estables
iso. AN Vida media MD ED MeV PD
54Fe 5,8% Fe es estable con 28 neutrones
55Fe Sintético 2,73 años #949; 0,231 55Mn
56Fe 91,72% Fe es estable con 30 neutrones
57Fe 2,2% Fe es estable con 31 neutrones
58Fe 0,28% Fe es estable con 32 neutrones
59Fe Sintético 44,503 días #946; 1,565 59Co
60Fe Sintético 1,5x106 años #946;- 3,978 60Co
Valores en el SI y en condiciones normales
(0 ºC 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 periodo de la Historia recibe el nombre de "Edad de Hierro".
1-Características principales
Es un metal maleable, tenaz, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente.
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 de los minerales se reducen generalmente con carbono y luego es sometido a un proceso de afino para eliminar las impurezas presentes.
Fundamentalmente se emplea en la producción de aceros, consistentes en aleaciones de hierro con otros elementos, 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% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
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.
Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la temperatura:
-Hierro#945;: Es la que se encuentra a temperatura ambiente; hasta los 788 ºC. El sistema cristalino es una red cúbica centrada en el cuerpo y es ferromagnético.
-Hierro #946;: 788 ºC - 910 ºC; tiene el mismo sistema cristalino que la α, pero la temperatura de Curie es de 770 ºC, y pasa a ser paramagnético.
-Hierro #947;: 910 ºC - 1400 ºC; presenta una red cúbica centrada en las caras.
-Hierro #948;: 1400 ºC - 1539 ºC; vuelve a presentar una red cúbica centrada en el cuerpo.
2-Aplicaciones
El hierro es el metal más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de cualquier tipo de metal.
Es indispensable debido a su bajo precio y dureza, especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de edificios.
El acero es la aleación de hierro más conocida, siendo éste su uso más frecuente.
Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento que se haya llevado a cabo.
Los aceros son aleaciones de hierro y carbono, en concentraciones máximas de 2.2% en peso del carbono, aproximadamente.
El carbono es el elemento de aleación principal, pero los aceros contienen otros elementos.
Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en:
a-Acero bajo en carbono.
Menos del 0.25% de C en peso.
Son blandos pero dúctiles.
Se utilizan en vehículos, tuberías, elementos estructurales, etcétera.
También existen los aceros de alta resistencia y baja aleación, que contienen otros elementos aleados hasta un 10% en peso; tienen una mayor resistencia mecánica y pueden ser trabajados fácilmente.
b-Acero medio en carbono.
Entre un 0.25% y un 0.6% de C en peso.
Para mejorar sus propiedades son tratados térmicamente.
Son más resistentes que los aceros bajos en carbono, pero menos dúctiles; se emplean en piezas de ingeniería que requieren una alta resistencia mecánica y al desgaste.
c-Acero alto en carbono.
Entre un 0.60% y un 1.4% de C en peso.
Son aún más resistentes, pero también menos dúctiles.
Se añaden otros elementos para que formen carburos, por ejemplo, con wolframio se forma el carburo de wolframio, WC; estos carburos son muy duros.
Estos aceros se emplean principalmente en herramientas.
Uno de los inconvenientes del hierro es que se oxida con facilidad.
Hay una serie de aceros a los que se les añaden otros elementos aleantes (principalmente cromo) para que sean más resistentes a la corrosión, se llaman aceros inoxidables.
Cuando el contenido en carbono es superior a un 2.1% en peso, la aleación se denomina fundición.
- Generalmente tienen entre un 3% y un 4.5% de C en peso.
Hay distintos tipos de fundiciones (gris, esferoidal, blanca y maleable); según el tipo se utilizan para distintas aplicaciones: en motores, válvulas, engranajes, etcétera.
Por otra parte, los óxidos de hierro tienen variadas aplicaciones: en pinturas, obtención de hierro, la magnetita (Fe3O4) y el óxido de hierro III en aplicaciones magnéticas, etcétera...
Hierro
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
Peso atómico 55,845 uma
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 x 106 m-1·Ω-1
Conductividad térmica 80,2 W/(m*K)
1° potencial de ionización 762,5 kJ/mol
2° potencial de ionización 1561,9 kJ/mol
3° potencial de ionización 2957 kJ/mol
4° potencial de ionización 5290 kJ/mol
Isótopos más estables
iso. AN Vida media MD ED MeV PD
54Fe 5,8% Fe es estable con 28 neutrones
55Fe Sintético 2,73 años #949; 0,231 55Mn
56Fe 91,72% Fe es estable con 30 neutrones
57Fe 2,2% Fe es estable con 31 neutrones
58Fe 0,28% Fe es estable con 32 neutrones
59Fe Sintético 44,503 días #946; 1,565 59Co
60Fe Sintético 1,5x106 años #946;- 3,978 60Co
Valores en el SI y en condiciones normales
(0 ºC 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 periodo de la Historia recibe el nombre de "Edad de Hierro".
1-Características principales
Es un metal maleable, tenaz, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente.
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 de los minerales se reducen generalmente con carbono y luego es sometido a un proceso de afino para eliminar las impurezas presentes.
Fundamentalmente se emplea en la producción de aceros, consistentes en aleaciones de hierro con otros elementos, 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% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
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.
Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la temperatura:
-Hierro#945;: Es la que se encuentra a temperatura ambiente; hasta los 788 ºC. El sistema cristalino es una red cúbica centrada en el cuerpo y es ferromagnético.
-Hierro #946;: 788 ºC - 910 ºC; tiene el mismo sistema cristalino que la α, pero la temperatura de Curie es de 770 ºC, y pasa a ser paramagnético.
-Hierro #947;: 910 ºC - 1400 ºC; presenta una red cúbica centrada en las caras.
-Hierro #948;: 1400 ºC - 1539 ºC; vuelve a presentar una red cúbica centrada en el cuerpo.
2-Aplicaciones
El hierro es el metal más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de cualquier tipo de metal.
Es indispensable debido a su bajo precio y dureza, especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de edificios.
El acero es la aleación de hierro más conocida, siendo éste su uso más frecuente.
Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento que se haya llevado a cabo.
Los aceros son aleaciones de hierro y carbono, en concentraciones máximas de 2.2% en peso del carbono, aproximadamente.
El carbono es el elemento de aleación principal, pero los aceros contienen otros elementos.
Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en:
a-Acero bajo en carbono.
Menos del 0.25% de C en peso.
Son blandos pero dúctiles.
Se utilizan en vehículos, tuberías, elementos estructurales, etcétera.
También existen los aceros de alta resistencia y baja aleación, que contienen otros elementos aleados hasta un 10% en peso; tienen una mayor resistencia mecánica y pueden ser trabajados fácilmente.
b-Acero medio en carbono.
Entre un 0.25% y un 0.6% de C en peso.
Para mejorar sus propiedades son tratados térmicamente.
Son más resistentes que los aceros bajos en carbono, pero menos dúctiles; se emplean en piezas de ingeniería que requieren una alta resistencia mecánica y al desgaste.
c-Acero alto en carbono.
Entre un 0.60% y un 1.4% de C en peso.
Son aún más resistentes, pero también menos dúctiles.
Se añaden otros elementos para que formen carburos, por ejemplo, con wolframio se forma el carburo de wolframio, WC; estos carburos son muy duros.
Estos aceros se emplean principalmente en herramientas.
Uno de los inconvenientes del hierro es que se oxida con facilidad.
Hay una serie de aceros a los que se les añaden otros elementos aleantes (principalmente cromo) para que sean más resistentes a la corrosión, se llaman aceros inoxidables.
Cuando el contenido en carbono es superior a un 2.1% en peso, la aleación se denomina fundición.
- Generalmente tienen entre un 3% y un 4.5% de C en peso.
Hay distintos tipos de fundiciones (gris, esferoidal, blanca y maleable); según el tipo se utilizan para distintas aplicaciones: en motores, válvulas, engranajes, etcétera.
Por otra parte, los óxidos de hierro tienen variadas aplicaciones: en pinturas, obtención de hierro, la magnetita (Fe3O4) y el óxido de hierro III en aplicaciones magnéticas, etcétera...
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