Taula

Generalitats

Propietats

Isòtops

Reactivitat

Obtenció, Usos i Toxicitat

 

Català

Español

English

Français

Símbol:

Fe

Nombre atòmic: 26

Ferro

Hierro

Iron

Fer

Grup: 8

Període: 4

Família: metalls de transició

Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p63d6 4s2

 

 

 

 

Generalitats

Descobridor/s: és un element conegut des de la prehistòria, per tant, no se sap qui el va descobrir.

Nacionalitat: a tot el món

Any: és conegut de de la prehistòria però es pensa que es coneix més o menys des de l’any 4000 a.C.

Origen del nom: Possiblement la paraula ferro derivi de paraules anteriors amb el significat de “metall sagrat” perquè s’utilitzava per a fer les espases que s’usaven en les Croades.

El símbol Fe, prové de la paraula llatina “ferrum”

Una mica d’història: Encara que el ferro no es troba habitualment lliure en la Naturalesa (només en alguns petits jaciments a Groenlàndia i en els meteorits), és un dels metalls que es coneix des de la prehistòria, en la qual s'usava per a fabricar armes i utensilis decoratius a causa de la gran abundància dels minerals que el contenen i a la facilitat amb què aquests poden reduir-se amb carbó. Les mostres més antigues que es coneixen, són un grup de comptes de ferro oxidat que van ser trobades a Egipte, que daten aproximadament de l'any 4000 A. de C. Es coneix amb el nom d'edat del ferro al període en el qual es van començar a utilitzar utensilis i armes d'aquest metall. Aquest període va començar a Àsia Menor sobre el segle XIV a. de C. i a Europa, en la regió del Danubi, aproximadament en el segle X a. de C. Els començaments del processament modern del ferro poden situar-se a Europa central a mitjan segle XIV.

Estat natural: Es troba en els meteorits, coneguts com siderites, generalment aliat amb el níquel. El mineral principal de ferro és la hematites, òxid de ferro Fe2O3, que es troba en mines als Estats Units en Minnesota, Michigan, i Wisconsin. Altres minerals importants són magnetita, siderita i limonita. La pirita, sulfur de ferro, no es processa com mineral de ferro perquè és massa difícil treure el sofre.

El nucli de la Terra es compon en gran part de ferro.

Estructura cristal·lina:

 

 Cúbica centrada a les cares

 

a = b = c

Tots els angles rectes

Abundància a l’ésser humà: 6·104 ppb (parts per bilió) en pes.

Abundància a la Terra: Ocupa el 4t lloc en la classificació dels elements més abundants en l’escorça terrestre.

Abundància al Sistema Solar: 11·105 ppb (parts per bilió) en pes.

 

 

 

 

 

 

 

Propietats

Físiques

Massa atòmica (u)

Densitat (kg/m3)

Duresa (escala de Mohs)

Volum atòmic (cm3/mol)

55,845

7874

4,5

7,1

Tèrmiques

Estat d’agregació

a 298 K

Punt de fusió (K)

Punt d’ebullició (K)

 

Sòlid

1808

3023

 

Radis

Radi atòmic (Å)

Radi iònic (Å)

Radi covalent (Å)

 

1,26

 0,76 (Fe+2 ) 
 0,64 (Fe+3)

1,17

 

Ionització

Afinitat electrònica (KJ/mol)

1a energia ionització (KJ/mol)

2a energia ionització (KJ/mol)

3a energia ionització (KJ/mol)

Estats d’oxidació

15,7

759,3

1561,1

2957,3

-2, -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6

Elèctriques

Conductivitat elèctrica (mOhm.cm)-1

Electròniques

Electronegativitat (Pauling)

Polaritzabilitat (Å3)

 

103,0

1,83

8,4

 

Termodinàmiques

Calor d’atomització (KJ/mol d’àtoms)

Calor de fusió (KJ/mol)

Calor de vaporització (KJ/mol)

Calor específica

(J/kg K)

Conductivitat tèrmica (J/m s ºC)

418,0

14,9

351,0

459,80

72,80

Altres

Potencial normal de reducció (v)

Caràcter metàl·lic

Precaucions:  Les pólvores del metall són un perill de foc.

Tots els compostos de ferro s’haurien de veure com tòxics. La carència de ferro provoca anèmia, però el ferro sobrant al cos provoca danys al fetge i ronyó.

Es sospita que alguns compostos de ferro són carcinògens.

-0,04 V

Fe3+/ Fe

(solució àcida)

Metall

Característiques:

 

El ferro pur és un metall gris platejat, bon conductor de l'electricitat, tou, dúctil i maleable a temperatura ordinària, que es torna plàstic per sobre dels 790ºC. El ferro es magnetitza fàcilment a temperatura ordinària; és difícil de magnetizar en calent i sobre els 790ºC la propietat magnètica desapareix.

El metall existeix en tres formes diferents: ordinari, o α-ferro (ferro alfa) d'estructura cúbica centrada en el cos, γ-ferro (ferro-gamma) d'estructura cúbica centrada en les cares i d-ferro (ferro-delta) d'estructura similar a la forma alfa i de propietats també semblants. La transició des de α-ferro a γ-ferro es produeix al voltant dels 910ºC, i la transició des de γ-ferro a δ-ferro es produeix al voltant dels 1.400ºC. Les propietats físiques diferents de totes les formes alotrópiques i el seu diferent comportament per a addicionar el carboni juguen un important paper en la formació, l'enduriment i temperant d'acer.

Els compostos de ferro són essencials per a la vida, per exemple hi ha un àtom de ferro en l’hemoglobina, responsable del transport de la sang pel corrent sanguini.  

 

 

 

 

 

 

 

Isòtops

Isòtop

Protons

Neutrons

Símbol

Vida mitjana

Abundància(%)

Altres

Ferro-52

26

26

52Fe

8,28 hores

0,00

Radioactiu

Ferro-53

26

27

53Fe

8,51 minuts

0,00

Radioactiu

Ferro-54

26

28

54Fe

Estable

5,845

 

Ferro-55

26

29

55Fe

2,73 anys

0,00

Radioactiu

Ferro-56

26

30

56Fe

Estable

91,754

 

Ferro-57

26

31

57Fe

Estable

2,119

 

Ferro-58

26

32

58Fe

Estable

0,282

 

Ferro-59

26

33

59Fe

45,51 dies

0,00

Radioactiu

Ferro-60

26

34

60Fe

1,5·106 anys

0,00

Radioactiu

Ferro-61

26

35

61Fe

6 minuts

0,00

Radioactiu

Ferro-62

26

36

62Fe

68 segons

0,00

Radioactiu

 

 

 

 

 

 

 

Reactivitat

Descripció

És un metall actiu. Es combina amb els halògens en excés, sofre, fòsfor, carboni i silici. Amb els halògens forma halurs de ferro (III):  2Fe (s) + 3F2 (g) à 2FeF3 (s) de color blanc

                                    2Fe (s) + 3Cl2 (g) à 2FeCl3 (s) de color marró fosc

                                    2Fe (s) + 3Br2 (l) à 2FeBr3 (s) de color marró vermellós

La mateixa reacció amb iode no té lloc per problemes termodinàmics; el ferro és massa oxidant i el iode massa reductor. La reacció directe entre el ferro i el iode dóna FeI2:   Fe (s) + I2 (s)