¿Cuántos electrones de valencia tiene el hierro?

El hierro es el vigésimo sexto elemento de la tabla periódica. El elemento del grupo 8, hierro, tiene el símbolo ‘Fe. El hierro es un elemento de tránsito. El hierro es un elemento de transición. Por lo tanto, la valencia de los electrones del hierro se puede determinar de diferentes maneras. Este artículo explica en detalle los valores de hierro (Fe). 

El metal más usado y más barato que es utilizado por la civilización humana mucho más tarde que el cobre , la plata y el oro. En el aprendizaje de la química, el elemento químico hierro se incluye en la familia de los metales de transición debido a la presencia de orbitales d incompletos en su estado atómico o iónico. El nombre proviene del inglés antiguo, mientras que el símbolo del hierro proviene de la palabra latina Ferrum.

Historia y propiedades del hierro

Según Jefferson Lab, los arqueólogos creen que los humanos han usado hierro durante más de 5000 años. Resulta que algunos de los hierros más antiguos conocidos por la humanidad cayeron literalmente del cielo. Los investigadores examinaron antiguas cuentas de hierro egipcias que datan del 3200 a. C. en un estudio publicado por el Journal of Archeological Science en 2013. Según los investigadores, estaban hechas de meteoritos de hierro. Según el Laboratorio Nacional de Los Álamos, el hierro se menciona en el Antiguo Testamento de la Biblia varias veces.

El hierro se encuentra principalmente en los minerales hematita, magnetita y otros materiales ricos en hierro. Jefferson Lab afirma que el hierro también se puede encontrar en cantidades más pequeñas a partir de minerales como la hematita y la magnetita. Según el Laboratorio Nacional de Los Álamos, el hierro se puede encontrar en cuatro tipos alotrópicos diferentes. Esto significa que puede tener cuatro formas estructurales diferentes donde los átomos se unen en varios patrones. Estas formas se conocen como ferritas. Incluyen alfa, beta, gamma y omega.

El hierro es un nutriente esencial en nuestra dieta. La anemia y la fatiga pueden ser causadas por la deficiencia de hierro. Este es el problema nutricional más común. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, también puede afectar la memoria y otras funciones mentales en los adolescentes. El CDC advierte que la deficiencia de hierro durante el embarazo puede aumentar el riesgo de tener bebés pequeños o prematuros.

Lugar del Hierro (Fe) en la tabla periódica

Rol biológico

El hierro es esencial para todas las formas de vida y no es tóxico. Aproximadamente 4 gramos de hierro se encuentran en la persona promedio. Este hierro se encuentra en grandes cantidades en la hemoglobina de la sangre. La hemoglobina transporta el oxígeno de los pulmones a las células. Este oxígeno es esencial para la respiración de los tejidos.

Cada día, la persona promedio necesita de 10 a 18 mg de hierro. Se puede desarrollar anemia si no hay suficiente hierro. El hierro se encuentra en alimentos como el hígado, los riñones, la melaza y la levadura de cerveza.

Abundancia natural

El hierro ocupa el cuarto lugar en la corteza terrestre como el elemento más abundante en masa. Se cree que el hierro con níquel y azufre forman el núcleo de la Tierra.

La hematita es el mineral más rico en hierro. Sin embargo, el hierro también se puede encontrar en magnetita y taconita.

El hierro generalmente se produce comercialmente en un alto horno. Esto implica calentar hematites (o magnetita) con carbón (carbono) y piedra caliza (carbonato de calcio). Esto produce arrabio que es una mezcla de hematites o magnetita con coque (carbón) y piedra caliza (carbonato de calcio). Se puede utilizar para fabricar acero. Cada año, alrededor de 1.300 millones de toneladas se producen en el mundo a partir de acero bruto.

Efectos ambientales del hierro

Pentahidratado, hierro (III)-Oarsenito, pentahidratado puede ser peligroso para el medio ambiente. Se debe prestar especial atención a las plantas, el agua y el aire. Debido a que el químico persiste en el medio ambiente, es mejor no dejarlo en el medio ambiente.

Hierro en el cuerpo: Función

Es un elemento químico esencial que no es tóxico para todas las formas de vida (plantas y animales). Los iones de hierro se encuentran en la hemoglobina, que transporta oxígeno desde los pulmones a las células para la respiración.

¿Dónde se puede encontrar el hierro?

El hierro es el segundo después del aluminio. También es el cuarto elemento químico más común después del oxígeno y el silicio. El único metal libre en la corteza terrestre es el hierro terrestre que se encuentra en las rocas basálticas de Groenlandia. Los Estados Unidos (Missouri) albergan sedimentos carbonosos. El hierro metálico constituye alrededor del 0,5 por ciento del suelo lunar. Esto significa que hay mucho Fe en la superficie de la luna.

¿Cuáles son los electrones de valencia del hierro?

El hierro es el primer elemento del grupo 8 y también se le llama elemento del bloque d. Los elementos que se encuentran en los grupos 3-12 se pueden llamar elementos de transición. El número de electrones que quedan en la última órbita de la órbita es el electrón de valencia. Sin embargo, en el caso de los elementos de transición, los electrones de valencia todavía están en la capa interna (órbita). La configuración del átomo de hierro indica que los últimos electrones están en el orbital d.

Las propiedades del elemento están determinadas por los electrones de valencia. Estos electrones también juegan un papel en la formación de enlaces. Los electrones del orbital d están involucrados en los enlaces de formación. Los electrones del orbital d se utilizan para calcular los últimos electrones de la capa para determinar la valencia de un electrón de transición.

¿Cuántos protones y electrones posee un átomo de hierro?

El núcleo está situado en el centro de un átomo. En el núcleo hay protones y neutrones. 26 es el número atómico del hierro. El número de protones en un átomo dado se conoce como número atómico. Esto significa que el hierro tiene 26 protones. Una capa circular se encuentra fuera del núcleo y contiene electrones que son iguales a los protones. Un átomo de hierro contiene 26 electrones.

El número de átomos y la masa atómica de un elemento determina cuántos neutrones contiene. El número de neutrones n = Número de masa atómica (A)-Número atómico (Z)

Sabemos que el número atómico del hierro es 26 y el número de masa atómica del hierro es 56 (55,84u). Neutrón (n) = 56 – 26 = 30. En consecuencia, hay 30 neutrones en el hierro (Fe).

La valencia es la capacidad de un átomo de un elemento químico para formar un cierto número de enlaces químicos con otros átomos. Toma valores de 1 a 8 y no puede ser igual a 0. Está determinado por la cantidad de electrones de un átomo gastados para formar enlaces químicos con otro átomo. La valencia es un valor real. Los valores numéricos de valencia se indican con números romanos (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

¿Cómo calculo el número de electrones de valencia dentro de un átomo de hierro?

Siguiendo unos pocos pasos, puedes determinar la valencia de los electrones. Uno de estos pasos es la configuración electrónica. Sin la configuración electrónica, es imposible determinar el electrón de valencia. Conociendo correctamente la configuración electrónica, es sencillo determinar el valor de los electrones para todos los elementos.

El modelo atómico de Bohr no puede identificar los electrones de valencia en los elementos de transición. Debido a que los electrones de valencia del elemento de transición se encuentran en la capa interna, sin embargo, es posible determinar el elemento de valencia de un elemento de transición utilizando el principio de Aufbau. Así es como podemos determinar el electrón de valencia de Fe.

Cómo determinar el conteo total de electrones en el hierro

Primero necesitamos determinar el número de electrones dentro del átomo de hierro. Se requiere el número de protones que se encuentran en el hierro para calcular el número de electrones. Para conocer el número de protones en el hierro, también debes conocer su número atómico.

La tabla periódica se puede utilizar para calcular los números atómicos. Es fundamental determinar el número atómico de los elementos de hierro utilizando la tabla periódica. El número de protones en un átomo es el número atómico. Además, los electrones iguales a los protones se pueden encontrar fuera del núcleo.

Por lo tanto, podemos concluir que hay electrones iguales o mayores que los números atómicos en el átomo de hierro. Podemos ver en la tabla periódica que el átomo de hierro tiene una cuenta atómica de 26. El átomo de hierro contiene 26 electrones.

Los términos ” grado de oxidación ” y ” valencia ” pueden no ser los mismos, pero son numéricamente casi idénticos. La carga condicional del átomo de un átomo se llama estado de oxidación. Puede ser positivo o negativo. La valencia se refiere a la capacidad de un átomo para formar enlaces. No puede tener un valor negativo.

Es necesario realizar la configuración electrónica del hierro.

El paso 2 es crucial. La disposición de los electrones de hierro es crucial en este paso. La configuración electrónica muestra que la primera capa del hierro contiene dos electrones. La segunda capa de hierro tiene ocho electrones. La tercera capa del hierro tiene catorce electrones. La cuarta capa de hierro tiene solo dos electrones. Por lo tanto, la configuración electrónica del hierro sería 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ⁶  4s ² .

Calcule los electrones totales determinando la capa de valencia

El tercer paso consiste en diagnosticar el caparazón de valencia. La capa de valencia es la capa que sigue la configuración electrónica. El número de electrones contenidos en el total de una capa de valencia se denomina electrones de valencia. Sin embargo, la órbita interna alberga los elementos de valencia de los elementos de transición.

Para determinar la valencia del elemento de transición, debe sumar los electrones totales en el orbital d a los de la última órbita. La configuración electrónica muestra que las capas de hierro tienen dos electrones, mientras que el orbital d tiene seis electrones. Así, ocho electrones de valencia se encuentran en el hierro.

1.  La valencia es una característica numérica de la capacidad de los átomos de un elemento dado para unirse con otros átomos.
2. La valencia del hidrógeno es constante e igual a uno.
3. La valencia del oxígeno también es constante e igual a dos.
4. La valencia de la mayoría de los otros elementos no es constante. Se puede determinar por las fórmulas de sus compuestos binarios con hidrógeno u oxígeno.

¿Cuál es la valencia del hierro?

La valencia es la capacidad del átomo de un elemento para unirse con otro átomo en la formación de una estructura molecular. Hay varias reglas para ayudarte a determinar la valencia. La valencia es la suma de todos los electrones que están en estados no apareados en la capa después de que se completa una configuración electrónica.

Los estados de oxidación del hierro incluyen +2 y +3. Se han utilizado el hierro(II), óxido ferroso(FeO), estados de oxidación del hierro +2 y +3. Este compuesto contiene una valencia de hierro del 2,5%. Sin embargo, el hierro +3 se ha utilizado para fabricar óxido de hierro (III) y óxido férrico (FeO ₃ ). En este compuesto, la valencia del hierro es 3. La formación de enlaces es lo que determina la valencia de este compuesto y sus estados de oxidación.

¿Cuántos elementos de valencia tiene el ion hierro (Fe ²⁺ , Fe ³⁺ )?

Durante la formación del enlace, los elementos con 1 o 2 electrones en la capa donan sus electrones a la capa que los contiene. Los cationes son elementos que donan electrones para formar enlaces. Hay dos tipos de iones de hierro. Los iones Fe ²⁺ y Fe ³⁺ son los dos tipos de átomos de hierro. El átomo de hierro dona dos electrones en un orbital 4s para formar un ion de hierro (Fe ²⁺ ).

Aquí está la configuración electrónica de iones de hierro (Fe ^{2+ ): 1s 2}  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ⁶ .  Esta configuración electrónica muestra que el hierro (Fe ²⁺ ), tiene tres capas y una capa con catorce electrones. El ion hierro (Fe ²⁺ ) tiene 14 electrones de valencia. El átomo de hierro también dona electrones en el orbital 4s y electrones en el orbital 3d para convertir el hierro (Fe ³⁺ ).

Liebre, la configuración electrónica de iones de hierro (Fe ^{3+ ) es 1s 2}  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ⁵ . Esta configuración electrónica muestra que el ion de hierro (Fe ³⁺ ) tiene tres capas y la última capa tiene trece electrones. En este caso, los electrones de valencia del ion hierro (Fe ³⁺ ) son trece.

Hechos de hierro

• El hierro es el cuarto elemento más común dentro de la corteza terrestre. Se cree que el hierro forma el núcleo de la Tierra.
• El hierro es vital para el desarrollo del cerebro. La deficiencia de hierro puede conducir a una disminución en la capacidad de aprendizaje de los niños.
• El hierro puro es químicamente reactivo y puede corroerse rápidamente, especialmente cuando se expone al aire húmedo oa altas temperaturas.
• La hematita es el mineral de hierro que se encuentra con mayor frecuencia (principalmente Fe ₂ O ₃ ). El hierro también se puede encontrar en la magnetita y en la taconita (una piedra sedimentaria que contiene más del 15 % de hierro y cuarzo).
• Se han detectado niveles de hierro en muchos meteoritos.
• El hierro se puede encontrar en el sol y en otras estrellas.
• China, Rusia y Ucrania son los tres principales países mineros de hierro. La producción de hierro está dominada por Brasil, Australia y China.
• Demasiado hierro puede ser muy tóxico. El hierro es esencial para nuestra salud. La sangre contiene hierro libre, que reacciona con los peróxidos, creando radicales libres que dañan el ADN, las proteínas y otros componentes celulares. Esto puede conducir a la enfermedad, e incluso a la muerte. Un peso corporal de 20 gramos se considera tóxico y un kilogramo de hierro es fatal.
• Para hacer chispas, los fuegos artificiales usan hierro. La temperatura del hierro determinará el color de las chispas.
• El hierro arde en una prueba de llama con un color dorado.
• Cuatro alótropos de hierro se conocen como “ferritas”. Estos cuatro alótropos se conocen como ‘ferritas’. Son a–, b–, g– y d– con puntos de transición a 928, 1530 y 770 °C. Aunque las estructuras cristalinas de las ferritas a y b son idénticas, el magnetismo desaparece cuando las formas a se convierten en b.

Referencias:

• https://en.wikipedia.org/wiki/Hierro
• Real Sociedad de Química. (Consultado el 17 de febrero de 2016)
• https://science.sciencemag.org/content/330/6002/359/tab-pdf
• Guía del metalógrafo: Práctica y procedimientos para hierros y aceros
• https://education.jlab.org/itselemental/ele026.html