Quanti elettroni di valenza ha il ferro?

Il ferro è il 26° elemento della tavola periodica. L’elemento del gruppo 8, il ferro, ha il simbolo ‘Fe. Il ferro è un elemento di transito. Il ferro è un elemento di transizione. Pertanto, la valenza degli elettroni del ferro può essere determinata in diversi modi. Questo articolo spiega in dettaglio i valori del ferro (Fe). 

Il metallo più usato ed economico che viene utilizzato dalla civiltà umana molto più tardi del rame , dell’argento e dell’oro. Nell’apprendimento della chimica, l’elemento chimico ferro è incluso nella famiglia dei metalli di transizione a causa della presenza di orbitali d non completamente riempiti nel loro stato atomico o ionico. Il nome deriva dall’inglese antico mentre il simbolo del ferro deriva dalla parola latina Ferrum.

Storia e proprietà del ferro

Secondo Jefferson Lab, gli archeologi ritengono che gli esseri umani abbiano usato il ferro per oltre 5.000 anni. Si scopre che il ferro più antico conosciuto dall’umanità è caduto letteralmente dal cielo. I ricercatori hanno esaminato antiche perle di ferro egiziane risalenti al 3200 a.C. in uno studio pubblicato dal Journal of Archeological Science nel 2013. Secondo i ricercatori, erano fatte di meteoriti di ferro. Secondo il Los Alamos National Laboratory, il ferro è menzionato più volte nell’Antico Testamento della Bibbia.

Il ferro si trova principalmente nei minerali ematite, magnetite e altri materiali ricchi di ferro. Jefferson Lab afferma che il ferro può essere trovato anche in quantità minori da minerali come ematite e magnetite. Secondo il Los Alamos National Laboratory, il ferro può essere trovato in quattro diversi tipi allotropici. Ciò significa che può avere quattro diverse forme strutturali in cui gli atomi si legano in vari modelli. Queste forme sono conosciute come ferriti. Includono alfa, beta, gamma e omega.

Il ferro è un nutriente essenziale nella nostra dieta. Anemia e affaticamento possono essere causati da carenza di ferro. Questo è il problema nutrizionale più comune. Secondo i Centers for Disease Control and Prevention, può anche influenzare la memoria e altre funzioni mentali negli adolescenti. Il CDC avverte che la carenza di ferro durante la gravidanza può aumentare il rischio di avere bambini piccoli o prematuri.

Posto del ferro (Fe) nella tavola periodica

Ruolo biologico

Il ferro è essenziale per tutte le forme di vita e non è tossico. Circa 4 grammi di ferro si trovano nella persona media. Questo ferro si trova in grandi quantità nell’emoglobina nel sangue. L’emoglobina trasporta l’ossigeno dai polmoni alle cellule. Questo ossigeno è essenziale per la respirazione dei tessuti.

Ogni giorno, una persona media ha bisogno di 10-18 mg di ferro. L’anemia può svilupparsi se non c’è abbastanza ferro. Il ferro si trova in alimenti come fegato, reni, melassa e lievito di birra.

Abbondanza naturale

Il ferro è il quarto elemento nella crosta terrestre come l’elemento più abbondante per massa. Si ritiene che il ferro con nichel e zolfo costituisca il nucleo della Terra.

L’ematite è il minerale più ricco di ferro. Tuttavia, il ferro si trova anche nella magnetite e nella taconite.

Il ferro viene solitamente prodotto commercialmente in un altoforno. Ciò comporta il riscaldamento dell’ematite (o magnetite) con carbonio (carbonato) e calcare (carbonato di calcio). Questo produce ghisa che è una miscela di ematite o magnetite con coke (carbonato) e calcare (carbonato di calcio). Può essere usato per fare l’acciaio. Ogni anno nel mondo vengono prodotte circa 1,3 miliardi di tonnellate di acciaio grezzo.

Effetti ambientali del ferro

Pentaidrato, ferro (III)-Oarsenite, pentaidrato può essere pericoloso per l’ambiente. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alle piante, all’acqua e all’aria. Poiché la sostanza chimica persiste nell’ambiente, è meglio non lasciarla entrare nell’ambiente.

Ferro nel corpo: funzione

È un elemento chimico essenziale non tossico per tutte le forme di vita (piante e animali). Gli ioni di ferro si trovano nell’emoglobina, che trasporta l’ossigeno dai polmoni alle cellule per la respirazione.

Dove si trova il ferro?

Il ferro è il secondo dopo l’alluminio. È anche il quarto elemento chimico più comune dopo l’ossigeno e il silicio. L’unico metallo libero nella crosta terrestre è il ferro terrestre che si trova nelle rocce basaltiche della Groenlandia. Gli Stati Uniti (Missouri) ospitano sedimenti carboniosi. Il ferro metallico costituisce circa lo 0,5% del suolo lunare. Ciò significa che c’è molto Fe sulla superficie lunare.

Quali sono gli elettroni di valenza del ferro

Il ferro è il primo elemento del gruppo 8 ed è anche chiamato elemento del blocco d. Gli elementi che si trovano nei gruppi 3-12 possono essere chiamati elementi di transizione. Il numero di elettroni rimasti nell’ultima orbita dell’orbita è l’elettrone di valenza. Tuttavia, nel caso di elementi di transizione, gli elettroni di valenza sono ancora nel guscio interno (orbita). La configurazione dell’atomo del ferro indica che gli ultimi elettroni si trovano nell’orbitale d.

Le proprietà dell’elemento sono determinate dagli elettroni di valenza. Questi elettroni svolgono anche un ruolo nella formazione di legami. Gli elettroni dell’orbitale d sono coinvolti nei legami di formazione. Gli elettroni dell’orbitale d vengono utilizzati per calcolare gli ultimi elettroni del guscio per determinare la valenza di un elettrone di transizione.

Quanti protoni ed elettroni possiede un atomo di ferro?

Il nucleo si trova al centro di un atomo. Nel nucleo ci sono protoni e neutroni. 26 è il numero atomico del ferro. Il numero di protoni in un dato atomo è noto come numero atomico. Ciò significa che il ferro ha 26 protoni. Un guscio circolare si trova all’esterno del nucleo e contiene elettroni uguali ai protoni. Un atomo di ferro contiene 26 elettroni.

Il numero di atomi e la massa atomica di un elemento determina quanti neutroni contiene. Il numero di neutroni n = Numero di massa atomica (A)-Numero atomico (Z)

Sappiamo che il numero atomico del ferro è 26 e la massa atomica del ferro è 56 (55,84u). Neutrone (n) = 56 – 26 = 30. Di conseguenza, ci sono 30 neutroni nel ferro (Fe).

La valenza è la capacità di un atomo di un elemento chimico di formare un certo numero di legami chimici con altri atomi. Prende valori da 1 a 8 e non può essere uguale a 0. È determinato dal numero di elettroni di un atomo spesi per formare legami chimici con un altro atomo. La valenza è un valore reale. I valori numerici di valenza sono indicati con numeri romani (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Come faccio a calcolare il numero di elettroni di valenza all’interno di un atomo di ferro

Seguendo alcuni passaggi, è possibile determinare la valenza degli elettroni. Uno di questi passaggi è la configurazione elettronica. Senza la configurazione elettronica, è impossibile determinare l’elettrone di valenza. Conoscendo correttamente la configurazione elettronica, è semplice determinare il valore degli elettroni per tutti gli elementi.

Il modello atomico di Bohr non è in grado di identificare gli elettroni di valenza negli elementi di transizione. Poiché gli elettroni di valenza dell’elemento di transizione si trovano nel guscio interno, è tuttavia possibile determinare l’elemento di valenza di un elemento di transizione utilizzando il principio di Aufbau. Questo è il modo in cui possiamo determinare l’elettrone di valenza Fe.

Come determinare il conteggio totale degli elettroni nel ferro

Per prima cosa dobbiamo determinare il numero di elettroni all’interno dell’atomo di ferro. Il numero di protoni presenti nel ferro è necessario per calcolare il numero di elettroni. Per conoscere il numero di protoni nel ferro, devi anche conoscere il suo numero atomico.

La tavola periodica può essere utilizzata per calcolare i numeri atomici. È essenziale determinare il numero atomico per gli elementi di ferro utilizzando la tavola periodica. Il numero di protoni in un atomo è il numero atomico. Inoltre, al di fuori del nucleo si possono trovare elettroni uguali ai protoni.

Possiamo quindi concludere che ci sono elettroni uguali o maggiori dei numeri atomici nell’atomo di ferro. Possiamo vedere dalla tavola periodica che l’atomo di ferro ha un conteggio atomico di 26. L’atomo di ferro contiene 26 elettroni.

I termini ” grado di ossidazione ” e ” valenza ” potrebbero non essere gli stessi, ma sono numericamente quasi identici. La carica condizionale dell’atomo di un atomo è chiamata stato di ossidazione. Può essere positivo o negativo. La valenza si riferisce alla capacità di un atomo di formare legami. Non può avere un valore negativo.

È necessario eseguire la configurazione elettronica del ferro

Il passaggio 2 è fondamentale. La disposizione degli elettroni del ferro è cruciale in questo passaggio. La configurazione elettronica mostra che il primo guscio del ferro contiene due elettroni. Il secondo guscio di ferro ha otto elettroni. Il terzo guscio di ferro ha quattordici elettroni. Il quarto guscio di ferro ha solo due elettroni. Pertanto, la configurazione elettronica del ferro sarebbe 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ⁶  4s ² .

Calcola gli elettroni totali determinando il guscio di valenza

Il terzo passaggio prevede la diagnosi del guscio di valenza. Il guscio di valenza è il guscio che segue la configurazione elettronica. Il numero di elettroni contenuti nel totale di un guscio di valenza è chiamato elettroni di valenza. Tuttavia, l’orbita interna ospita gli elementi di valenza degli elementi di transizione.

Per determinare la valenza dell’elemento di transizione, devi sommare gli elettroni totali nell’orbitale d a quelli nell’ultima orbita. La configurazione elettronica mostra che i gusci di ferro hanno due elettroni mentre l’orbitale d ha sei elettroni. Pertanto, nel ferro si trovano otto elettroni di valenza.

1.  La valenza è una caratteristica numerica della capacità degli atomi di un dato elemento di legarsi con altri atomi.
2. La valenza dell’idrogeno è costante e uguale a uno.
3. Anche la valenza dell’ossigeno è costante e uguale a due.
4. La valenza della maggior parte degli altri elementi non è costante. Può essere determinato dalle formule dei loro composti binari con idrogeno o ossigeno.

Qual è la valenza del ferro?

La valenza è la capacità dell’atomo di un elemento di legarsi con un altro atomo nella formazione di una struttura molecolare. Ci sono diverse regole per aiutarti a determinare la valenza. La valenza è la somma di tutti gli elettroni che si trovano in stati spaiati nel guscio dopo che una configurazione elettronica è stata completata.

Gli stati di ossidazione del ferro includono +2 e +3. Sono stati utilizzati gli stati di ossidazione del ferro (II), dell’ossido ferroso (FeO), del ferro +2 e +3. Questo composto contiene una valenza di ferro del 2,5%. Tuttavia, il ferro +3 è stato utilizzato per produrre ossido di ferro (III) e ossido ferrico (FeO ₃ ). In questo composto, la valenza del ferro è 3. La formazione del legame è ciò che determina la valenza di questo composto e i suoi stati di ossidazione.

Quanti elementi di valenza ha lo ione ferro (Fe ²⁺ , Fe ³⁺ )?

Durante la formazione del legame, gli elementi con 1 o 2 elettroni nel guscio donano i loro elettroni al guscio che li contiene. I cationi sono elementi che donano elettroni per formare legami. Ci sono due tipi se gli ioni di ferro. Gli ioni Fe ²⁺ e Fe ³⁺ sono i due tipi di atomi di ferro. Due elettroni vengono donati dall’atomo di ferro in un orbitale 4s per formare uno ione ferro (Fe ²⁺ ).

Ecco la configurazione elettronica dello ione ferro (Fe ^{2+ ): 1s 2}  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ⁶ .  Questa configurazione elettronica mostra che il ferro (Fe ²⁺ ), ha tre gusci e un guscio con quattordici elettroni. Lo ione ferro (Fe ²⁺ ) ha 14 elettroni di valenza. L’atomo di ferro dona anche elettroni nell’orbitale 4s ed elettroni nell’orbitale 3d per convertire il ferro (Fe ³⁺ ).

La configurazione elettronica di lepre, ione ferro (Fe ^{3+ ) è 1s 2}  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ⁵ . Questa configurazione elettronica mostra che lo ione ferro (Fe ³⁺ ) ha tre gusci e l’ultimo guscio ha tredici elettroni. In questo caso, gli elettroni di valenza dello ione ferro (Fe ³⁺ ) sono tredici.

Fatti di ferro

• Il ferro è il quarto elemento più comune all’interno della crosta terrestre. Si pensa che il ferro costituisca il nucleo della Terra.
• Il ferro è vitale per lo sviluppo del cervello. La carenza di ferro può portare a una diminuzione della capacità di apprendimento dei bambini.
• Il ferro puro è chimicamente reattivo e può corrodersi rapidamente, soprattutto se esposto ad aria umida o ad alte temperature.
• L’ematite è il minerale di ferro più comunemente trovato (per lo più Fe ₂ O ₃ ). Il ferro si trova anche nella magnetite e nella taconite (una pietra sedimentaria contenente più del 15% di ferro e quarzo).
• I livelli di ferro sono stati rilevati in molti meteoriti.
• Il ferro può essere trovato nel sole così come in altre stelle.
• Cina, Russia e Ucraina sono i primi tre paesi minatori di ferro. La produzione di ferro è dominata da Brasile, Australia e Cina.
• Troppo ferro può essere molto tossico. Il ferro è essenziale per la nostra salute. Il sangue contiene ferro libero, che reagisce con i perossidi, creando radicali liberi che danneggiano il DNA, le proteine ​​e altri componenti cellulari. Questo può portare a malattie e persino alla morte. Un peso corporeo di 20 grammi è considerato tossico e un chilogrammo di ferro è fatale.
• Per fare scintille, i fuochi d’artificio usano il ferro. La temperatura del ferro determinerà il colore delle scintille.
• Il ferro brucia in una prova di fiamma con un colore dorato.
• Quattro allotropi di ferro sono conosciuti come “ferriti”. Questi quattro allotropi sono indicati come “ferriti”. Sono a–, b–, g– e d– con punti di transizione a 928, 1530 e 770 gradi C. Sebbene le strutture cristalline delle ferriti a e b siano identiche, il magnetismo scompare quando le forme a diventano la forma b.

Riferimenti:

• https://en.wikipedia.org/wiki/Iron
• Società Reale di Chimica. (Accesso 17 febbraio 2016)
• https://science.sciencemag.org/content/330/6002/359/tab-pdf
• Guida del metallografo: pratica e procedure per ferri e acciai
• https://education.jlab.org/itselemental/ele026.html