EL Hierro (Fe)

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PROFESOR: RAFAEL PANTOJA ESQUIVEL ALUMNA : CHESSYRA TICONA HUAROCO

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El hierro es un elemento químico de número atómico 26situado en el grupo 8, periodo 4 de la tabla periódica de loselementos. Su símbolo es Fe (del latin ferrum) y tiene unamasa atómica de 55,6 u. Este metal de transición es el cuartoelemento más abundante en la corteza terrestre,representando un 5%. Es un metal maleable, de color grisplateado y presenta propiedades magnéticas; esferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica.

Es uno de los elementos más importantes del Universo, y elnúcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro yníquel, generando al moverse un campo magnético. Ha sidohistóricamente muy importante, y un período de la historiarecibe el nombre de Edad de Hierro.

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En el segundo y tercer milenio, antes de Cristo, van apareciendo cada vez

más objetos de hierro (que se distingue del hierro procedente de meteoritos

por la ausencia de níquel), en Mesopotamia, Anatolia y Egipto. Sin embargo,

su uso parece ser ceremonial, siendo un metal muy caro, más que el oro.

Algunas fuentes sugieren que tal vez se obtuviera como subproducto de la

obtención de cobre.

Hacia finales del siglo XVIII y comienzos del XIX se comenzó a emplear

ampliamente el hierro como elemento estructural (en puentes, edificios, etc.).

Entre 1776 a 1779 se construye el primer puente de fundición de hierro,

construido por John Wilkinson y Abraham Darby. En Inglaterra se emplea

por primera vez en la construcción de edificios, por Mathew Boulton y

James Watt, a principios del siglo XIX. También son conocidas otras obras

de ese siglo, por ejemplo el Palacio de Cristal construido para la Exposición

Universal de 1851 en Londres, del arquitecto Joseph Paxton, que tiene un

armazón de hierro, o la Torre Eiffel, en París, construida en 1889 para la

Exposición Universal, en donde se utilizaron miles de toneladas de hierro.

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Es un metal maleable, de color gris plateado.

Presenta propiedades magnéticas.

Es ferromagnético a temperatura ambiente y presión

atmosférica.

Es extremadamente duro y denso.

Elemento más pesado que se produce exotérmicamente por

fusión.

Y más ligero que se produce a través de una fisión.

Es el principal metal que compone el núcleo de la Tierra hasta

con un 70%

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Hierro-α: estable hasta los 911 °C. El sistema cristalino es una

red cúbica centrada en el cuerpo (bcc).

Hierro-γ: 911 °C - 1392 °C; presenta una red cúbica centrada

en las caras (fcc).

Hierro-δ: 1392 °C - 1539 °C; vuelve a presentar una red cúbica

centrada en el cuerpo.

Hierro-ε: Puede estabilizarse a altas presiones, presenta

estructura hexagonal compacta (hcp).

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NOMBRE, SÍMBOLO, NÚMERO Hierro, Fe, 26

SERIE QUÍMICA Metales de transición

GRUPO, PERÍODO, BLOQUE 8, 4, d

MASA ATÓMICA 55,845 u

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA [Ar]3d64s2

DUREZA MOHS 4,0

ELECTRONES POR NIVEL 2, 8, 14, 2

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RADIO MEDIO 140 pm

ELECTRONEGATIVIDAD 1,83 (Pauling)

RADIO ATÓMICO (CALC) 155.8 pm (Radio de Bohr)

RADIO COVALENTE 126 pm

RADIO DE VAN DER WAALS Sin datos pm

ESTADO(S) DE OXIDACIÓN 2, 3

ÓXIDO Anfótero

1.ª ENERGÍA DE IONIZACIÓN 762,5 kJ/mol

2.ª ENERGÍA DE IONIZACIÓN 1561,9 kJ/mol

3.ª ENERGÍA DE IONIZACIÓN 2957 kJ/mol

4.ª ENERGÍA DE IONIZACIÓN 5290 kJ/mol

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ESTADO ORDINARIO sólido (ferromagnético)

DENSIDAD 7874 kg/m3, 7,87 g/cm3 kg/m3

PUNTO DE FUSIÓN 1808 k (1535 °c)

PUNTO DE EBULLICIÓN 3023 k (2750 °c)

ENTALPÍA DE VAPORIZACIÓN 349,6 kj/mol

ENTALPÍA DE FUSIÓN 13,8 kj/mol

PRESIÓN DE VAPOR 7,05 Pa a 1808 k

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ARTÍCULO PRINCIPAL:

ISÓTOPOS DEL

HIERRO

iso AN Periodo MDEd

PDMeV

54Fe 5,845% Estable con 28 neutrones

55Fe Sintético 2,73 a Ε 0,23155Mn

56Fe 91,72% Estable con 30 neutrones

57Fe 2,119% Estable con 31 neutrones

58Fe 0,282% Estable con 32 neutrones

59Fe Sintético 44,503 d β 1,565 59Co

60Fe Sintético 1,5·106 a β- 3,978 60Co

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La hematites (Fe2O3): Puede volverse magnético al calentarse. El color rojo y elhecho de que manche es característico. Su raya roja, independiente de la formaen la que se presenta.

La magnetita (Fe3O4): Se presenta en masas granuladas, granos sueltos oarenas de color pardo oscuro. También puede estar en forma de cristalesoctaédricos.

La limonita (FeO (OH)):común en zonas oxidadas con depósitos conminerales de hierro. Se origina por la descomposición de muchos minerales dehierro, especialmente la pirita.

La siderita (FeCO3): mineral pesado, tiene una composición de carbonato dehierro y un ordenamiento interno trigonal

La pirita (FeS2): conocida como "el oro de los tontos« llamada así por suincreíble parecido con el oro..

La ilmenita (FeTiO3): mineral ortomagmático en casi todas las rocas eruptivascomo mineral accesorio. En rocas eruptivas básicas. Pegmatitas asociadas agabros. Sedimentario en placeres. En drusas alpinas.

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El hierro es obtenido en el alto horno mediante la conversión de losminerales en hierro líquido, a través de su reducción con coque; seseparan con piedra caliza, los componentes indeseables, comofósforo, azufre, y manganeso.

Los gases de los altos hornos son fuentes importantes de partículas ycontienen monóxido de carbono. La escoria del alto horno esformada al reaccionar la piedra caliza con los otros componentes ylos silicatos que contienen los minerales.

Se enfría la escoria en agua, y esto puede producir monóxido decarbono y sulfuro de hidrógeno. Los desechos líquidos de laproducción de hierro se originan en el lavado de gases de escape yenfriamiento de la escoria. A menudo, estas aguas servidas poseenaltas concentraciones de sólidos suspendidos y pueden contener unaamplia gama de compuestos orgánicos (fenoles y cresoles),amoníaco, compuestos de arsénico y sulfuros.

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Los gases sufren una serie de reacciones; el carbono puede

reaccionar con el oxígeno para formar dióxido de carbono:

C + O2 → CO2

A su vez el dióxido de carbono puede reducirse para dar

monóxido de carbono:

CO2 + C → 2CO

Aunque también se puede dar el proceso contrario al oxidarse el

monóxido con oxígeno para volver a dar dióxido de carbono:

2CO + O2 → 2CO2

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En primer lugar los óxidos de hierro pueden reducirse, parcial o

totalmente, con el monóxido de carbono, CO; por ejemplo:

Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 FeO + CO → Fe + CO2

Después, conforme se baja en el horno y la temperatura aumenta,

reaccionan con el coque (carbono en su mayor parte), reduciéndose

los óxidos. Por ejemplo:

Fe3O4 + C → 3FeO + CO

El carbonato de calcio (caliza) se descompone:

CaCO3 → CaO + CO2

Y el dióxido de carbono es reducido con el coque a monóxido de

carbono como se ha visto antes.

Más abajo se producen procesos de carburación:

3Fe + 2CO → Fe3C + CO2

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Finalmente se produce la

combustión y desulfuración

(eliminación de azufre)

mediante la entrada de aire.

Y por último se separan dos

fracciones: la escoria y el

arrabio: hierro fundido, que

es la materia prima que luego

se emplea en la industria.

El arrabio suele contener

bastantes impurezas no

deseables, y es necesario

someterlo a un proceso de

afino en hornos llamados

convertidores.

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Aunque solo existe en pequeñas cantidades en los seres vivos,

el hierro ha asumido un papel vital en el crecimiento y en la

supervivencia de los mismos y es necesario no sólo para lograr

una adecuada oxigenación tisular sino también para el

metabolismo de la mayor parte de las células.

En la actualidad con un incremento en el oxígeno atmosférico

el hierro se encuentra en el medio ambiente casi

exclusivamente en forma oxidada (ó ferrica Fe3+) y en esta

forma es poco utilizable.

En los adultos sanos el hierro corporal total es de unos 2 a 4

gramos ( 2,5 gramos en 71 kg de peso en la mujer ó 35 mg/kg)

(a 4 gramos en 80kg o 50 mg/kg en los varones).

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70%

hie

rro

fu

nci

on

al

ERITROCITO 65 %

TISULARMIOGLOBINAS

(4%)

ENZIMAS

ESTAS SON ENZIMAS ESENCIALES PARA LA FUNCIÓN DE LAS MITOCONDRIAS Y QUE CONTROLAN LA OXIDACIÓN INTRACELULAR (CITOCROMOS, OXIDASAS DEL CITROCROMO, CATALASAS, PEROXIDASAS).TRANSFERRINA (0,1%), LA CUAL SE ENCUENTRA NORMALMENTE SATURADA EN 1/3 CON HIERRO.

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Como hemoglobina y

mioglobina, presente

principalmente en la carne y

derivados

Se encuentra afectada por una

gran cantidad de factores

dietéticos y de secreción

gastrointestinal.

EL HIERRO DEL HEM ES BIEN ABSORBIDO, PERO EL HIERRO NO HEM SE ABSORBE EN GENERAL MUY POBREMENTE Y ESTE ÚLTIMO, ES EL HIERRO QUE PREDOMINA EN LA DIETA DE GRAN CANTIDAD DE GENTE EN EL MUNDO

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La siderosis es el depósito de hierro en los tejidos. El hierro en

exceso es tóxico. El hierro reacciona con peróxido y produce

radicales libres; la reacción más importante es:

Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH- + OH•

Cuando el hierro se encuentra dentro de unos niveles normales, los

mecanismos antioxidantes del organismo pueden controlar este

proceso.

La dosis letal de hierro en un niño de 2 años es de unos 3.1 g

puede provocar un envenenamiento importante. El hierro en

exceso se acumula en el hígado y provoca daños en este órgano.

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La inhalación crónica de concentraciones excesivas de vapores o polvos de

óxido de hierro puede resultar en el desarrollo de una neumoconiosis

benigna, llamada sideriosis, que es observable como un cambio en los

rayos X. Ningún daño físico de la función pulmonar se ha asociado con la

siderosis. La inhalación de concentraciones excesivas de óxido de hierro

puede incrementar el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón en

trabajadores expuestos a carcinógenos pulmonares. LD50 (oral, rata) =30

gm/kg. (LD50: Dosis Letal 50.

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El hierro (III)-O-arsenito,

pentahidratado puede ser peligroso

para:

Se recomienda

encarecidamente que no

se permita que el producto

entre en el medio

ambiente porque persiste

en éste. El hierro como se

ve en las reacciones se

asocia al oxígeno con

facilidad lo que puede

resultar en que en medio

acuoso produzca su

carencia y como resultado

la asfixia de peces, plantas

y organismos marinos.

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FRUTAS Y VERDURAS

• OREJONES

• COCO RALLADO

PESCADOS

• ALMEJAS

• MEJILLONES

HUEVOS

• YEMA

• HVO. DE CODORNIZ

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Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) la deficiencia

de hierro se considera el primer desorden nutricional en el mundo.

Aproximadamente el 80 % de la población tendría deficiencia de

hierro mientras que el 30 % padecería de anemia por deficiencia

de hierro. El desarrollo de la deficiencia de hierro es gradual y el

comienzo, se da con un balance negativo de hierro es decir,

cuando la ingesta de hierro de la dieta no satisface las necesidades

diarias; entonces se produce una disminución en el depósito de

hierro del organismo pero los niveles de hemoglobina permanecen

normales. Por otro lado la anemia por deficiencia de de hierro

(anemia ferropénica) es un estadio avanzado en la disminución del

hierro; aquí los niveles de hemoglobina se encuentran por debajo

de lo normal.

Page 24: EL Hierro (Fe)

SUSCEPTIBILIDAD

TAQUICARDIA

MAREO

DEBILIDAD MUSCULAR

PARTOS PREMATUROS

BAJO RENDIMIENTO

FATIGA

Page 25: EL Hierro (Fe)

o http://es.wikipedia.org/wiki/Hierro

o http://www.botanical-online.com/alimentosricosenhierro.htm

o http://www.monografias.com/trabajos77/hierro/hierro2.shtml

Page 27: EL Hierro (Fe)

SI NO ERES PARTE DE LA SOLUCIÓN. ENTONCES

ERES PARTE DEL PRECIPITADO…