Hierro
Este artículo se refiere a la plancha, el metal. Para la herramienta llamada plancha, véase planchar.
El hierro es un elemento químico y un metal. Es el segundo metal más común de la Tierra y el más utilizado. Constituye gran parte del núcleo de la Tierra y es el cuarto elemento más común en la corteza terrestre.
Este metal se utiliza mucho porque es fuerte y barato. El hierro es el principal ingrediente utilizado para fabricar acero. El hierro en bruto es magnético (atraído por los imanes), y su compuesto, la magnetita, es permanentemente magnético.
En algunas regiones se utilizó el hierro alrededor del año 1200 a.C. Ese acontecimiento se considera la transición de la edad de bronce a la edad de hierro.
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Propiedades
Propiedades físicas
El hierro es un metal gris y plateado. Es magnético, aunque los distintos alótropos del hierro tienen cualidades magnéticas diferentes. El hierro se encuentra, se extrae y se funde fácilmente, por eso es tan útil. El hierro puro es blando y muy maleable.
Propiedades químicas
El hierro es reactivo. Reacciona con la mayoría de los ácidos, como el ácido sulfúrico. Al reaccionar con el ácido sulfúrico, produce sulfato ferroso. Esta reacción con el ácido sulfúrico se utiliza para limpiar el metal.
El hierro reacciona con el aire y el agua para formar óxido. Cuando el óxido se desprende, queda expuesto más hierro, lo que permite que se oxide más. Finalmente, toda la pieza de hierro se oxida. Otros metales, como el aluminio, no se oxidan. El hierro puede alearse con cromo para obtener acero inoxidable, que no se oxida en la mayoría de las condiciones.
El polvo de hierro puede reaccionar con el azufre para producir sulfuro de hierro (II), un sólido negro y duro. El hierro también reacciona con los halógenos para formar haluros de hierro (III), como el cloruro de hierro (III). El hierro reacciona con los ácidos hidrohalicos para formar haluros de hierro(II) como el cloruro de hierro(II).
Compuestos químicos
El hierro hace compuestos químicos con otros elementos. Normalmente, el otro elemento oxida el hierro. A veces se toman dos electrones y a veces tres. Los compuestos en los que el hierro tiene dos electrones tomados se llaman compuestos ferrosos. Los compuestos en los que el hierro tiene tres electrones tomados se llaman compuestos férricos. Los compuestos ferrosos tienen el hierro en su estado de oxidación +2. Los compuestos férricos tienen el hierro en su estado de oxidación +3. Los compuestos de hierro pueden ser negros, marrones, amarillos, verdes o morados.
Los compuestos ferrosos son agentes reductores débiles. Muchos de ellos son de color verde o azul. El compuesto ferroso más común es el sulfato ferroso.
Los compuestos férricos son agentes oxidantes. Muchos de ellos son de color marrón. El compuesto férrico más común es el óxido férrico, lo mismo que el óxido. Una de las razones por las que el hierro se oxida es porque el óxido férrico es un agente oxidante. Oxida el hierro, oxidándolo incluso bajo la pintura. Por eso, si hay un pequeño arañazo en la pintura, todo puede oxidarse.
Compuestos de hierro (II)
Los compuestos en el estado de oxidación +2 son agentes reductores débiles. Normalmente son de color claro. Reaccionan con el oxígeno del aire. También se conocen como compuestos ferrosos.
- Sulfuro de hierro (II), una sustancia química brillante que reacciona con los ácidos para liberar sulfuro de hidrógeno, que se encuentra en el suelo
- Sulfato de hierro (II), producto químico cristalino de color azul verdoso que se obtiene al hacer reaccionar el ácido sulfúrico con el acero, utilizado para reducir venenos como el cromato en el hormigón
- El cloruro de hierro (II), una sustancia química cristalina de color verde pálido que se obtiene al hacer reaccionar el ácido clorhídrico con el acero
- El hidróxido de hierro (II), un polvo de color verde oscuro que se obtiene al electrolizar agua con un ánodo de hierro, reacciona con el oxígeno y se vuelve marrón
- Óxido de hierro (II), negro, inflamable, raro
Estado de oxidación mixto
Estos compuestos son raros; sólo uno es común. Se encuentran en el suelo.
- El óxido de hierro(II,III), un mineral negro, utilizado como mineral de hierro, contiene hierro en el estado de oxidación +2 y +3.
Compuestos de hierro (III)
Los compuestos en el estado de oxidación +3 suelen ser de color marrón. Son agentes oxidantes. Son corrosivos. También se conocen como compuestos férricos.
- Óxido de hierro (III), óxido, rojo-marrón, se disuelve en ácido
- El cloruro dehierro (III), venenoso y corrosivo, se disuelve en agua para formar una solución ácida de color marrón oscuro. Se fabrica haciendo reaccionar el hierro con ácido clorhídrico y un agente oxidante
- Nitrato de hierro (III), de color púrpura claro, corrosivo, utilizado en el grabado
- Sulfato de hierro (III), raro, de color marrón claro, se disuelve en agua. Se fabrica haciendo reaccionar el hierro con ácido sulfúrico y un agenteoxidante.
Un trozo de hierro
Dónde se encuentra el hierro
Hay mucho hierro en el universo porque es el punto final de las reacciones nucleares en las grandes estrellas. Es el último elemento que se produce antes de que el violento colapso de una supernova disperse el hierro en el espacio.
Este metal es el principal ingrediente del núcleo de la Tierra. Cerca de la superficie se encuentra como compuesto ferroso o férrico. Algunos meteoritos contienen hierro en forma de minerales raros. Normalmente, el hierro se encuentra como mineral de hematita en el suelo, gran parte del cual se produjo en el Gran Evento de Oxigenación. El hierro puede extraerse del mineral en un alto horno. Parte del hierro se encuentra en forma de magnetita.
La carne contiene compuestos de hierro. El hierro es una parte esencial de la hemoglobina de los glóbulos rojos.
Fabricación de hierro
El hierro se fabrica en grandes fábricas llamadas ferrerías mediante la reducción de la hematita con carbón (coque). Esto ocurre en grandes contenedores llamados altos hornos. El alto horno se llena de mineral de hierro, coque y piedra caliza. Se introduce una ráfaga de aire muy caliente que hace arder el coque. El calor extremo hace que el carbón reaccione con el mineral de hierro, quitando el oxígeno de los óxidos de hierro, y produciendo dióxido de carbono. El dióxido de carbono es un gas y sale de la mezcla. Hay algo de arena con el hierro. La piedra caliza, que está hecha de carbonato de calcio, se convierte en óxido de calcio y dióxido de carbono cuando la piedra caliza está muy caliente. El óxido de calcio reacciona con la arena para formar un líquido llamado escoria. La escoria se escurre, dejando sólo el hierro. La reacción deja el hierro líquido puro en el alto horno, donde se le puede dar forma y endurecer tras el enfriamiento. Hoy en día, casi todas las ferrerías forman parte de las acerías, y casi todo el hierro se convierte en acero.
Hay muchas formas de trabajar el hierro. El hierro puede endurecerse calentando un trozo de metal y sumergiéndolo en agua fría. Se puede ablandar calentándolo y dejándolo enfriar lentamente. También se puede estampar con una prensa pesada. Se puede estirar en forma de alambre. Se puede laminar para hacer chapas.
En Estados Unidos, gran parte del hierro se extraía del suelo en Minnesota y se enviaba por barco a Indiana y Michigan, donde se convertía en acero.
Alto horno
Utiliza
Como metal
El hierro se utiliza más que cualquier otro metal. Es fuerte y barato. Se utiliza para hacer edificios, puentes, clavos, tornillos, tuberías, vigas y torres.
El hierro no es muy reactivo, por lo que es fácil y barato de extraer de los minerales. Una vez convertido en acero, es muy resistente y se utiliza para reforzar el hormigón.
Hay diferentes tipos de hierro. El hierro fundido es el que se fabrica de la forma descrita en el artículo. Es duro y quebradizo. Se utiliza para hacer cosas como tapas de alcantarillado, tapas de alcantarilla y bloques de motor (la parte principal de un motor).
El acero es la forma más común de hierro. Los aceros se presentan en varias formas. El acero dulce es un acero con un bajo porcentaje de carbono. Es blando y se dobla fácilmente, pero no se agrieta con facilidad. Se utiliza para clavos y alambres. El aceroal carbono es más duro pero más frágil. Se utiliza en herramientas.
Hay otros tipos de acero. El acero inoxidable, por su contenido en cromo, es resistente a la oxidación, y las aleaciones de níquel-hierro pueden mantenerse fuertes a altas temperaturas. Otros aceros pueden ser muy duros, según las aleaciones que se les añadan.
El hierro forjado se moldea fácilmente y se utiliza para hacer vallas y cadenas.
El hierro muy puro es blando y puede oxidarse fácilmente. También es bastante reactivo.
Como compuestos
Los compuestos de hierro se utilizan para varias cosas. El cloruro de hierro (II) se utiliza para limpiar el agua. También se utiliza el cloruro de hierro (III). El sulfato de hierro (II) se utiliza para reducir los cromatos en el cemento. Algunos compuestos de hierro se utilizan en las vitaminas.
Un puente de hierro
Nutrición
La carencia de hierro es la deficiencia nutricional más común en el mundo.
Nuestro cuerpo necesita el hierro para ayudar a que el oxígeno llegue a los músculos, porque está en el corazón de algunas macromoléculas esenciales de nuestro cuerpo, como la hemoglobina, que hacen que funcione mejor. Muchos cereales tienen algo de hierro añadido (el elemento metálico hierro). Se añade a los cereales en forma de pequeñas limaduras de metal. A veces incluso es posible ver las limaduras si se coge un imán extremadamente fuerte y se introduce en la caja. El imán atraerá estos trozos de hierro. Comer estas pequeñas virutas de metal no es perjudicial para nuestro organismo.
El hierro está más disponible para el organismo cuando se añade a los aminoácidos: el hierro en esta forma es de diez a quince veces más digerible que como elemento. El hierro también se encuentra en la carne, por ejemplo en el bistec. El hierro que aportan los suplementos dietéticos está en forma de sustancia química, como el sulfato de hierro (II), que es barato y se absorbe bien. El cuerpo no absorbe más hierro del que necesita, y normalmente necesita muy poco. El hierro de los glóbulos rojos se recicla mediante un sistema que descompone las células viejas. La pérdida de sangre por una lesión o una infección parasitaria puede ser más grave.
Toxicidad
El hierro es tóxico cuando se toman grandes cantidades en el organismo. Cuando se toman demasiadas pastillas de hierro, las personas (especialmente los niños) enferman. Además, existe un trastorno genético que perjudica la regulación de los niveles de hierro en el organismo.
Hay productos químicos que se unen al hierro y que los médicos pueden recetar.
Páginas relacionadas
- Alótropos del hierro
- Compuestos de hierro
- Edad de Hierro
Preguntas y respuestas
P: ¿De qué trata este artículo?
R: Este artículo trata sobre el hierro, el metal.
P: ¿Qué es el hierro?
R: El hierro es un elemento químico y un metal.
P: ¿Por qué se utiliza tanto el hierro?
R: El hierro se utiliza mucho porque es fuerte y barato.
P: ¿Cuál es el principal ingrediente utilizado para fabricar acero?
R: El principal ingrediente utilizado para fabricar acero es el hierro.
P: ¿El hierro en bruto es magnético?
R: Sí, el hierro en bruto es magnético y lo atraen los imanes.
P: ¿Qué es la magnetita?
R: La magnetita es un compuesto de hierro permanentemente magnético.
P: ¿Cuándo se utilizó el hierro por primera vez?
R: El hierro se utilizó por primera vez alrededor del año 1200 a.C., lo que se considera la transición de la edad de bronce a la edad de hierro.
