{"id":112719,"date":"2021-08-24T05:12:02","date_gmt":"2021-08-24T04:12:02","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/hierro-protones-neutrones-electrones-configuracion-electronica\/"},"modified":"2021-09-03T07:14:04","modified_gmt":"2021-09-03T06:14:04","slug":"hierro-protones-neutrones-electrones-configuracion-electronica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/es\/hierro-protones-neutrones-electrones-configuracion-electronica\/","title":{"rendered":"Hierro – Protones – Neutrones – Electrones – Configuraci\u00f3n electr\u00f3nica"},"content":{"rendered":"

\"Configuraci\u00f3n<\/a><\/p>\n

<\/div>\n<\/i> <\/span><\/a>\n

El hierro es un metal de la primera serie de transici\u00f3n.\u00a0Es en masa el elemento m\u00e1s com\u00fan en la Tierra, formando gran parte del n\u00facleo externo e interno de la Tierra.<\/p>\n

El hierro se utiliza en numerosos sectores como la electr\u00f3nica, la fabricaci\u00f3n, la automoci\u00f3n y la construcci\u00f3n y edificaci\u00f3n.\u00a0El hierro es el m\u00e1s utilizado de todos los metales y representa m\u00e1s del 90% de la producci\u00f3n mundial de metales.<\/p>\n

Las principales zonas mineras de hierro son China, Australia, Brasil, Rusia y Ucrania.\u00a0La producci\u00f3n anual de mineral de hierro del mundo es de aproximadamente 1600 millones de toneladas.<\/p>\n

<\/div>\n<\/i> <\/span><\/a>\n

Protones y neutrones en Hierro<\/h2>\n

\"N\u00famero<\/a>El hierro<\/strong>\u00a0\u00a0es un elemento qu\u00edmico con n\u00famero at\u00f3mico\u00a0\u00a026, lo<\/strong>\u00a0que significa que hay 26 protones en su n\u00facleo.\u00a0N\u00famero total de protones en el n\u00facleo se llama el\u00a0\u00a0n\u00famero at\u00f3mico<\/strong>\u00a0\u00a0del \u00e1tomo y se le da el\u00a0\u00a0s\u00edmbolo Z<\/strong>\u00a0.\u00a0La carga el\u00e9ctrica total del n\u00facleo es, por tanto, + Ze, donde e (carga elemental) es igual a\u00a0\u00a01,602 x 10-19<\/sup>\u00a0\u00a0culombios<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

El n\u00famero total de\u00a0\u00a0neutrones<\/a>\u00a0\u00a0en el n\u00facleo de un \u00e1tomo se llama el\u00a0\u00a0n\u00famero de neutrones<\/strong>\u00a0\u00a0del \u00e1tomo y se le da el\u00a0\u00a0s\u00edmbolo N<\/strong>\u00a0.\u00a0N\u00famero de neutrones m\u00e1s el n\u00famero at\u00f3mico es igual al n\u00famero de masa at\u00f3mica:\u00a0\u00a0N + Z = A<\/strong>\u00a0.\u00a0La diferencia entre el n\u00famero de neutrones y el n\u00famero at\u00f3mico se conoce como\u00a0\u00a0exceso de neutrones<\/strong>\u00a0: D = N – Z = A – 2Z.<\/p>\n

Para los elementos estables, suele haber una variedad de is\u00f3topos estables.\u00a0Los is\u00f3topos<\/strong>\u00a0son nucleidos que tienen el mismo n\u00famero at\u00f3mico y, por lo tanto, son el mismo elemento, pero difieren en el n\u00famero de neutrones.\u00a0Los n\u00fameros de masa de is\u00f3topos t\u00edpicos de\u00a0hierro<\/strong>\u00a0\u00a0son\u00a0\u00a056;\u00a057;\u00a058.\u00a0<\/strong><\/p>\n

Is\u00f3topos principales del Hierro<\/h3>\n

El hierro tiene cuatro is\u00f3topos estables: 54<\/sup>Fe (5,85% del hierro natural), 56<\/sup>Fe (91,75%), 57<\/sup>Fe (2,12%) y 58<\/sup>Fe (0,28%). Tambi\u00e9n se han creado 20-30 is\u00f3topos artificiales.<\/p>\n

El hierro 54 est\u00e1 compuesto por 26 protones, 28 neutrones y 26 electrones.<\/p>\n

El hierro-56 est\u00e1 compuesto por 26 protones, 30 neutrones y 26 electrones.<\/p>\n

El hierro-57 est\u00e1 compuesto por 26 protones, 31 neutrones y 26 electrones.<\/p>\n

El hierro-58 est\u00e1 compuesto por 26 protones, 32 neutrones y 26 electrones.<\/p>\n

El hierro-56 es el n\u00facleo m\u00e1s estable.\u00a0Se une de manera m\u00e1s eficiente y tiene la masa promedio m\u00e1s baja por nucle\u00f3n (930,412 MeV \/ c\u00a02<\/sup>\u00a0).\u00a0El n\u00edquel-62, el hierro-58 y el hierro-56 son los n\u00facleos m\u00e1s unidos.\u00a0Se necesita m\u00e1s energ\u00eda por nucle\u00f3n para separar completamente uno de estos n\u00facleos que cualquier otro n\u00facleo.<\/p>\n

<\/div>\n
\n
\n
\n

Is\u00f3topos estables<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Is\u00f3topo<\/strong><\/a><\/td>\nAbundancia<\/strong><\/td>\nN\u00famero de neutrones<\/strong><\/a><\/td>\n<\/tr>\n
54<\/sup>Fe<\/strong><\/td>\n5,85%<\/td>\n28<\/td>\n<\/tr>\n
56<\/sup>Fe<\/strong><\/td>\n91,75%<\/td>\n30<\/td>\n<\/tr>\n
57<\/sup>Fe<\/strong><\/td>\n2,12%<\/td>\n31<\/td>\n<\/tr>\n
58<\/sup>Fe<\/strong><\/td>\n0,28%<\/td>\n32<\/td>\n<\/tr>\n
<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n
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Is\u00f3topos inestables t\u00edpicos<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n
Is\u00f3topo<\/strong><\/a><\/td>\nMedia vida<\/strong><\/a><\/td>\nModo de decaimiento<\/strong><\/a><\/td>\nProducto<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
55<\/sup>Fe<\/strong><\/td>\n2,74 (11) a<\/td>\ncaptura de electrones<\/a><\/td>\n55<\/sup>Mn<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
60<\/sup>Fe<\/strong><\/td>\n2,6\u00d7106<\/sup>\u00a0a<\/td>\ndesintegraci\u00f3n beta<\/a><\/td>\n60<\/sup>Co<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n
<\/div>\n<\/i> <\/span><\/a>\n

Electrones y configuraci\u00f3n electr\u00f3nica<\/h2>\n

El n\u00famero de electrones en un \u00e1tomo el\u00e9ctricamente neutro es el mismo que el n\u00famero de protones en el n\u00facleo.\u00a0Por lo tanto, el n\u00famero de electrones en el \u00e1tomo neutro de\u00a0Hierro<\/strong>\u00a0es\u00a026.<\/strong>\u00a0Cada electr\u00f3n est\u00e1 influenciado por los campos el\u00e9ctricos producidos por la carga nuclear positiva y los otros electrones negativos (Z – 1) en el \u00e1tomo.<\/p>\n

Dado que el n\u00famero de electrones y su disposici\u00f3n son responsables del comportamiento qu\u00edmico de los \u00e1tomos, el\u00a0\u00a0n\u00famero at\u00f3mico<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0identifica los diversos elementos qu\u00edmicos.\u00a0La configuraci\u00f3n de estos electrones se deriva de los principios de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica.\u00a0El n\u00famero de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia m\u00e1s externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace qu\u00edmico.\u00a0En la tabla peri\u00f3dica, los elementos se enumeran en orden de n\u00famero at\u00f3mico creciente Z.<\/span><\/p>\n

La configuraci\u00f3n electr\u00f3nica del\u00a0\u00a0hierro\u00a0<\/strong>\u00a0es\u00a0\u00a0[Ar] 3d6 4s2<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Los posibles estados de oxidaci\u00f3n son\u00a0\u00a0+2,3<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Sus 26 electrones est\u00e1n dispuestos en la configuraci\u00f3n [Ar] 3d\u00a06<\/sup>\u00a04s\u00a02<\/sup>\u00a0, de los cuales los electrones 3d y 4s tienen una energ\u00eda relativamente cercana y, por lo tanto, puede perder un n\u00famero variable de electrones y no hay un punto claro en el que la ionizaci\u00f3n adicional no sea rentable. .<\/sup><\/p>\n

El hierro forma compuestos principalmente en los estados de oxidaci\u00f3n +2 (hierro (II), \u00abferroso\u00bb) y +3 (hierro (III), \u00abf\u00e9rrico\u00bb).\u00a0El hierro tambi\u00e9n se encuentra en estados de oxidaci\u00f3n m\u00e1s altos, por ejemplo, el ferrato de potasio p\u00farpura (K\u00a02<\/sub>\u00a0FeO\u00a04<\/sub>\u00a0), que contiene hierro en su estado de oxidaci\u00f3n +6.<\/p>\n

<\/div>\n<\/i> <\/span><\/a>\n

Aleaci\u00f3n de Hierro m\u00e1s com\u00fan<\/h3>\n

Los aceros al carbono<\/strong>\u00a0\u00a0son aleaciones de hierro y carbono que pueden contener concentraciones apreciables de otros elementos de aleaci\u00f3n.\u00a0Los aceros al carbono simples<\/strong>\u00a0\u00a0son aleaciones de hierro y carbono cuyas propiedades se derivan principalmente de la presencia de carbono.\u00a0Algunos elementos incidentales como el manganeso, el silicio, el azufre y el f\u00f3sforo est\u00e1n presentes en peque\u00f1as cantidades debido al m\u00e9todo de fabricaci\u00f3n de los aceros y, sin modificar las propiedades mec\u00e1nicas.\u00a0Agregar una peque\u00f1a cantidad de carbono no met\u00e1lico al hierro cambia su\u00a0\u00a0gran ductilidad<\/strong>\u00a0\u00a0por una\u00a0\u00a0mayor resistencia<\/strong>\u00a0.\u00a0Debido a su muy alta resistencia, pero a\u00fan sustancial dureza, y su capacidad de ser alterado en gran medida por\u00a0\u00a0el tratamiento t\u00e9rmico<\/strong><\/a>\u00a0, el acero es una de las aleaciones ferrosas m\u00e1s \u00fatiles y comunes en el uso moderno.<\/p>\n

<\/div>\n
<\/span>Acerca de los protones<\/div>
\n
<\/span>Acerca de los protones<\/div>
<\/div><\/div>\n

\"prot\u00f3n\"<\/a>Un prot\u00f3n<\/strong>\u00a0\u00a0es una de\u00a0\u00a0las part\u00edculas subat\u00f3micas<\/a>\u00a0\u00a0que forman la materia.\u00a0En el universo, los protones son abundantes y constituyen\u00a0\u00a0aproximadamente la mitad<\/strong>\u00a0\u00a0de toda la materia visible.\u00a0Tiene\u00a0\u00a0una carga el\u00e9ctrica positiva (+ 1e)<\/strong>\u00a0\u00a0y una masa en reposo igual a 1,67262 \u00d7 10\u00a0\u221227<\/sup>\u00a0\u00a0kg (\u00a0938,272 MeV \/ c\u00a0<\/strong>2<\/sup><\/strong>\u00a0), marginalmente m\u00e1s ligera que la del neutr\u00f3n pero casi 1836 veces mayor que la del electr\u00f3n.\u00a0El prot\u00f3n tiene un radio cuadr\u00e1tico medio de aproximadamente 0,87 \u00d7 10\u00a0\u221215<\/sup>\u00a0\u00a0m, o 0,87 fm, y es un fermi\u00f3n de esp\u00edn \u00bd.<\/span><\/p>\n

Los protones<\/strong>\u00a0\u00a0existen en los n\u00facleos de los \u00e1tomos t\u00edpicos, junto con sus contrapartes neutrales, los neutrones.\u00a0Los neutrones y protones, com\u00fanmente llamados\u00a0\u00a0nucleones<\/strong>\u00a0, est\u00e1n unidos en el n\u00facleo at\u00f3mico, donde representan el 99,9 por ciento de la masa del \u00e1tomo.\u00a0La investigaci\u00f3n en f\u00edsica de part\u00edculas de alta energ\u00eda en el siglo XX revel\u00f3 que ni el neutr\u00f3n ni el prot\u00f3n\u00a0\u00a0no son<\/strong>\u00a0\u00a0los bloques de construcci\u00f3n m\u00e1s peque\u00f1os de la materia.<\/p>\n<\/div><\/div>\n

<\/div>\n
<\/span>Acerca de los neutrones<\/div>
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Un neutr\u00f3n<\/strong>\u00a0\u00a0es una de\u00a0\u00a0las part\u00edculas subat\u00f3micas<\/a>\u00a0\u00a0que forman la materia.\u00a0En el universo, los neutrones son abundantes y constituyen\u00a0\u00a0m\u00e1s de la mitad<\/strong>\u00a0\u00a0de toda la materia visible.\u00a0No tiene\u00a0\u00a0carga el\u00e9ctrica<\/strong>\u00a0\u00a0y una masa en reposo igual a 1,67493 \u00d7 10-27 kg, marginalmente mayor que la del prot\u00f3n pero casi 1839 veces mayor que la del electr\u00f3n.\u00a0El neutr\u00f3n tiene un radio cuadr\u00e1tico medio de aproximadamente 0,8 \u00d7 10-15 m, o 0,8 fm, y es un fermi\u00f3n de esp\u00edn \u00bd.<\/p>\n

Los n\u00facleos at\u00f3micos est\u00e1n formados por protones y neutrones, que se atraen entre s\u00ed a trav\u00e9s de\u00a0\u00a0la fuerza nuclear<\/strong>\u00a0, mientras que los protones se repelen entre s\u00ed a trav\u00e9s de\u00a0\u00a0la fuerza el\u00e9ctrica<\/strong>\u00a0\u00a0debido a su carga positiva.\u00a0Estas dos fuerzas compiten, lo que lleva a una estabilidad diversa de los n\u00facleos.\u00a0Solo hay ciertas combinaciones de neutrones y protones, que forman\u00a0\u00a0n\u00facleos estables<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Los neutrones estabilizan el n\u00facleo<\/strong>\u00a0, porque se atraen entre s\u00ed y a los protones, lo que ayuda a compensar la repulsi\u00f3n el\u00e9ctrica entre los protones.\u00a0Como resultado, a medida que aumenta el n\u00famero de protones,\u00a0\u00a0se necesita una proporci\u00f3n cada vez mayor de neutrones a protones<\/strong>\u00a0\u00a0para formar un n\u00facleo estable.\u00a0Si hay demasiados o muy pocos neutrones para un n\u00famero determinado de protones, el n\u00facleo resultante no es estable y sufre\u00a0\u00a0una desintegraci\u00f3n radiactiva<\/a>\u00a0.\u00a0Los is\u00f3topos inestables se\u00a0<\/strong>\u00a0desintegran a trav\u00e9s de varias v\u00edas de desintegraci\u00f3n radiactiva, m\u00e1s com\u00fanmente desintegraci\u00f3n alfa, desintegraci\u00f3n beta o captura de electrones.\u00a0Se conocen muchos otros tipos raros de desintegraci\u00f3n, como la fisi\u00f3n espont\u00e1nea o la emisi\u00f3n de neutrones.\u00a0Cabe se\u00f1alar que todas estas v\u00edas de desintegraci\u00f3n pueden ir acompa\u00f1adas de\u00a0\u00a0la posterior emisi\u00f3n de\u00a0Radiaci\u00f3n gamma<\/a><\/strong>\u00a0.\u00a0Las desintegraciones alfa o beta puras son muy raras.<\/p>\n<\/div><\/div>\n

<\/div>\n
<\/span>Acerca de los electrones y la configuraci\u00f3n electr\u00f3nica<\/div>
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La tabla peri\u00f3dica es una representaci\u00f3n tabular de los elementos qu\u00edmicos organizados sobre la base de sus n\u00fameros at\u00f3micos, configuraciones electr\u00f3nicas y propiedades qu\u00edmicas.\u00a0La configuraci\u00f3n electr\u00f3nica es la distribuci\u00f3n de electrones de un \u00e1tomo o mol\u00e9cula (u otra estructura f\u00edsica) en orbitales at\u00f3micos o moleculares.\u00a0El conocimiento de la\u00a0\u00a0configuraci\u00f3n electr\u00f3nica<\/strong>\u00a0\u00a0de diferentes \u00e1tomos es \u00fatil para comprender la estructura de la tabla peri\u00f3dica de elementos.<\/p>\n

Todo s\u00f3lido, l\u00edquido, gas y plasma est\u00e1 compuesto por \u00e1tomos neutros o ionizados.\u00a0Las\u00a0\u00a0propiedades qu\u00edmicas del \u00e1tomo<\/strong>\u00a0\u00a0est\u00e1n determinadas por el n\u00famero de protones, de hecho, por el n\u00famero y la\u00a0\u00a0disposici\u00f3n de los electrones<\/strong>\u00a0.\u00a0La\u00a0\u00a0configuraci\u00f3n de estos electrones se<\/strong>\u00a0\u00a0deriva de los principios de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica.\u00a0El n\u00famero de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia m\u00e1s externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace qu\u00edmico.\u00a0En la tabla peri\u00f3dica, los elementos se enumeran en orden de n\u00famero at\u00f3mico creciente Z.<\/p>\n

Es el\u00a0\u00a0principio de exclusi\u00f3n de Pauli<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0que requiere que los electrones de un \u00e1tomo ocupen diferentes niveles de energ\u00eda en lugar de que todos se condensen en el estado fundamental.\u00a0El orden de los electrones en el estado fundamental de los \u00e1tomos multielectrones comienza con el estado de energ\u00eda m\u00e1s bajo (estado fundamental) y se mueve progresivamente desde all\u00ed hacia arriba en la escala de energ\u00eda hasta que a cada uno de los electrones del \u00e1tomo se le ha asignado un conjunto \u00fanico de n\u00fameros cu\u00e1nticos.\u00a0Este hecho tiene implicaciones clave para la construcci\u00f3n de la tabla peri\u00f3dica de elementos.<\/p>\n

\"configuraci\u00f3n<\/a>Las dos primeras columnas en el lado izquierdo de la tabla peri\u00f3dica son donde los\u00a0\u00a0s<\/em>\u00a0\u00a0est\u00e1n siendo ocupados subniveles.\u00a0Debido a esto, las dos primeras filas de la tabla peri\u00f3dica se denominan\u00a0\u00a0bloque s<\/strong>\u00a0.\u00a0De manera similar, el\u00a0\u00a0bloque p\u00a0<\/strong>\u00a0son las seis columnas m\u00e1s a la derecha de la tabla peri\u00f3dica, el\u00a0\u00a0bloque d\u00a0<\/strong>\u00a0son las 10 columnas centrales de la tabla peri\u00f3dica, mientras que el\u00a0\u00a0bloque f\u00a0<\/strong>\u00a0es la secci\u00f3n de 14 columnas que normalmente se representa separada del cuerpo principal. de la tabla peri\u00f3dica.\u00a0Podr\u00eda ser parte del cuerpo principal, pero la tabla peri\u00f3dica ser\u00eda bastante larga y engorrosa.<\/p>\n

En el caso de \u00e1tomos con muchos electrones, esta notaci\u00f3n puede ser larga, por lo que se utiliza una notaci\u00f3n abreviada.\u00a0La configuraci\u00f3n electr\u00f3nica se puede visualizar como los electrones del n\u00facleo, equivalentes al\u00a0\u00a0gas noble<\/strong>\u00a0\u00a0del per\u00edodo anterior, y los electrones de valencia (por ejemplo, [Xe] 6s2 para el bario).<\/p>\n

Estados de oxidaci\u00f3n<\/h3>\n

Los estados de oxidaci\u00f3n se representan t\u00edpicamente por n\u00fameros enteros que pueden ser positivos, cero o negativos.\u00a0La mayor\u00eda de los elementos tienen m\u00e1s de un posible estado de oxidaci\u00f3n.\u00a0Por ejemplo, el carbono tiene nueve posibles estados de oxidaci\u00f3n enteros de -4 a +4.<\/p>\n

La definici\u00f3n actual del estado de oxidaci\u00f3n del Libro de Oro de la IUPAC es:<\/p>\n

\u00abEl estado de oxidaci\u00f3n de un \u00e1tomo es la carga de este \u00e1tomo despu\u00e9s de la aproximaci\u00f3n i\u00f3nica de sus enlaces heteronucleares …\u00bb<\/em><\/p>\n

y el t\u00e9rmino n\u00famero de oxidaci\u00f3n es casi sin\u00f3nimo.\u00a0Un elemento que no se combina con ning\u00fan otro elemento diferente tiene un estado de oxidaci\u00f3n de 0. El estado de oxidaci\u00f3n 0 ocurre para todos los elementos – es simplemente el elemento en su forma elemental.\u00a0Un \u00e1tomo de un elemento en un compuesto tendr\u00e1 un estado de oxidaci\u00f3n positivo si se le han eliminado electrones.\u00a0De manera similar, la adici\u00f3n de electrones da como resultado un estado de oxidaci\u00f3n negativo.\u00a0Tambi\u00e9n hemos distinguido entre los estados de oxidaci\u00f3n posibles y comunes de cada elemento.\u00a0Por ejemplo, el silicio tiene nueve posibles estados de oxidaci\u00f3n enteros de -4 a +4, pero solo -4, 0 y +4 son estados de oxidaci\u00f3n comunes.<\/p>\n<\/div><\/div>\n

<\/div>\n

Resumen<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Elemento<\/td>\nPlanchar<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Numero de protones<\/td>\n26<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
N\u00famero de neutrones (is\u00f3topos t\u00edpicos)<\/td>\n56;\u00a057;\u00a058<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Numero de electrones<\/td>\n26<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Configuraci\u00f3n electronica<\/td>\n[Ar] 3d6 4s2<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Estados de oxidaci\u00f3n<\/td>\n+2,3<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
<\/div>\n

\"Tabla<\/a><\/p>\n

Fuente: www.luciteria.com<\/p>\n

<\/div>\n
\n

Propiedades de otros elementos<\/h2>\n
\n

\"Hierro<\/p>\n