Laboratorio Quimica

ESTUDIO DE LOS ELEMENTOS DE LA TRÍADA DEL HIERRO (Fe, Co, Ni).
Triada del Hierro (Hierro, cobalto y níquel)
El hierro (Fe)
Z = 26     
1s22s22p63s23p63d64s2
El cobalto (Co)
Z = 27     
1s22s22p63s23p63d74s2
El níquel (Ni)
Z = 28     
1s22s22p63s23p63d84s2
La configuración electrónica de los tres elementos indica que estos se ubican en el grupo IV de la tabla periódica debido a que essu último nivel de energía; podemos observar que en el grupo 3 subnivel d existe una variación en la cantidad de electrones 6, 7 y 8 para el hierro, cobalto y niquel respectivamente, lo que genera ciertas diferencias mostradas a continuación:
Diferencia en algunas propiedades físicas
| Hierro | Cobalto | Niquel |
Numero atómico | 26 | 27 | 28
Peso atómico| 55,85| 58,94| 58,69
Densidad (g/ml) | 7,869| 8,70 | 8,902
Punto de fusión (ºC) | 1535 | 1490 | 1452 |
Punto de ebullición (ºC)| 2735| 2900| 2730
Potencia de ionización| 7,896| 7,86 | 7,633
Electronegatividad | ~ 1,6 | ~ 1,6 | ~ 1,6 |
Óxidos más comunes

Las propiedades del cobalto son intermedias entre las del hierro y las del níquel, pero se parecen mas a las de hierro. Estáconfinado prácticamente a las valencias 2 y 3, encontrándose la primera en todas las sales sencillas (iónicas) y muy poco en complejos, mientras que la segunda casi siempre da lugar a complejos covalentes, ya que el ion es muy inestable. Esto representa una exaltación del comportamiento del hierro en estos dos estados de valencia. La única valencia superior establecida para el cobalto es la 4, yse presenta en un pequeño grupo de complejos.
El níquel es mas resistente al ataque de los ácidos que los otros dos metales, y también es resistente a la oxidación, lo que probablemente sea debido a la formación de una capa protectora de oxido. Se diferencia de los otros dos metales en que forma algunos compuestos monovalentes, principalmente cianuros y cianuros complejo. Su valenciaprincipal es la 2, con la que forma numerosas sales. Como el hierro y cobalto, hay comparativamente poca tendencia a formar complejos divalentes, los cuales, por regla general, no son muy estables. Hay alguna evidencia del estado trivalente del níquel, pero se conocen muy pocos compuestos en este estado y no hay evidencia clara de ninguna valencia superior a la 3.
Estos tres elementos son muyimportantes en ingeniería. El hierro es el cuarto elemento más abundante, siendo el cobalto y el níquel unas mil veces menos abundantes, pero se dispone de buenas menas. Los dos elementos son constituyentes importantes de aceros aleados especiales, y el níquel es también importante en recubrimientos metálicos, aplicación que hace uso de su mayor resistencia a la oxidación que el hierro.El cobalto es uno de los metales menos abundantes. Solo alcanza el 0.0020 por ciento de la corteza terrestre, pero aparece en menas (es un mineral del que se puede extraer un elemento, un metal generalmente, por contenerlo en cantidad suficiente para ser aprovechado) o depósitos lo suficientemente concentrados para que su producción anual sea de millones de kilos. El cobalto se utilizaprincipalmente en aleaciones con otros metales. El cobalto es ferro magnético como el hierro.
HIERRO
ESTADO NATURAL | EXTRACCION | APLICACIONES |
Hematites, Fe2O3
Limonita, Fe2O3 . H2O
Magnetita, Fe3O4
Siderita, FeCO3
Pirita, FeS2 | Reducción del óxido con coque y caliza, en un horno de fundición. En líneas generales:2C + O2 2Co3CO + Fe2O3 2Fe +3CO2FeO + C Fe + COFe2O3 + CO 2FeO + CO2 | Principalmente aleaciones con C (0,1 -1,5 por 100) y otros metales para dar acerosMn ~ 1 por 100 aceros de alta tensión (ejes) ~ 10 por 100 acero duro Cr ~ 15 por 100 acero inoxidable (cuchillería e instalaciones químicas)Ni ~ 36 por 100 Invar; de bajo coeficiente de expansión (péndulos)W y V para cuchillas rápidas de...