Triada

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Triada del Hierro (Hierro, cobalto y níquel)

Corporación Tecnológica de Bogotá
Tecnología en Química Industrial
Segundo semestre
08 de octubre de 2009

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 seubican en el grupo IV de la tabla periódica debido a que es su 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 |
Numeroatómico | 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

Elemento | Oxido | Reducción | Reacción con agua | Reacción con ácidos| Reacción con álcalis (bases) |
Fe | Fe2O3 | Por H2, da Fe | No reacciona | Da sales de Fe3+ | Con NaOH concentrado y cal. Da ferritas (Fe(OH)4Na |
| Fe3O4 | Por H2, da Fe | No reacciona | Da sales de Fe2+ y Fe3+ | No reacciona |
Co | CoO | Se reduce a Co | No reacciona | Da sales de Co2+ | Reacciona muy débilmente |
Ni | NiO | Se reduce fácilmente a Ni | No reacciona | Da sales de Ni2+| Reacciona muy débilmente |

Hierro, cobalto y níquel se diferencian de los metales de platino (los otros seis elementos del grupo VIII) en que son los únicos que forman fácilmente iones sencillos; raramente presentan una valencia superior a la 3 y son mucho más reactivos. En estos aspectos generales se parecen entre sí, así como en las propiedades de transición tales como la de presentaractividad catalítica e iones coloreados, pero existen diferencias en detalles concretos. El hierro es único en sus propiedades magnéticas, y es mucho mas reactivo que el cobalto y el níquel. Descompone al vapor de agua cuando se calienta al rojo, dando Fe3O4 (el cobalto y el níquel lo descomponen a temperaturas superiores y dan óxidos de valencia inferior). Las sales ferrosas se ionizan muchos más quelas férricas, y el hidróxido ferroso es una base más fuerte que el hidróxido férrico. Sin embargo, el hidróxido férrico es el más insoluble, y eso exalta simultáneamente la hidrólisis y oxidación de las sales ferrosas. En el estado de valencia 3, el hierro es anfótero, aunque los ferritos no son muy estables. El hierro muestra una mayor tendencia a formar complejos en ele estado férrico que enel ferroso y, considerados globalmente, los complejos resultantes son más estables. La conclusión que se deduce, por lo tanto, es que el hierro divalente es más estable cuando esta ionizado, y el hierro trivalente es más estable cuando está es forma covalente. EL único otro estado de valencia (excepción hecha de algunos carbonilos) es el 6, exhibido en los ferratos, sales de trióxido desconocido;son agentes oxidantes energéticos.

Las propiedades del cobalto son intermedias entre las del hierro y las del níquel, pero se parecen mas a las de hierro. Está confinado 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 muyinestable. 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, y se 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...
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