Composición y propiedades del acero – Química

Conocido desde la antigüedad, el elemento químico hierro, del latín Ferrum, está simbolizado por Fe, tiene número atómico 26 y masa atómica 56. En condiciones normales de temperatura y presión, es sólido. Se obtiene de forma natural en forma de mineral de hierro. Forma una mezcla homogénea con el carbono, dando lugar a acero. En la Tabla Periódica se clasifica como un metal de transición, y se ubica en la Familia VIII B. Es el cuarto elemento químico más abundante en la corteza terrestre; este elemento se encuentra en el núcleo de la Tierra, junto con el elemento níquel. Sin embargo, en el núcleo de la Tierra, este metal pierde sus conocidas propiedades magnéticas (atracción a los imanes), ya que su temperatura supera el punto de Curie (temperatura a la que todos los metales ferromagnéticos pierden esta propiedad).

Este elemento químico es particularmente importante en la historia de la humanidad, ya que un período de la historia se conoció como la Edad del Hierro. Este elemento hoy en día se utiliza principalmente en la producción de materiales abrasivos, acero y otras aleaciones, debido a su alta dureza, tanto en estado puro como combinado. Otras propiedades que hacen de este elemento uno de los más aplicables socialmente son su maleabilidad y tenacidad.

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El elemento hierro se encuentra en la naturaleza y forma parte de la composición de una amplia gama de minerales, incluidos muchos óxidos, como el óxido ferroso (FeO) y el óxido férrico (FedosO3). En el primero, el hierro se encuentra en estado de oxidación +2 y en el segundo, +3, y este elemento rara vez se encuentra libre. Cuando sea necesario obtenerlos en estado elemental, estos óxidos se pueden reducir con carbono, y luego someterlos a refinado para eliminar sus impurezas.

Industrialmente, el elemento químico hierro es el metal más utilizado, habiendo representado ya el 95% de la producción mundial de metales. Por lo tanto, su costo de producción es bajo y este metal construye la sociedad contemporánea. La aleación más popular de este elemento es el acero, que puede ser una aleación metálica que contenga hierro y otros elementos, que pueden ser metales o no metales. Actualmente, el acero se considera una aleación que presenta un porcentaje inferior al 2% de carbono, y cuando se supera este valor, el material se denomina hierro fundido.

Según su porcentaje en carbono, el acero presentará distinción en sus propiedades. Los aceros con bajo porcentaje de carbono (menos del 0,25%) no tienen una dureza considerable o son tratables térmicamente, pero pueden convertirse en alambres. Los aceros con un porcentaje medio de carbono (entre 0,25 y 0,6%) son más resistentes, pero menos dúctiles. Ahora se puede tratar térmicamente. Los aceros con un alto porcentaje de carbono (desde el 0,6% sobre el carbono) son los de mayor resistencia, pero los que presentan mayor dificultad para convertirse en alambres.

Referencias:
EPSTEIN, Lawrence M .; ROSENBERG, Jerome L .; Química General, (Colección Schaum), Porto Alegre: Bookman, 2003.
JONES, Chris J .; La Química de los Elementos de Bloques def, Sociedad Brasileña de Química, Bookman, São Paulo / SP – 2002.
MAHAN, Bruce M .; MYERS, Rollie J .; Química: un curso universitario, Ed. Edgard Blucher LTDA, São Paulo / SP – 2002.

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