Grupo 8 de la Tabla Periódica: Familia del Hierro

El grupo 8 de la tabla periódica pertenece a los metales de transición y es nombrado también como la familia del hierro, ya que los elementos que lo conforman poseen comportamientos representativos del elemento principal. En este caso es el hierro.

El grupo 8 está conformado por: Hierro (Fe), Rutenio (Ru), Osmio (Os) y Hassio (Hs).

Estos metales presentan 8 electrones de valencia: 2 electrones s de la última capa y 6 electrones d de la penúltima. El estado de oxidación máximo que pueden alcanzar es el +8, aunque el hierro no alcanza dicho estado de oxidación. La estabilidad de este estado aumenta con el número atómico y decrece (a números de oxidación más pequeños), a medida que decrece el número atómico.

Aunque en menor medida, al igual que con los grupos que estudiamos anteriormente, la similitud entre el rutenio y osmio es mayor que con el elemento principal (hierro). Por su parte, el elemento hierro posee bastante semejanzas con los elementos principales de los grupos 9 y 10, es decir, con cobalto y níquel.

Propiedades físicas

• Son de color plateado y poseen brillo metálico
• Son sólidos a temperatura ambiente
• Conducen calor y electricidad
• Presentan altos puntos de fusión y de ebullición
• El hierro, cobalto y níquel (elementos semejantes y cabeceras de grupo) son ferromagnéticos.

 Propiedades químicas

• Predomina el estado de oxidación +8. Exceptuando al elemento hierro.
• El hassio no posee isotopos estables.
• Son atacados lentamente por el oxígeno a temperatura ambiente, pero rápidamente a temperaturas elevadas.
• Son bastante reactivos. La reactividad aumenta a medida que se desciende en el grupo.
• Forman compuestos de coordinación, esto debido a su facilidad para formar enlaces covalentes con la participación de electrones d y por su tendencia a reaccionar químicamente en diferentes estado de oxidación estables y a cambiar con relativa facilidad de unos estados de oxidación a otros.

Usos y aplicaciones de los elementos del grupo 8

Hierro.

El hierro es el elemento principal de este grupo y presenta un sin número de utilidades. Además, es el elemento más común del planeta Tierra.

El hierro con una pureza de a partir de 99,5 % no posee muchas aplicaciones, ya que es muy duro y frágil. En este caso suele emplearse debido al potencial magnético que este presenta.

Sin embargo, aleado con otros metales es usado ampliamente en la elaboración de piezas de coches, máquinas, herramientas, sillas, mesas, ventanas, puertas, entre otros.

Una aleación importante del hierro es para formar el acero. Este se obtiene mezclando el hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 2,14 % en masa de su composición, dependiendo del grado. De este acero se puede obtener el acero inoxidable, el cual posee un gran número de aplicaciones en la cotidianidad. El acero inoxidable se obtiene mediante la combinación del acero con un mínimo del 10 % al 12 % de cromo contenido en masa. Otros metales que pueden estar aleados con el mismo son el níquel y molibdeno.

El acero inoxidable se emplea para fabricar cocinas, ollas, sartenes, lavabos, cubiertos, escaleras, puertas, material quirúrgico, en piezas de aviones y autos.

El hierro es usado en los procesos químicos Haber-Bosch y Fischer-Tropsc.  En el proceso Haber-Bosch se usa catalizadores de hierro para originar amoníaco. Por su parte, en el proceso de Fischer-Tropsch, se emplea el hierro, para transformar el monóxido de carbono en los hidrocarburos usados para lubricantes y combustibles.

Dentro de los compuestos de hierro más empleados en la cotidianidad, tenemos los siguientes:

El cloruro de hierro. Este compuesto se usa para el tratamiento de aguas residuales, pigmento para telas, colorante para pintura, aditivo en la alimentación animal y para la elaboración de placas de circuitos impresos.

El sulfato de hierro. Este compuesto se emplea para tratar la anemia (insuficiencia de hierro). También se usa para eliminar las partículas residuales microscópicas del agua.

Rutenio.

El uso principal que posee este elemento es en aleaciones con otros metales como por ejemplo platino y paladio, para proporcionar dureza y resistencia a los materiales. Dentro de los usos más comunes tenemos que se emplea en numerosas herramientas tecnológicas, como en los conductores, catalizadores y en reacciones que incluyen hidrogenación, isomerización, oxidación y reformación.

En la actualidad se está haciendo estudios para usar el rutenio en el refinamiento de petróleo y otros sectores industriales.

Osmio.

El osmio al igual que muchos metales de transición, es usado ampliamente en aleaciones con otros metales ya que le proporciona a los materiales dureza y resistencia. Un ejemplo de esto, es en la aleación Osmio-Planito para fabricar patrones de medida y peso.

Dentro de los compuestos conocidos del osmio, tenemos el tetróxido de osmio, el cual se emplea como pintura para el análisis de tejidos en el microscopio.

El osmiridio es una aleación natural de osmio e iridio, con trazas de otros metales del grupo del platino. Este material es utilizado para la elaboración de puntas, pivotes, plumillas, entre otros.

Hassio.

Al igual que muchos elementos radiactivos y sintéticos, al producirse en pequeñas cantidades, no poseen uso comercial. Por lo tanto, es empleado en la investigación científica.