Valencias · elemento 26
Valencias del hierro
+2, +3
Hierro (Fe) · metal de transición · grupo 8, periodo 4
Datos rápidos
- Valencias habituales
- +2, +3
- Documentadas
- +2, +3, +6
- e⁻ última capa
- 2
- Config. electrónica
- [Ar] 3d6 4s2
Estados de oxidación del hierro, uno por uno
Cada valencia con compuestos reales en los que actúa y con qué frecuencia aparece. Las filas resaltadas son las de uso habitual en formulación: las marcadas como «raro» o «muy raro» no entran en ESO ni Bachillerato, aunque estén documentadas.
| Valencia | Compuestos donde actúa | Frecuencia |
|---|---|---|
| −2 | [Fe(CO)₄]²⁻ (ferrato carbonilo) | raro |
| 0 | Fe(CO)₅ (pentacarbonilo de hierro) | común en organometálicos |
| +2 | FeO, FeCl₂, FeSO₄·7H₂O (vitriolo verde), Fe(OH)₂ | principal (ferroso) |
| +3 | Fe₂O₃, FeCl₃, Fe(OH)₃, hemoglobina (Fe³⁺ en estado oxidado) | principal (férrico) |
| +4 | FeO₂ (intermedios en química bioinorgánica) | raro |
| +6 | K₂FeO₄ (ferrato de potasio, oxidante fuerte) | raro |
Ojo: Ferroso (+2) y férrico (+3). Los dos esenciales.
Por qué el hierro tiene esas valencias
La valencia no es un dato arbitrario que haya que memorizar: sale de la configuración electrónica. La del hierro es [Ar] 3d⁶ 4s².
En su última capa (nivel 4) hay 2 electrones ( 4s²), pero el hierro es un metal de transición y sus 6 electrones 3d⁶ están a un nivel de energía muy parecido, así que también entran en el enlace.
Ahí está la explicación de que presente varias valencias en vez de una: según cuántos de esos electrones ceda, el átomo queda con una carga distinta y forma un compuesto distinto. Es la razón de que los metales de transición necesiten nomenclatura de Stock —los números romanos— para no dejar ambigua la fórmula.
Cómo formular con las valencias del hierro
Un ejemplo por cada valencia, para ver cómo cambia la fórmula según con cuál actúe el hierro.
Fe con valencia +2
FeO
óxido de hierro(II)
El hierro actúa con +2 y el oxígeno con −2. Al cruzar los números sale Fe₂O₂, pero los subíndices tienen divisor común 2, así que se simplifica: FeO. Saltarse esta simplificación es el error más repetido en los exámenes.
Fe con valencia +3
Fe₂O₃
óxido de hierro(III)
El hierro actúa con +3 y el oxígeno con −2. Al cruzar los números queda Fe₂O₃, que ya no se puede simplificar.
El método completo, con oxácidos, sales y iones poliatómicos, está en la guía de valencias de los elementos. Y para comprobar un resultado tienes la calculadora de números de oxidación.
Ferroso y férrico: cómo se leen las dos valencias
Cuando un elemento tiene dos valencias, la nomenclatura tradicional las distingue con sufijos en vez de con números:
- -oso → valencia menor. «ferroso» es el hierro actuando con +2.
- -ico → valencia mayor. «férrico» es el hierro actuando con +3.
La IUPAC prefiere la nomenclatura de Stock, que pone la valencia en números romanos y entre paréntesis: «óxido de hierro(II)». Dice exactamente lo mismo y no obliga a recordar qué sufijo corresponde a qué número, que es de donde vienen la mayoría de los fallos en los exámenes.
Compuestos del hierro con su fórmula
En el catálogo hay 19 compuestos con hierro; estos son los 12 más habituales en clase. Cada ficha lleva su masa molar, su nomenclatura en los tres sistemas y sus datos reales de PubChem.
- FeO Óxido de hierro (II)
- Fe₂O₃ Óxido de hierro (III)
- Fe₃O₄ Óxido ferroso-férrico
- Fe(OH)₂ Hidróxido de hierro (II)
- Fe(OH)₃ Hidróxido de hierro (III)
- FeCl₂ Cloruro de hierro (II)
- FeCl₃ Cloruro de hierro (III)
- FeS₂ Disulfuro de hierro
- FeS Sulfuro de hierro (II)
- FeCO₃ Carbonato de hierro (II)
- Fe(NO₃)₃ Nitrato de hierro (III)
- FeSO₄ Sulfato de hierro (II)
Descarga la tabla de valencias
Valencias del resto del grupo 8
Los elementos de un mismo grupo comparten el número de electrones en la última capa, así que sus valencias siguen el mismo patrón. Compararlas es la forma rápida de no memorizarlas una a una: