Fèrre

Un article de Wikipèdia, l'enciclopèdia liura.
Anar a : navigacion, Recercar
exemple de tèxte
Còde QRpedia d'estampar per un accès dirècte a aquèth article
Donadas
d · m
26
manganèsfèrrecobalt
Q239825 e  Q202224
Tube2portailchimie.jpg
Descobridor o inventaire
Data de descobèrta
Contrari
Color
Simbòl de quantitat
Simbòl d'unitat
Proprietat de
Fondador
Compren
Data de debuta
Data de fin
Precedit per
Seguit per
Coordenadas
-

Fe

Ru
Fe-TableImage.png
Generalitats
Tube2portailchimie.jpg
Nom, Simbòl, Numèro fèrre, Fe, 26
Tièra quimica metals de transicion
Grop, Periòde, Blòc 8, 4, d
Aparéncia lustrous metallic
with a grayish tinge
Fe,26.jpg
Massa atomica 55.845[1] g/mol
Configuracion electronica [Ar] 3d6 4s2
Electrons per nivèl energetic 2, 8, 14, 2
Proprietats fisicas
Tube2portailchimie.jpg
Fasa solid
Densitat (temperatura ambienta) 7.86[1] g/cm³
Densitat liquida al punt de fusion 6.98 g/cm³
Punt de fusion 1811 K
(1538 °C, 2800 °F)
Punt d'ebullicion 3134 K
(2861 °C, 5182 °F)
Calor de fusion 13.81 kJ/mol
Calor de vaporizacion 340 kJ/mol
Capacitat calorifica (25 °C) 25.10 J/(mol·K)
Pression de vapor
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
a T/K 1728 1890 2091 2346 2679 3132
Proprietats atomicas
Tube2portailchimie.jpg
Estructura cristallina cubica de fàcia centrada
Estat d'oxidacion 2, 3, 4, 6
(oxid amfotèr)
Electronegativitat 1.83 (Escala de Pauling)
Potencials d'ionizacion
(mai)
1èr : 762.5 kJ/mol
2nd : 1561.9 kJ/mol
3en : 2957 kJ/mol
Rai atomic 140 pm
Rai atomic calculat 156 pm
Rai covalent 125 pm
Informacions divèrsas
Tube2portailchimie.jpg
Magnetisme ferromagnetic
Resistivitat electrica (20 °C) 96.1 nΩ·m
Conductivitat termica (300 K) 80.4 W/(m·K)
Dilatacion termica (25 °C) 11.8 µm/(m·K)
Velocitat del son (a temperatura ambienta) (electrolytic)
5120 m/s
Modul de Young 211 GPa
Shear modulus 82 GPa
Modul de Bulk 170 GPa
Coeficient de Poisson 0.29
Duretat de Mohs 4.0
Vickers hardness 608 MPa
Duretat de Brinell 490 MPa
Numèro CAS 7439-89-6
Isotòps pus estables
Tube2portailchimie.jpg
Article : Isotòps del (de l') fèrre
iso NA Mièja vida MD ED (MeV) PD
54Fe 5.8% Fe es estable amb 28 neutrons
55Fe syn 2.73 y ε capture 0.231 55Mn
56Fe 91.72% Fe es estable amb 30 neutrons
57Fe 2.2% Fe es estable amb 31 neutrons
58Fe 0.28% Fe es estable amb 32 neutrons
59Fe syn 44.503 d β 1.565 59Co
60Fe syn 1.5E6 y β- 3.978 60Co


Identificants
Tube2portailchimie.jpg
GND 4014002-7
ULAN


DOI
RKDimages
Rijksmonument
KGS
Historic Places identifier
ID d'artista de MusicBrainz
ID album de MusicBrainz
ID d'òbra de MusicBrainz


Legislator
Identificant BHL
Identificant ITIS
Identificant IUCN
Identificant NCBI
Identificant TPDB
Identificant GBIF
Identificant WoRMS
Numèro EE
Indicatiu
Còde AITA
Còde OACI
Còde mnemonic
Identificant JPL Small-Body Database
Còde de l'observatòri Minor Planet Center
Identificant Structurae
Identificant Emporis
Numèro CAS 7439-89-6
numèro EINECS
SMILES
InChI
InChIKey
Còde ATC
Numèro E
Identificant UNII
Numèro RTECS
Identificant ChemSpider
Identificant PubChem (CID)
Numèro ZVG
Identificant ChEBI
Numèro ONU
Còde Kemler
Identificant Drangbank
Mencion de dangièr SGH
Identificant Wine AppDB
Identificant d'un satellit NSSDC
SCN
Commons-logo.svg Wikimedia Commons prepausa de documents multimèdia liures sus Fèrre.

Lo fèrre (var. hèr) es un element quimic de simbòl Fe e de numèro atomic 26. Es lo metau pus frequent dins la vida quotidiana, magerament utilizat dins d'aliatges coma la fonda o l'acier.

Distribucion e reparticion[modificar | modificar la font]

Lo fèrre es lo seisen element quimic pus abondós de l'Univèrs. Es l'element finau dei reaccions de fusion que se debanan dins leis estèlas massíssas. Ansin, lo fèrre es un compausant major de la Tèrra que representa aperaquí 5% de la massa de la crosta terrèstra. Lei mineraus principaus que son de fònts importantas de fèrre son d'assemblatges amb oxigèn, sofre o idrogèn. Lei pus coneguts son l'ematita (Fe2O3), la magnetita (Fe3O4), la limonita (Fe2O3, n H2O), la pirita (FeS2) o l'olivina[2].

Proprietas[modificar | modificar la font]

Proprietas fisicas[modificar | modificar la font]

Diagrama de fasas de fèrre en foncion de la temperatura e de la pression.

Lo fèrre es un metau que se presenta sota diferentei formas en foncion de la temperatura e de la pression [3] [4] [5] :

  • dins lei condicions normalas de temperatura e de pression, es un solide que tèn una estructura cristallina cubica centrada. Aquela forma es dicha fèrre α.
  • a partir de 912 °C e a pression atmosferica, son estructura vèn cubica de fàcias centradas. Es sonada fèrre γ.
  • a partir de 1 384 °C e totjorn a pression atmosferica, son estructura es tornarmai cubica centrada e forma lo fèrre δ.
  • a temperatura normala e sota una pression de 130 kbar, se transforma en fèrre ε ambé l'adopcion d'una estructura exagonala compacta.

A pression atmosferica, sa temperatura de fusion es de 1 538 °C. Sa capacitat calorifica es de 0,5 kJ.kg-1.K-1.

Lo fèrre es egalament ferromagnetic. Es a dire que lei moments magnetics deis atòms se pòdon alinhar sota l'influéncia d'un camp magnetic exterior e conservar aquela orientacion novèla après la disparicion d'aqueu camp. Aquela proprietat es a l'origina dei fenomèns d'aimantacion.

Proprietats quimicas[modificar | modificar la font]

Oxidacion[modificar | modificar la font]

Lo fèrre tèn dos estats d'oxidacion principaus que son leis estats +II e +III. Certanei compausats pòdon presentar lei dos dins seis estructuras coma la magnetita (Fe3O4) onte lo fèrre es a l'estat +II e + III. Pasmens, leis estats -II, 0, +I, +IV e +VI existisson tanben. A l'aire libre, lo fèrre s'oxida lèu per formar de compausats amb oxigèn o idrogèn. Son dichs rolh e pòdon rapidament degradar lo fèrre natiu.

Comportament en solucion aquosa[modificar | modificar la font]

Riu que son aiga es acolorida per la preséncia d'ions Fe3+.

En solucion aquosa, lo fèrre forma generalament leis ions Fe2+ e Fe3+. Lo premier es estable en solucion per de pH inferiors a 6 e lo segond per de pH inferiors a 2. Per de mitans pus basics, lo fèrre participa en de reaccions de precipitacion. Per exemple, leis ions HO- e S2- pòdon formar divèrsei compausats ambé fèrre coma de sulfats de fèrre o d'idroxids de fèrre.

Oxido-reduccion de fèrre[modificar | modificar la font]

Lo fèrre tèn dos pareus que sei potenciaus de referéncias son :

  • Fe2+ / Fe : E0 = -0,44 V.
  • Fe3+ / Fe2+ = +0,77 V.

Lo fèrre metallic es donc pas estable en solucion aquosa. De mai, son oxidacion es d'aitant mai importanta que lo pH es feble. D'autra part, aquelei valors mòstran egalament qu'en preséncia d'oxigèn O2 dins la solucion, leis ions Fe2+ son pas estables.

Complexacion[modificar | modificar la font]

Lo fèrre pòu formar un nombre important de complèxes, especialament en solucion aquosa. Lei pus frequents son leis ions CN-, F-, 1,10 fenantrolin que permet la titracion deis ions Fe2+ e tiocianats SCN- que permet la deteccion de la preséncia de fèrre en solucion gràcias a una coloracion caracteristica.

Quimia organometallica[modificar | modificar la font]

La quimia organometallica de fèrre apareguèt en 1951 ambé la sintèsi de ferrocèn. Dempuei aquela descubèrta, divèrsei compausats son estats trobats, siá a partir de l'estructura de ferrocèn, siá a partir d'assemblatges diferents.

Produccion[modificar | modificar la font]

Principis generaus de l'extraccion de fèrre[modificar | modificar la font]

Aut-fornèu en Union Sovietica durant leis annadas 193.

Lo fèrre es obtengut per la reduccion per lo monoxid de carbòni d'oxids de fèrre presents dins lo minerau. Dempuei lo sègle XIX, aquela etapa a luòc dins un aut-fornèu. Aqueu procediment permet de realizar en meme temps la redu0ccion dau minerau e la recuperacion de fonda liquida. L'apondon de silici au minerau permet egalament d'obtenir un lachier liquid (fasa formada d'impuretats) que se separa naturalament de la fonda.

Puei, per obtenir un metau utilisable en fòrja, la fonda es purificada, principalament per demenir sa concentracion en carbòni e la transformar en fèrre o en acièr. Aquò a luòc per combustion amb oxigèn. Tres autrei procediments son egalament realizats per afinar lo metau produch :

La fonda e l'acièr son lei dos aliatges principaus de fèrre. Lo premier a una proporcion de carbòni situada entre 2,1 e 6,67% e lo segond entre 0,025 e 2,1%. En dessota de 0,025%, se parla de fèrres industriaus.

País de produccion[modificar | modificar la font]

En 2009, la produccion de fèrre èra egala a 2,24 miliards de tonas. Lo premier país productor es China amb 880 milions de tonas. Austràlia (394 milions de tonas), Brasil (300 milions de tonas), India (244 milions de tonas) e Russia (92 milions de tonas) son egalament d'actors importants de la produccion. Lo rèsta dau monde assegura una produccion egala a aperaquí 330 milions de tonas.

Utilizacions[modificar | modificar la font]

Leis utilizacions sota sa forma pura son relativament raras e limitadas a quauquei domenis, magerament dins l'alimentacion o per la fabricacion de supòrts d'enregistrament magnetics. Ansin, la màger part de la produccion es utilizada per la fabricacion d'aliatges coma fonda e acier.

Referéncias[modificar | modificar la font]

  1. 1,0 1,1 (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90e éd., Relié, 2804 paginas.
  2. Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils; (1985). "Iron" (in German). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (91–100 ed.). Walter de Gruyter. pp. 1125–1146.
  3. (en) R.L. Clendenen et H.G. Drickamer, « The effect of pressure on the volume and lattice parameters of ruthenium and iron », dins Journal of Physics and Chemistry of Solids, vol. 25, no 8, 1964, p. 865-868.
  4. (en) Ho-Kwang Mao, William A. Bassett et Taro Takahashi, « Effect of Pressure on Crystal Structure and Lattice Parameters of Iron up to 300 kbar », dins Journal of Applied Physics, vol. 38, no 1, 1967, p. 272-276.
  5. Boehler, Reinhard (2000). "High-pressure experiments and the phase diagram of lower mantle and core materials". Review of Geophysics (American Geophysical Union) 38 (2): 221–245.

Bibliografia[modificar | modificar la font]

  • (en) H. R. Schubert, History of the British Iron and Steel Industry ... to 1775 AD (Routledge, London, 1957)
  • (en) R. F. Tylecote, History of Metallurgy (Institute of Materials, London 1992).
  • (en) R. F. Tylecote, 'Iron in the Industrial Revolution' in J. Day and R. F. Tylecote, The Industrial Revolution in Metals (Institute of Materials 1991), 200–60.
  • (en) Weeks, Mary Elvira; Leichester, Henry M. (1968). "Elements Known to the Ancients". Discovery of the Elements. Easton, PA: Journal of Chemical Education. pp. 29–40.