Fer (Fe)
| Numéro atomique | 26 |
|---|---|
| Masse atomique | 55.8452 u |
| Catégorie | Métal de transition |
| Config. électronique | [Ar] 3d⁶ 4s² |
| Apparence | métallique brillant aux reflets grisâtres |
| Densité (CNTP) | 7874 g/L |
| Point de fusion | 1811 K |
| Point d'ébullition | 3134 K |
| Électronégativité | 1.83 (Pauling) |
| Énergie d'ionisation | 762.5 kJ/mol |
| Rayon atomique | 140 pm |
| Structure cristalline | Cubique centré |
| Découvert par | Civilisations antiques (-2000) |
Brève introduction
Le fer (Fe) est un métal brillant, gris argenté, ductile et magnétique ; c'est le quatrième élément le plus abondant de la croûte terrestre. C'est le plus utilisé de tous les métaux et il est essentiel à presque tous les organismes vivants. Voici les points clés concernant le fer (Fe):
Utilisations: Domine la construction et l'industrie sous forme d'acier (alliages fer-carbone aux propriétés variées), utilisé dans les véhicules, les bâtiments, les machines, les outils, les appareils et les infrastructures. Le fer pur est utilisé dans les électroaimants, les catalyseurs et comme complément alimentaire. La fonte et le fer forgé ont des applications spécifiques.
Production/Extraction: Extrait des minerais de fer (hématite, magnétite) par fusion en hauts fourneaux, où le coke (carbone) réduit les oxydes de fer. La Chine produit plus de la moitié du fer mondial. Le fer de réduction directe (DRI) et les fours à arc électrique sont des méthodes alternatives.
Histoire: Utilisé depuis la préhistoire (l'âge du fer a commencé vers 1200 av. J.-C.). Le fer météoritique en fut la première source. La généralisation de la métallurgie du fer a révolutionné la civilisation humaine. Le procédé Bessemer (1856) et ses améliorations ultérieures ont permis la production d'acier en masse.
Effets sur la santé & sécurité: Le fer est essentiel à l'hémoglobine (transport de l'oxygène), aux enzymes et à la respiration cellulaire. Une carence provoque l'anémie ; un excès endommage les organes (hémochromatose). Le fer métallique rouille facilement et la poudre de fer fine est inflammable et peut s'enflammer spontanément.
Prix/Marché: Les prix du minerai de fer fluctuent avec la demande mondiale d'acier, en particulier chinoise. Bon marché et abondant. Le recyclage de la ferraille est économiquement important. Pilier de l'économie et des infrastructures modernes.
Propriétés: Ferromagnétique (peut s'aimanter), relativement réactif (rouille à l'air humide), ductile et malléable, résistance à la traction élevée, point de fusion de 1538 °C, présente les états d'oxydation +2 et +3, et forme facilement des alliages.
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