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Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26.
Le noyau de l'atome de fer 56 est l'isotope le plus stable de tous les éléments chimiques, car il possède l'énergie de liaison par nucléon la plus élevée.
Le fer est le dernier élément pouvant être produit par les réactions de fusion au cœur des étoiles (si celles-ci pèsent au moins 5 masses solaires) et donc l'élément le plus lourd dont la formation ne nécessite pas un évènement cataclysmique comme une supernova.
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Histoire et étymologie [modifier]
Le nom du fer vient du latin classique ferrum : fer ; objet en fer ; épée ; chaînes.
Les premières preuves de l'utilisation du fer remontent à environ 4000 av. J.-C., chez les Égyptiens et Sumériens. Quelques objets comme des pointes de lances, des dagues et des ornements étaient forgés de fer provenant de météorites.
Propriétés [modifier]
Propriétés physiques [modifier]
C'est un métal qui, en fonction de la température, se présente sous plusieurs formes allotropiques. Dans les conditions normales de pression et de température, c'est un solide cristallin de structure cubique centré (fer α ou ferrite) ; à partir de 912 °C, il devient cubique à faces centrées (fer γ ou austénite). Au-delà de 1 394 °C, il redevient cubique centré (fer δ).
Le fer est ferromagnétique : les moments magnétiques des atomes s'alignent sous l'influence d'un champ magnétique extérieur et conservent leur nouvelle orientation après la disparition de ce champ.
Des courants de convection riches en fer liquide dans la couche externe du noyau terrestre (noyau externe) sont supposés être à l'origine du champ magnétique terrestre.
Propriétés chimiques [modifier]
Laissé à l'air libre en présence d'humidité, il se corrode en formant de la rouille Fe2O3. La rouille étant un matériau poreux, la réaction d'oxydation peut se propager jusqu'au cœur du métal, contrairement, par exemple, à l'aluminium, qui forme une couche fine d'oxyde imperméable.
En solution, il présente deux valences principales :
- Fe2+ qui présume faible couleur verte ;
- Fe3+ qui possède une couleur rouille caractéristique. Fe3+ peut être réduit par du cuivre métallique, par exemple, réaction à l'origine du procédé de gravure des circuits imprimés par le perchlorure de fer, FeCl3.
L'hémoglobine du sang, qui permet aux globules rouges de transporter le dioxygène, contient du fer.
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