PROF. ELENA COSMA

ŞCOALA GENERALĂ NR. 1 BISTRIŢA

FERULFERULElementul chimic pur poartă numele de

FER. Z=26 A=56Metal tranziţionalCeea ce se utilizează în practică este

întotdeauna un aliaj al acestui element şi se numeşte FIER.

STRUCTURA ATOMICĂSTRUCTURA ATOMICĂ

Z = 26 K=2, L=8, M=14, N=2

PERIOADA 4, GRUPA 8 (VIII B, coloana I)

STARE NATURALĂ STARE NATURALĂ FeFe

Ca răspândire în natură, Fe este al II-lea metal (după aluminiu) şi cel mai răspândit metal greu - 4,7%

Ocupă locul al patrulea dintre toate elementele (după oxigen 49%, siliciu 26% şi aluminiu 7,5%)

STARE NATURALĂ STARE NATURALĂ FeFeLiber – în meteoriţiÎn combinaţii – oxizi ◦Fe2O3 hematit◦Fe2 O3∙H2O limonit◦Fe3O4 magnetit

- sulfuri◦FeS2 pirita◦CuFeS2 calcopirita

- carbonat - FeCO3 siderit

STARE NATURALĂ STARE NATURALĂ FeFe LIBERLIBER

Meteorit feros – Sikhote Alin - Rusia

STARE NATURALĂ STARE NATURALĂ OXIZIOXIZI

MAGNETUL NATURAL MAGNETUL NATURAL Aproximativ în anul 600 î. Hr., în regiunea

Magnesia din Grecia Antică a fost descoperit un anumit minereu care atrăgea fierul spre el. De aceea, minereul respectiv a primit numele de “magnesia lithos”, adică “piatră de magnesia”. Ulterior, substanţele care au proprietatea de a atrage fierul au fost denumite ... magneţi, iar fenomenul ... magnetism.

OXIZII DE FER FAC RÂUL OXIZII DE FER FAC RÂUL ROŞUROŞU

STARE NATURALĂ STARE NATURALĂ SULFURISULFURI

STARE NATURALĂ STARE NATURALĂ FeFeSIDERIT SIDERIT FeCOFeCO33

Erzberg - Austria - cel mai mare zăcământ de siderit din lume

PROPRIETĂŢI FIZICEPROPRIETĂŢI FIZICE

În stare pură: • ferul este un metal cenuşiu, • prezintă luciu metalic, • are duritatea 4, • densitatea 7,8 kg/dm3, fiind un metal greu,• este bun conducător de căldură şi electricitate, • este maleabil şi ductil, • temperatura de topire 1538 ºC

PROPRIETĂŢI FIZICEPROPRIETĂŢI FIZICEeste atras de magnet

PROPRIETĂŢI CHIMICEPROPRIETĂŢI CHIMICEÎn mediu umed şi bogat în dioxid de carbon,

ferul este atacat de oxigen în prezenţa apei, formând rugina, cu formula FeO(OH)

Procesul de ruginire decurge până la distrugerea completă a metalului. Deoarece rugina este o substanţă poroasă, permite acţiunea continuă a oxigenului şi după formarea ei.

RUGINARUGINA

PROPRIETĂŢI CHIMICEPROPRIETĂŢI CHIMICE

Ferul sub formă de pilitură, la temperatură ridicată, se oxidează energic, cu degajare de lumină şi scântei strălucitoare, formând oxid fero-feric

Ferul compact, la temperatură ridicată, se acoperă cu un strat negru de oxid fero-feric

PROPRIETĂŢI CHIMICEPROPRIETĂŢI CHIMICEFerul îşi manifestă valenţa maximă

atunci când reacţionează cu clorul obţinându-se clorura de Fe(III)

PROPRIETĂŢI CHIMICEPROPRIETĂŢI CHIMICEFerul reacţionează cu sulful cu degajare

mare de căldură, formând sulfura de Fe(II)Reacţionează cu HCl şi se degajă H2.

Reacţionează cu acidul sulfuric diluat, la rece şi se degajă H2.

Reacţionează cu acidul azotic diluat şi se degajă H2.

PASIVAREA FERULUIPASIVAREA FERULUIAcidul azotic concentrat nu

reacţionează cu ferul, chiar dacă, după un timp, se diluează cu apă. Fenomenul se numeşte pasivarea ferului şi este o consecinţă a faptului că ferul este protejat de stratul de oxid depus pe suprafaţa sa. Pe acestă proprietate se bazează fabricarea vaselor de fier pentru păstrarea acidului azotic.

PROPRIETĂŢI CHIMICEPROPRIETĂŢI CHIMICE

• Ferul reacţionează cu soluţia de sulfat de cupru(II) şi rezultă cupru care se depune pe placa din fier.

ACŢIUNEA FIZIOLOGICĂACŢIUNEA FIZIOLOGICĂCea mai importantă funcţie a ferului în organism este

producerea hemoglobinei, substanţa care dă celulelor roşii culoarea specifică. Celulele roşii sunt foarte importante pentru sănătatea corpului deoarece acestea transportă oxigenul de la plămâni către celelalte organe ale corpului.

Deoarece organimul absoarbe ferul cu dificultate (aproximativ 10% din ferul ingerat este absorbit), corpul depozitează fer în oase, ficat, rinichi, splină şi măduvă.

Întrucât rata de absorbţie a ferului este atât de scăzută, este important consumul zilnic de produse bogate în fer.

ACŢIUNEA FIZIOLOGICĂACŢIUNEA FIZIOLOGICĂ Câteva dintre alimentele bogate în fer se

regăsesc în lista de mai jos, împreună cu conţinutul în mg de fer, la 100 grame de produs:

-alune 3,8-4 -arahide prăjite 2,3 -caise uscate 3,8-5 -cartof dulce (crud) 3,7 -drojdie 20

ACŢIUNEA FIZIOLOGICĂACŢIUNEA FIZIOLOGICĂ

-ficat de porc (fiert) 15,8-22,1 (15,4) -ficat de vită (fiert) 7-9,5 (6,8) -ficat de viţel (fiert) 11,5 (7,6) -seminţe de floarea soarelui 6-7 -galbenuş de ou 7-7,2 -germeni de grâu 7,5-7,9

-nuca (europeană) 2,5

ACŢIUNEA FIZIOLOGICĂACŢIUNEA FIZIOLOGICĂ

-leguminoase în general 1,9-14 -linte 5,2-7,5 -mazăre 5 -muşchi de porc 4,5 -ovăz(fulgi) 4,6-5 -pateu de ficat 10,4 -pâine de secară 3 -spanac 4,1 -varză de Bruxelles 3

ACŢIUNEA FIZIOLOGICĂACŢIUNEA FIZIOLOGICĂNecesarul zilnic de fer diferă foarte mult în

funcţie de vârstă, cu începere de la 8 mg/zi între 1 an şi 6 ani, continuând cu 12 mg/zi în adolescenţă la băieţi şi 15 mg/zi la fete şi menţinându-se la aceste valori la vârsta adultă.

ACŢIUNEA FIZIOLOGICĂACŢIUNEA FIZIOLOGICĂFerul se pierde însă destul de uşor din

organism, mai ales atunci când copiii consumă alimente denumite “hoţi de fier”, precum îndrăgitul ceai negru, care se leagă în intestine cu ferul şi încetineşte absorbţia lui.

ACŢIUNEA FIZIOLOGICĂACŢIUNEA FIZIOLOGICĂStatistici recente estimează că aproximativ

10% din populaţia globului suferă de anemie, boala cunoscută şi ca “deficienţa de fier”.

Aceasta este foarte periculoasă pentru sănătate şi în faza incipientă se manifestă prin îngălbenirea uşoară a ochilor şi paloarea pielii.

Se ştie deja că lipsa de fer este asociată cu pierderea capacităţii de concentrare şi oboseala moderată.

METALURGIA FIERULUIMETALURGIA FIERULUI• Deoarece ferul pur este casant, are punct de topire ridicat şi reactivitate mare, nu prezintă interes industrial. •Aliajele sale, în special fonta şi oţelul, prezintă o importanţă deosebită.•Metalurgia fierului poartă numele de siderurgie.

SIDERURGIA foloseşte fierul vechiSIDERURGIA foloseşte fierul vechi

SIDERURGIA SIDERURGIA FURNALULFURNALULPENTRU OBŢINERE FONTEI

COMBINATUL COMBINATUL SIDERURGIC SIDERURGIC GALAŢIGALAŢI

SIDERURGIA SIDERURGIA CONVERTIZORULCONVERTIZORUL

FIERUL FORJATFIERUL FORJATAliajul ferului cu un conţinut de carbon

mai mic de 0,2% este moale şi se poate prelucra prin forjare, de unde vine denumirea acestui aliaj de fier forjabil.

UTILIZĂRILE ALIAJELORUTILIZĂRILE ALIAJELORUn exemplu al măiestriei indiene în domeniul metalurgiei este şi coloana de fier din Delhi, care este constituită în proporţie de 98% din fier forjat şi a fost ridicată la sfârşitul secolului al IV-lea sau începutul sec. al V-lea

UTILIZĂRILE ALIAJELORUTILIZĂRILE ALIAJELOR

ATELIER PENTRU PRELUCRAREA FIERULUI FORJABIL

UTILIZĂRILE ALIAJELORUTILIZĂRILE ALIAJELOR

UTILIZĂRILE ALIAJELORUTILIZĂRILE ALIAJELOR

UTILIZĂRILE ALIAJELORUTILIZĂRILE ALIAJELOR

COLOANA INFINITULUI DIN COLOANA INFINITULUI DIN TÂRGU JIUTÂRGU JIU

 Are o înălţime de 29,33 metri şi o masă de 29173 kg. Este construită din plăci din fontă. Trunchiurile de piramidă, goale pe dinăuntru, sunt fixate cap la cap pe un miez central de oţel, cu secţiune pătrată, uniformă pe toată înălţimea Coloanei Infinitului. Exteriorul Coloanei a fost curăţat prin sablare cu nisip special, ulterior fiind pulverizate două straturi de praf metalic, unul de zinc şi celălalt de alamă, la o temperatură mai ridicată.

““COLOANA COLOANA FĂRĂ SFÂRŞITFĂRĂ SFÂRŞIT”” TÂRGU JIUTÂRGU JIU

Opera lui CONSTANTIN BRÂNCUŞI

BIBLIOGRAFIEBIBLIOGRAFIEConstantinescu, Rodica şi Râpă, Marilena

– CHIMIE - Manual pt. clasa aVIII-a, Ed. SIGMA, Bucureşti, 2000

Gheorghiu, Cornelia şi Panait, Claudia – Chimia - Manual pentru clasa a VIII-a, EDP, Bucureşti, 1980

Wikipedia.org