Autour du fer
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e fer est le métal le plus utilisé dans le monde (plus de 1 milliard de tonnes chaque année).
Doc. 1 L'utilisation du fer
Lorsqu'il est mélangé au carbone,
le fer forme un alliage: l'acier.
Celui-ci est peu coûteux et a des
propriétés mécaniques intéres-
santes (solidité, etc.).
Le principal inconvénient du fer
est qu'il s'oxyde en réagissant avec
le dioxygène de l'air pour former
l'oxyde de fer (la rouille), de for-
mule Fe₂O3. C'est pourquoi il est
souvent recouvert d'une peinture
protectrice.
Questions
Le fer sur Terre
1. Le fer est l'élément chimique le plus abondant sur Terre.
Quels sont les deux éléments chimiques les plus abondants
dans l'Univers?
2. Lorsque le fer rouille, il se produit une transformation chimique.
a. Avec quelle espèce chimique réagit le fer lorsqu'il rouille ?
b. Nommer les réactifs et le produit de cette transformation
chimique.
3. Indiquer, parmi les équations suivantes, quelle est celle
qui modélise la formation de la rouille. Justifier la réponse.
a. Fe₂+03 → Fe₂O3
b. 4 Fe +30₂ → 2 Fe₂O3
c. 3 Fe +2 0₂ → Fe₂O3
La tour Eiffel est fabriquée avec plus de
10 000 tonnes d'acier.
Le fer à l'échelle atomique
4. Quel est le numéro atomique de l'atome de fer ? Quel est son
nombre de masse ?
5. Combien d'électrons contient l'atome de fer ? Justifier la réponse.
6. Indiquer la composition du noyau de l'atome de fer.
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e fer est le métal le plus utilisé dans le monde (plus de 1 milliard de tonnes chaque année).
Doc. 1 L'utilisation du fer
Lorsqu'il est mélangé au carbone,
le fer forme un alliage: l'acier.
Celui-ci est peu coûteux et a des
propriétés mécaniques intéres-
santes (solidité, etc.).
Le principal inconvénient du fer
est qu'il s'oxyde en réagissant avec
le dioxygène de l'air pour former
l'oxyde de fer (la rouille), de for-
mule Fe₂O3. C'est pourquoi il est
souvent recouvert d'une peinture
protectrice.
Questions
Le fer sur Terre
1. Le fer est l'élément chimique le plus abondant sur Terre.
Quels sont les deux éléments chimiques les plus abondants
dans l'Univers?
2. Lorsque le fer rouille, il se produit une transformation chimique.
a. Avec quelle espèce chimique réagit le fer lorsqu'il rouille ?
b. Nommer les réactifs et le produit de cette transformation
chimique.
3. Indiquer, parmi les équations suivantes, quelle est celle
qui modélise la formation de la rouille. Justifier la réponse.
a. Fe₂+03 → Fe₂O3
b. 4 Fe +30₂ → 2 Fe₂O3
c. 3 Fe +2 0₂ → Fe₂O3
La tour Eiffel est fabriquée avec plus de
10 000 tonnes d'acier.
Le fer à l'échelle atomique
4. Quel est le numéro atomique de l'atome de fer ? Quel est son
nombre de masse ?
5. Combien d'électrons contient l'atome de fer ? Justifier la réponse.
6. Indiquer la composition du noyau de l'atome de fer.
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Explications:
1. Les deux éléments chimiques les plus abondants dans l'Univers sont l'hydrogène et l'hélium.
2.
a. Le fer réagit avec le dioxygène (O₂) de l'air lorsqu'il rouille.
b. Les réactifs de cette transformation chimique sont le fer (Fe) et le dioxygène (O₂), et le produit est l'oxyde de fer (Fe₂O3), communément appelé la rouille.
3. L'équation qui modélise la formation de la rouille est :
b. 4 Fe + 3O₂ → 2 Fe₂O3
Justification : Dans cette équation, il y a 4 atomes de fer (Fe) réagissant avec 3 molécules de dioxygène (O₂) pour former 2 molécules d'oxyde de fer (Fe₂O3), ce qui correspond à la formation de la rouille.
4. Le numéro atomique de l'atome de fer est 26, et son nombre de masse est généralement considéré comme environ 56 (varie légèrement en fonction des isotopes).
5. L'atome de fer a 26 électrons. Justification : Le nombre d'électrons dans un atome est égal au nombre de protons dans le noyau, et l'atome de fer a 26 protons (son numéro atomique est 26).
6. La composition du noyau de l'atome de fer est la suivante :
- Il a 26 protons (numéro atomique).
- Il a généralement 30 à 31 neutrons (nombre de masse - numéro atomique).
- Il a 26 électrons en orbite autour du noyau pour maintenir la neutralité électrique de l'atome.