FERUL

1. FERUL PROF. ELENA COSMA ŞCOALA GENERALĂ NR.1 BISTRIŢA

2. FERUL • Elementul chimic pur poartă numele de FER. • Z=26 A=56 • Metal tranziţional • Ceea ce se utilizează în practică este întotdeauna un aliaj al acestui element şi se numeşte FIER.

3. STRUCTURA ATOMICĂ Z = 26 K=2, L=8, M=14, N=2 Perioada 4, Grupa 8 (VIII B, coloana I)

4. STARE NATURALĂ Fe • 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%)

5. STARE NATURALĂ Fe • Liber– în meteoriţi • În combinaţii • – oxizi • Fe2O3 hematit • Fe2 O3∙H2O limonit • Fe3O4 magnetit • - sulfuri • FeS2 pirita • CuFeS2 calcopirita • - carbonat - FeCO3 siderit

6. STARE NATURALĂ Fe SIDERIT FeCO3 Erzberg - Austria - cel mai mare zăcământ de siderit din lume

7. 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.

8. PROPRIETĂŢI 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 conductor de căldură şi electricitate, • este maleabil şi ductil, • temperatura de topire 1538 ºC • este atras de magnet

9. PROPRIETĂŢI CHIMICE • În 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.

10. PROPRIETĂŢI CHIMICE • Înseria rectivităţii chimice a metalelor, ferul seaflă înaintea hidrogenului ceeace înseamnă că este un metal cu reactivitate mare. KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu • Ferul are valenţele II şi III.

11. PROPRIETĂŢI CHIMICE • Ferul sub formă de pilitură, la temperatură ridicată, se oxidează energic, cu degajare de lumină şi scântei strălucitoare, formândoxid fero-feric • Ferul compact, la temperatură ridicată, se acoperă cu un strat negru de oxid fero-feric

12. PROPRIETĂŢI CHIMICE • Ferul îşi manifestă valenţa maximă atunci când reacţionează cu clorul obţinându-se clorura de Fe(III)

13. PROPRIETĂŢI CHIMICE • Ferul 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.

14. PASIVAREA FERULUI • Acidul 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.

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

16. ACŢIUNEA FIZIOLOGICĂ • Cea 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.

17. ACŢIUNEA 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 -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 -gălbenuş de ou 7-7,2 -germeni de grâu 7,5-7,9 -nuca (europeană) 2,5 -mazăre 5

18. ACŢIUNEA FIZIOLOGICĂ • Necesarul 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.

19. ACŢIUNEA FIZIOLOGICĂ • Ferul 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.

20. ACŢIUNEA FIZIOLOGICĂ • Statistici 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.

21. METALURGIA 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.

22. SIDERURGIA foloseşte fierul vechi

23. SIDERURGIA FURNALUL PENTRU OBŢINERE FONTEI

24. COMBINATUL SIDERURGIC GALAŢI

25. SIDERURGIA CONVERTIZORUL

26. FIERUL FORJAT • Aliajul 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.

27. UTILIZĂRILE ALIAJELOR Un 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

28. UTILIZĂRILE ALIAJELOR ATELIER PENTRU PRELUCRAREA FIERULUI FORJABIL

29. UTILIZĂRILE ALIAJELOR

30. UTILIZĂRILE ALIAJELOR

31. UTILIZĂRILE ALIAJELOR

32. COLOANA INFINITULUI DIN TÂRGU JIU Are o înălţime de 29,33 metri şi o masăde 29173 kg. Este construitădin 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.

33. “COLOANA FĂRĂ SFÂRŞIT”TÂRGU JIU Opera lui CONSTANTIN BRÂNCUŞI

34. BIBLIOGRAFIE • Constantinescu, 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