Découvrez la masse molaire du fer (Fe) + comment elle se compare aux autres éléments

Aug 14, 2023

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Quel est le poids du fer et comment calculer sa masse à l’aide de la chimie moderne ? Quelle est son importance pour nous en tant qu’êtres humains ? Nous définirons ce qu'est le fer et expliquerons pourquoi nous nous soucions de la masse molaire. Ensuite, nous découvrirons la masse molaire du fer (Fe) et comment elle se compare à d'autres éléments.

©MMXeon/Shutterstock.com

Le fer est un métal gris brillant, solide à température ambiante. Son symbole Fe vient du mot latin ferrum signifiant fermeté.

Le fer appartient au groupe 8 du tableau périodique, qui est une colonne remplie de métaux de transition. Les métaux de transition sont malléables et conduisent l’électricité. La plupart de ces métaux sont solides à température ambiante, à l'exception du mercure (Hg).

Les métaux de transition ont des électrons qui remplissent les couches de valence, à l'exception de l'orbitale externe qui n'est pas pleine. Cela fait du fer et des autres métaux de transition des candidats privilégiés pour la formation d’ions stables. C’est pourquoi presque tous les gisements naturels de fer se trouvent sous forme de minerais de fer.

Le fer rouille lorsqu’il est exposé à l’air, et les industries commerciales font de grands efforts pour développer des produits pour contrecarrer ce phénomène. La quantité d’eau dans l’air affecte la vitesse à laquelle le fer rouille. La rouille se produit parce que le fer forme des ions avec d’autres éléments, ce qui le rend réactif à l’oxygène de l’air et de l’eau.

Ce processus dans lequel le fer et l’oxygène se lient est appelé oxydation et produit de l’oxyde de fer. L'oxyde de fer est la rouille rougeâtre et feuilletée largement reconnaissable sur les vieux produits en fer.

Pour comprendre la masse molaire du fer, nous devons d’abord comprendre l’unité de mesure appelée taupe. Une taupe est une unité de mesure spéciale utilisée en chimie et elle donne aux scientifiques la possibilité de comprendre la quantité d’un élément dont ils disposent.

Une mole de fer contient 602 sextillions d’atomes de fer. Un sextillion d’atomes équivaut à un billion de milliards d’atomes. Ce nombre énorme qui définit un grain de beauté s'appelle le nombre d'Avogadro.

Le regroupement d’autant d’atomes permet aux scientifiques d’utiliser le fer en quantité utilisable dans le monde réel. La masse en grammes par mole de fer élémentaire est la masse molaire du fer.

La masse molaire d'un élément est facilement identifiée à l'aide de la masse atomique de cet élément dans le tableau périodique. La masse atomique du fer est la masse des parties nucléiques de l’atome de fer.

Les éléments utilisés pour calculer la masse atomique sont les protons et les neutrons d'un élément. Les électrons ne sont pas pris en compte dans le calcul de la masse atomique car ils sont si petits que leur masse est mathématiquement négligeable. La masse molaire est un moyen de gonfler la masse atomique d’un élément afin qu’elle soit utilisable dans des applications scientifiques.

Il existe des exceptions à la règle 1:1 qui existe entre les nombres de masse atomique et de masse molaire dans le tableau périodique. Les 7 éléments diatomiques existent toujours sous la forme de deux atomes liés du même élément, ce qui signifie que leur masse molaire est deux fois plus grande que leur masse atomique.

Ces éléments diatomiques sont l'hydrogène (H), l'azote (N), l'oxygène (O), le fluor (F), le chlore (Cl), le brome (Br) et l'iode (I). Il existe quelques autres rares exceptions, notamment le phosphore (P) qui se présente toujours sous la forme d'une molécule de 4 de ses atomes, ainsi que le soufre (S) et le sélénium (Se) qui se présentent sous la forme de 8 atomes.

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Une mole de fer pèse 55,845 grammes, ce qui signifie que sa masse molaire est de 55,845 grammes par mole. . Ce nombre est extrapolé à partir de la masse atomique définie du fer de 55,845 uma, comme indiqué dans le tableau périodique.

La masse molaire des isotopes du fer n’est pas la même que la masse molaire de l’élément pur. C’est parce que le nombre de neutrons dans un isotope est différent de celui d’un atome élémentaire pur. Cela change la masse atomique, ce qui change la masse molaire.

Par exemple, l’isotope fer 54 a une masse molaire de 53,94 grammes. C’est parce qu’il contient moins de neutrons que le fer élémentaire, connu sous le nom de fer 56. Le fer 56 est présent naturellement plus de 90 % du temps sur notre planète.