Ferro: diferenças entre revisões
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[[Imagem:GoldenGateBridge.jpg|thumb|right|400 px|Ponte pensil de aço (Golden Gate, São Francisco, EUA)]]▼
O '''ferro''' (do latim ''ferrum'') é um [[elemento químico]] , [[símbolo químico| símbolo]] '''Fe''' , de [[número atômico]] 26 (26 [[próton]]s e 26 [[elétron]]s) e [[massa atómica]] 56 [[unidade de massa atómica|u]]. À temperatura ambiente, o ferro encontra-se no [[Sólido|estado sólido]].▼
É extraído da natureza sob a forma de [[minério]] de ferro que, depois de passado para o estágio de [[ferro-gusa]], através de processos de transformação, é usado na forma de lingotes. Adicionando-se [[carbono]] dá-se origem a várias formas de [[aço]].▼
Este [[metal de transição]] é encontrado no [[Grupo da Tabela Periódica|grupo 8]] ( 8B ) da [[Tabela Periódica|Classificação Periódica dos Elementos]]. É o quarto elemento mais abundante da crosta terrestre (aproximadamente 5%) e, entre os [[Metal (material)|metais]], somente o [[alumínio]] é mais abundante. ▼
É um dos elementos mais abundantes do [[Universo]]; o núcleo da [[Terra]] é formado principalmente por ferro e [[níquel]] ( NiFe ). Este ferro está em uma temperatura muito acima da [[temperatura de Curie]] do ferro, dessa forma, o núcleo da Terra não é [[magnetismo|ferromagnético]].▼
O ferro tem sido históricamente importante, e um período da história recebeu o nome de '''[[Idade do ferro]]'''.▼
O ferro, atualmente, é utilizado extensivamente para a produção de [[aço]], [[liga metálica]] para a produção de ferramentas, máquinas, veículos de transporte ( automóveis, navios, etc ), como elemento estrutural de pontes, edificios, e uma infinidade de outras aplicações.▼
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▲O '''ferro''' (do latim ''ferrum'') é um [[elemento químico]]
▲É extraído da natureza sob a forma de [[minério]] de ferro que, depois de passado para o estágio de [[ferro-gusa]], através de processos de transformação, é usado na forma de lingotes. Adicionando-se [[carbono]] dá-se origem a várias formas de [[aço]].
▲Este [[metal de transição]] é encontrado no [[Grupo da Tabela Periódica|grupo 8]] ( 8B ) da [[Tabela Periódica|Classificação Periódica dos Elementos]]. É o quarto elemento mais abundante da crosta terrestre (aproximadamente 5%) e, entre os [[Metal (material)|metais]], somente o [[alumínio]] é mais abundante.
▲É um dos elementos mais abundantes do [[Universo]]; o núcleo da [[Terra]] é formado principalmente por ferro e [[níquel]] ( NiFe ). Este ferro está em uma temperatura muito acima da [[temperatura de Curie]] do ferro, dessa forma, o núcleo da Terra não é [[magnetismo|ferromagnético]].
▲O ferro tem sido históricamente importante, e um período da história recebeu o nome de '''[[Idade do ferro]]'''.
▲O ferro, atualmente, é utilizado extensivamente para a produção de [[aço]], [[liga metálica]] para a produção de ferramentas, máquinas, veículos de transporte ( automóveis, navios, etc ), como elemento estrutural de pontes, edificios, e uma infinidade de outras aplicações.
== Características principais ==
É um metal [[maleabilidade|maleável]], [[tenacidade|tenaz]], de coloração cinza prateado apresentando propriedades magnéticas; é [[magnetismo|ferromagnético]] a temperatura ambiente, assim como o [[Níquel]] e o [[Cobalto]].
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== Aplicações ==
O ferro é o [[metal (material)|metal]] mais usado, com 95% em peso da produção mundial de metal. É indispensável devido ao seu baixo preço e [[dureza]] , especialmente empregado em automóveis, barcos e componentes estruturais de edifícios. ▼
▲[[Imagem:GoldenGateBridge.jpg|thumb|
▲O ferro é o [[metal (material)|metal]] mais usado, com 95% em peso da produção mundial de metal. É indispensável devido ao seu baixo preço e [[dureza]]
O [[aço]] é a [[liga metálica]] de ferro mais conhecida, sendo este o seu uso mais frequente. As [[liga metálica|ligas]] férreas apresentam uma grande variedade de propriedades mecânicas dependendo da sua composição e do tratamento que se tem aplicado.
*Um dos inconvenientes do ferro é que se [[oxidação|oxida]] com facilidade. Existem uma série de aços aos quais se adicionam outros elementos ligantes, principalmente o [[cromo]], para que se tornem mais resistentes à [[corrosão]]. São os chamados [[aço inoxidável|aços inoxidáveis]].▼
*Quando o conteúdo de carbono da liga é superior a 2.1% em peso, a liga metálica é denominada [[ferro fundido]]. Estas ligas apresentam, em geral, entre 3% e 4.5% de carbono em peso. Existem diversos tipos de ferros fundidos: cinzento, esferoidal, branco e maleável. Dependendo do tipo apresenta aplicações diferentes: em motores, válvulas, engrenagens e outras.▼
*Por outro lado, os [[óxido]]s de ferro apresentam variadas aplicações: em [[pintura]]s, obtenção de ferro, e outras. A [[magnetita]] (Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>) e o óxido de ferro III (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) têm aplicações magnéticas.▼
*Os aços são ligas metálicas de ferro e [[carbono]] com concentrações máximas de 2.2% em peso de carbono, aproximadamente. O carbono é o elemento de ligação principal, porém os aços contêm outros elementos. Dependendo do seu conteúdo em carbono são classificados em:
**Aço baixo em carbono. Contém menos de 0.25% de carbono em peso. São frágis porém [[ductilidade|dúcteis]]. São utilizados em veículos, tubulações, elementos estruturais e outros. Também existem os aços de alta resistência com baixa liga de carbono, entretanto, contêm outros elementos fazendo parte da composição, até uns 10% em peso; apresentam uma maior resistência mecânica e podem ser trabalhados facilmente.
**Aço médio em carbono. Entre 0.25% e 0.6% de carbono em peso. Para melhorar suas propriedades são tratados termicamente. São mais resistentes que os aços baixo em carbono, porém menos dúcteis, sendo empregados em peças de engenharia que requerem uma alta resistência mecânica e ao desgaste.
**Aço alto em carbono. Entre 0.60% e 1.4% de carbono em peso. São os mais resistentes, entretanto, os menos dúcteis. Adicionam-se outros elementos para que formem carbetos, por exemplo, formando o [[carbeto|carbeto de tungstênio]], WC, quando é adicionado à liga o [[tungstênio|wolfrâmio]]. Estes carbetos são mais duros, formando aços utilizados principalmente para a fabricação de ferramentas.
▲*Um dos inconvenientes do ferro é que se [[oxidação|oxida]] com facilidade. Existem uma série de aços aos quais se adicionam outros elementos ligantes, principalmente o [[cromo]], para que se tornem mais resistentes à [[corrosão]]. São os chamados [[aço inoxidável|aços inoxidáveis]].
▲*Quando o conteúdo de carbono da liga é superior a 2.1% em peso, a liga metálica é denominada [[ferro fundido]]. Estas ligas apresentam, em geral, entre 3% e 4.5% de carbono em peso. Existem diversos tipos de ferros fundidos: cinzento, esferoidal, branco e maleável. Dependendo do tipo apresenta aplicações diferentes: em motores, válvulas, engrenagens e outras.
▲*Por outro lado, os [[óxido]]s de ferro apresentam variadas aplicações: em [[pintura]]s, obtenção de ferro, e outras. A [[magnetita]] (Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>) e o óxido de ferro III (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) têm aplicações magnéticas.
== Abundância e obtenção ==
É o metal de transição mais abundante da crosta terrestre, e quarto de todos os elementos. Também abunda no Universo, havendo-se encontrados meteoritos que contêm este elemento.
O ferro é encontrado em numerosos [[mineral|minerais]], destacando-se:
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== Compostos ==
[[Imagem:IronInRocksMakeRiverRed.jpg|thumb|300px|right|Água com compostos de ferro]]▼
▲[[Imagem:IronInRocksMakeRiverRed.jpg|thumb|300px|right|Água com compostos de ferro]]
*Os [[estado de oxidação|estados de oxidação]] mais comuns são +2 e +3. Os óxidos de ferro mais conhecidos são o óxido de ferro II, FeO, o óxido de ferro III, Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, e o óxido misto Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>. Forma numerosos [[sal|sais]] e complexos com estes mesmos estados de oxidação. O hexacianoferrato II de ferro III, usado em [[pintura]]s, é conhecido como ''azul da Prússia'' ou ''azul de Turnbull''.
*São conhecidos compostos de ferro com estados de oxidação +4, +5 e +6, porém são pouco comuns. No ferrato de potássio, K<sub>2</sub>FeO<sub>4</sub>, usado como [[redução|oxidante]] , o ferro apresenta estado de oxidação +6. O estado de oxidação +4 é encontrados em poucos compostos e também em alguns processos enzimáticos.
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== Papel biológico ==
O ferro é praticamente encontrado em todos os seres vivos e cumpre numerosas e variadas funções.
*Existem diferentes [[proteína]]s que contêm o [[grupo hemo]], que consiste na ligação da [[porfirina]] com um átomo de ferro. Alguns exemplos:
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== Isótopos ==
O ferro tem quatro [[isótopo]]s estáveis naturais: <sup>54</sup>Fe, <sup>56</sup>Fe, <sup>57</sup>Fe e <sup>58</sup>Fe. As proporções relativas destes isótopos na natureza são aproximadamente:
<sup>54</sup>Fe ( 5,8% ), <sup>56</sup>Fe ( 91,7% ), <sup>57</sup>Fe (2,2%) e <sup>58</sup>Fe ( 0,3% ).
== Precauções ==
O ferro em excesso é [[veneno|tóxico]]. O ferro reage com peróxido produzindo [[radical livre|radicais livres]]. A reação mais importante é:
:Fe (II) + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> → Fe (III) + OH<sup>-</sup> + OH<sup>·</sup>
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