Ferro: diferenças entre revisões
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{{Elemento/Ferro}}
O '''ferro''' (do latim ''ferrum'') é um [[elemento químico]], [[símbolo químico|símbolo]] '''Fe''', de [[número atômico]]
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. Controlando-se o teor de [[carbono]] (o [[carbono]] ocorre de forma natural no minério de ferro), dá-se origem a várias formas de [[aço]].
Este [[metal de transição]] é encontrado no [[Grupo da Tabela Periódica|grupo 8 (VIIIB)]] da [[Tabela Periódica|Classificação Periódica dos Elementos]]. É o quarto elemento mais abundante da crosta terrestre (aproximadamente
É um dos elementos mais abundantes do [[Universo
O ferro tem sido historicamente 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, edifícios, e uma infinidade de outras aplicações.
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É encontrado na natureza fazendo parte da composição de diversos [[mineral|minerais]], entre eles muitos [[óxido]]s, como o FeO (óxido de ferro II, ou óxido ferroso) ou como Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> (óxido de ferro III, ou óxido férrico). Os números que acompanham o íon ferro dizem respeito aos [[Estado de oxidação|estados de oxidação]] apresentados pelo ferro, que são +2 e +3, e ele é raramente encontrado livre. Para obter-se ferro no estado elementar, os óxidos são [[redução|reduzidos]] com [[carbono]] e imediatamente submetidos a um processo de refinação para retirar as impurezas presentes.
É o elemento mais pesado que se produz [[termoquímica|exotermicamente]] por [[Fusão (física)|fusão]], e o mais leve produzido por [[fissão nuclear|fissão]], devido ao fato de seu núcleo ter a mais alta energia de ligação por [[núcleon]], que é a energia necessária para separar do [[núcleo atômico|núcleo]] um [[nêutron]] ou um
Apresenta diferentes formas estruturais dependendo da temperatura:
* Ferro α: é o que se encontra na temperatura ambiente, até os 788 [[grau Celsius|°C]]. O [[estrutura cristalina|sistema cristalino]] é uma rede [[rede de Bravais|cúbica centrada no
* Ferro β: 788 - 910 [[grau Celsius|°C]]: tem o mesmo sistema cristalino que o α, porém a [[temperatura de Curie]] é de 770 [[grau Celsius|°C]], e passa a ser [[magnetismo|paramagnético]].
* Ferro γ: 910 - 1400 [[grau Celsius|°C]]: apresenta uma [[rede de Bravais|rede cúbica centrada nas faces]].
* Ferro δ: 1400 - 1539 [[grau Celsius|°C]]: apresenta uma rede [[rede de Bravais|cúbica centrada no corpo]].
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O ferro é o [[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.
O [[aço]] é a [[liga metálica]] de ferro mais conhecida, sendo este o seu uso mais frequente. Os [[aço]]s são [[liga metálica|ligas metálicas]] de ferro com outros elementos, tanto [[Metal|metálicos]] quanto [[não metal|não metálicos]], que conferem propriedades distintas ao material. É considerada aço uma liga metálica de ferro que contém menos de
As [[liga metálica|ligas]] férreas apresentam uma grande variedade de propriedades mecânicas dependendo da sua composição e do tratamento aplicado.
* Os aços são ligas metálicas de ferro com concentrações máximas de
** Aços baixos em carbono. Contêm menos de 0,25% de carbono em peso. Não são tão duros nem tratáveis termicamente, porém [[ductilidade|dúcteis]]. São utilizados em veículos, tubulações, elementos estruturais e outros. Também existem os aços de alta resistência com baixa liga de carbono, que, entretanto, contêm outros elementos fazendo parte da composição, até uns 10% em peso; apresentam maior resistência mecânica e podem ser trabalhados facilmente.
** Aços médios 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 baixos em carbono, porém menos dúcteis, sendo empregados em peças de engenharia que requerem uma alta resistência mecânica e ao desgaste.
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== História ==
[[Ficheiro:Axe of iron from Swedish Iron Age, found at Gotland, Sweden.jpg|thumb|right|200 px|Peça de ferro da Idade do Ferro]]
Existem evidências de que o ferro era conhecido antes de 5000 a.C.<ref>{{citar web|url=http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=fe |título=26 Iron |publicado=Elements.vanderkrogt.net |data= |acessodata=2008-09-12}}</ref> Os mais antigos objetos feitos de ferro usado pela humanidade são alguns enfeites de [[siderito]], feitos no Egito em aproximadamente 4000 a.C. A descoberta da fundição por volta de
Cada vez mais objetos de ferro, datados entre o segundo e terceiro milênio antes de Cristo, foram encontrados (estes se distinguem do ferro proveniente dos meteoritos pela ausência de [[níquel]]) na [[Mesopotâmia]], [[Anatólia]] e [[Egipto|Egito]]. Entretanto, seu uso provável destinou-se a fins cerimoniais, por ter sido um metal muito caro, mais do que o [[ouro]] na época. Algumas fontes sugerem que talvez o ferro fosse obtido como subproduto da obtenção do [[cobre]].
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Entre [[1600 a.C.|1600]] e [[1200 a.C.]], observou-se um aumento de seu uso no [[Oriente Médio]], porém não como substituto ao [[bronze]].
Entre os séculos XII e X
Este período, que ocorreu em diferentes ocasiões segundo o lugar, denominou-se [[Idade do ferro]], substituindo a [[Idade do bronze]]. Na [[Grécia]] iniciou-se por volta do ano [[1000 a.C.]], e não chegou à [[Europa ocidental]] antes do século
A substituição do bronze pelo ferro foi paulatina, pois era difícil produzir peças de ferro: localizar o [[mineral]], extraí-lo, proceder a sua fundição a temperaturas altas e depois forjá-lo.
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Na [[Idade Média]], e até finais do [[século XIX]], muitos países europeus empregavam como método siderúrgico a "farga catalana". Obtinha-se ferro e aço de baixo carbono empregando-se carvão vegetal e o minério de ferro. Este sistema já estava implantado no [[século XV]], conseguindo-se obter temperaturas de até 1200 [[grau Celsius|°C]]. Este procedimento foi substituído pelo emprego de [[alto-forno|altos-fornos]].
No princípio se usava [[carvão]] vegetal para a obtenção de ferro, como fonte de [[calor]] e como [[oxidação|agente redutor]]. No [[século XVIII
Foi utilizado pela primeira vez por [[Abraham Darby]], no início do [[século XVIII]], construindo em Coalbrookdale um "alto-forno". Mesmo assim, o coque só foi empregado como fonte de energia na [[Revolução industrial]]. Neste período a procura foi se tornando cada vez maior devido a sua utilização, como por exemplo, em estradas de ferro.
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* Redução dos minerais que são óxidos:
Inicialmente, os óxidos de ferro são reduzidos na parte superior do alto-forno, parcial ou totalmente, com o monóxido de carbono, já produzindo ferro metálico. Exemplo: redução da [[magnetita]]:
: <big>Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> + 3 CO → 3 FeO + 3 CO<sub>2</sub></big>
: <big>FeO + CO → Fe + CO<sub>2</sub></big>
Posteriormente, na parte inferior do alto-forno, onde a temperatura é mais elevada, ocorre a maior parte da redução dos óxidos com o▼
▲Posteriormente, na parte inferior do alto-forno, onde a temperatura é mais elevada, ocorre a maior parte da redução dos óxidos com o coque ([[carbono]]):
: <big>Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> + C → 3 FeO + CO</big>
O carbonato de cálcio se decompõe:
: <big>CaCO<sub>3</sub> → CaO + CO<sub>2</sub></big>
e o dióxido de carbono é reduzido com o coque a monóxido de carbono, como visto acima.
Na parte mais inferior do alto-forno ocorre a carburação:
: <big>3 Fe + 2 CO → Fe<sub>3</sub>C + CO<sub>2</sub></big>
* Processos de enriquecimento:
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