Combien d’électrons de valence le fer possède-t-il ?

Le fer est le 26ème élément du tableau périodique. L’élément du groupe 8, le fer, a le symbole ‘Fe. Le fer est un élément de transit. Le fer est un élément de transition. Par conséquent, la valence des électrons du fer peut être déterminée de différentes manières. Cet article explique en détail les valeurs du fer (Fe). 

Le métal le plus utilisé et le moins cher qui est utilisé par la civilisation humaine bien plus tard que le cuivre , l’argent et l’or. Dans l’apprentissage de la chimie, l’élément chimique fer est inclus dans la famille des métaux de transition en raison de la présence d’orbitales d incomplètement remplies dans leur état atomique ou ionique. Le nom vient du vieil anglais tandis que le symbole du fer vient du mot latin Ferrum.

Histoire et propriétés du fer

Selon Jefferson Lab, les archéologues pensent que les humains utilisent le fer depuis plus de 5 000 ans. Il s’avère que certains des plus anciens fers connus de l’humanité sont littéralement tombés du ciel. Des chercheurs ont examiné des perles de fer égyptiennes antiques datant de 3200 av. J.-C. dans une étude publiée par le Journal of Archeological Science en 2013. Selon des chercheurs, elles étaient constituées de météorites de fer. Selon le Laboratoire national de Los Alamos, le fer est mentionné à plusieurs reprises dans l’Ancien Testament de la Bible.

Le fer se trouve principalement dans les minéraux hématite, magnétite et autres matériaux riches en fer. Jefferson Lab déclare que le fer peut également être trouvé en plus petites quantités à partir de minéraux comme l’hématite et la magnétite. Selon le Laboratoire national de Los Alamos, le fer peut être trouvé dans quatre types allotropiques différents. Cela signifie qu’il peut avoir quatre formes structurelles différentes où les atomes se lient selon différents modèles. Ces formes sont connues sous le nom de ferrites. Ils comprennent alpha, bêta, gamma et oméga.

Le fer est un nutriment essentiel dans notre alimentation. L’anémie et la fatigue peuvent être causées par une carence en fer. C’est le problème nutritionnel le plus courant. Selon les Centers for Disease Control and Prevention, cela peut également affecter la mémoire et d’autres fonctions mentales chez les adolescents. Le CDC avertit que la carence en fer pendant la grossesse peut augmenter le risque d’avoir des bébés petits ou prématurés.

Place du fer (Fe) dans le tableau périodique

Rôle biologique

Le fer est essentiel pour toutes les formes de vie et n’est pas toxique. Environ 4 grammes de fer se trouvent dans la personne moyenne. Ce fer se trouve en grande quantité dans l’hémoglobine sanguine. L’hémoglobine transporte l’oxygène des poumons vers les cellules. Cet oxygène est indispensable à la respiration des tissus.

Chaque jour, une personne moyenne a besoin de 10 à 18 mg de fer. L’anémie peut se développer s’il n’y a pas assez de fer. Le fer se trouve dans des aliments tels que le foie, les reins, la mélasse et la levure de bière.

Abondance naturelle

Le fer est le quatrième élément de la croûte terrestre en tant qu’élément le plus abondant en masse. On pense que le fer avec le nickel et le soufre constituent le noyau de la Terre.

L’hématite est le minerai le plus riche en fer. Cependant, le fer peut également être trouvé dans la magnétite et la taconite.

Le fer est généralement produit commercialement dans un haut fourneau. Il s’agit de chauffer de l’hématite (ou de la magnétite) avec du carbone (carbone) et du calcaire (carbonate de calcium). Cela produit de la fonte qui est un mélange d’hématite ou de magnétite avec du coke (carbone) et du calcaire (carbonate de calcium). Il peut être utilisé pour fabriquer de l’acier. Chaque année, environ 1,3 milliard de tonnes sont produites dans le monde à partir d’acier brut.

Effets environnementaux du fer

Pentahydraté, fer (III)-Oarsenite, pentahydraté peut être dangereux pour l’environnement. Une attention particulière doit être portée aux plantes, à l’eau et à l’air. Étant donné que le produit chimique persiste dans l’environnement, il est préférable de ne pas le laisser pénétrer dans l’environnement.

Fer dans le corps : Fonction

C’est un élément chimique essentiel qui est non toxique pour toutes les formes de vie (végétales et animales). Les ions de fer se trouvent dans l’hémoglobine, qui transporte l’oxygène des poumons dans les cellules pour la respiration.

Où peut-on trouver du fer ?

Le fer est deuxième après l’aluminium. C’est aussi le quatrième élément chimique le plus courant après l’oxygène et le silicium. Le seul métal libre de la croûte terrestre est le fer terrestre présent dans les roches basaltiques du Groenland. Les États-Unis (Missouri) abritent des sédiments carbonés. Le fer métallique représente environ 0,5 % du sol lunaire. Cela signifie qu’il y a beaucoup de Fe à la surface de la lune.

Quels sont les électrons de valence du fer

Le fer est le premier élément du groupe 8 et il est également appelé l’élément du bloc d. Les éléments trouvés dans les groupes 3-12 peuvent être appelés éléments de transition. Le nombre d’électrons restant dans la dernière orbite de l’orbite est l’électron de valence. Cependant, dans le cas des éléments de transition, les électrons de valence sont toujours dans la coque interne (orbite). La configuration atomique du fer indique que les derniers électrons sont dans l’orbitale d.

Les propriétés de l’élément sont déterminées par les électrons de valence. Ces électrons jouent également un rôle dans la formation des liaisons. Les électrons de l’orbitale d sont impliqués dans les liaisons de formation. Les électrons de l’orbitale d sont utilisés pour calculer les derniers électrons de la couche afin de déterminer la valence d’un électron de transition.

Combien de protons et d’électrons possède un atome de fer ?

Le noyau est situé au centre d’un atome. Dans le noyau se trouvent des protons et des neutrons. 26 est le numéro atomique du fer. Le nombre de protons dans un atome donné est appelé numéro atomique. Cela signifie que le fer a 26 protons. Une coquille circulaire est située à l’extérieur du noyau et contient des électrons qui sont égaux aux protons. Un atome de fer contient 26 électrons.

Le nombre d’atomes et la masse atomique d’un élément déterminent le nombre de neutrons qu’il contient. Le nombre de neutrons n = numéro de masse atomique (A)-numéro atomique (Z)

Nous savons que le numéro atomique du fer est 26 et le numéro de masse atomique du fer 56 (55.84u). Neutron (n) = 56 – 26 = 30. En conséquence, il y a 30 neutrons dans le fer (Fe).

La valence est la capacité d’un atome d’un élément chimique à former un certain nombre de liaisons chimiques avec d’autres atomes. Il prend des valeurs de 1 à 8 et ne peut être égal à 0. Il est déterminé par le nombre d’électrons d’un atome dépensé pour former des liaisons chimiques avec un autre atome. La valence est une valeur réelle. Les valeurs numériques de valence sont indiquées par des chiffres romains (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Comment calculer le nombre d’électrons de valence dans un atome de fer

Après quelques étapes, vous pouvez déterminer la valence des électrons. L’une de ces étapes est la configuration électronique. Sans la configuration électronique, il est impossible de déterminer l’électron de valence. Connaissant correctement la configuration électronique, il est simple de déterminer la valeur des électrons pour tous les éléments.

Le modèle atomique de Bohr ne peut pas identifier les électrons de valence dans les éléments de transition. Étant donné que les électrons de valence de l’élément de transition se trouvent dans la coque interne , il est cependant possible de déterminer l’élément de valence d’un élément de transition en utilisant le principe d’Aufbau. C’est ainsi que nous pouvons déterminer l’électron de valence Fe.

Comment déterminer le nombre total d’électrons dans le fer

Nous devons d’abord déterminer le nombre d’électrons dans l’atome de fer. Le nombre de protons trouvés dans le fer est nécessaire pour calculer le nombre d’électrons. Pour connaître le nombre de protons dans le fer, il faut aussi connaître son numéro atomique.

Le tableau périodique peut être utilisé pour calculer les numéros atomiques. Il est essentiel de déterminer le numéro atomique des éléments de fer à l’aide du tableau périodique. Le nombre de protons dans un atome est le numéro atomique. De plus, des électrons égaux aux protons peuvent être trouvés à l’extérieur du noyau.

Nous pouvons donc conclure qu’il existe des électrons égaux ou supérieurs aux numéros atomiques dans l’atome de fer. Nous pouvons voir dans le tableau périodique que l’atome de fer a un nombre atomique de 26. L’atome de fer contient 26 électrons.

Les termes « degré d’oxydation » et « valence » ne sont peut-être pas les mêmes, mais ils sont numériquement presque identiques. La charge conditionnelle de l’atome d’un atome s’appelle l’état d’oxydation. Il peut être positif ou négatif. La valence fait référence à la capacité d’un atome à former des liaisons. Il ne peut pas avoir une valeur négative.

Il est nécessaire d’effectuer la configuration électronique du fer

L’étape 2 est cruciale. La disposition des électrons de fer est cruciale dans cette étape. La configuration électronique montre que la première couche de fer contient deux électrons. La deuxième coquille de fer a huit électrons. La troisième coquille de fer a quatorze électrons. La quatrième coquille de fer n’a que deux électrons. Ainsi, la configuration électronique du fer serait 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ⁶  4s ² .

Calculer le nombre total d’électrons en déterminant la couche de valence

La troisième étape consiste à diagnostiquer la coquille de valence. La couche de valence est la couche qui suit la configuration électronique. Le nombre d’électrons contenus dans le total d’une couche de valence est appelé les électrons de valence. Cependant, l’orbite interne abrite les éléments de valence des éléments de transition.

Pour déterminer la valence de l’élément de transition, vous devez ajouter le total des électrons de l’orbitale d à ceux de la dernière orbite. La configuration électronique montre que les coquilles de fer ont deux électrons tandis que l’orbitale d a six électrons. Ainsi, huit électrons de valence se trouvent dans le fer.

1.  La valence est une caractéristique numérique de la capacité des atomes d’un élément donné à se lier avec d’autres atomes.
2. La valence de l’hydrogène est constante et égale à un.
3. La valence de l’oxygène est également constante et égale à deux.
4. La valence de la plupart des autres éléments n’est pas constante. Il peut être déterminé par les formules de leurs composés binaires avec l’hydrogène ou l’oxygène.

Quelle est la valence du fer ?

La valence est la capacité d’un atome d’un élément à se lier à un autre atome dans la formation d’une structure moléculaire. Il existe plusieurs règles pour vous aider à déterminer la valence. La valence est la somme de tous les électrons qui sont dans des états non appariés dans la coquille après la fin d’une configuration électronique.

Les états d’oxydation du fer comprennent +2 et +3. Le fer (II), l’oxyde ferreux (FeO), les états d’oxydation du fer +2 et +3 ont été utilisés. Ce composé contient une valence de fer de 2,5 %. Cependant, le fer +3 a été utilisé pour fabriquer de l’oxyde de fer (III) et de l’oxyde ferrique (FeO ₃ ). Dans ce composé, la valence du fer est de 3. La formation de liaisons est ce qui détermine la valence de ce composé et ses états d’oxydation.

Combien d’éléments de valence l’ion fer (Fe ²⁺ , Fe ³⁺ ) a-t-il ?

Lors de la formation de la liaison, les éléments avec 1 ou 2 électrons dans la coquille donnent leurs électrons à la coquille qui les contient. Les cations sont des éléments qui donnent des électrons pour former des liaisons. Il existe deux types d’ions de fer. Les ions Fe ²⁺ et Fe ³⁺ sont les deux types d’atomes de fer. Deux électrons sont donnés par l’atome de fer dans une orbite 4s pour former un ion de fer (Fe ²⁺ ).

Voici la configuration électronique de l’ion fer (Fe ^{2+ ) : 1s 2}  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ⁶ .  Cette configuration électronique montre que le fer (Fe ²⁺ ) possède trois couches et une couche à quatorze électrons. L’ion fer (Fe ²⁺ ) a 14 électrons de valence. L’atome de fer donne également des électrons dans l’orbite 4s et des électrons dans l’orbite 3d afin de convertir le fer (Fe ³⁺ ).

Lièvre, la configuration électronique de l’ion fer (Fe ^{3+ ) est 1s 2}  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ⁵ . Cette configuration électronique montre que l’ion fer (Fe ³⁺ ) a trois coquilles et la dernière coquille a treize électrons. Dans ce cas, les électrons de valence de l’ion fer (Fe ³⁺ ) sont treize.

Faits sur le fer

• Le fer est le quatrième élément le plus courant dans la croûte terrestre. On pense que le fer constitue le noyau de la Terre.
• Le fer est vital pour le développement du cerveau. Une carence en fer peut entraîner une diminution de la capacité d’apprentissage des enfants.
• Le fer pur est chimiquement réactif et peut se corroder rapidement, surtout lorsqu’il est exposé à de l’air humide ou à des températures élevées.
• L’hématite est le minerai de fer le plus couramment trouvé (Fe ₂ O ₃ principalement). Le fer peut également être trouvé dans la magnétite ainsi que dans la taconite (une pierre sédimentaire contenant plus de 15 % de fer et de quartz).
• Des niveaux de fer ont été détectés dans de nombreuses météorites.
• Le fer peut être trouvé dans le soleil ainsi que dans d’autres étoiles.
• La Chine, la Russie et l’Ukraine sont les trois principaux pays producteurs de fer. La production de fer est dominée par le Brésil, l’Australie et la Chine.
• Trop de fer peut être très toxique. Le fer est indispensable à notre santé. Le sang contient du fer libre, qui réagit avec les peroxydes, créant des radicaux libres qui endommagent l’ADN, les protéines et d’autres composants cellulaires. Cela peut entraîner des maladies et même la mort. Un poids corporel de 20 grammes est considéré comme toxique et un kilogramme de fer est mortel.
• Pour faire des étincelles, les feux d’artifice utilisent du fer. La température du fer déterminera la couleur des étincelles.
• Le fer brûle dans un test de flamme avec une couleur d’or.
• Quatre allotropes de fer sont appelés “ferrites”. Ces quatre allotropes sont appelés “ferrites”. Ce sont a–, b–, g– et d– avec des points de transition à 928, 1530 et 770 degC. Bien que les structures cristallines des ferrites a et b soient identiques, le magnétisme disparaît lorsque les formes a deviennent la forme b.

Références:

• https://en.wikipedia.org/wiki/Fer
• Société royale de chimie. (Consulté le 17 février 2016)
• https://science.sciencemag.org/content/330/6002/359/tab-pdf
• Guide du métallographe : pratiques et procédures pour les fers et les aciers
• https://education.jlab.org/itselemental/ele026.html