Scopri la massa molare del ferro (Fe) e i suoi confronti con altri elementi

Aug 14, 2023

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Quanto pesa il ferro e come calcoliamo la sua massa utilizzando la chimica moderna? Qual è la sua importanza per noi come esseri umani? Definiremo cos'è il ferro e discuteremo perché ci interessa la massa molare. Quindi scopriremo la massa molare del ferro (Fe) e come si confronta con altri elementi.

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Il ferro è un metallo grigio lucido che è solido a temperatura ambiente. Il suo simbolo Fe deriva dalla parola latina ferrum che significa fermezza.

Il ferro si trova nel Gruppo 8 della tavola periodica, una colonna piena di metalli di transizione. I metalli di transizione sono malleabili e conducono elettricità. La maggior parte di questi metalli sono solidi a temperatura ambiente, ad eccezione del mercurio (Hg).

I metalli di transizione hanno elettroni che riempiono i gusci di valenza ad eccezione dell'orbitale esterno che non è pieno. Ciò rende il ferro e gli altri metalli di transizione i primi candidati per la formazione di ioni stabili. Questo è il motivo per cui quasi tutti i depositi naturali di ferro si trovano come minerali di ferro.

Il ferro arrugginisce se esposto all'aria e le industrie commerciali fanno di tutto per sviluppare prodotti per contrastare questo fenomeno. La quantità di acqua nell’aria influenza la velocità con cui il ferro arrugginisce. La ruggine si verifica perché il ferro forma ioni con altri elementi che lo rendono reattivo all'ossigeno sia nell'aria che nell'acqua.

Questo processo in cui il ferro e l'ossigeno si legano è chiamato ossidazione e produce ossido di ferro. L'ossido di ferro è la ruggine rossastra e squamosa ampiamente riconoscibile sui vecchi prodotti in ferro.

Per comprendere la massa molare del ferro, dobbiamo prima comprendere l'unità di misura chiamata mole. Una talpa è un'unità di misura speciale utilizzata in chimica e offre agli scienziati la capacità di comprendere la quantità di un elemento presente.

Una mole di ferro contiene 602 sestilioni di atomi di ferro. Un sestilione di atomi equivale a un trilione di miliardi di atomi. Questo numero enorme che definisce una talpa è chiamato numero di Avogadro.

Raggruppare così tanti atomi consente agli scienziati di utilizzare il ferro in una quantità utilizzabile nel mondo reale. La massa in grammi per mole di ferro elementare è la massa molare del ferro.

La massa molare di un elemento è facilmente identificabile utilizzando la massa atomica di quell'elemento sulla tavola periodica. La massa atomica del ferro è la massa delle parti nucleiche dell'atomo di ferro.

Le parti utilizzate per calcolare la massa atomica sono i protoni e i neutroni di un elemento. Gli elettroni non vengono presi in considerazione nel calcolo della massa atomica perché sono così piccoli che la loro massa è matematicamente trascurabile. La massa molare è un modo per aumentare la massa atomica di un elemento in modo che sia utilizzabile in applicazioni scientifiche.

Esistono eccezioni alla regola 1:1 che esiste tra i numeri di massa atomica e di massa molare sulla tavola periodica. I 7 elementi biatomici esistono sempre come due atomi legati dello stesso elemento, il che significa che la loro massa molare è due volte più grande della loro massa atomica.

Questi elementi biatomici sono idrogeno (H), azoto (N), ossigeno (O), fluoro (F), cloro (Cl), bromo (Br) e iodio (I). Esistono alcune altre rare eccezioni tra cui il fosforo (P) che si presenta sempre come una molecola di 4 atomi, così come lo zolfo (S) e il selenio (Se) che si presentano con 8 atomi.

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Una mole di ferro pesa 55.845 grammi, il che significa che la sua massa molare è di 55.845 grammi per mole . Questo numero è estrapolato dalla massa atomica definita del ferro di 55.845 amu come elencato nella tavola periodica.

La massa molare degli isotopi del ferro non è la stessa massa molare dell'elemento puro. Questo perché il numero di neutroni in un isotopo è diverso da quello di un atomo elementare puro. Questo cambia la massa atomica che cambia la massa molare.

Ad esempio, l'isotopo ferro-54 ha una massa molare di 53,94 grammi. Questo perché ha meno neutroni del ferro elementare, noto come ferro-56. Il ferro-56 è ciò che si trova naturalmente sul nostro pianeta più del 90% delle volte.