Quel est le numéro atomique du fer dans le tableau périodique ?

Le fer est un élément chimique connu par le symbole Fe, dérivé du latin ferrum. Dans le tableau périodique, son numéro atomique est 26 : cela signifie que chaque atome de fer possède 26 protons dans son noyau. Cette caractéristique définit son identité chimique. Métal de transition, le fer est à la fois une matière première majeure de la sidérurgie et un élément indispensable au fonctionnement de nombreux organismes vivants.

La signification du numéro atomique

Le numéro atomique ne correspond pas à la masse totale d’un atome, mais au nombre de protons qu’il contient. Un atome de fer électriquement neutre possède donc également 26 électrons, répartis autour du noyau. Si le nombre de protons change, il ne s’agit plus de fer, mais d’un autre élément. En revanche, le nombre de neutrons peut varier : ces différentes formes sont des isotopes du fer. Le fer se situe dans la quatrième période du tableau périodique, dans le bloc des métaux de transition, et forme notamment les ions Fe2+ et Fe3+, qui interviennent dans de nombreuses réactions chimiques.

Un métal aux propriétés variées

À température ambiante, le fer pur est un solide métallique relativement malléable. Il possède des propriétés magnétiques remarquables et peut participer à des réactions d’oxydoréduction, au cours desquelles il gagne ou perd des électrons. Exposé à l’eau et à l’oxygène, il se corrode progressivement : les produits de cette corrosion sont communément associés à la rouille. Les propriétés du fer peuvent être modifiées par l’ajout d’autres éléments ou par des traitements métallurgiques, ce qui explique la grande diversité des matériaux ferreux employés par l’industrie.

Des minerais à l’acier

Dans la nature, le fer se trouve principalement combiné à d’autres éléments, notamment sous forme d’oxydes. L’hématite et la magnétite comptent parmi les principaux minerais exploités pour obtenir du fer. Dans un haut-fourneau, les oxydes de fer sont réduits afin d’extraire le métal, puis celui-ci peut être transformé en acier. L’acier est un alliage dont le constituant principal est le fer et qui contient notamment du carbone en proportion contrôlée, ainsi que, selon les usages, d’autres éléments. Cette famille de matériaux est utilisée dans les bâtiments, les ponts, les machines, les moyens de transport et de nombreux équipements techniques.

Un élément essentiel au vivant

Le fer joue aussi un rôle biologique fondamental. Chez l’être humain, il entre dans la composition de l’hémoglobine, une protéine des globules rouges qui assure le transport de l’oxygène dans le sang. Il intervient également dans la myoglobine des muscles et dans plusieurs protéines impliquées dans les transferts d’électrons et la production d’énergie cellulaire. Une carence importante peut provoquer une anémie ferriprive. Les végétaux ont eux aussi besoin de fer, notamment pour leurs réactions de transfert d’électrons et pour la synthèse de la chlorophylle, même si le fer ne constitue pas directement la molécule de chlorophylle.