Exemple de minéraux

la pyrite

Elément métallique blanc argenté,  symbole Fe, il est magnétique et malléable. Le fer est l'élément de transition numéro 26 .  C'est le 4e élément le plus abondant dans la croûte terrestre.  Le fer métallique était utilisé dans les objets décoratifs et dans les armes. Le spécimen le plus ancien existant encore est un ensemble de perles en fer oxydé trouvé en Égypte d'environ 4 000 ans av. J.-C. Le terme archéologique âge du Fer correspond à la période où le fer était très employé à des fins utilitaires.  Les procédés modernes de traitement du fer apparurent en Europe centrale au milieu du 14^e siècle av. J.-C.

Le fer pur a une dureté de 4 à 5, Il est mou, malléable et ductile. Il est facilement magnétisable aux températures ordinaires, mais ses propriétés magnétiques disparaissent vers 790!°C.  Le fer pur fond vers 1 540!°C, bout vers 2 750!°C, a une densité de 7,86 et une masse atomique de 55,847.  Le fer est un métal chimiquement réactif : il s'associe aux halogènes, au soufre, au phosphore, au carbone et au silicium.  Il déplace l'hydrogène de la plupart des acides dilués, et brûle dans l'oxygène pour former un oxyde, la magnétite, de formule Fe3O4.  Exposé à l'humidité, le fer se corrode en formant un oxyde ferrique hydraté : la rouille.    En présence d'acide nitrique concentré, le fer forme une couche d'oxyde qui l'empêche de réagir avec des acides ou toute autre substance. Cette couche d'oxyde protectrice peut être facilement enlevée en frottant le métal ou par tout autre moyen mécanique. Le métal retrouve alors sa réactivité.

Le fer métallique n'existe presque pas à l'état libre, sauf dans les météorites, en général allié au nickel, mais il est largement présent dans certains composés chimiques.  Proche de l'aluminium par ses propriétés, c'est le plus abondant des métaux.  Le principal minerai de fer est l'hématite, (oxyde de fer), dont il existe deux variétés : l'hématite rouge, ou oligiste, et l'hématite brune, ou limonite.  Les autres minerais importants sont la goethite, la magnétite, la sidérite. La pyrite, minerai de fer sous forme de sulfure, n'est pas traitée comme les autres minerais de fer, le fer étant difficile à séparer du soufre. 

Il y a deux types de composés : les composés ferreux,  et les composés ferriques.   Les composés du fer s'oxydent facilement en composés ferriques.  Le composé ferreux le plus important est le sulfate ferreux, de formule FeSO4.7H2O, ou vitriol vert. Ce composé se présente sous la forme de cristaux vert pâle!; c'est un sous-produit du fer de décapage. Il est utilisé comme mordant en teinture, comme reconstituant en médecine, et pour la fabrication des encres et des pigments.  L'oxyde de fer, poudre amorphe rouge, est obtenu à partir de sels de fer par un traitement avec une base, ou par oxydation de la pyrite.  Cet oxyde de fer a plusieurs utilisations, comme pigment (rouge de fer ou rouge vénitien), comme abrasif de polissage, et comme matériau de bandes magnétiques et de disques. Le chlorure de fer, obtenu par chauffage du fer dans le chlore, se présente sous forme de cristaux brillants vert foncé.  En solution alcoolique, il est utilisé en médecine!, c'est la teinture de fer.  Les ions ferreux et ferriques  forment des composés complexes avec les ions cyanure. L'hexacyanoferrate  de potassium,  (K3Fe(CN)6), appelé  prussiate rouge de potasse, est obtenu à partir d'hexacyanoferrate  de fer, ( Fe3[Fe(CN)6] 2), ou bleu de Turnbull.  L'hexacyanoferrate  de fer), ou ferrocyanure ferrique,  (Fe4[Fe(CN)6]3), est un composé solide amorphe, bleu foncé, appelé bleu de Prusse, qui se forme par réaction de l'hexacyanoferrate  de potassium sur un sel de fer.  Il est utilisé comme pigment en peinture et pour bleuir le linge.     L'hexacyanoferrate  de potassium est utilisé dans le traitement du papier négatif.  Le fer donne également lieu à des réactions physico-chimiques avec le carbone, réactions qui sont essentielles dans la production de l'acier.