Généré en français avec l'IA à partir de notre quiz anglais ; les sources renvoient vers Wikipédia en français.
Le fer est le métal de transition le plus courant de la vie quotidienne : il forme le cœur de la Terre, rougit la surface d'une planète voisine et, allié au carbone, donne la fonte et l'acier. Ce quiz parcourt ses isotopes, ses minerais, ses températures clés, la rouille et les moyens de s'en protéger, les grands chimistes qui l'ont étudié et l'étonnant pilier de fer de Delhi, debout depuis seize siècles.
Les 30 questions avec réponses et explications. Jouer au quiz
Q 01Quelle planète doit sa couleur rouge à un régolithe riche en hématite ?
Mars
Sa surface poussiéreuse est couverte de fer oxydé, ce qui en fait en quelque sorte une « planète rouillée ».
Q 02En présence de quoi le fer, inaltéré à l'air sec, se corrode-t-il facilement ?
humidité
À l'air sec, une couche d'oxyde protectrice se forme en réalité à la surface du métal.
Q 03Quel est le numéro atomique du fer ?
26
Son symbole Fe reprend les deux premières lettres du latin ferrum, qui désignait à la fois le métal et les armes forgées avec lui.
Q 04Quel monument parisien est fait de fer puddlé riveté à chaud ?
tour Eiffel
Dès la fin du XIXe siècle, des peintures anticorrosives, autrefois au minium, protègent ce type d'ouvrage de la rouille.
Q 05Quelle maladie du sang liée à une carence en fer est aussi dite « carence martiale » ?
anémie
L'adjectif « martial » vient de l'alchimie ancienne, qui associait ce métal au dieu romain de la guerre et à sa planète.
Q 06Dans la tombe de quel pharaon a-t-on retrouvé un poignard en « fer du ciel » ?
Toutânkhamon
Ce fer météoritique, vieux de plus de 3 000 ans, semble être à l'origine de la plus ancienne sidérurgie humaine.
Q 07Quel minéral, dit « pierre d'aimant », aimante une aiguille de fer par simple frottement ?
magnétite
Cet oxyde est le plus ancien matériau ferromagnétique connu ; son nom rappelle les mines de fer de la contrée montagneuse de Magnésie.
Q 08En quel matériau les « fils de fer » actuels sont-ils en réalité fabriqués ?
acier doux
À la Belle Époque, certains de ces fils comptaient pourtant parmi les fers doux les plus purs que l'on pouvait se procurer.
Q 09Quel métal donne aux aciers inoxydables leur résistance à la corrosion ?
chrome
En s'oxydant à l'air, il forme une fine pellicule protectrice ; 12 % en masse suffisent déjà à assurer cette résistance.
Q 10Quel métal recouvre le fer-blanc pour le protéger de la corrosion ?
étain
Le fer galvanisé, lui, est plongé dans un bain de zinc fondu qui y dépose une couche épaisse de 7 à 40 μm.
Q 11Quel est le seul métal plus abondant que le fer dans la croûte terrestre ?
aluminium
Le fer n'y arrive qu'au quatrième rang des éléments, avec au moins 4,7 % de la masse, et s'y trouve surtout sous forme oxydée.
Q 12Quel chimiste voyait dans la rouille du fer une combustion lente ?
Antoine Lavoisier
Trois acteurs doivent être réunis pour cette oxydation : l'oxygène de l'air, la vapeur d'eau et le gaz carbonique.
Q 13Dans quelle région française exploitait-on jadis la « minette », minerai de fer pauvre ?
Lorraine
Cette roche sédimentaire ne contient pas le tiers de sa masse en fer, contre jusqu'à 62 % pour l'hématite brune.
Q 21Par la fusion de quel élément le fer se forme-t-il au cœur des étoiles massives ?
silicium
Sixième élément le plus commun de l'Univers, le fer est l'« élément final » de la fusion nucléaire stellaire.
Q 22Combien pèse une mole de fer ?
55,845 g
Le fer naturel mêle des isotopes stables, dont le fer 56, qui en représente à lui seul 91,754 %.
Q 23Quel nom les minéralogistes donnent-ils au carbonate de fer, ou « fer spathique » ?
sidérite
Ses meilleurs gisements, souvent voisins de charbonnages comme à Saint-Étienne ou Anzin, titrent plus de 40 % de fer en masse.
Q 14À quelle température le fer pur fond-il ?
1 538 °C
Avant de fondre, le métal se ramollit et devient pâteux : il prend alors toutes les formes sous le marteau et se soude à lui-même.
Q 15Quelle température approche le noyau interne de la Terre, boule de fer et de nickel ?
6 000 °C
La pression y avoisine 3,5 millions de bars ; autour de cette « graine », le noyau externe forme une large couche liquide très visqueuse.
Q 16Par quel matériau le fer, métal très tenace mais peu dur, se laisse-t-il rayer ?
verre
Sa ténacité est en revanche remarquable : il faut 250 kg pour rompre un fil de 2 mm de diamètre de la meilleure qualité.
Q 17Avec le fer et le nickel, quel métal complète la « triade des métaux ferreux » ?
cobalt
Ces trois voisins du tableau périodique sont ferromagnétiques : ils peuvent prendre une forte aimantation.
Q 18À partir de quelle teneur en carbone un alliage de fer est-il une fonte ?
2,1 %
Plus légère que le fer, la fonte a une masse volumique comprise entre 6,8 et 7,4 g/cm3.
Q 19Quel acier à 36 % de nickel est connu pour sa très faible dilatation thermique ?
invar
Chaque élément d'addition a son effet : le tungstène, par exemple, procure à l'acier une grande résistance à l'usure.
Q 20Quelle part des gisements mondiaux de minerai de fer la couche de fer rubané renferme-t-elle ?
90 %
Cette couche mince, très riche en fer ferrique, s'est déposée au fond des océans quand la photosynthèse a commencé à libérer de l'oxygène.
Q 24À quelle température se situe le point de Curie du fer ?
770 °C
Au-delà de ce seuil, le ferromagnétisme du fer α disparaît sans que ses atomes se réarrangent.
Q 25Quel carbure de fer, de formule Fe3C, se forme avec le carbone au-delà de 1 100 °C ?
cémentite
Ce composé d'insertion renferme 6,67 % de carbone en masse, la teneur maximale d'une fonte.
Q 26Quel physicien français a découvert les propriétés du ferrimagnétisme ?
Louis Néel
Il travaillait sur les ferrites, des céramiques magnétiques qui ont servi d'aimants permanents, de bobines de transformateurs et de mémoires d'ordinateur.
Q 27Quel chimiste français distinguait sept types fondamentaux de fer selon leur qualité ?
Jean-Baptiste Dumas
En 1830, il avouait que les chimistes connaissaient à peine les propriétés du fer parfaitement pur.
Q 28Quel savant a laissé son nom à un « volcan » fait de limaille de fer enfouie dans le sol ?
Nicolas Lémery
En présence d'eau tiède, le mélange s'échauffe et noircit en formant du sulfure de fer, tandis que de la vapeur d'eau s'échappe.
Q 29Quel nucléide possède l'énergie de liaison par nucléon la plus élevée ?
nickel 62
Le fer 56 détient un autre record : la masse par nucléon la plus faible de tous les nucléides.
Q 30Quel élément rend cassant à chaud le fer dit « rouverin » ?
soufre
Ce fer se plie à froid et se forge à la chaleur blanche, mais casse une fois chauffé au rose ou au rouge cerise.