2.

Proprietà

Il ferro puro ha durezza compresa tra 4 e 5, è di colore argenteo, duttile e malleabile. A temperatura ambiente e, in generale, a temperature inferiori a 768 °C, si magnetizza in presenza di campi magnetici anche poco intensi, manifestando caratteristiche ferromagnetiche. Fonde a 1536 °C, bolle a 3000 °C, ha densità relativa 7,86 e peso atomico 55,845.

Il metallo esiste in tre forme allotropiche, diverse per la disposizione degli atomi nel reticolo cristallino: ferro a (stabile a temperature inferiori a 906 °C), ferro g (stabile tra 906 °C e 1401 °C) e ferro δ (stabile a temperature superiori a 1401 °C). Le differenti proprietà fisiche e chimiche delle tre forme giocano un importante ruolo nella metallurgia di questo materiale.

Il ferro è un elemento reattivo: reagisce con gli alogeni (fluoro, cloro, bromo, iodio e astato), con lo zolfo, il fosforo, il carbonio e il silicio; brucia in atmosfera di ossigeno formando il tetrossido di triferro (magnetite) Fe₃O₄. Se esposto all'aria umida, il ferro si corrode e si ricopre di un ossido ferrico idrato rosso-bruno, comunemente chiamato ruggine. La formazione della ruggine è dovuta a un processo elettrochimico, in cui le impurità presenti nel ferro formano una 'coppia' elettrica con il metallo: grazie alla presenza di acqua fornita dall'atmosfera, che agisce da mezzo elettrolitico, si stabilisce una debole corrente, che determina la decomposizione del ferro metallico, la sua reazione con l'ossigeno atmosferico e infine la formazione di ruggine. La reazione è accelerata dalla presenza di ruggine depositata in precedenza sulla superficie (vedi Corrosione).

A contatto con molti acidi diluiti il ferro passa in soluzione, liberando idrogeno. Non si scioglie, invece, con l'acido nitrico concentrato; quest’ultimo ha la proprietà di indurre sulla superficie del metallo la formazione di uno strato compatto di ossido che blocca l’attacco dell’acido.