La grande majorité des minerais de fer dans le monde est constituée de ce qu'on appelle des fers rubanés (Banded Iron Formation ou BIF, en anglais).
Les fers rubanés sont constitués d'alternances de couches plus ou moins riches en fer :
- couches sombres : riches en hématite Fe\(_2\)O\(_3\)et en magnétiteFe\(_3\)O\(_4\)où le fer est sous une forme oxydée (respectivement Fe2+et Fe3+) de quelques mm à cm d'épaisseur ;
- couches rougeâtres : pauvres en fer oxydé et plus épaisses que les couches sombres.
Ce sont toujours des formations sédimentaires marines.
Mise en évidence expérimentale de l'oxydation du fer II
On enregistre la teneur en O
dans une enceinte qui contient des algues photosynthétiques. En présence de lumière, ces algues réalisent la photosynthèse et fabriquent du O
. Dans la dernière partie du graphique, on injecte du fer II (Fe2+) dans le milieu.
Les équations chimiques d'oxydation du fer
Le dioxygène est un oxydant fort, c’est-à-dire qu’il peut réagir avec de nombreuses espèces chimiques dites réductrices selon une ou des réactions d’oxydoréduction. C’est notamment le cas du fer. Celui-ci réagit avec le dioxygène pour former des oxydes de fer (de formule générale Fe
O
pouvant donner une couleur rouge aux roches qui les contiennent).
Au contact de l'eau, le fer forme des hydroxydes de fer (III) qui se transforment spontanément en oxydes de fer (III).
Équilibrer les équations chimiques qui modélisent ces transformations.
- ___Fe(OH)\(_3\)\(\longrightarrow\)``Fe\(_2\)O\(_3\) + 3 H\(_2\)O
- 2 Fe+ ___ O\(_2\)\(\longrightarrow\) ___FeO
- ___ Fe+ ___ ``O\(_2\)\(\longrightarrow\) ___ Fe\(_3\)O\(_4\)