L'acier, un matériau courant dans les machines modernes et les biens de consommation utilisés pour sa solidité et sa résistance à la corrosion, est un alliage de fer et de plusieurs autres éléments, tels que le carbone ou le silicium. Bien que tous les alliages d'acier contiennent du fer, la proportion d'autres éléments dans le fer dépend du type d'acier. En conséquence, la masse molaire - une mesure chimique utilisée pour indiquer la masse d'un nombre défini de molécules d'un élément ou d'un composé -- de l'acier varie considérablement selon le type d'acier dans question.
Masse molaire dans les composés
La masse molaire est une mesure de la masse d'une mole de tout élément ou composé. Défini par le nombre d'Avogadro, une mole équivaut à peu près à 6,02 x 10 élevé au 23, un énorme nombre utilisé pour faire de la masse infinitésimale d'une molécule une valeur plus pratique en chimie appliquée. La masse molaire du carbone, par exemple, serait la masse de 6,02 x 10 élevée à la 23e molécule de carbone. Les masses molaires sont répertoriées dans le tableau périodique des éléments sous chaque élément, et les masses molaires des composés dérivés de nombreux éléments, tel que NaCl, peut être calculé en ajoutant les masses molaires des deux molécules dans le composé et en multipliant le résultat par le nombre d'Avogadro.
Masse molaire dans les mélanges et alliages
À proprement parler, les mélanges ou alliages chimiques, car ils impliquent le mélange physique d'éléments ou de composés sans lier les pièces au niveau moléculaire, n'ont pas de masse molaire. Cela étant dit, toutes les parties constitutives chimiquement discrètes d'un mélange ou d'un alliage ont une molaire correspondante masse, qui peut être calculée et utilisée pour approximer la masse molaire pour les calculs appliqués dans des domaines tels que ingénierie. En tant qu'alliage, l'acier n'a pas sa propre équation chimique, mais chaque variété d'acier est composée de différents pourcentages d'éléments. La masse molaire de chacun de ces éléments, multipliée par le pourcentage de chaque élément dans l'alliage et additionnée pour tenir compte pour 100 pour cent de l'échantillon, peut vous donner une idée générale de ce que serait la masse molaire de l'acier pour une considération théorique.
La diversité de l'acier
Compte tenu de son large éventail d'utilisations, l'acier a un nombre important de variations, chacune avec son propre mélange distinct de fer et d'autres éléments. L'acier électrique (au silicium), par exemple, est un alliage contenant environ 97,6 % d'acier, 2 % de silicium et 0,4 % de carbone. Tous les types d'acier, cependant, sont principalement constitués de fer, avec presque tous les alliages contenant plus de 75 pour cent de fer et la grande majorité contenant plus de 90 pour cent de l'élément en poids. Les variétés d'acier utilisées pour les supports de construction structuraux contiennent généralement plus de 99% de fer. Cette diversité signifie que les attributs physiques tels que la masse varient selon les types d'acier, même si certaines généralisations sont possibles.
Approximation générale: masse molaire de fer
En raison du pourcentage élevé de fer contenu dans tous les types d'acier, la masse molaire de fer peut fournir une approximation générale de la masse d'acier en tant que composé hypothétique. Selon le tableau périodique, la masse molaire du fer est de 55,845 grammes/mole. Dans les alliages d'acier contenant moins de 1 pour cent d'autres éléments en poids, cette mesure fournira presque la masse molaire hypothétique de l'acier. Dans les cas où d'autres éléments jouent un rôle plus important dans l'alliage, les nombres peuvent être ajustés pour refléter un certain pourcentage d'autres masses molaires.