Sắt và hợp chất của sắt - Đình Lân

Mời các bạn tham khảo tài liệu Sắt và hợp chất của sắt của Đình Lân sau đây nhằm cung cấp cho các bạn những kiến thức về cấu tạo của sắt, lý tính và hóa tính của sắt, cách điều chế sắt, hợp chất và hợp kim của sắt, một số bài tập về sắt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sắt và hợp chất của sắt - Đình Lân SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT 1 SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT. I. Cấu tạo của Fe: Fe :1s2 2s2 2p6 3s23p63d6 4s2. 56 26 - Qua cấu tạo lớp vỏ e ta thấy sắt có hai e ở lớp vỏ ngoài cùng dễ nhường hai electron (ở lớp thứ 4) này Fe – 2e-  Fe2+ Cấu hình electron của Fe2+: 26 56 Fe :1s2 2s2 2p6 3s23p63d6 - Xét phân lớp 3d , để đạt cơ cấu bán bão hoà , phân lớp này sẽ cho đi một electron để đạt 3d5. 6 Fe2+ - 1e-  Fe3+ Cấu hình electron của Fe3+: 26 56 Fe :1s2 2s2 2p6 3s23p63d5 Vì thế , sắt có hai hoá trị là (II) và (III)II.Lý tính: Rắn , có màu trắng xám, dẻo , dễ rèn , dẫn điện , nhiệt tốt (sau Cu, Al), có từ tính.III.Hoá tính Có tính khử và sản phẩm tạo thành có thể Fe2+, Fe3+. a.Phản ứng phi kim trung bình ,yếu(S,I2,…) * Phản ứng với phi kim mạnh (Cl2,Br2. . .) Fe + S t0 FeS 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Fe + I2 FeI2 2Fe + 3Br2 2FeBr3 -Khi phản ứng với oxy trong không khí ẩm hoặc nước giàu oxy, Fe tạo thành Fe(OH)3: o 4Fe + 6H2O + 3O2 t  4Fe(OH)3 - Khi đốt cháy sắt trong không khí : 3Fe + 2O2  to  Fe3O4 b.Phản ứng axit (khác HNO3, H2SO4đ) Phản ứng với HNO3 và H2SO4 đặc Fe + 2HCl FeCl2 + H2 2Fe + 6H2SO4 to  Fe2(SO4)3 + 3SO2+ 6H2O. Fe + H2SO4 loãng FeSO4 + H2 Fe + 4HNO3 loãng  to  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O c. Phản ứng với hơi H2O ở nhiệt độ cao: t o 570o C Fe + H2O   FeO + H2 t o 570o C 3Fe + 4H2O   Fe3O4 + 4H2 d. Phản ứng với dung dịch muối: luôn tạo muối Fe2+. Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu Fe + 2FeCl3  3FeCl2 e. Phản ứng với oxit: Chỉ phản ứng CuO. 2Fe + 3CuO  to  Fe2O3 + 3Cu. Chú ý: Fe, Al,( Cr, Ni ) không phản ứng được với HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội.IV. Điều chế: a. Trong phòng thí nghiệm: Dùng phương pháp thủy luyện( dùng kim loại có tính khử mạnh hơn Fe để khử muốiFe2+, Fe3+). FeCl2 + Mg  Fe + MgCl2. FeCl3 + Al  AlCl3 + Fe b. Trong công nghiệp: Sắt được điều chế ở dạng gang thép qua quá trình phản ứng sau đây: O2  Fe O  Quặng Sắt  +CO +CO FeO  Fe3O4  oxi hoá +CO Fe( gang)   Fe( thép). 2 3 t0 4000C 600t0C 0 800 C tạp chất SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT 2Tên các quặng sắt: Hê matic đỏ: Fe2O3 khan. Nhóm A Hêmatic nâu: Fe2O3.nH2O ( Oxit) Manhêtit : Fe3O4. Xiđeric : FeCO3Nhóm B ( muối) Pirit : FeS2. - Các quặng ở nhóm A không cần oxi hóa ở giai đoạn đầu. - Các quặng ở nhóm B ta phải oxi hoá ở gian đoạn đầu để tạo ra oxit. 4FeS2 + 11O2  to  2Fe2O3 + 8SO2. 4FeCO3 + O2  to  2Fe2O3 + 4CO2.V. HỢP CHẤT SẮT: 1. Hợp chất Fe2+: Có tính khử và tính oxi hoá ( vì có số oxi hoá trung gian). a. Tính khử: Fe2+  Fe3+: 2FeCl2 + Cl2  2FeCl3. b. Tính oxi hoá: Fe2+  Fe. 1. FeCl2 + Mg  Fe + MgCl2. 2. FeO + CO  to  Fe + CO2 3. FeO + H2  to  Fe + H2O. 2. Hợp chất Fe3+. ( có số oxi hoá cao nhất) nên bị khử về Fe2+ hay Fe thuỳ thuộc vào chất khử mạnh hay chất khử yếu. a. Fe3+  Fe2+: Cho Fe3+ phản ứng với kim loại từ Fe cho đến Cu trong dãy hoạt động của kim loại.  2FeCl3 + Fe  3FeCl2.  2FeCl3 + Cu  2FeCl2 + CuCl2. b. Fe3+  Fe: Cho Fe3+ phản ứng pứ với kim loại từ Mg đến ...