SẮT I. Vị trí, cấu tạo và tính chất vật lí - Cấu hình

SẮT

I. Vị trí, cấu tạo và tính chất vật lí

- Cấu hình electron: $1{{s}^{2}}2{{s}^{2}}2{{p}^{6}}3{{s}^{2}}3{{p}^{6}}3{{d}^{6}}4{{s}^{2}}$

- Sắt là nguyên tố thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4, số hiệu nguyên tử là 26.

- Sắt là kim loại có màu trắng hơi xám, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, có tính nhiễm từ.

II. Tính chất hóa học: tính khử trung bình.

1. Tác dụng với phi kim

- Với phi kim là chất oxi hóa mạnh như clo, … thì Fe bị oxi hóa thành $F{{e}^{3+}}:$

$2Fe+3C{{l}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{O}}}2FeC{{l}_{3}}$

- Với oxi tạo ra oxit sắt từ $F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}}:$ $3Fe\text{ }+\text{ }2{{O}_{2}}~\xrightarrow{{{t}^{o}}}F{{e}_{3}}{{O}_{4}}$

- Với phi kim là chất oxi hóa trung bình như S thì Fe bị oxi hóa thành $F{{e}^{2+}}:$

_{$Fe\text{ }+\text{ }S~\xrightarrow{{{t}^{o}}}FeS$}

2. Tác dụng với axit

- Fe tác dụng với axit $HCl$ và ${{H}_{2}}S{{O}_{4}}$ loãng sinh ra muối $F{{e}^{2+}}$và khí ${{H}_{2}}.$

- Fe tác dụng với axit $HN{{O}_{3}}$và ${{H}_{2}}S{{O}_{4}}$ đặc, nóng sinh ra muối $F{{e}^{3+}}$và sản phẩm khử.

$F\text{e}\xrightarrow{+HN{{O}_{3}},{{H}_{2}}S{{O}_{4}}(\mathsf{đ},{{t}^{o}})}F{{\text{e}}^{3+}}$+ sp khử của $\overset{+5}{\mathop{N}}\,,\overset{+6}{\mathop{S}}\,$ + ${{H}_{2}}O$(*)

- Đối với phản ứng (*) nếu Fe dư thì: $Fe\text{ }+\text{ }2F{{e}^{3+}}\to 3F{{e}^{2+}}$

- Fe thụ động trong $HN{{O}_{3}}$đặc nguội hoặc ${{H}_{2}}S{{O}_{4}}$ đặc nguội (giống Al và Cr).

3. Tác dụng với dung dịch muối:  Fe bị oxi hoá thành $F{{e}^{2+}}$ theo quy tắc α

Ví dụ: Fe tác dụng với dung dịch $AgN{{O}_{3}}$

$Fe~+~2AgN{{O}_{3}}\to ~Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}~~+~~2Ag$ (1)

- Nếu Fe dư thì sau phản ứng thu được chất rắn gồm Ag và Fe, dung dịch chỉ có $Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}.$

- Nếu $AgN{{O}_{3}}$ dư thì xảy ra phản ứng: $AgN{{O}_{3}}+Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}\to Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{3}}+Ag\left( 2 \right)$

=> sau phản ứng thu được chất rắn chỉ có Ag (1+2), dung dịch $Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{3}}$ và $AgN{{O}_{3}}$ dư.

III. Trạng thái tự nhiên

- Quặng hematit đỏ chứa $F{{e}_{2}}{{O}_{3}}$khan, quặng hematit nâu chứa$F{{e}_{2}}{{O}_{3}}.n{{H}_{2}}O.$

- Quặng manhetit chứa $F{{e}_{3}}{{O}_{4}}$là quặng giàu sắt nhất.

- Quặng xiđerit chứa$FeC{{O}_{3}}$, quặng pirit chứa$Fe{{S}_{2}}.$