SẮT
I. Vị trí, cấu tạo và tính chất vật lí
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d64s2
- 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 Fe3+:Fe3+:
2Fe+3Cl2tO→2FeCl32Fe+3Cl2tO−→2FeCl3
- Với oxi tạo ra oxit sắt từ Fe3O4:Fe3O4: 3Fe + 2O2 to→Fe3O43Fe + 2O2 to→Fe3O4
- Với phi kim là chất oxi hóa trung bình như S thì Fe bị oxi hóa thành Fe2+:Fe2+:
Fe + S to→FeSFe + S to→FeS
2. Tác dụng với axit
- Fe tác dụng với axit HClHCl và H2SO4H2SO4 loãng sinh ra muối Fe2+Fe2+và khí H2.H2.
- Fe tác dụng với axit HNO3HNO3và H2SO4H2SO4 đặc, nóng sinh ra muối Fe3+Fe3+và sản phẩm khử.
Fe+HNO3,H2SO4(đ,to)→Fe3++ sp khử của +5N,+6S + H2O(*)
- Đối với phản ứng (*) nếu Fe dư thì: Fe + 2Fe3+→3Fe2+
- Fe thụ động trong HNO3đặc nguội hoặc H2SO4 đặc nguội (giống Al và Cr).
3. Tác dụng với dung dịch muối: Fe bị oxi hoá thành Fe2+ theo quy tắc α
Ví dụ: Fe tác dụng với dung dịch AgNO3
Fe + 2AgNO3→ Fe(NO3)2 + 2Ag (1)
- Nếu Fe dư thì sau phản ứng thu được chất rắn gồm Ag và Fe, dung dịch chỉ có Fe(NO3)2.
- Nếu AgNO3 dư thì xảy ra phản ứng: AgNO3+Fe(NO3)2→Fe(NO3)3+Ag(2)
=> sau phản ứng thu được chất rắn chỉ có Ag (1+2), dung dịch Fe(NO3)3 và AgNO3 dư.
III. Trạng thái tự nhiên
- Quặng hematit đỏ chứa Fe2O3khan, quặng hematit nâu chứaFe2O3.nH2O.
- Quặng manhetit chứa Fe3O4là quặng giàu sắt nhất.
- Quặng xiđerit chứaFeCO3, quặng pirit chứaFeS2.
Fe không phản ứng với KCl.
Sắt có số oxi hóa +2 trong hợp chất FeO.
Fe bị thụ động với dung dịch HNO3 đặc nguội.
Phản ứng Fe + ZnCl2 không xảy ra vì tính khử của Fe yếu hơn tính khử của Zn.
Ở nhiệt độ thường, kim loại Fe không phản ứng với NaNO3.
Sắt có số oxi hóa +2 trong hợp chất Fe(OH)2.
Kim loại Fe không tan được trong dung dịch ZnCl2.
Fe+2HCl→FeCl2+H2O
Sắt có số oxi hóa +2 trong FeSO4.
Hai dung dịch đều tác dụng được với Fe là CuSO4 và HCl.
Fe+CuSO4→FeSO4+CuFe+2HCl→FeCl2+H2.
Kim loại Fe không phản ứng với dung dịch NaNO3.
Fe có tính khử yếu hơn Al và Zn,
Fe có tính khử mạnh hơn Cu và H.
Fe+CuSO4→FeSO4+Cu
Fe+2HCl→FeCl2+H2 Fe+2HCl→FeCl2+H2.
Fe tác dụng với dung dịch HCl sinh ra khí H2.
Fe+2HCl→FeCl2+H2.
Ở nhiệt độ thường, kim loại Fe phản ứng với dung dịch HCl.
Fe+2HCl→FeCl2+H2.
Cấu hình viết đúng là 26Fe3+: [ Ar]3d5.
Sắt có số oxi hóa +3 trong hợp chất Fe2(SO4)3.
Sắt phản ứng với lượng dư dung dịch HCl tạo thành muối sắt (II).
Fe+2HCl→FeCl2+H2.
Sắt có số oxi hoá +2 trong hợp chất FeO.
Phản ứng Fe + ZnCl2 không xảy ra vì tính khử của Fe yếu hơn tính khử của Zn.
Dung dịch HNO3 loãng (dư) tác dụng với kim loại sắt tạo thành muối sắt(III).
Fe+4HNO3→Fe(NO3)3+NO+2H2O.
Mg có thể đẩy Fe ra khỏi dung dịch FeCl3.
Mg+2FeCl3→2FeCl2+MgCl2Mg+FeCl2→MgCl2+Fe.
Sắt có số oxi hóa +2 trong hợp chất FeO.
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới