Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Sắt - Hợp chất của sắt, Tên thành viên: Lê Thị Ngọc Đào Trần Minh Dương …

- - - - Sắt tác dụng với hầu hết các phi kim khi đun nóng:
      - Với halogen → muối sắt (III) halogenua (trừ iot tạo muối sắt II):
        2Fe + 3X2 → 2FeX3 (t0)
      - Với O2:
        3Fe + 2O2 → Fe3O4 (t0)
      - Thực tế khi giải các bài tập thường gặp trường hợp tạo ra hỗn hợp gồm Fe và các oxit sắt.
      - Với S:
        Fe + S → FeS (t0)
    - - Fe không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường, ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng mạnh với hơi nước:
      - 3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 (< 5700C)
        Fe + H2O → FeO + H2 (> 5700C)
    - - Với H+ (HCl, H2SO4 loãng... ) → muối sắt (II) + H2
        
        Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
        Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2
      - Tác dụng với các axit có tính oxi hóa mạnh (HNO3, H2SO4 đậm đặc)
        
        Fe thụ động với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội → có thể dùng thùng Fe chuyên chở axit HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội.
        
        Với dung dịch HNO3 loãng → muối sắt (III) + NO + H2O:
        Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
        
        Với dung dịch HNO3 đậm đặc → muối sắt (III) + NO2 + H2O:
        Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
        
        Với dung dịch H2SO4 đậm đặc và nóng → muối sắt (III) + H2O + SO2:
        2Fe+ 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
    - - Fe tham gia phản ứng với muối Fe3+ → muối sắt (II):
        2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
      - Fe đẩy được những kim loại yếu hơn ra khỏi muối → muối sắt (II) + kim loại.
        Fe + CuCl2 → Cu + FeCl2
      - Chú ý: Với muối Ag+, Fe có thể tham gia phản ứng để tạo thành muối Fe3+:
        
        Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
        
        Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag
- - - - Tính chất vật lý
        
        Chất rắn màu đen, không có trong tự nhiên
        
        Không tan trong nước, dung dịch kiềm và alcohol
        Tan trong acid
      - Tính chất hoá học
        
        FeO là 1 oxit bazo, ngoài ra có số oxh là +2 - số oxi hoá trung gian --> FeO có cả tính khử và tính oxi hoá
        
        FeO là 1 oxit bazo
        
        tác dụng với axit: HCl, H2SO4 loãng
        
        FeO + 2HCl ---> FeCl2 + H2O FeO + H2SO4(l) ---> FeSO4 + H2O
        
        FeO là chất oxi hoá khi tác dụng với chất khử mạnh: H2, CO,...
        FeO + CO ---> Fe + CO2 (t°) FeO + H2 ---> Fe + H2O ( t°}
        
        FeO là chất khử khi tác dụng với dung dịch HNO3
        3FeO+ 10HNO3 (l) ---> 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O(t°) --> PT ion rút gọn: 3FeO + NO3- + 10H+ ---> 3Fe3+ + NO + 5H2O
      - Điều chế
        
        Nung FeCO3 hoặc Fe(OH)2 trong điều kiện không có không khí
        FeCO3 ---> FeO+ CO2(t°) Fe(OH)2 ---> FeO + H2O (t°)
        
        Dùng H2 hoặc CO khử Sắt(III) oxit ở 500°C
        Fe2O3 + CO ---> 2FeO + CO2 (t°)
    - - Tính chất vật lý
        
        Nguyên chất là chất rắn, màu trắng hơi xanh
        
        Không tan trong nước
        
        Dễ bị oxi hóa trong không khí thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ
      - Tính chất hóa học
        
        Bị nhiệt phân
        
        trong điều kiện không có không khí
        
        Fe(OH)2 ---> FeO + H2O(t°)
        
        trong điều kiện có không khí
        
        4Fe(OH)2 + O2 ---> 2Fe2O3 + 4H2O(t°)
        
        Tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng
        Fe(OH)2 + 2HCl ---> FeCl2 + 2H2O
        Tác dụng với axit HNO3, H2SO4 đặc
        3Fe(OH)2 + 10HNO3 ---> 3Fe(NO3)3 + NO + 8H2O 2Fe(OH)2 + 4H2SO4 (đ) ---> Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
        
        Tác dụng không khí
        4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ---> 4Fe(OH)3
      - Điều chế
        
        Cho bazo vào dung dịch muối sắt(II) trong điều kiện không có không khí
        FeCl2+ 2NaOH ---> Fe(OH)2 + 2NaCl
    - - Đa số đều tan trong nước ,khi kết tinh thường ở dạng ngậm nước
        VD: FeSO4.7H2O, FeCl2.4H2O,.
      - Muối sắt(II) dễ bị oxi hoá thành muối sắt(III) bởi các chất oxi hoá
        VD: 2FeCl2 + Cl2 ---> 2FeCl3 3Fe(NO3)2 + 4HNO3 ---> 3Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 2FeSO4 + 2H2SO4 (đ) ---> Fe2(SO4)3 + SO2+ 2H2O
      - Điều chế: cho Fe, FeO, Fe(OH)2 tác dụng với HCl, H2SO4 loãng
        Fe + 2HCl ---> FeCl2+ H2 Fe(OH)2 + H2SO4 (l) ---> FeSO4+ 2H2O
      - Ứng dụng: làm chất diệt sâu bọ, pha chế sơn, mực và dùng trong kĩ nghệ nhuộm vải
  - - - Tính chất hóa học
        
        Bị nhiệt phân : 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O
        
        Tan trong axit tạo muối sắt (III)
        Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O
        Fe(OH)3 + 3HNO3 → Fe(NO3)3 + 3H2O
        
        Là bazơ không tan
      - Điều chế : Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3
      - Tính chất vật lí : Là chất kết tủa màu nâu đỏ.
    - - Các dung dịch muối sắt (III) có môi trường axit. Fe3+ + 3H2O ↔ Fe(OH)3 + 3H+
      - Khi cho muối sắt (III) tác dụng với các kim loại cần lưu ý
        
        Nếu kim loại là Na, Ca, K, Ba + H2O → Kiềm + H2. Sau đó Kiềm + Fe3+ → Fe(OH)3.
        
        Nếu kim loại không tan trong nước và đứng trước Fe + Fe3+ → Fe2+ nếu kim loại dư thì tiếp tục khử Fe2+ thành Fe.
        
        Nếu kim loại là Cu hoặc Fe + Fe3+ → Fe2
      - Có tính oxi hóa khi tác dụng với chất khử
        2FeCl3 + Cu → CuCl2 + 2FeCl2
        2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + 2KCl + I2
        2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + 2HCl + S
      - Các muối sắt (III) bị thủy phân hoàn toàn trong môi trường kiềm
        2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 6NaCl + 3CO2
    - - Tính chất hóa học
        
        Là oxit bazơ :
        Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
        Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
        Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
        
        Là chất oxi hóa :
        Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O (t0)
        Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 (t0)
        Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe (t0)
      - Điều chế : thành phần của quặng hematit
        2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O (t0)
      - Tính chất vật lí : Là chất rắn, nâu đỏ, không tan trong nước
  - - - phân loại
        
        Gang xám: chứa ít C hơn và C chủ yếu ở dạng xementit (Fe3C), được dùng để luyện thép
        
        Gang trắng: chứa C ở dạng than chì, dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa
      - Sản xuất gang
        
        Nguyên tắc luyện gang: khử oxit sắt trong quặng bằng than cốc trong lò cao thành sắt.
        
        Nguyên liệu: quặng sắt oxit ( thường là quặng hemantit đỏ), than cốc và chất chảy ( CaCO3 và SiO2)
        
        Các phương trình hóa học
        
        Tạo chất khử
        
        C + O2 -> CO2 và C + CO2 -> 2CO.
        
        Quá trình khử: sử dụng chất khử CO
        
        Fe2O3 -> Fe3O4 -> FeO -> Fe.
        
        Loại tạp chất trong quặng :
        
        CaCO3 -> CaO + CO2
        
        CaO + SiO2 -> CaSiO3
      - Gang là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó C chiếm 2 – 5% về khối lượng, ngoài ra còn một lượng nhỏ các nguyên tố khác Si, Mn, S, …
  - - - Khái Niệm
        
        Là hợp kim của sắt với C trong đó C chiếm 0,01 – 2% về khối lượng
      - Sản xuất thép
        
        Si + O2 -> SiO2 ; 4P + 5O2 -> 2P2O5 (xỉ)
        
        C + O2 -> CO2; S + O2 -> SO2
        
        Nguyên tắc luyện gang thành thép: loại bỏ phần lớn các nguyên tố C, Si,Mn, S,… ra khỏi gang bằng cách oxi hóa chúng và chuyển thành xỉ
      - Phân loại
        
        thép đặc biệt
        
        cho thêm vào thép 1 số nguyên tố làm thép có tính chất đặc biệt
        
        Thép chứa khoảng 18% W và 5% Cr rất cứng, dùng để chế tạo máy cắt, gọt,.
        
        Thép chứa khoảng 20% Cr và 10% Ni rất cứng, không gỉ, dùng làm dụng cụ gia đình, y tế
        
        Thép chứa 13%Mn rất cứng, được dùng làm máy nghiền đá
        
        Thép cứng: chứa trên 0,9%C dùng để chế tạo công cụ, chi tiết máy
        
        Thép thường ( thép cacbon): Thép mềm chứa không quá 0,1%C; dễ gia công, được dùng kéo sợi hay cán thành thép lá dùng trong vật dụng đời sống và xây dựng