SẮT - HỢP CHẤT CỦA SẮT - HỢP KIM CỦA SĂT

SẮT - HỢP CHẤT CỦA SẮT - HỢP KIM CỦA SĂT

Td với muối

B. HỢP CHẤT CỦA SẮT

A . SẮT

I. Sắt (II)

II. Sắt (III)

C.HỢP KIM CỦA SẮT

I. GANG

1. Vị TRÍ

2.TCVL

Khái niệm: Gang là hợp kim của sắt với cacbon trong đó có từ 2-5% khối lượng cacbon, ngoài ra còn có một lượng nhỏ nguyên tố Si,Mn,S...

Có tính oxi hóa : tác dụng với một số kim loại, một số hợp chất có tính khử

Fe3+ + 1e -> Fe2+

Fe3+ +3e -> Fe

1.Sắt (III) Oxit

Sắt có Z = 26 thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4 của bảng tuần hoàn.

Sắt là kim loại có màu trắng, hơi xám, dẻo, dễ rèn, nóng chảy ở nhiệt độ 1540oC, có khối lượng riêng D = 7,9 g/cm3, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, có tính nhiễm từ.

2.Sắt (III) hidroxit

3.Muối sắt (III)

Cấu hình E : [Ar]3d64s2

Phân loại :Có 2 loại gang

Có tính chất hóa học đặc trưng là tính khử: Fe2+ ---> Fe3+ + e

Là chất rắn màu đỏ nâu, không tan trong nước

3.TCHH

là oxit bazo dễ tan trong cả dung dịch axit mạnh

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O.

Gang xám

1. Sắt(II) oxit FeO

Sắt có tính khử trung bình

Tác dụng với phi kim

Gang trắng

Chứa cacbon ở dạng than chỉ. Được dùng dể đúc bệ máy, ống dẫn nước,...

Với chất oxi hóa yếu : Fe → Fe2+ + 2e.

Với chất oxi hóa mạnh : Fe → Fe3+ + 3e.

Chứa ít cacbon, cacbon chủ yếu ở dạng xementit(Fe3C)

Tác dụng với lưu huỳnh :

Tác dụng với oxi :

Tác dụng với clo :

Ở nhiệt độ cao, Fe2O3 bị CO khử hoặc H2 khử thành Fe

Chất rắn màu đen, không có trong tự nhiên, không tan trong nước

Fe2O3 +3CO →(to) 2Fe + 3CO2

Dùng để luyện thép

Điều chế: qua phản ứng phân hủy sắt (III) hiđroxit ở nhiệt độ cao

Tác dụng với dung dịch HNO3 được muối sắt(III): 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

2Fe(OH)3 →(to ) Fe2O3 + 3H2O

Trong tự nhiên tồn tại dưới dạng quặng hematit dùng để luyện gang.

II. THÉP

Điều chế bằng cách dùng CO hay H2 khử sắt (III) oxit ở 500oC: Fe2O3 + CO to---> 2FeO + CO2

Khái niệm :Thép là hợp kim của sắt chứa từ 0,01-2% khối lượng cacbon cùng một số nguyên tố(Si,Mn,Cr,...

Là chất rắn màu nâu đỏ, không tan trong nước nhưng dễ tan trong các dung dịch axit tạo muối sắt (III)

Điều chế: cho dung dịch kiềm tác dụng với muối sắt (III).

Tác dụng với axit

Với dung dịch HCl, H2SO4 loãng: sắt khử ion H+ thành H2, sắt bị oxi hóa lên +2

Với dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc nóng: khử N+5 và S+6, và sắt bị oxi hóa lên +3

Phân loại

FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl

a. Thép thường(hay thép cacbon)

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O

Thép mềm: Chứa không quá 0,1%C.Dễ gia công, dùng chế tạo vật dụng đời sống, xây dựng,..

Muối sắt (III) đa số tan trong nước, kết tinh dạng ngậm nước

VD:FeCl2.6H2O , Fe2(SO4)3.9H2O

b.Thép đặc biệt

Các muối sắt (III) có tính oxi hóa, dễ bị khử thành muối sắt (II)

Thép chứa 13%Mn rất cứng dùng làm máy nghiền đá

Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2

Bột đồng tan trong dung dịch muối sắt (III)

Thép chứa khoảng 20% Cr và 10% Ni rất cứng, không rỉ, dùng làm dụng cụ gia đình, y tế,..

Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + FeCl2

Thép chứa khoang 18%W và 5% Cr rất cứng dùng chế tạo máy cắt,gọt

Ứng dụng:FeCl3 dùng làm chất xúc tác trong tổng hợp chất hữu cơ

4. Trạng thái tự nhiên

2. Sắt(II) hidroxit Fe(OH)2

Chất rắn màu trắng hơi xanh, không tan trong nước,

Sắt có trong hemoglobin (huyết cầu tố) của máu, làm nhiệm vụ vận chuyển oxi, duy trì sự sống.

Những thiên thạch từ khoảng không của Vũ Trụ rơi vào Trái Đất có chứa sắt tự do.

Sắt chiếm 5% khối lượng vỏ Trái Đất, đứng thứ hai trong các kim loại (sau nhôm).

Quặng sắt quan trọng là: quặng manhetit (Fe3O4) có hàm lượng Fe cao nhất (hiếm có trong tự nhiên), quặng hematit đỏ (Fe2O3), quặng hematit nâu (Fe2O3.nH2O), quặng xiđerit (FeCO3), quặng pirit (FeS2).

Nguyễn Ngọc Linh

NHÓM 1

ĐỖ TÙNG

Trong không khí, Fe(OH)2 dễ bị oxi hóa thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ

Điều chế Fe(OH)2 tình khiết cần điều kiện không có không khí