Lí thuyết về sắt

I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO

- Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

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

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Sắt là kim loại có màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn, nóng chảy ở nhiệt độ cao.

- Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, đặc biệt có tính nhiễm từ.

1. Tác dụng với phi kim

- Với phi kim là chất oxi hóa mạnh như clo, … Fe bị oxi hóa thành Fe³⁺

2Fe + 3Cl₂ $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ 2FeCl₃

- Với oxi tạo ra oxit sắt từ (có thể tạo ra hỗn hợp FeO và Fe₂O₃)

3Fe + 2O₂ $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ Fe₃O₄

- Với phi kim là chất oxi hóa trung bình như S thì Fe bị oxi hóa thành Fe²⁺

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

2. Tác dụng với axit

- Fe tác dụng với axit HCl và H₂SO₄ loãng sinh ra muối Fe²⁺ và khí H₂

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

- Fe tác dụng với axit HNO₃ và H₂SO₄ đặc nóng sinh ra muối Fe³⁺ và sản phẩm khử

Fe  $\xrightarrow{+HN{{O}_{3}},{{H}_{2}}S{{O}_{4}}(,{{t}^{o}})}$ Fe³⁺  +  sp khử của $\overset{+5}{\mathop{N}}\,,\overset{+6}{\mathop{S}}\,$ +  H₂O (*)

- Đối với phản ứng (*) nếu Fe dư thì :    Fe + 2Fe³⁺  $\to $  3Fe²⁺

- Fe thụ động trong HNO₃ đặc nguội hoặc H₂SO₄ đặc nguội

3. Tác dụng với dung dịch muối:

Fe bị oxi hoá thành Fe²⁺  theo quy tắc α

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Fe  +  2AgNO₃   $\xrightarrow{{}}$ Fe(NO₃)₂   +   2Ag (1)

- Nếu  Fe dư thì sau phản ứng thu được chất rắn gồm Ag và Fe dư; dung dịch chỉ có Fe(NO₃)₂

- Nếu  AgNO₃ dư thì xảy ra phản ứng  AgNO₃  +  Fe(NO₃)₂  $\xrightarrow{{}}$ Fe(NO₃)₃  +  Ag (2)

$\Rightarrow $sau phản ứng thu được chất rắn chỉ có Ag (1+2) và dung dịch chứa Fe(NO₃)₃, AgNO₃ dư

IV. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

- Quặng hematit đỏ chứa Fe₂O₃ khan, quặng hematit nâu chứa Fe₂O₃.nH₂O

- Quặng manhetit chứa Fe₃O₄ là quặng giàu sắt nhất.

- Quặng xiđerit chứa FeCO₃, quặng pirit chứa FeS₂.