14:31:5726/10/2021
Từ xa xưa con người đã biết sử dụng nhiều vật dụng bằng sắt hay hợp kim của sắt như: dao, liềm, búa, tên nỏ,..... Ngày nay trong số tất cả các kim loại, sắt vẫn được sử dụng nhiều nhất.
Bài viết này sẽ giới thiệu với các em về tính chất vật lý và tính chất hóa học của Sắt [Fe].
- Ký hiệu hóa học của sắt: Fe
- Nguyên tử khối của sắt: 56
Tính chất hóa học của sắt:
- Tác dụng với phi kim [O2, Cl2, S, Br2,...]
- Tác dụng với dung dịch axit [HCl, H2SO4 loãng,...]
- Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn
I. Tính chất vật lý của sắt Fe
- Sắt là kim loại màu trắng xám có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt nhưng kém hơn nhôm.
- Sắt dẻo nên dễ rèn, sắt có tính nhiễm từ [bị nam châm hút và sắt cũng có thể nhiễm từ trở thành nam châm].
- Sắt là kim loại nặng [có khối lượng riêng D = 7,86g/cm3], nóng chảy ở 1539°C.
II. Tính chất hóa học của sắt Fe
Sắt là kim loại có hóa trị II và III.
1. Sắt tác dụng với phi kim
a] Sắt tác dụng với oxi tạo thành oxit sắt từ
3Fe + 2O2 Fe3O4
Fe3O4: oxit sắt từ, màu đen, sắt có hóa trị II và III.
b] Sắt tác dụng với clo tạo thành muối clorua
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
Ngoài ra, sắt còn tác dụng nhiều phi kim khác như lưu huỳnh [S], brom [Br2] tạo thành muối FeS, FeBr3,...
2. Sắt tác dụng với dung dịch axit
- Sắt tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng tạo thành muối sắt [II] và giải phóng Hidro.
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
> Chú ý: Sắt không tác dụng với HNO3, H2SO4 đặc, nguội.
3. Sắt tác dụng với dung dịch muối
- Sắt tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn [kém hoạt động hơn] tạo thành muối sắt và giải phóng kim loại trong muối.
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Fe + AgNO3 → FeNO3 + Ag
Trên đây KhoiA.Vn đã giới thiệu với các em về Tính chất vật lý của Sắt, tính chất hóa học của sắt [Fe]. Hy vọng bài viết giúp các em hiểu rõ hơn. Nếu có câu hỏi hay góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết, chúc các em thành công.
Bài viết về tính chất hóa học của Sắt [Fe] gồm đầy đủ thông tin cơ bản về Fe trong bảng tuần hoàn, tính chất hóa học, tính chất vật lí, cách điều chế và ứng dụng.
Quảng cáo
- Sắt là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Fe và số hiệu nguyên tử bằng 26. Sắt là nguyên tố có nhiều trên Trái Đất, cấu thành lớp vỏ ngoài và trong của lõi Trái Đất.
- Kí hiệu: Fe
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d64s2 hoặc [Ar]3d64s2
- Số hiệu nguyên tử: 26
- Khối lượng nguyên tử: 56 g/mol
- Vị trí trong bảng tuần hoàn
+ Ô: số 26
+ Nhóm: VIIIB
+ Chu kì: 4
- Đồng vị: sắt có nhiều đồng vị như 55Fe, 56Fe, 58Fe, 59Fe
- Độ âm điện: 1,83
Quảng cáo
1. Tính chất vật lí:
- Sắt là kim loại màu trắng hơi xám, dẻo, dai, dễ rèn, nhiệt độ nóng chảy khá cao [1540oC]
- Dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, có tính nhiễm từ.
2. Nhận biết
- Sắt có tính nhiễm từ nên bị nam châm hút.
- Sắt là kim loại có tính khử trung bình, tùy theo các chất oxi hóa mà sắt có thể bị oxi hóa lên mức +2 hay +3.
Fe → Fe2+ + 2e
Fe → Fe3+ + 3e
1. Tác dụng với phi kim
a. Tác dụng với lưu huỳnh
b. Tác dụng với oxi
c. Tác dụng với clo
Quảng cáo
2. Tác dụng với axit
a.Tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng
Fe + 2H+ → Fe2+ + H2
b. Với các axit HNO3, H2SO4 đặc
Fe + 4HNO3 l → Fe[NO3]3 + NO + 2H2O
Chú ý: Với HNO3 đặc, nguội; H2SO4 đặc, nguội: Fe bị thụ động hóa.
3. Tác dụng với dung dịch muối
- Fe đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối của chúng:
Fe+ CuSO4 → FeSO4 + Cu
Chú ý:
Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag
Ag+ dư + Fe2+ → Fe3+ + Ag
- Trong tự nhiên sắt tồn tại ở dạng hợp chất, trong các quặng sắt.
- Các quặng sắt:
+ Hematit: Hematit đỏ [Fe2O3 khan] và Hematit nâu [ Fe2O3.nH2O].
+ Manhetit [ Fe3O4]
+ Xiđerit [ FeCO3]
+ Pirit [ FeS2]
- Sắt còn có trong hồng cầu của máu, giúp vận chuyển oxi tới các tế bào.
- Sắt được điều chế theo phương pháp nhiệt luyện.
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
- Phần lớn sắt được sử dụng để luyện thép, gang.
- Ứng dụng trong nhiều vật dụng đời sống như oto, xe máy……
Hợp chất sắt [II]
1. Sắt [II] oxit [FeO]
2. Sắt [II] hiđroxit [Fe[OH]2]
3. Muối sắt [II] [Fe2+: FeCl2, Fe[NO3]2….]
Hợp chất sắt [III]
1. Sắt [III] oxit [Fe2O3]
2. Sắt [III] hiđroxit [Fe[OH]3]
3. Muối sắt [III] Fe3+: FeCl3, Fe[NO3]3….]
Xem thêm tính chất hóa học của các chất khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Loạt bài Wiki tính chất hóa học trình bày toàn bộ tính chất hóa học, vật lí, nhận biết, điều chế và ứng dụng của tất cả các đơn chất, hợp chất hóa học đã học trong chương trình Hóa học cấp 2, 3.
Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.
Câu hỏi:
1. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra trong thí nghiệm trên.
2. Nêu tính chất hóa học của sắt, mỗi tính chất viết một PTHH để minh họa.
1.
Thí nghiệm 1: $2Fe + 3Cl_{2} \rightarrow 2FeCl_{3}$
Thí nghiệm 2: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2}$
$Fe + H_{2}SO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + H_{2}$
Thí nghiệm 3: $Fe + CuSO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + Cu$
$Fe + CuCl_{2} \rightarrow FeCl_{2} + Cu$
2.
Tác dụng với oxi: $3Fe + 2O_{2} \rightarrow Fe_{3}O_{4}$
Tác dung với phi kim khác: $2Fe + 3Br_{2} \rightarrow 2FeBr_{3}$
$Fe + S \rightarrow FeS$
Tác dụng với axit: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2}$
$Fe + H_{2}SO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + H_{2}$
Tác dụng với muối: $Fe + CuSO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + Cu$
Trả lời chi tiết, chính xác câu hỏi “Nêu tính chất hóa học của sắt? Điều chế, ứng dụng?” và phần kiến thức tham khảo là tài liệu cực hữu dụng bộ môn Hóa học 9 cho các bạn học sinh và các thầy cô giáo tham khảo.
Trả lời câu hỏi: Nêu tính chất hóa học của sắt? Điều chế, ứng dụng?
-Tính chất hóa học
+ Màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn, dễ dát mỏng, kéo sợi; dẫn nhiệt và dẫn điện kém đồng và nhôm.
+ Sắtcótínhnhiễm từ nhưng ở nhiệt độ cao [8000C]sắtmất từtính. t0nc= 15400C.
+Sắtlà kim loại nặng, khối lượng riêng D = 7,86g/cm3.
-Điều chế
+ Sắt được điều chế theo phương pháp nhiệt luyện.
Fe2O3+ 3CO → 2Fe + 3CO2
- Ứng dụng
+ Phần lớn sắt được sử dụng để luyện thép, gang.
+ Ứng dụng trong nhiều vật dụng đời sống như oto, xe máy……
Kiến thức mở rộng về Sắt
I. Cấu tạo và vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn
- Cấu hình e nguyên tử:26Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2.
- Vị trí: Fe thuộc ô 26, chu kì 4, nhóm VIIIB.
- Cấu hình e của các ion được tạo thành từ Fe:
Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6
Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5
II.Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí
1. Trạng thái tự nhiên
- Trong tự nhiên, người ta chỉ gặp sắt tự do trong các mảnh thiên thạch. Nhưng hợp chất của sắt tồn tại dưới dạng quặng thì rất phong phú, có rải rác nhiều nơi trên Trái Đất [sắt chiếm 5% khối lượng vỏ Trái Đất, đứng hàng thứ hai sau nhôm].
- Dưới đây là một số quặng sắt quan trọng trong tự nhiên:
- Quặng hematit, có hai loại:
+ Hematit đỏ, chứa Fe2O3khan.
+ Hematit nâu, chứa Fe2O3.nH2O
- Quặng manđehit chứa Fe3O4là quặng giàu sắt nhất, nhưng hiếm có trong tự nhiên.
- Quặng xiđehit chứa FeCO3
- Quặng pirit chứa FeS2, có nhiều trong tự nhiên.
- Quặng sắt có giá trị sản xuất gang là manđehit và hematit.
2. Tính chất vật lí
- Màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn, dễ dát mỏng, kéo sợi; dẫn nhiệt và dẫn điện kém đồng và nhôm.
- Sắt có tính nhiễm từ nhưng ở nhiệt độ cao [8000C] sắt mất từ tính. T0nc= 15400C.
III. Tính chất hóa học
1. Sắt tác dụng với phi kim.
- Sắt tác dụng với phi kim: Halogen [Br2, I2,Cl2,….], O2, S, …
a] Sắt tác dụng với halogen: [Điều kiện: đun nóng] → Tạo thành muối Sắt [III] halogen.
Phương trình tổng quát: 2Fe + 3X2→ 2FeX3
Ví dụ: 2Fe + 3Cl2→ 2FeCl3
Lưu ý:Sắt tác dụng với I2→ Tạo thành muối Sắt [II] Iotua [điều kiện: đung nóng]
Fe + l2→ Fel2
b] Sắt tác dụng với Oxi → Tạo thành oxit sắt từ [Fe3O4]
3Fe + 2O2→ Fe3O4[điều kiện: đun nóng]
c] Sắt tác dụng với Lưu huỳnh:
Fe + S → FeS [điều kiện: nhiệt độ]
2. Sắt tác dụng với dung dịch axit.
- Sắt tác dụng với dung dịch axit: HCl, H2SO4 loãng, HNO3, H2SO4 đặc, nóng
a] Sắt tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng,….
Fe + 2HCl → FeCl2+ H2
Fe + H2SO4 loãng→ FeSO4+ H2
b] Sắt tác dụng với axit HNO3, H2SO4 đặc, nóng
Fe + 6HNO3→ Fe [NO3]3+ 3NO2+ 3H2O
2Fe + 6H2SO4 đ,n→ Fe2[SO4]3+ 3SO2+ 6H2O
Chú ý: Fe thụ động với HNO3, H2SO4 đặc, nguội
3. Sắt đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối.
- Sắt đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối tạo thành muối sắt tương ứng và giải phóng kim loại mới.
Fe + Cu [NO3]2→ Fe [NO3]2+ Cu
4. Sắt hầu như không tác dụng với nước lạnh.
- Sắt hầu như không tác dụng với nước lạnh, chỉ tác dụng khi đun nóng ở nhiệt độ cao.
- Ở nhiệt độ cao < 5700 độ C thì sắt mới tác dụng với H2O:
3Fe + 4H2O → Fe3O4+ 4H2
IV. Giải bài tập SGK Hóa 9 trang 60
Bài 1 trang 60 SGK Hóa 9: Sắt có những tính chất hoá học nào? Viết các phương trình hoá học minh hoạ.
Đáp án
1. Tác dụng với phi kim
a] Tác dụng với oxi.
3Fe + 2O2→Fe3O4[oxit sắt từ, sắt có hóa trị II và III]
b] Tác dụng với phi kim khác.
2Fe + 3Cl2→2FeCl3
Lưu ý: Fe tác dụng với clo chỉ cho Fe[III] clorua [không cho Fe[II] clorua]
2. Tác dụng với dung dịch axit:
Sắt tác dụng với HCl, H2SO4loãng tạo thành muối sắt [II] và giải phóng H2.
Fe + 2HCl → FeCl2+ H2↑
Bài 2 trang 60 SGK Hóa 9: Từ sắt và các hoá chất cần thiết, hãy viết các phương trình hoá học để thu được các oxit riêng biệt: Fe3O4, Fe2O3và ghi rõ điều kiện phản ứng, nếu có.
Đáp án
a] 3Fe + 2O2→ Fe3O4
b] 2Fe + 3Cl2→ 2FeCl3
FeCl3+ 3NaOH → 3NaCl + Fe[OH]3
2Fe[OH]3→ Fe2O3+ 3H2O
Bài 3 trang 60 SGK Hóa 9: Có bột kim loại sắt lẫn tạp chất nhôm. Hãy nêu phương pháp làm sạch sắt.
Đáp án
Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư, nhôm bị hòa tan hết, còn sắt không phản ứng:
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2+ 3H2
Lọc bỏ dung dịch, chất rắn thu được là Fe.
Bài 4 trang 60 SGK Hóa 9: Sắt tác dụng được với chất nào sau đây?
a] Dung dịch muối Cu[NO3]2
b] H2SO4đặc, nguội;
c] Khí Cl2
d] Dung dịch ZnSO4
Viết các phương trình hoá học và ghi điều kiện, nếu có.
Đáp án
Sắt tác dụng được với dung dịch Cu[NO3]2và khí Cl2
Fe + Cu[NO3]2—> Fe[NO3]2+ Cu
2Fe + 3Cl2—> 2FeCl3
Bài 5 trang 60 SGK Hóa 9: Ngâm bột sắt dư trong 10 ml dung dịch đồng sunfat 1M. Sau khi phản ứng kết thúc, lọc được chất rắn A và dung dịch B
a] Cho A tác dụng với dung dịch HCl dư. Tính khối iượng chất rắn còn lại sau phản ứng.
b] Tính thể tích dung dịch NaOH 1M vừa đủ để kết tủa hoàn toàn dung dịch B.
Đáp án
a] Số mol CuSO4= 1.0,01 = 0,01 mol
Fe + CuSO4→ FeSO4+ Cu
Phản ứng: 0,01 0,01 → 0,01 0,01 [mol]
Chất rắn A gồm Cu và Fe dư, khi cho A vào dung dịch HCl dư chỉ có Fe phản ứng và bị hòa tan hết
Fe + 2HCl → FeCl2+ H2
Chất rắn còn lại là Cu = 0,01.64 = 0,64 gam
b] Dung dịch В có FeSO4+ NaOH?
FeSO4+ 2NaOH → Na2SO4+ Fe[OH]2
Phản ứng: 0,01 → 0,02 0,01 0,01 [mol]
VddNaOH= n/CM= 0,02/1 = 0,02 lít = 20ml