Bài 31. Sắt

CHƯƠNG VII
SắT Và MộT Số KIM LOạI QUAN TRọNG
I- VỊ TRÍ TRONG b¶ng tuÇn hoµn. CẤU h×nh electron NGUYÊN TỬ
Sắt(Fe) ở ô số 26, thuộc nhóm VIIIB, chu k? 4.
- Nguyên tử sắt có 26e ( 2/ 8/ 14 / 2)
- Cấu hình e : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 hay (Ar) 3d64s2
Nguyên tử Fe dễ nhường 2electron ở phân lớp 4s ? ion Fe2+ và có thể nhường thêm 1 electron ở phân lớp 3d ? ion Fe3+
Tiết 52: sắt
- Màu trắng h¬i xám, dẻo, dễ rèn, nhiệt độ nóng chảy 15400C.
- Là kim loại nặng ( D= 7,9g/cm3).
- Dẫn điện, dÉn nhiệt tốt ( kém Cu và Al), có tính nhiễm từ.
II- TÍNH CHẤT VẬT LÝ:
III- TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Từ cấu hình e : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
Fe dÔ nhường 2e ë 4s2 trở thành ion Fe2+
Hoặc nhường thêm 1e ở 3d6 ( đạt cơ cấu bán bão hòa 3d5 )
trở thành ion Fe3+
Tính chất hóa học
cơ bản của Fe ?
Tính chất hóa học cơ bản của Fe là tính khử-tÝnh khö trung b×nh
T¸c dông víi chÊt oxiho¸ yÕu, Fe bị oxiho¸ ®Õn sè oxiho¸ +2. T¸c dông víi chÊt oxiho¸ m¹nh, Fe bị oxiho¸ ®Õn sè oxiho¸ +3
1- Tác dụng với phi kim:
Ở nhiệt độ cao , sắt khử nguyªn tö phi kim  ion âm vµ bÞ oxiho¸ ®Õn sè oxiho¸ +2 hoÆc +3
Fe + Cl2 
FeCl3
3
2
1
2
3
Fe + O2 
Fe + S 
FeS
Fe3O4 (FeO.Fe2O3)
2
0
0
+2
-2
0
0
0
-2
+8/3
0
+3
-1
3
2
+2
+3
2-Tác dụng với axit :
a. Với HCl, H2SO4 ( lo·ng )
Fe + HCl 
b. Với HNO3 , H2SO4 :
* Đặc , nguội : Fe thụ động (Kh«ng ph¶n øng)
* Đặc, nóng hoặc HNO3 loãng: Fe khö N+5 hoÆc S+6 trong dd HNO3 lo·ng hoÆc H2SO4 ®Æc, nãng  sè oxiho¸ thÊp h¬n vµ Fe bÞ oxiho¸  sè oxiho¸ +3
Fe + HNO3 (l) 
Fe(NO3)3 + NO + H2O
+5
0
+3
+2
4
2
Fe + H2SO4 (đ,nóng) 
Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
0
+3
+6
+4
3
6
6
2

FeCl2 + H2 
2
Fe khö ion H+ cña c¸c dd axit nµy  H2 vµ Fe bÞ oxiho¸  sè oxiho¸ +2
0
+1
+2
0
3- Tác dụng với dung dịch muối :
Sắt khử được ion của kim loại đứng sau nó trong dãy điện hóa  kim loại vµ Fe th­êng bÞ oxiho¸ -> sè oxiho¸ +2
Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu ↓
4- Tác dụng với nước :
- Ở nhiệt độ thường sắt không khử được H2O
- Cho hơi nước nóng đi qua sắt ở nhiệt độ cao sắt khử H2O  H2 + Fe3O4 hoặc FeO
Fe + H2O

Fe + H2O
Fe + Cu2+  Fe2+ + Cu
+2
0
0
+2
FeO + H2 
Fe3O4 + H2 
3
4
4
Hình vẽ mô phỏng: S?t kh? hoi nu?c ? nhi?t d? cao
IV. Trạng thái tự nhiên
- Sắt chiếm khoảng 5% khối lượng vỏ Trái Đất, đứng hàng thứ hai trong kim loại (sau nhôm)
- Trong tự nhiên, sắt tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất:
Quặng hematit đỏ
Chứa Fe2O3 khan
IV. Trạng thái tự nhiên
Quặng hematit nâu
Chứa Fe2O3. n H2O
Quặng manhetit
Chứa Fe3O4
Quặng Xiderit
Chứa FeCO3
Quặng Pirit
Chứa FeS2
Câu 1. Cấu hình nào dưới đây viết sai?
A
Fe2+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6
Fe3+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5
Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8
C
B
D
Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
Câu 2. Tính chất vËt lÝ nào dưới đây không phải của Fe?
Kim loại nặng khó nóng chảy.
Màu vàng nâu, dẻo, dễ rèn.
Dẫn điện và nhiệt tốt.
Có tính nhiễm từ
Câu 3. Để hòa tan cùng một lượng Fe, thì số mol HCl (1) và số mol H2SO4 (2) trong dung dịch loãng cần dùng là:
(1) bằng (2)
(1) gấp đôi (2)
(2) gắp đôi (1)
(1) gấp ba (2)
Câu 4. Nhúng thanh sắt vào 100ml dung dịch Cu(NO3)2 0,1M. Đến khi phản ứng hoàn toàn thì thấy khối lượng thanh sắt :
A
Giảm 0,8g
B
C
D
Tăng 0,8g
Giảm 0,56g
Tăng 0,08g