Bài 31. Sắt

Bài 40
Bộ môn: Hoá Học
Giáo viên: Đào Xuân Hoàng
Viết các phương trình hóa học cho dãy chuyển đổi sau:
(1) Cr + 2HCl  CrCl2 + H2
(2) CrCl2 + 2NaOH  Cr(OH)2 + 2NaCl
(4) 2CrCl2 + Cl2  2CrCl3
(3) 4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O  4Cr(OH)3
(5) Cr(OH)3 + 3HCl  CrCl3 + 3H2O
Hãy tìm tên
kim loại
Gợi ý 1
Gợi ý 2
Gợi ý 3
Gợi ý 4
Cây cột Delhi ở Ấn Độ, được xây dựng dưới triều vua Varman, nó có hình dạng một thân cây cao 7.5m, không bị rỉ qua hơn 1500 năm nay.
Cột Delhi được làm từ kim loại này.
Gợi ý 1
Nước ta có các mỏ quặng của kim loại này:
Gợi ý 2
Gợi ý 3
Gợi ý 4
Bài 40
Bộ môn: Hoá Học
Giáo viên: Đào Xuân Hoàng
Bài 40
NỘI DUNG BÀI HỌC
TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
TÍNH CHẤT VẬT LÍ
TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
III
I
IV
II
Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
 Cấu hình electron:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
hay [Ar] 3d6 4s2
Trong hợp chất, sắt có số oxi hóa nào?
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
3d6
4s2
3d6
4s
3d5
4s
-2e
-3e
 Cấu hình electron:
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
 Là kim loại màu trắng hơi xám
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
 Khối lượng riêng: D = 7,9 g/cm3
 Nhiệt độ nóng chảy: 1540oC
 Có tính nhiễm từ
 Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt
Nam châm có nguồn gốc tên gọi từ tiếng Hi Lạp, (magnes- nam châm) là tên một hòn đảo có rất nhiều đá nam châm ở Hi Lạp.
Khi tham gia phản ứng, nguyên tử sắt có thể nhường 2e ở phân lớp 4s hoặc nhường thêm một số e ở phân lớp 3d chưa bão hòa (thường là 1e)
Sắt là một kim loại có độ hoạt động hóa học vào loại trung bình
Tính chất hóa học cơ bản của sắt là tính khử và nguyên tử sắt có thể bị oxi hóa thành , tùy thuộc chất oxi hóa đã tác dụng với sắt.
Nhận xét
 Cấu hình electron:
3d6
4s2
Khi tác dụng với chất oxi hóa yếu: sắt dễ nhường 2 electron ở phân lớp 4s [ Fe2+]
Sắt có thể tác dụng được với
Khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh sắt còn nhường thêm 1 electron ở phân lớp 3d [ Fe3+]
Phi kim
Axit
dd muối
Nước(nhiệt độ cao)
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Tác dụng với phi kim
Sắt tác dụng trực tiếp với một số phi kim như:
 Với Oxi
3 Fe + 2O2 = Fe3O4
Khi đốt nóng, sắt cháy trong oxi và bắn ra những tia sáng gây nên bởi những vảy hạt Fe3O4 được đốt nóng
Trong không khí ẩm:
3Fe + 2O2 + nH2O  Fe2O3.nH2O
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Tác dụng với phi kim
Sắt tác dụng trực tiếp với một số phi kim như
 Clo
2Fe + 3Cl2  2 FeCl3
Fe + S  FeS
 Sắt khử nhiều phi kim thành ion âm
 sắt bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+ (tùy thuộc vào chất oxi hóa)
Ở nhiệt độ cao:
 Lưu huỳnh
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
2. Tác dụng với axit
 Sắt khử ion H+ trong dung dịch HCl, H2SO4 (loãng) thành hiđro tự do.
 Sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa (+2)
a. Tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng
Tác nhân oxi hóa là gì?
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
b. Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc, nóng
 Sắt khử N+5 (hoặc S+6) về số oxi hóa thấp hơn.
 Sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa cao nhất (+3)
Tác nhân oxi hóa là gì?
 Sắt thụ động trong HNO3 (hoặc H2SO4) đặc, nguội
2. Tác dụng với axit
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
3. Tác dụng với dung dịch muối
 Sắt có thể khử được ion của các kim loại đứng sau nó trong dãy điện hóa của kim loại : Ni2+, Sn2+, Pb2+, Ag+…
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Li+ K+ Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ Fe3+ 2H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+
Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb Fe H2 Cu Fe2+ Ag Hg Pt Au
Tính oxi hoá của các cation kim loại tăng
Tính khử của các kim loại tăng
DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
4. Tác dụng với nước
Ở nhiệt độ thường: sắt không tác dụng với nước
Ở nhiệt độ cao: sắt khử được hơi nước, giải phóng khí hiđrô
 Dưới 570oC: tạo oxit sắt từ
3Fe + 4H2O Fe3O4 + H2
 Trên 570oC: tạo sắt (II) oxit
Fe + H2O FeO + H2
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Nước
Nước sôi
Sắt bột
Khí H2
Sắt khử nước ở nhiệt độ cao
Sắt chiếm 5% khối lượng vỏ trái đất (đứng thứ 2 trong các kim loại – sau nhôm)
Những thiên thạch từ khoảng không gian vũ trụ rơi vào trái đất là sắt ở dạng tự do.
 Quặng limonit: Fe2O3.2H2O
 Quặng manhetit: Fe3O4
 Quặng hemantit: Fe2O3.nH2O
 Quặng pirit: FeS

 Quặng xiđerit: FeCO3
 Trong hemoglobin của máu
 Trong tự nhiên: sắt tồn tại chủ yếu dạng hợp chất
TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
Quặng manhetit
Quặng hemantit đỏ
Quặng hemantit nâu
Quặng xiđerit
Quặng pirit: FeS
Quặng limonit 2Fe2O3.2H2O
Điều chế sắt tinh khiết
 Sắt kĩ thuật: Được điều chế bằng cách dùng than cốc khử sắt oxit trong lò cao.
ĐIỀU CHẾ
Sắt có vai trò hết sức quan trọng đối với sự sống của động vật, hợp chất sắt có trong Hemoglobin (hồng cầu) của máu làm nhiệm vụ vẫn tải oxi đi khắp cơ thể để duy trì sự sống của sinh vật.
Ứng dụng
Hợp chất của sắt có vai trò hết sức quan trọng trong kĩ thuật.
Sắt
Vị trí, cấu hình
Tính chất vật lí
Tính chất hóa học
Trạng thái tự nhiên
Để điều chế FeCl2 có thể cho Fe tác dụng
với những chất nào sau đây?
Sắt tác dụng với khí clo và dung dịch
axit clohiđric tạo sản phẩm muối là
Học bài và làm các bài tập trong sách giáo khoa trang 198
Chúc các em học tốt!