Bài 31. Sắt

BÀI 31
CHƯƠNG 7: SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG
Sắt (Fe) ở ô số 26, thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4 của bảng tuần hoàn
Cấu hình electron nguyên tử Fe:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

Cấu hình electron của ion Fe2+ :
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6
Cấu hình electron của ion Fe3+ :
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5
I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
V? trí trong b?ng tu?n hoàn, c?u hình electron nguyên t?
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Sắt là kim loại màu trắng hơi xám, có khối lượng riêng lớn (D= 7,9g/cm3), nóng chảy ở 15400C
Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt
Sắt có tính nhiễm từ

Tính chất vật lí
Sắt (Fe) ở ô số 26, thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4 của bảng tuần hoàn
Cấu hình electron nguyên tử Fe
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

Cấu hình electron của ion Fe2+
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6
Cấu hình electron của ion Fe3+
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5
I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
V? trí trong b?ng tu?n hoàn , c?u hình electron nguyên t?
III . TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Saét laø kim loaïi coù tính khöû trung bình
Khi taùc duïng chaát oxi hoaù yeáu, saét bò oxi hoaù ñeán soá oxi hoaù +2
Fe  Fe+2 +2e
Khi taùc duïng chaát oxi hoaù maïnh, saét bò oxi hoaù ñeán soá oxi hoaù +3
Fe  Fe+3 + 3e

Tính chất hoá học
1/ Tác dụng với phi kim

a/ Tác dụng với lưu huỳnh
0 0
+2 -2
Fe + S ? Fe S
t0
Lưu huỳnh là chất oxi hoá trung bình nên oxi hoá sắt lên số oxi hoá +2.
Tính chất hoá học
b/ T�c d?ng v?i oxi
3Fe + 2O2 ? Fe3O4
0 0
+8/3 -2
to
Oxi là chất oxi hóa mạnh
nên oxi hóa được sắt lên số oxi hóa +8/3
Tính chất hoá học
c/ Tác dụng với khí clo


2Fe + 3Cl2 ? 2FeCl3
0 0
+3 -1
- Ở nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tử phi kim thành ion âm và bị oxi hoá đến số oxi hoá + 2 khi gặp chất oxi hoá yếu, trung bình hoặc +3 khi gặp chất oxi hoá mạnh.
t0
Clo là chất oxi hoá rất mạnh nên oxi
hoá sắt lên số oxi hoá +3
Tính chất hoá học
Sắt tác với dung dịch axit HCl
Cho vào ống nghiệm 4ml dung dịch HCl(12 giọt),
sau đó cho cây đinh sắt vào ống nghiệm
* Quan sát hiện tượng
* Viết phương trình phản ứng
* Xác định số oxi hoá của sắt và hidro
trước và sau phản ứng
Báo cáo kết quả thí nghiệm
2/ Tác dụng với axit
a/ Với dung dịch HCl, H2SO4 loãng

Fe + H2SO4 ? FeSO4 + H2 ?
0
+1
+2
0
Fe khử ion H+ của các dung dịch HCl, H2SO4 loãng thành H2 , Fe bị oxi hoá đến số oxi hoá +2
Tính chất hoá học
b/ Với dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc, nóng
Axít có tính oxi hóa mạnh
Fe + HNO3(loãng) ? + NO + H2O
0
+5
+3
+2
Fe bị thụ động bởi các axit HNO3 đặc, nguội hoặc H2SO4 đặc, nguội.
Tính chất hoá học
Fe(NO3)3
Fe+ H2SO4(đặc, nóng)
? Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
4
2
3/ Tác dụng với dung dịch muối
Fe + CuSO4 ? FeSO4 + Cu?
0
+2
+2
0
Trong phản ứng với dung dịch muối kim loại, Fe thường bị oxi hoá đến số oxi hoá +2
4/ Tác dụng với nước
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2?
Fe + H2O FeO + H2?
0
0
0
0
+1
+1
+8/3
+2
Tính chất hoá học
THÍ NGHIỆM SẮT TÁC DỤNG VỚI
DUNG DỊCH MUỐI ĐỒNG SUNFAT

Cho vào ống nghiệm 6ml dung dịch CuSO4(18 giọt ),
sau đó cho cây đinh sắt vào ống nghiệm
- Để yên khoảng 10 phút
- Nêu hiện tượng của phản ứng
Bổ túc phản ứng sau

a/ Fe + Br2
FeBr3
6
3
Fe(NO3)2 + Pb
2
3
2
3
Fe(NO3)3
+ NO2 + H2O
+3 -1
0 0
0 +5
+3 +4
0 +2
+2 0
IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
Sắt chiếm khoảng 5% khối lượng vỏ trái đất, đứng hàng thứ hai trong các kim loại(sau nhôm)
Trong tự nhiên, sắt tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất.
Quặng sắt quan trọng: qu?ng manhetit (Fe3O4); quặng hematit đỏ(Fe2O3); quặng hematit nâu (Fe2O3. nH2O); quặng xiđerit(FeCO3); quặng pirit(FeS2)
Sắt có trong hemoglobin của máu
Những thiên thạch từ khoảng không của Vũ Trụ rơi vào Trái Đất có chứa sắt tự do