Bài 31. Sắt

Trường đại học sư phạm Hà Nội
Khoa : Hoá học


Bài soạn về sắt

Người làm : Đỗ Đức Mạnh
Trịnh Thị Quyên
Nguyễn Thị Thuỷ
Lớp A-K53
Bài : SẮT
26
Nội dung bài học
I . Sắt trong tự nhiên .
II . Vị trí cấu tạo của sắt .
III . Tính chất vật lý của sắt .
IV . Tính chất hóa học .
V . Điều chế .
VI . Ứng dụng .

I. Sắt trong tự nhiên.
Trong thiên nhiên sắt là kim loại phổ biến sau nhôm .
Các dạng tồn tại chủ yếu:
Hợp chất : oxit, sunfua, silicat
Quặng: Hêmatit đỏ FeO3 khan, hêmatit nâu FeO3.nH2O, manhêtit Fe3O4, xiđêrit FeCO3, pirit FeS2.
Hợp kim: Chủ yếu là gang và thép
Ngoài ra còn có trong hêmoglobin (hồng cầu) là thành phần của máu.




II.Vị trí cấu tạo của sắt
-Kí hiệu: 26Fe
-Vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn:chu kì IV, phân nhóm VIII B.
-Bán kính nguyên tử của sắt : 1,26A

56
0

Cấu tạo mạng tinh thể của sắt
Quay lại

- Cấu hình electron của sắt :
26Fe: 1S22S22P63S23P63d64S2
Từ cấu hình trên cho thấy sắt là nguyên tố chuyển tiếp có electron đang bổ sung cho phân lớp 3d.


Cấu tạo của Fe

III.Tính chất vật lí

- Sắt nguyên chất là kim loại có màu trắng xám,dẻo,dễ rèn, dễ dát mỏng, dễ kéo sợi, dẫn nhiệt và điện tốt (kém đồng và nhôm).
- Sắt có tính nhiễm từ bị nam châm hút và chính nó cũng trở thành nam châm. Ở nhiệt độ cao (8000C) từ tính mất đi.


- Sắt là kim loại nặng có d=7,87g/cm3, nhiệt độ sôi là 28700C, nhiệt độ nóng chảy là 15390C.



IV. Tính chất hoá học
1. Nhận xét
- Sắt có thể nhường 2e ở phân lớp 4s trở thành Fe2+ hoặc nhường thêm 1e ở phân lớp 3d chưa bão hoà để trở thành Fe3+. Vậy tính chất hoá học cơ bản của sắt là tính khử và nguyên tử sắt có thể bị oxi hoá thành ion Fe2+ hoặc Fe3+ tuỳ thuộc vào chất oxi hoá tác dụng với sắt.

2.Tính chất hoá học của sắt
a.Tác dụng với phi kim
-Với oxi
+Nhiệt độ thường:
Trong không khí khô sắt không bị oxi hoá
Trong không khí ẩm,sắt bị oxi hoá dễ dàng tạo thành gỉ sắt màu nâu Fe(OH)3 do hiện tượng ăn mòn điện hoá
Fe - 2e  Fe2+

O2 + 4e + 2H2O  Fe(OH)2

4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O  4Fe(OH)3




+Nhiệt độ cao:Sắt cháy trong oxi tạo ra
hạt màu đen là sắt từ oxit Fe3O4.

3Fe+O2= Fe3O4(FeO.Fe2O3)+270,8kcal







Quay lại


sắt tác dụng với oxi





-Với halogen:Sắt cháy trong clo tạo ra khí màu nâu
2 Fe + 3Cl2  2FeCl3
-Với lưu huỳnh
Fe + S  FeS


Quay lại



Sắt tác dụng với lưu huỳnh
Quay lại


b. Tác dụng với H2O
- Nhiệt độ thường:sắt không khử được H2O
- Nhiệt độ cao:Sắt khử hơi H2O mạnh
3Fe + 4H2O  Fe3O4 + 4H2
Fe + H2O  FeO + H2
Quay lại



c. Tác dụng với dung dịch axít
- Fe tác dụng với dung dịch axít không có tính oxi hoá như: HCl, H2SO4 loãng…sinh ra muối (sắt II) và H2
Fe + 2HCl  FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 (l)  FeSO4 + H2


Quay lại


Sắt tác dụng với axit sunfuric loãng

- Fe tác dụng với dung dịch axít có tính oxi hoá HNO3,H2SO4 đặc sinh ra muối(sắt III)+sản phẩm oxi hoá của N+5 hay S+6
2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Fe + 6HNO3(đ)  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Fe + 4HNO3(l)  Fe(NO3)3 + NO + H2O

Quay lại


- Sắt thụ động trong dung dịch axít H2SO4 đặc và HNO3 đặc.


d. Tác dụng với dung dịch muối của kim loại có tính khử yếu hơn
Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu
Fe + AgNO3  Fe(NO3)2 + Ag
Quay lại





V. Điều chế

1. Dung dịch muối sắt tác dụng với kim loại có tính khử mạnh hơn (từ Mg đếnZn trong dãy điện hoá):
FeSO4+Mg  MgSO4+ Fe


to
Quay lại



2.Cho oxít sắt tác dụng với chất khử

FeO + H2  Fe + H2O
Fe2O3 + 2Al  Al2O3 + 2Fe
Fe3O4 + 4CO  3Fe + 4CO2
t0
t0
t0

Quay lại

Sản xuất gang thép
VI. ứng dụng của sắt.
Sắt có vai trò quan trọng trong đời sống của con người cũng như của các động vật là thành phần cấu tạo của hồng cầu có nhiệm vụ vận chuyển oxi đi khắp cơ thể để duy trì sự sống cho con người và động vật.
Hợp chất của sắt có vai trò trong kĩ thuật .
+Gang xám : dùng để đúc các bệ máy , vô lăng ...
+ Gang trắng : được dùng để luyện thép .
+Thép cứng : dùng để làm các chi tiết máy,các dụng cụ và các kết cấu.
+Thép hợp kim : Có tính chất cơ học cao chụi nhiệt và không gỉ dùng làm đường ống ,các chi tiết của động cơ máy bay và máy nén....

Bài tập hỗ trợ.
Bài 1: So sánh tính chất hoá học của nhôm và sắt?
Bai2: Viết phương trình phản ứng theo dãy biến hoá sau.
a. FeCO3

Fe FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3 Fe


FeCl3 FeO



Quay lại



FeO FeCl2 FeSO4 Fe2(SO4)3
b . Fe
Fe2(SO4)3 FeCl3 Fe(NO3)3

Quay lại

Bài tập về nhà
Tất cả các bài tập sách giáo khoa
Và sách bài tập

Tiếp theo
Quay lại
Trong bài có sử dụng một số tài liệu ở trên mạng và một số tư liệu