- Giải Hóa Học Lớp 12
- Sách giáo khoa hóa học lớp 12
- Giải Hóa Học Lớp 12 Nâng Cao
- Giải Sách Bài Tập Hóa Lớp 12
- Sách Giáo Viên Hóa Học Lớp 12
- Sách Giáo Viên Hóa Học Lớp 12 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Hóa Học Lớp 12
- Sách Bài Tập Hóa Học Lớp 12 Nâng Cao
Biết vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron của nguyên tử và các ion Fe2+, Fe3+. Hiểu được tính chất hoá học cơ bản của sắt và dẫn ra được những phản ứng hoá học thích hợp. Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn Sắt là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4, số hiệu nguyên tử là 26. Nhóm IA IIA III B IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB chu, ka 4, 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 K Ca SC T V Cr Mn Fe Co. Ni Cu Zn 2. Cấu tạo của sắto Cáu hình electron Nguyên tử Fe có 26 electron, được phân bố thành 4 lớp:2e, 8e, 14e, 2e. Sắt là nguyên tố d, có cấu hình electron nguyên tử: 1s^2s°2p“3s^3p^3d64s” hay viết gọn là [Ar]3d“4s” hay [Ar] î 3dծ 4s. Khi tạo ra các ion sắt, nguyên tử Fe nhường electron ở phân lớp 4s trước phân lớp 3d. Thí dụ : Nguyên tử Fe nhường 2e ở phân lớp 4s tạo ra ion Fe°”, có cấu hình electron:Fe (Arado hay (Ar) îi îl îl îl îl 3dծ 4sNguyên tử Fe nhường 2e ở phân lớp 4s và le ở phân lớp 3d tạo raion Fe°”, có cấu hình electron:Feir Arad: hay (Ar) îl îl îl îl îl 3d* 4s Nhận xét : Tương tự nguyên tố Cr, khi tham gia phản ứng hoá học, nguyên tử Fe không chỉ nhường electron ở phân lớp 4s mà có thể nhường thêm electron ở phân lớp 3d, tạo ra những ion có điện tích khác nhau là Feo” và Feo”. Trong hợp chất, Fe có số oxi hoá +2 hoặc +3. • Một số đại lượng của nguyên tửBán kính nguyên tử Fe:0.162 (nm) Bán kính các ion Feo” và Feo” ; 0.076 và 0,064 (nm) Năng lượng ion hoá 11, 12, và là :760, 1560, 2960 (kJ/mol)Độ âm điện : 1,83″ – o Thế điện cực chuẩn Fere : — 0,44 (V): +0,77 (V) · Cau tao cuia don chat Tuỳ thuộc vào nhiệt độ, kim loại Fe có thể tồn tại ở các mạng tinh thể lập phương tâm khối (Fe,…) hoặc lập phương tâm diện (Fe).II – TÍNH CHẤT VÂT LI Sắt là kim loại có màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn, nóng chảy ở nhiệt độ 1540°C, có khối lượng riêng 7,9 g/cmo. Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, đặc biệt có tính nhiễm từ.III – TÍNH CHẤT HOÁ HOC Những đặc điểm về cấu tạo và đại lượng đặc trưng của nguyên tử Fe nêu ở trên cho thấy tính chất hoá học cơ bản của sắt là tính khử trung bình: Fe có thể bị oxi hoá thành Fe?” hoặc Feo”.1. Tác dụng với phi kim Fe khử nhiều phi kim thànhionâ g khi đó Fe bị oxi hoá thành Feo” hoặc Feo”. Thí dụ : Fe + S — —» FeS3Fe + 2O– FeO, 2Fe + 3C, — 2FeCl,2. Tác dụng với axit Fe khử dễ dàng ion H” trong dung dịch axit HCl hoặc H2SO4 loãng thành hiđro đồng thời Fe bị oxi hoá thành Feo”:Fe + H2SO4 – FeSO4 + H î1963.4.Khi tác dụng với những axit có tính oxi hoá mạnh,như HNO3 và H2SO4 đặc nóng, Fe bị oxi hoá mạnh Dd HNO, loãng thành ion Feo” (hình 7.1): Fe + 4HNO3 (loãng) → Fe(NO3)3 + 2H2O + NO Î Khói màu nâu2Fe+6H-SO, da) – FeSO),+6H.O+ 3SO.† Axit HNO3 và H2SO4 đặc nguội không tác dụng với sắt mà còn làm cho sắt trở nên thụ động.- Tác dụng với dung dịch muối Định sắt Sắt khử được những ion kim loại đứng sau nó trong dãy điện hoá (có thế điện cực chuẩn lớn hơn -0,44 V). Hình 7.1. Fe tác dụng với Thí dụ : Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu J. HINO, loãngFe + 3AgNO, (dur) —» Fe(NO,), + 3Ag J. Tác dụng với nước Ở nhiệt độ cao, sắt khử được hơi nước (hình 7.2):5700C ہے.0 3Fe + 4Ho -” o Feo, + 4H19570°C Fe + Ho ———–→, Feo + H, 1Hidro -프コ 三ラதி=Hình 7.2. Sắt khử hơi nước ở nhiệt độ caoTV – TRANG THÁI TU NHIÊNTrong tự nhiên, sắt ở trạng thái tự do trong các mảnh thiên thạch. Những hợp chất của sắt tồn tại dưới dạng quặng sắt thì rất phong phú (sắt chiếm tới 5% khối lượng vỏ Trái Đất, đứng hàng thứ tư trong các nguyên tố, hàng thứ hai trong các kim loại, sau nhôm). Một số quặng sắt quan trọng là:197 Quặng hematit đỏ chứa Fe2O3 khan. Quặng hematit nâu chứa Fe2O3.nNH2O (hình 7.3). Quặng manhetit chứa Fe3O4 là quặng giàu sắt nhất, nhưng hiếm có trong tự nhiên. Ngoài ra còn có quặng xiderit chứa FeCO3, quặng pirit sắt chứa FeS2. Để sản xuất gang người ta thường dùng manhetit và hematit. Hợp chất sắt còn có mặt trong hồng cầu của máu, làm nhiệm vụ chuyển tải oxi đến các tế bào cơ thể để duy trì sự sống của người và động vật.Hình 7.3. Quặng hematif máuBẢI TÂP Hãy cho biết: a). Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn: b) Cấu hình electron của nguyên tử và của các ion sắt, c) Tính chất hoá học cơ bản của sắt (dẫn ra những phản ứng minh hoạ, viết phương trình hoá học).Đốt nóng một ít bộ g bình đựng khí oxi. Sau đó để nguội và cho vào bình đựng dung dịch HCl. Lập luận về Jng hợp có thể xảy ra và viết các p g trình hoá họ Hãy dùng 2 thuốc thủ ܝaܚܙܬ ܫܳܢܝ ܝܶܫܽ A ܚܬܢܝ A-ܚ Lܢtܦܼܲܝ ܬܬܩ ác kim loại sau: Al,Fe,Mg, Ag.Trình bày cách nhận biết và viết các phương trình hoá học. Cho một hỗn hợp gồm có 1,12 gam Fe và 0,24 gam Mg tác dụng với 250 ml dung dịch CuSO4. Phản ứng thực hiện xong, người ta thu được kim loại có khối lượng là 1,88 gam. Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4 đã dùng. Hoà tan 58 gam muối CuSO4.5H2O trong nước, được 500 ml dung dịch. a) Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4 đã pha chế. b) Cho dần dần mạt sắt đến dư vào dung dịch trên. Trình bày các hiện tượng quan sát được và giải thích. Viết phương trình hoá học dạng phân tử và dạng ion rút gọn. Cho biết vai trò các chất tham gia phản ứng. Khối lượng kim loại thu được sau phản ứng tăng hay giảm là bao nhiêu gam so với ban đầu ?