Bài giảng Hóa học Khối 12 - Bài 31: Sắt

Chương 7 
SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG 
Bài 31. SẮT 
CẤU TRÚC BÀI GIẢNG 
Click to add Title 
2 
Click to add Title 
Click to add Title 
VỊ TRÍ - CẤU HÌNH ELECTRON 
2 
I. 
TÍNH CHẤT VẬT LÍ 
II. 
TÍNH CHẤT HÓA HỌC 
III. 
TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 
IV. 
+ Ô số 26 
+ Nhóm VIIIB 
+ Chu kỳ 4 
I. VỊ TRÍ – CẤU HÌNH ELECTRON 
 * Cấu hình electron: Fe (Z =26): 
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 
* Vị trí: 
Viết gọn: [Ar]3d 6 4s 2 
* Khả năng: 
nhường 2e 
Fe 2+ 
Fe 3+ 
: [Ar]3d 6 
 : [Ar]3d 5 
nh ường 3e 
* Màu trắng hơi xám, dẻo. 
* Nhiệt độ nóng chảy là 1540 0 C. 
* Khối lượng riêng là 7,9 g/cm 3 (kim loại nặng). 
* Có tính dẫn nhiệt, dẫn điện tốt ( yếu hơn Ag, Cu, Au, Al ). 
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ 
* Có tính nhiễm từ. 
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 
Fe  Fe 2+ + 2e 
Fe  Fe 3+ + 3e 
- Sắt có tính khử trung bình 
1. Tác dụng với phi kim: 
Ở t 0 cao, Fe bị phi kim oxi hóa thành Fe 2+ , Fe 3+ 
( tùy vào chất oxi hóa tác dụng với Fe) 
Trong hợp chất, Fe có số oxi hóa +2 hoặc +3 
Na 
K 
Mg 
A l 
Zn 
Fe 
Ni 
Sn 
Pb 
H 
Cu 
Ag 
Au 
Ag + 
Na + 
K + 
Mg 2+ 
A l 3+ 
Zn 2+ 
Fe 2+ 
Ni 2+ 
Sn 2+ 
Pb 2+ 
H + 
Cu 2+ 
Au 3+ 
a. Tác dụng với S 
 Fe + S 
 FeS 
0 0 +2 -2 
b. Tác dụng với O 2 
 Fe + O 2 
 Fe 3 O 4 (FeO.Fe 2 O 3 ) 
 2 
3 
 0 0 +8/3 -2 +2 +3 
 Fe + Cl 2 
2 
3 
 FeCl 3 
c. Tác dụng với Cl 2 
2 
 0 0 +3 -1 
t 0 
t 0 
t 0 
2. Tác dụng với axit : 
a. Axit HCl, H 2 SO 4 loãng 
 muối Fe 2+ + H 2  
 Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2  
b. Axit HNO 3 , H 2 SO 4 đặc (dư) 
 muối Fe 3+ + sản phẩm khử + H 2 O 
 Fe + H 2 SO 4 loãng FeSO 4 + H 2  
Fe không tác dụng với HNO 3 đặc nguội, H 2 SO 4 đặc nguội 
Chú ý: 
0 +5 +3 +2 
Fe + HNO 3 (loãng) 
Fe(NO 3 ) 3 + NO + H 2 O 
Ví dụ: 
4 
2 
0 +5 +3 +4 
Fe + HNO 3 (đặc) 
Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + H 2 O 
6 
3 
0 +6 +3 +4 
Fe + H 2 SO 4 (đặc) 
Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + H 2 O 
6 
6 
t 0 
3 
3 
3 
3 
1 
3 
2 
3 
2 
t 0 
3. Tác dụng với dung dịch muối (đứng sau Fe) 
 * VD 
Fe + CuSO 4 → 
FeSO 4 + Cu↓ 
Fe + Al 2 (SO 4 ) 3 
→ 
Trong tự nhiên, sắt tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất. 
Có trong các quặng: 
- Quặng manhetit (Fe 3 O 4 ) 
- Quặng hematit đỏ (Fe 2 O 3 ) 
- Quặng hematit nâu (Fe 2 O 3 .nH 2 O) 
- Quặng xiđerit (FeCO 3 ) 
- Quặng pirit (FeS 2 ) 
Sắt có trong hemoglobin (Hồng cầu) của máu. 
IV. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 
Trong vỏ Trái đất, sắt đứng thứ hai trong các kim loại (sau nhôm) 
Quặng Manhetit: Fe 3 O 4 
Quặng Hematit đỏ: Fe 2 O 3 
Quặng Hematit nâu: Fe 2 O 3. nH 2 O 
Quặng Xidetit: FeCO 3 
Quặng Pirit: FeS 2 
Sắt là khoáng chất thiết yếu cho cuộc sống, Sắt là thành phần thiết yếu trong cấu tạo Hồng cầu, có nhiệm vụ vận chuyển oxi trong máu. Khi lượng chất. Sắt trong cơ thể thấp sẽ dẫn đến tình trạng thiếu máu. 
Câu 1: Cấu hình electron nào sau đây là của ion Fe 2+ ? 
A. 
B. 
C. 
D. 
[Ar] 3d 6 4s 2 . 
[Ar] 4s 2 3d 4 . 
[Ar] 3d 5 . 
[Ar]3d 6 . 
Câu 2: Fe có thể phản ứng được với dung dịch trong dãy nào sau đây ? 
A. 
B. 
C. 
D. 
HCl, CuSO 4 , NaOH . 
HNO 3 , KOH, AgNO 3 . 
HCl, CuSO 4 , AgNO 3 . 
HCl, HNO 3, NaNO 3 . 
Câu 3 : Ion Fe 3+ có cấu hình electro n lớp ngoài cùng là 
Câu 4 : Khi ngâm một vật bằng Fe vào dung dịch CuSO 4 khi quan sát thì thấy có hiện tượng là 
A. màu xanh của dung dịch nhạt dần. 
B. xuất hiện kết tủa màu đỏ bám vào thanh Fe. 
C. màu xanh của dung dịch nhạt dần và sắt bị gỉ. 
D. Màu xanh của dung dịch nhạt dần và xuất hiện lớp màu đỏ b á m vào thanh Fe.