Lý thuyết về hợp chất của sắt

I. SẮT (II)

Có tính khử: Fe²⁺ \( \to\) Fe³⁺ + 1e và tính oxi hóa : Fe²⁺  + 2e \( \to\) Fe

1. Oxit FeO

- Chất rắn màu đen, không có trong tự nhiên, không tan trong nước

- Tác dụng được với axit sinh ra muối sắt (II) còn khi tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh thì thu được muối sắt (III)

3FeO + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

- Điều chế bằng cách dùng CO hay H₂ khử sắt (III) oxit ở 500^oC

Fe₂O₃ + CO \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2FeO + CO₂

2. Hidroxit Fe(OH)₂

- Là chất rắn, màu trắng hơi xanh, không tan trong nước.

- Dễ bị oxi hóa thành sắt (III) hiđroxit màu nâu đỏ trong không khí

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O  →  4Fe(OH)₃

- Có tính bazơ (tác dụng với axit (HCl, H₂SO₄ loãng) tạo nên muối sắt (II))

- Điều chế: trong môi trường không có oxi để thu được sản phẩm tinh khiết

3. Muối sắt (II)

- Đa số tan trong nước, khi kết tinh ở dạng ngậm nước.

- Dễ bị oxi hóa thành muối sắt (III)

2FeCl₂ + Cl₂  →  2FeCl₃

- Chú ý: dung dịch muối sắt (II) điều chế được cần dùng ngay, vì trong không khí muối sắt (II) sẽ chuyển dần thành muối sắt (III).
 

- Điều chế: cho Fe (hoặc FeO, Fe(OH)₂) tác dụng với HCl hoặc H₂SO₄ loãng:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

- Ứng dụng: muối FeSO₄ được dùng làm chất diệt sâu bọ, pha chế sơn, mực nhuộm vải.

II. SẮT (III)

Có tính oxi hóa : tác dụng với một số kim loại, một số hợp chất có tính khử.

Fe³⁺ + 1e -> Fe²⁺  hoặc Fe³⁺ +3e  -> Fe

1. Oxit Fe₂O₃

- Là chất rắn màu đỏ nâu, không tan trong nước

- Dễ tan trong cả dung dịch axit mạnh

- Ở nhiệt độ cao, Fe₂O₃ bị CO khử hoặc H₂ khử thành Fe.

- Điều chế: qua phản ứng phân hủy sắt (III) hiđroxit ở nhiệt độ cao.

- Sắt (III) oxit tồn tại trong tự nhiên dưới dạng quặng hemantit dùng để luyện gang

2. Hidroxit Fe(OH)₃

- Là chất rắn màu nâu đỏ, không tan trong nước nhưng dễ tan trong các dung dịch axit tạo muối sắt (III) 

2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO4)₃ + 6H₂O

- Điều chế: cho dung dịch kiềm tác dụng với muối sắt (III).

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃ + 3NaCl

3. Muối sắt (III)

- Các muối sắt (III) có tính oxi hóa, dễ bị khử thành muối sắt (II).

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

- Bột đồng tan trong dung dịch muối sắt (III).

Cu + 2FeCl₃ (vàng nâu) → CuCl₂ + FeCl₂

⇒ Dung dịch CuCl₂ (màu xanh) và dung dịch FeCl₂ (không màu) nên dung dịch thu được có màu xanh.

Sơ đồ tư duy: Hợp chất của sắt