Lý thuyết về sắt (Fe)

I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO

- Fe: Z = 26 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

=> Sắt nằm ở chu kì 4, nhóm VIIIB, ô số 26.

- Là kim loại chuyển tiếp, có xu hướng nhường 2, 3 electron khi tham gia phản ứng hóa học

- Sắt có 2 kiểu mạng tinh thể là lập phương tâm diện và lập phương tâm khối

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Sắt là kim loại có màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn, nóng chảy ở nhiệt độ 1540^oC, có D = 7,9 g/cm³.

- Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, đặc biệt có tính nhiễm từ.

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Tác dụng với phi kim

Fe  +  S  \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)  FeS

3Fe  +  2O₂  \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)  Fe₃O₄

2Fe  +  3Cl₂  \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)  2FeCl₃

2. Tác dụng với axit

- Fe + axit HCl, H₂SO₄ loãng → muối + H₂

Fe  +  H₂SO₄  →  FeSO₄  +  H₂

- Fe + axit có tính OXH mạnh → muối + sản phẩm khử + H₂O

Fe  +  4HNO₃  →  Fe(NO₃)₃  +  2H₂O  +  NO­   

2Fe  +  6H₂SO₄  → Fe₂(SO₄)₃  +  6H₂O  +  3SO₂­

=> Fe thụ động trong HNO₃ đặc nguội, H₂SO₄ đặc nguội.

3. Tác dụng với dung dịch muối

Fe tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn nó (kim loại đứng sau nó trong dãy hoạt động hóa học)

Fe  +  CuSO₄ → FeSO₄  +  Cu

Fe  +  3AgNO₃ (dư) →  Fe(NO₃)₃  + 3Ag

4. Tác dụng với nước

Ở nhiệt độ cao, sắt khử được hơi nước :

3Fe  +  4H₂O  \(\xrightarrow{{{t}^{o}}<{{570}^{o}}C}\) Fe₃O₄  +  4H₂­

Fe   +   H₂O \(\xrightarrow{{{t}^{o}}>{{570}^{o}}C}\)  FeO   +  H₂­

IV. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

- Sắt là nguyên tố phổ biến thứ 2 trong vỏ trái đất (sau nhôm). 

- Một số quặng sắt quan trọng: Quặng hematit đỏ chứa Fe₂O₃ khan. Quặng hematit nâu chứa Fe₂O₃.nH­₂O. Quặng manhetit chứa Fe₃O₄ , quặng xiđerit chứa FeCO₃, quặng pirit sắt chứa FeS₂.

- Sắt còn có mặt trong hồng cầu của máu. 

Sơ đồ tư duy: Sắt - Fe