Hợp chất của sắt (II)
Hợp chất của sắt (II) vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử
Sắt (II) oxit: FeO
- FeO là oxit bazơ
\(FeO + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2}O\)
- FeO là chất oxi hóa khi tác dụng với chất khử mạnh như \(H_2,CO,Al…\)
\(FeO + H_{2} \rightarrow Fe + H_{2}O\)
- FeO là chất khử khi tác dụng với các chất oxi hóa mạnh như \(HNO_3,H_2SO_4\) đặc, nóng.
\(FeO\overset{HNO_{3}, H_{2}SO_{4}\, (d,t^{\circ})}{\rightarrow}\) dung dịch muối \(Fe^{3+}\)
Phương trình hóa học như sau:
\(3FeO + 10HNO_{3} \rightarrow 3Fe(NO_{3})_{3} + NO + 5H_{2}O\)
Sắt (II) hiđroxit
- \(Fe(OH)_2\) là chất rắn màu trắng hơi xanh, là bazơ không tan trong nước
- \(Fe(OH)_2\) bị oxi hóa trong không khí:
\(Fe(OH)_{2} + O_{2} + H_{2}O \rightarrow Fe(OH)_{3}\)
- \(Fe(OH)_2\) dễ bị nhiệt phân:
- Trong chân không:
\(Fe(OH)_{2} \overset{t^{\circ}}{\rightarrow} FeO + H_{2}O\)
- Trong không khí:
\(4Fe(OH)_{2} + O_{2} \overset{t^{\circ}}{\rightarrow} 2Fe_{2}O_{3} + 4H_{2}O\)
Muối sắt (II)
- Dễ bị oxi hóa thành muối sắt (III)
- Muối \(Fe^{2+}\overset{oxh}{\rightarrow}\) muối \(Fe^{3+}\)
\(2FeCl_{2} + Cl_{2} \rightarrow 2FeCl_{3}\)
\(10FeSO_{4} + 2KMNO_{4} + 8H_{2}SO_{4} \rightarrow 5Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 2MnSO_{4} + K_{2}SO_{4} + 8H_{2}O\)
Hợp chất sắt (III)
- Ion \(Fe^{3+}\) nhận 1e hoặc 3e để trở thành \(Fe^{2+}\) hoặc Fe. Tính chất đặc trưng của hợp chất sắt (III) là tính oxi hóa.
- Các hợp chất sắt (III) tác dụng với \(HNO_3\) hoặc \(H_2SO_4\) đặc, nóng không sinh ra khí.
Sắt (III) oxit: \(Fe_{2}O_{3}\)
- Là chất rắn màu nâu đỏ, không tan trong nước.
- Là oxit bazơ, dễ tan trong axit mạnh
\(Fe_{2}O_{3} + 6HCl \rightarrow 2FeCl_{3} + 3H_{2}O\)
- Là chất oxi hóa:
\(Fe_{2}O_{3} \overset{+Al,H_{2},CO,C}{\rightarrow} Fe\)
PTHH: \(Fe_{2}O_{3} + Al \overset{t^{\circ}}{\rightarrow} Al_{2}O_{3} + 2Fe\)
- Muối \(Fe^{3+} \overset{+Fe\, (Cu)}{\rightarrow}\) muối \(Fe^{2+}\)
\(2FeCl_{3} + Fe \rightarrow 3FeCl_{2}\)
\(2FeCl_{3} + Cu \rightarrow 2FeCl_{2} + CuCl_{2}\)
Lưu ý: \(Fe_3O_4\) là hỗn hợp của FeO và \(Fe_{2}O_{3}\)
Sắt (III) hiđroxit: \(Fe(OH)_3\)
- Là chất rắn màu nâu đỏ, không tan trong nước.
- Là bazơ, dễ tan trong axit mạnh:
\(Fe(OH)_{3} + 3HCl\rightarrow FeCl_{3} + 3H_{2}O\)
- Bị nhiệt phân tạo thành oxit:
\(Fe(OH)_{3} \overset{t^{\circ}}{\rightarrow} Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}O\)
Muối sắt (III)
- Có tính oxi hóa, dễ bị khử thành muối sắt (II)
PTHH:
\(Fe_{2}(SO_{4})_{3} + Cu \rightarrow 2FeSO_{4} + CuSO_{4}\)
\(2FeCl_{3} + H_{2}S\rightarrow 2FeCl_{2} + 2HCl + S\)
- Các muối sắt (III) bị thủy phân trong môi trường kiềm:
\(2FeCl_{3} + 3Na_{2}CO_{3} + 3H_{2}O \rightarrow 2Fe(OH)_{3} + 6NaCl + 3CO_{2}\)
Một số bài tập liên quan đến hợp chất của sắt
Ví dụ 1: Để hòa tan 34,8 gam hỗn hợp gồm \(Fe_{3}O_{4},FeO,Fe_{2}O_{3}\) (số mol FeO = số mol \(Fe_2O_3\)) thì phải dùng một lượng vừa đủ dung dịch \(H_2SO_4 \)4,9% loãng. Tính khối lượng của dung dịch \(H_2SO_4 \) 4,9%
Cách giải:
Vì số mol FeO = số mol \(Fe_2O_3\) nên xem như \(Fe_3O_4\)
Vậy hỗn hợp được coi như chỉ có một oxit là \(Fe_3O_4\)
\(n_{hh} = \frac{34,8}{232} = 0,15\, mol\)
\(Fe_{3}O_{4} + 4H_{2}SO_{4} \rightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3} + FeSO_{4} + 4H_{2}O\)
Khối lượng dung dịch \(H_2SO_4 \) 4,9% là:
\(\frac{0,6.98}{4,9}.100 = 1200\, (g)\)
Khối lượng dung dịch thu được là:
1200 + 34,8 = 1234,8 gam
Ví dụ 2: Khử hoàn toàn 16 gam \(Fe_2O_3\) bằng khí CO ở nhiệt độ cao. Khí đi ra sau phản ứng được dẫn vào dung dịch Ca(OH)2 dư. Tìm khối lượng kết tủa thu được.
Cách giải:
Ta có:
Vậy khối lượng kết tủa là m = 0,3.100 = 30 (g)
DINHNGHIA.VN đã cung cấp cho bạn những kiến thức hữu ích về chủ đề hợp chất của sắt. Hy vọng qua bài viết trên, bạn đã tìm được những thông tin cần thiết cho quá trình học tập và nghiên cứu của bản thân về hợp chất của sắt. Chúc bạn luôn học tốt!