Bài 40 : sắt
Sinh viên : Đặng Thị Hoà
Lớp : A – K56
Nội dung

Vị trí,cấu tạo nguyên tử.
Tính chất vật lí.
Tính chất hoá học.
Trạng thái tự nhiên,điều chế.
Ứng dụng.
Bài tập củng cố.
Két sắt
sắt
Sự kết hợp của giá thành thấp và các đặc tính tốt về chịu lực, độ dẻo, độ cứng làm cho sắt trở thành vật liệu không thể thay thế được, đặc biệt là trong ứng dụng sản xuất ôtô,thân tàu thuỷ lớn,các công trình xây dựng,…
I- VỊ TRÍ CỦA SẮT TRONG HTTH. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ SẮT:
Cấu hình e : 1s22s22p63s23p63d64s2 hay (Ar) 3d64s2
Số thứ tự 26, phân nhóm phụ nhóm VIII, chu kỳ 4.
- Nguyên tử sắt có 26e ( 2/ 8/ 14 / 2)
I. TÍNH CHẤT VẬT LÝ
Sắt nguyên chất là kim loại có màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn.
Sắt nóng chảy ở nhiệt độ 1540oC.
Sắt là kim loại nặng (d= 7,9 g/cm3).
Sắt dẫn nhiệt và dẫn nhiệt tốt (kém đồng và nhôm).
Sắt tính chất nhiễm từ: nó bị nam châm hút và chính nó cũng trở thành nam châm.
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Sắt có tính chất hoá học cơ bản giống với các kim loại đã học: tính khử.
1. Tác dụng với phi kim
Ở nhiệt độ cao, sắt khử mạnh mẽ với nguyên tử phi kim tạo thành hợp chất:
 Sắt cháy trong hơi lưu huỳnh:
Fe + S  FeS
 Sắt cháy trong oxi:
3Fe + 2O2  Fe3O4
( Sắt từ oxit: FeO.Fe2O3 )
+2
0
0
-2
+8/3
0
0
-2
2. Tác dụng với axit
a. Dung dịch HCl, H2SO4 loãng:
Fe khử các ion H+ của những dung dịch axit này thành khí hiđro, sắt bị oxi hoá thành ion Fe2+:
Fe + H2SO4  FeSO4 + H2
b. Dung dịch HNO3, H2SO4 đặc:
Sắt không tác dụng với các dung dịch axit HNO3 đặc-nguội và H2SO4 đặc-nguội vì bị thụ động hoá.
H2SO4 đặc-nóng, HNO3 đặc-nóng, HNO3 loãng oxi hoá sắt thành Fe3+.
Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
+2
+3
0
0
+1
+3
0
+2
3. Tác dụng với muối của kim loại yếu hơn
Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu
+2
0
+2
0
Sắt có thể khử được ion của các kim loại đứng sau nó trong dãy điện hoá thành kim loại tự do và bị oxi hoá thành Fe2+.
4. Tác dụng với nước
 Ở nhiệt độ thường sắt không khử được nước.
 Nếu cho hơi nước nóng đi qua sắt ở nhiệt độ cao, sắt khử hơi nước giải phóng khí hidro và sắt bị oxi hoá thành Fe3O4 hoặc FeO.
Thí nghiệm Sắt khử hơi nước ở nhiệt độ cao
IV.Trạng thái tự nhiên,phương pháp điều chế và ứng dụng
1.Trạng thái tự nhiên
Là kim loại phổ biến sau nhôm.
Sắt ở trạng thái tự do trong các mảnh thiên thạch.
Tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất,trong các quặng:
+ Manhetit chứa Fe3O4
+ Hematit đỏ chứa Fe2O3 khan
+ Hematit nâu chứa Fe2O3.nH2O
+ Pirit chứa FeS2
+ Xiderit chứa FeCO3

2. Điều chế
Điều chế sắt tinh khiết:






Sắt kĩ thuật:được điều chế bằng cách dùng than cốc khử sắt oxit ở trong lò cao.

3. Ứng dụng
Hợp chất của sắt 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.
Hợp chất của sắt có vai trò hết sức quan trọng trong kĩ thuật:
+Gang xám : dùng để đúc bệ máy,vô lăng…
+ Gang trắng : luyện thép.
+Thép cứng : làm dụng cụ,kết cấu và chi tiết máy…
+Thép hợp kim : có tính chất cơ học cao,chịu nhiệt và không rỉ nên được dù làm đường ống,các chi tiết của động cơ máy bay,máy nén…
CÂU HỎI CỦNG CỐ
Câu 1: Cấu hình nào dưới đây viết sai?
A
Fe2+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6
Fe3+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5
Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8
C
B
D
Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
Câu 2. Tính chất nào dưới đây không phải của Fe?
Kim loại nặng khó nóng chảy.
Màu vàng nâu, dẻo, dễ rèn.
Dẫn điện và nhiệt tốt.
Có tính nhiễm từ.
Câu 4. Nhúng thanh sắt vào 100ml dung dịch Cu(NO3)2 0,1M. Đến khi phản ứng hoàn toàn thì thấy khối lượng thanh sắt :
A
Giảm 0,8g
B
C
D
Tăng 0,8g
Giảm 0,56g
Tăng 0,08g