➡️ I – HỢP CHẤT SẮT (II)
- Trong các phản ứng hóa học, ion Fe2+ dễ nhường 1 electron để trở thành ion Fe3+ :
Fe2+ → Fe3+ + e
Như vậy, tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất sắt (II) là tính khử.
➡️ 1. Sắt (II) oxit, FeO
- FeO là chất rắn, màu đen, không tan trong nước và không có trong tự nhiên.
- FeO là oxit bazơ, tác dụng với axit HCl, H2SO4,... tạo ra muối Fe2+.
Thí dụ : FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O
- FeO có tính khử, tác dụng với chất oxi hóa như axit HNO3, H2SO4 đặc,... tạo thành muối Fe3+.
Thí dụ : 2FeO + 4H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O (t độ)
3FeO + 10HNO3 (loãng) → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (t độ)
- FeO có tính oxi hóa, tác dụng với chất khử mạnh như Al, CO, H2,... tạo thành Fe.
Thí dụ : FeO + H2 → Fe + H2O (t độ)
- Điều chế : Nhiệt phân Fe(OH)2, khử Fe2O3, dùng Fe khử H2O ở to > 570oC,...
Thí dụ : Fe(OH)2 → FeO + H2O (t độ)
Fe2O3 + CO → 2FeO + CO2 (500 đến 600 độ C)
➡️ 2. Sắt (II) hiđroxit, Fe(OH)2
- Fe(OH)2 là chất rắn, màu trắng xanh, không tan trong nước.
- Trong không khí ẩm, Fe(OH)2 dễ bị oxi hóa trong thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ.
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
- Fe(OH)2 là hiđroxit kém bền, dễ bị phân hủy bởi nhiệt.
- Nhiệt phân Fe(OH)2 không có không khí (không có O2) :
Fe(OH)2 → FeO + H2O (t độ)
- Nhiệt phân Fe(OH)2 trong không khí (có O2) :
4Fe(OH)2 + O2 → 2Fe2O3 + 4H2O (t độ)
- Fe(OH)2 là một bazơ, tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng,... tạo ra muối Fe2+.
Thí dụ : Fe(OH)2 + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + 2H2O
- Fe(OH)2 có tính khử, tác dụng với chất oxi hóa như axit HNO3, H2SO4 đặc,... tạo thành muối Fe3+.
Thí dụ : 2Fe(OH)2 + 4H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O (t độ)
3Fe(OH)2 + 10HNO3 (loãng) → 3Fe(NO3)3 + NO + 8H2O (t độ)
- Điều chế Fe(OH)2 bằng cách cho muối sắt (II) t/d với dd bazơ trong điều kiện không có không khí.
Thí dụ : FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
➡️ 3. Muối sắt (II)
- Đa số tan trong nước, khi kết tinh thường ở dạng ngậm nước như FeSO4.7H2O, FeCl2.4H2O,...
- Muối sắt (II) có tính khử, bị các chất oxi hóa mạnh oxi hóa thành muối sắt (III).
Thí dụ : 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
(dd màu lục nhạt) → (dd màu vàng nâu)
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
(dd màu tím hồng) → (dd màu vàng)
- Điều chế muối sắt (II) bằng cách cho Fe hoặc các hợp chất sắt (II) như FeO Fe(OH)2,... tác dụng với
axit HCl, H2SO4 loãng (không có không khí). Dung dịch muối sắt (II) thu được có màu lục nhạt.
➡️ 4. Ứng dụng của hợp chất sắt (II)
Dùng làm chất diệt sâu bọ có hại cho thực vật, pha chế sơn, mực và dùng trong kĩ nghệ nhuộm vải.
➡️ II – HỢP CHẤT SẮT (III)
- Tùy thuộc vào chất khử mạnh hay yếu, ion Fe3+ có khả năng nhận 1 hoặc 3 electron :
Fe3+ + 1e → Fe2+
Fe3+ + 3e → Fe
- Như vậy, tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất sắt (III) là tính oxi hóa.
➡️ 1. Sắt (III) oxit, Fe2O3
- Fe2O3 là chất rắn, màu đỏ nâu, không tan trong nước.
- Fe2O3 là oxit bazơ, tan trong các dung dịch axit mạnh như HCl, H2SO4, HNO3,... tạo ra muối Fe3+.
Thí dụ : Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
- Fe2O3 có tính oxi hóa, tác dụng với chất khử như Al, C, CO, H2,... ở nhiệt độ cao.
Thí dụ : Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + Fe (t độ)
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 (t độ)
- Điều chế Fe2O3 bằng cách nhiệt phân Fe(OH)3 ở nhiệt độ cao.
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O (t độ)
➡️ 2. Sắt (III) hiđroxit, Fe(OH)3
- Fe(OH)3 là chất rắn, màu nâu đỏ, không tan trong nước.
- Fe(OH)3 là một bazơ, dễ tan trong các dung dịch axit như HCl, H2SO4, HNO3,... tạo ra muối Fe3+.
Thí dụ : 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
- Điều chế Fe(OH)3 bằng cách cho muối sắt (III) tác dụng với dung dịch bazơ.
Thí dụ : FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl
➡️ 3. Muối sắt (III)
- Đa số muối sắt (III) tan trong nươc, khi kết tinh thường ở dạng ngậm nước như Fe2(SO4)3.9H2O,
FeCl3.6H2O,...
- Muối sắt (III) có oxi hóa, dễ bị khử thành muối sắt (II).
Thí dụ : Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2
(dd màu vàng) (dd màu xanh nhạt)
Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2
(dd màu vàng) (dd màu xanh)
2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + 2KCl + I2
- Điều chế : Cho Fe tác dụng với các chất oxi hóa mạnh như Cl2, HNO3, H2SO4 đặc,... hoặc các hợp chất
sắt (III) tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng,... Dung dịch muối sắt (III) thu được có màu vàng nâu.
- Nhận biết muối sắt (III) nhờ tác dụng với dung dịch muối kali hoặc muối amoni sunfoxianua (KSCN,
NH4SCN) để tạo muối sắt (III) sunfoxianua màu đỏ máu:
FeCl3 + 3KSCN <=> Fe(SCN)3 + 3KCl
Đối với Fe2+ và Fe3+ thì có thể nhận biết qua phức xyanua:
Fe2+ + 6CN- → [Fe(CN)6]4- Fe4[Fe(CN)6]3
Feroxianua xanh → Prusse
Fe3+ + 6CN- → [Fe(CN)6]3- → Fe3[Fe(CN)6]2
Feroxianua xanh → Turn bull
➡️ 4. Ứng dụng của hợp chất sắt (III)
Muối FeCl3 được dùng làm chất xúc tác trong một số phản ứng hữu cơ. Fe2(SO4)3 có trong phèn sắt–
amoni (NH4)2SO4.Fe2(SO4)3.24H2O. Fe2O3 được dùng để pha chế sơn chống gỉ
T <3 HH
