Các số oxi hoá thường gặp của sắt là

Sắt là kim loại có ký hiệu hóa học là Fe, từ viết tắt của Ferrum. Trong tiếng Latinh nó được gọi là sắt. Kim loại sắt có nguyên tử khối là 26. Với tình chất cứng nhưng lại dễ uốn dẻo sắt là kim loại được ứng dụng nhiều trong đời sống hiện nay. Các số oxi hoá thường gặp của sắt là: +2, +3.     

Trắc nghiệm: Các số oxi hoá thường gặp của sắt là:

A. +2, +4.   

B. +2, +6. 

C. +2, +3.     

D. +3, +6.

Trả lời:

Đáp án đúng: C. +2, +3.     

Các số oxi hoá thường gặp của sắt là: +2, +3.     

Kiến thức tham khảo về Sắt

1. Sắt là gì?

Sắt là kim loại có ký hiệu hóa học là Fe, từ viết tắt của Ferrum. Trong tiếng Latinh nó được gọi là sắt. Kim loại sắt có nguyên tử khối là 26. Với tình chất cứng nhưng lại dễ uốn dẻo sắt là kim loại được ứng dụng nhiều trong đời sống hiện nay.

Sắt có nhiều trên Trái Đất, đây là thành phần cấu thành của lớp vỏ ngoài và bên trong của lõi Trái Đất. Sắt là kim loại phổ biến nhất. Nó là thành tố phổ biến thứ 10 tính theo khối lượng trong vũ trụ. Sắt có mặt ở 34 lớp khác nhau của Trái Đất, trong đó nó chiếm tới 5% lớp vỏ bên ngoài. Đây chính là việc một khối lượng lớn sắt trên Trái Đất tạo ra, nó được gọi là từ trường.

Nhiều dấu hiệu cho thấy, sắt có mặt cách đây khoảng 4000 năm TCN của người Ai Cập, người Sumeria. Các đồ vật được tìm thấy là mũi giáo, đồ trang trí, sắt này được lấy từ thiên thạch.

2. Sản xuất sắt

Như đã nói, sắt chiếm đến 5% khối lượng vỏ Trái Đất. Thường thì kim loại sắt nguyên chất không có trong tự nhiên. Sắt được tìm thấy trong các mỏ quặng. Sau đó được tách ra bằng các phương pháp khử hóa học loại bỏ các tạp chất. Các dạng oxit như khoáng chất hematit, tcoin, magnetit,… chứa hàm lượng sắt cao. Trong các thiên thạch thì có hỗn hợp sắt niken chiếm khoảng 5%. Dù hiếm nhưng đây là các dạng chính của hỗn hợp kim loại sắt trong tự nhiên có trên bề mặt Trái Đất.

Vì sắt tồn tại ở dạng quặng nên việc sản xuất chủ yếu được trích xuất từ các quặng của nó. Trong đó chủ yếu là quặng Magnetit (Fe₃O₄) và hematit (Fe₂O₃). Các quặng này sẽ được khử C trong lò luyện kim với nhiệt độ cao 2000 độ C. Theo thống kê vào năm 2000 đã có đến 1,1 tỷ tấn quặng sắt được sản xuất trên thế giới. Nó có giá trị đến 25 tỷ đô la Mỹ. Khai thác sắt diễn ra ở rất nhiều các quốc gia trên thế giới. Tuy nhiên, lượng sắt được khai thác nhiều nhất, chiếm đến 70% lượng sắt thế giới đó là Ấn Độ, Trung Quốc, Úc, Brazil, Nga.

3. Sắt (II)

Oxit FeO

- Là chất rắn, đen, không tan trong nước.

- FeO tác dụng với dung dịch HNO₃ được muối sắt (III).

- Phương trình ion rút gọn như sau:

3FeO + NO_3- + 10H+ → 3Fe³⁺ + NO + 5H₂O

Điều chế: dùng H hay CO khử sắt (III) oxit ở 500⁰C:

Hidroxit Fe(OH)₂

Tác dụng với dung dịch kiềm tạo kết tủa màu trắng hơi xanh, rồi hóa nâu đỏ.

Fe²⁺ + 2OH- → Fe(OH)₂↓ (trắng xanh)

    Chú ý: Muốn có Fe(OH)₂ tinh khiết phải điều chế trong điều kiện không có không khí.

Muối sắt (II)

    Muối sắt (II) dễ bị oxi hóa thành muối sắt (III) bởi các chất oxi hóa.

FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃

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

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

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).

4. Sắt (III)

Oxit Fe₂O₃

- Sắt (III) oxit là bazơ nên dễ tan trong các dung dịch axit mạnh.

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

Điều chế: phân hủy Fe(OH)₃ ở nhiệt độ cao.

Hidroxit Fe(OH)₃

Fe(OH)₃ không tan trong nước nhưng dễ tan trong dung dịch axit.

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

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.

5. Ứng dụng của sắt

Sắt và các hợp kim của nó được sử dụng nhiều nhất, chiếm đến 95%  tổng sản lượng kim loại sản xuất trên toàn thế giới. Với đặc tính tốt như độ dẻo, chịu lực tốt, độ cứng kết hợp với giá thành thấp làm cho nó trở thành kim loại không thể thay thế được. Sắt có vô số các ứng dụng trong cuộc sống chúng ta. Nếu bạn nhìn ngắm xung quanh có thể thấy sắt có mặt khắp mọi nơi. Từ những vật dụng thông thường trong nhà, từ những công trình công cộng hay cao cấp đến các phương tiện giao thông mà chúng ta sử dụng, tất cả đều có mặt sắt và các hợp chất của nó.

Sắt có mặt trong cuộc sống hàng ngày

Trong nhà của mình, chúng ta cũng có thể bắt gặp sắt ở mọi nơi:

Sắt trong các đồ dùng cá nhân: dao, kéo, kềm, móc áo quần, kệ sắt và các loại dụng cụ gia đình khác.

Sắt trong các đồ nội thất: bàn ghế, các tay nắm cửa, khung cửa, các loại tượng, tủ , cầu thang…

Sắt trong các đồ dụng tiện ích gia đình:  một số loại máy móc như máy xay xát, máy giặt… một số bồn rửa…

Sắt có mặt trong ngành giao thông vận tải

Sắt là một phần không thể thiếu trong mảng rộng lớn của ngành giao thông vận tải.

Sắt là bộ khung cho các công trình xây dựng, dùng làm các khung giàn cho các loại cầu vượt, cầu bắc qua sông, cầu đi bộ…

Các loại sắt chất lượng cao thường dùng làm đường ray xe lửa

Các phương tiện giao thông như xe máy, ô tô … cũng sử dụng sắt để làm các bộ khung và máy móc.

Các cột đèn trên đường…

Sắt trong nghành xây dựng

Trong ngành xây dựng vai trò của sắt được phát huy tối đa.

Nó là khung lưới, giàn giáo, khung cốt thép  cho các công trình xây dựng vì đảm bảo độ cứng và sự vững chắc cho công trình.

Thép là một hợp kim nổi tiếng của sắt, là thành phần quan trọng của việc xây dựng nhà, cầu đường….

Sắt có mặt trong công nghiệp hàng hải

Sắt vẫn luôn chiếm tỷ trọng lớn trong việc đóng tàu thuyền các loại. Bất kể loại thuyền nhỏ cho đến các loại thuyền lớn.

Sắt là thành phần của các bộ phận tàu thuyền: Đóng thân tàu, và các máy móc…

Các tàu thuyền lớn chở hàng thì các thùng container kích thước lớn sẽ được sử dụng

Sắt có mặt trong y sinh

Trong môi trường y tế, từ giường bệnh, bàn ghế , tủ…của bệnh nhân và bệnh viện dường như cũng được là khá nhiều từ sắt.

Sắt cũng là một vi chất rất cần thiết cho cơ thể. Chúng được bào chế và kết hợp trong một số loại thuốc để hỗ trợ trong việc chữa bệnh.

Sắt có mặt trong một số ứng dụng khác

Oxit sắt (III) là nguyên liệu sử dụng trong sản xuất các bộ lưu từ tính của máy tính. Nó thường được trộn lẫn với các hợp chất khác để bảo vệ thuộc tính của các hợp chất này.

Một ứng dụng khác trong sản xuất xi măng, sunfat sắt thường được trộn thêm vào xi măng để hạn chế tác hại của crom IV, là nguyên nhân gây ra bệnh dị ứng xi măng ở những người thường xuyên tiếp xúc với nó.