Ứng dụng của sắt 2 hidroxit
|
1. Tính chất hóa học Hợp chất Fe(II) có khả năng thể hiện tính oxi hóa và tính khử, nhưng tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất Fe(II) là tính khử. a) Hợp chất sắt(II) có tính khử bản nào? Từ đó suy ra hợp chất Fe(II) có khả năng thể hiện tính chất hóa học như thế nào? - HS: Những trạng thái oxi hóa cơ bản của sắt là: 0, +2, +3 + Số oxi hóa của sắt có thể tăng từ +2 lên +3. Khi đó hợp chất Fe(II) thể hiện tính khử. + Số oxi hóa của sắt giảm từ +2 xuống 0. Khi đó hợp chất Fe(II) thể hiện tính oxi hóa. - GV: Xác định thí nghiệm để chứng minh tính chất của hợp chất Fe(II)? - HS: Xác định các thí nghiệm chứng minh: Tính khử của hợp chất Fe(II) dựa vào phản ứng: + Tác dụng với dd KMnO4 (l). + Sắt(II) hidroxit bị oxi hóa trong không khí. - GV chú ý: Hợp chất Fe(II) có khả năng thể hiện tính oxi hóa và tính khử, nhưng ở đây đặc biệt quan tâm đến tính khử. Đó là tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất Fe(II). - GV: Yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm để kiểm tra dự đoán. Quan sát, giải thích Sắt(II) oxit: 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 (đen) (nâu đỏ) + 5H2O + NO↑ Sắt(II) hiđroxit: 4Fe(OH)2+O2+2H2O → 4Fe(OH)3 (trắng xanh) (nâu đỏ) 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 (không màu) (nâu đỏ) 2Fe2+ + Cl2 → 2Fe3+ 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → (màu tím) 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O (nâu đỏ) 10Fe2+ + 2MnO4- + 16H+ → 10Fe3+ + Mn2+ + 8H2O +2 +5 +3 +2 +2 +3 +2 +3 +2 +7 +3 +2 hiện tượng xảy ra? Viết phương trình hóa học? Rút ra kết luận? - HS tiến hành thí nghiệm: TN1: Lấy vào ống nghiệm khoảng 2ml FeCl2. Nhỏ vào đó vài giọt dd NaOH. TN2: Lấy vào ống nghiệm khoảng 2ml dung dịch FeSO4. Nhỏ tiếp vài giọt dung dịch H2SO4 (l). Cho từng giọt dung dịch KMnO4 vào ống nghiệm và lắc nhẹ. - HS nêu hiện tượng: TN1: ban đầu xuất hiện kết tủa trắng xanh do: FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2+ 2NaCl Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2 + 2Na+ Sau một thời gian kết tủa trắng xanh hóa nâu trong không khí. 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 Trắng xanh Nâu đỏ Fe+2 Fe+3 + 1e Fe+2 là chất khử. TN2: dung dịch KMnO4 màu tím chuyển sang màu nâu đỏ: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 (màu tím) 8H2O (nâu đỏ) 10Fe2+ + 2MnO4- + 16H+ → 10Fe3+ + Mn2+ + 8H2O - HS kết luận: tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất Fe(II) là tính khử. - GV: Ngoài tính khử oxit và hidroxit sắt (II) còn có tính chất gì? Viết PTHH? - HS: Oxit và hidroxit sắt (II) có tính bazơ. Hoạt động 2: Tìm hiểu phƣơng pháp điều chế một số hợp chất sắt (II) - GV đặt câu hỏi: Từ tính chất của các hợp chất Fe(II), người ta có thể điều chế các hợp chất như oxit, hiđroxit, muối sắt (II) như thế nào? - HS: Trả lời. b. Oxit và hidroxit sắt(II) có tính bazơ: tác dụng với axit (HCl, H2SO4(l) tạo thành muối Fe(II). 2. Điều chế một số hợp chất sắt(II) * Điều chế sắt (II) oxit: + Phân hủy Fe(OH)2 ở nhiệt độ cao, không có O2. Fe(OH)2 → FeO + H2O hoặc khử Fe2O3: Fe2O3 + CO 2FeO + CO2 * Điều chế Fe(OH)2: FeCl2 +2NaOH→Fe(OH)2↓+2NaCl Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2↓ * Điều chế muối sắt(II): cho Fe hoặc hợp chất sắt(II) như FeO, Fe(OH)2 tác dụng với HCl, H2SO4 loãng (trong điều kiện không có không khí). to 500-6000C +3 +2 Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng của hợp chất sắt (II) - GV: Yêu cầu HS nghiên cứu SGK cho biết ứng dụng của hợp chất sắt(II). - HS: Nghiên cứu SGK và cho biết ứng dụng của hợp chất sắt(II). Hoạt động 4: Hợp chất sắt(III) Tính chất hóa học của hợp chất sắt (III) -GV nêu vấn đề: nghiên cứu tính chất của FeCl3. - HS: Hiểu mục đích - GV: Cho mảnh Cu và dd FeCl3 có phản ứng không? - HS dự đoán: + Không có phản ứng vì Cu có thế điện cực chuẩn lớn hơn Fe trong dãy điện hóa. + Có phản ứng xẩy ra, Cu khử Fe3+ ra khỏi dung dịch muối, có Fe kết tủa màu xám bám vào đồng. - GV: Yêu cầu HS quan sát hiện tượng trước phản ứng? - HS: Quan sát: mảnh Cu màu đỏ, dd FeCl3 có màu vàng nâu. - GV: Yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm. Quan sát, nêu hiện tượng xảy ra và rút ra nhận xét? 3. Ứng dụng: SGK I. Hợp chất sắt(II) Tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất sắt(II) là tính khử Fe2+ thành Fe3+. 1. Sắt(II) oxit (FeO) FeO là chất rắn màu đen, không có trong tự nhiên; FeO tác dụng với dung dịch HNO3 được muối sắt(III): $3\mathop {Fe}\limits^{ + 2} O + {\text{ }}10H\mathop N\limits^{ + 5} {0_3}\left( {loãng} \right){\text{ }}\xrightarrow{{{t^o}}}{\text{ }}3\mathop {Fe}\limits^{ + 3} {(N{0_3})_3} + {\text{ }}\mathop N\limits^{ + 2} O \uparrow {\text{ }} + 5{H_2}0$ Sắt(II) oxit có thể điều chế bằng cách dùng H2 hay CO khử sắt(III) oxit ở 500°C. 2. Sắt(II) hiđroxit (Fe(OH)2) Fe(OH)2 nguyên chất là chất rắn, màu trắng hơi xanh, không tan trong nước. Trong không khí, Fe(OH)2 dễ bị oxi hóa thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ. Do đó muốn có Fe(OH)2 tinh khiết phải điều chế trong điều kiện không có không khí. 3. Muối sắt(II) Đa số muối sắt(II) tan trong nước, khi kết tinh thường ở dạng ngậm nước. Thí dụ: FeSO4.7H2O; FeCl2.4H2O. Muối sắt(II) dễ bị oxi hóa thành muối sắt(III) bởi các chất oxi hóa. Muối sắt(II) được điều chế bằng cách cho Fe (hoặc FeO; Fe(OH)2) tác dụng với axit HCl hoặc H2SO4 loãng. II. Hợpchất sắt(III) 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 nên dễ tan trong các dung dịch axit mạnh. Ở nhiệt độ cao, Fe2O3 bị CO hoặc H khử thành Fe. Fe2O3 có thể điều chế bằng phản ứng phân hủy Fe(OH)3 ở nhiệt độ cao. Fe2O3 có trong tự nhiên dưới dạng quặng hematit dùng để luyện gang. 2. Sắt(III) hiđroxit (Fe(OH)3) Fe(OH)3 là chất rắn, màu nâu đỏ, không tan trong nước nhưng dễ tan trong dung dịch axit tạo thành dung dịch muối sắt(III). Sắt(III) hiđroxit được điều chế bằng cách cho dung dịch kiềm tác dụng với dung dịch muối sắt(III). 3. Muối sắt(III) Đa số muối sắt(III) tan trong nước, khi kết tinh thường ở dạng ngậm nước. Thí dụ: FeCl3.6H2O; Fe2(SO4)3.9H2O Các muối sắt(III) có tính oxi hóa, dễ bị khử thành muối sắt(II). |
