1. Nhụm oxit: Al2O3
- Là chất rắn màu trắng, khụng tan trong nước. - Trong vỏ quả đất, Al2O3 tồn tại ở cỏc dạng sau:
+ Tinh thể Al2O3 khan là đỏ quý rất cứng: corindon trong suốt, khụng màu. + Đỏ Rubi (hồng ngọc): màu đỏ
+ Đỏ Saphia: màu xanh. (Cú lẫn TiO2 và Fe3O4) + Emeri (dạng khan) độ cứng cao làm đỏ mài
* Tớnh chất hoỏ học:
- Al2O3 là hợp chất rất bền: Al2O3 là hợp chất ion, ở dạng tinh thể nú rất bền về mặt hoỏ học. - Al2O3 là chất lưỡng tớnh:
+ Tỏc dụng với axit mạnh: HCl, HNO3,…
Vớ dụ: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O + Tỏc dụng với cỏc dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH....
VD: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
2. Nhụm hidroxit: Al(OH)3.
a) Kộm bền với nhiệt: 2Al(OH)3 ⃗t0
Al2O3 + 3 H2O
b) Là hợp chất lưỡng tớnh
- Tỏc dụng với axit mạnh: HCl, HNO3,… VD: 3HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O - Tỏc dụng với cỏc dung dịch bazơ mạnh :
VD: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
3. Nhụm sunfat: Al2(SO4)3.
- Quan trọng là phốn chua:
Cụng thức hoỏ học: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hay KAl(SO4)2.12H2O
- Phốn chua được dựng trong cụng nghiệp thuộc da, cụng nghiệp giấy, chất cầm màu, làm trong nước ...
- dd Al2(SO4)3 cú pH< 7, mụi trường axit.
Tiết 3,4 SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI KHÁC A. KIẾN THỨC CƠ BẢN
I. Sắt (Fe):
1. Vị trớ và cấu tạo Fe.
- Fe cú số hiệu nguyờn tử 26, Chu kỡ 4, Nhúm VIIIB.
- Cấu hỡnh e: [Ar] 3d64s2 hay 1s22s22p63s23p63d64s2 Fe là nguyờn tố d, cú thể nhường 2 e hoặc 3 e ở phõn lớp 4s và phõn lớp 3d để tạo ra ion Fe2+, Fe3+.
- Trong hợp chất, sắt cú số oxi hoỏ là +2, +3. Vd: FeO, Fe2O3
2. Tớnh chất vật lớ.
Là kim loại màu trắng hơi xỏm, dễ rốn. Sắt cú tớnh nhiễm từ nờn được dựng làm lừi của động cơ điện.
3. Tớnh chất hoỏ học.
- Sắt là một kim loại cú tớnh khử trung bỡnh. Fe cú thể bị oxi hoỏ thành Fe+2 hoặc Fe+3 tuỳ thuộc vào chất oxi hoỏ tỏc dụng với Fe.
A. Tỏc dụng với phi kim.
- Tỏc dụng với O2 : Sắt chỏy sỏng trong khụng khớ: 3Fe + 2O2 = Fe3O4
- Fe tỏc dụng với phi kim khỏc 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Fe + S FeS
b.Tỏc dụng với axit.
* Với axit HCl, H2SO4 loóng: Fe0 bị oxi húa lờn Fe+2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 * Với HNO3,H2SO4 đặc:
- HNO3 và H2SO4 đặc nguội làm cho Fe bị thụ động (khụng tan). - HNO3 loóng oxi hoỏ Fe0 lờn Fe+3.
- HNO3 và H2SO4 đặc núng đều oxi hoỏ Fe0 lờn Fe+3. Vớ dụ: Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO+ 2H2O
2Fe + 6H2SO4 đ, núng Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
c. Tỏc dụng với muối:
Vớ dụ: Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu
4. Trạng thỏi tự nhiờn – phương phỏp điều chế và ứng dụng.a.Trạng thỏi tự nhiờn. a.Trạng thỏi tự nhiờn.
- Là kim loại phổ biến nhất sau Al. Tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất.
- Những thiờn thạch từ khoảng khụng gian của vũ trụ rơi và quả đất chủ yếu là Fe ở dạng tự do. - Những quặng quan trọng nhất của Fe là:
+ Manhetit. Fe3O4 (Oxit sắt từ) + Hematit đỏ Fe2O3
+ Hematit nõu Fe2O3.nH2O. + Xiđerit FeCO3.
+ Khoỏng vật pirit FeS2 .
b.Điều chế.
Điều chế Fe tinh khiết: 3H2 + Fe2O3 ⃗t0
2Fe + 3H2O 2Al + Fe2O3 ⃗t0
Al2O3 + 3Fe
Sắt kĩ thuật được điều chế bằng cỏch khử sắt oxit ở nhiệt độ cao.
II. Hợp chất sắt (II): gồm muối, hiđroxit, oxit của Fe2+ . Vd: FeO, Fe(OH)2, FeCl2 Vd: FeO, Fe(OH)2, FeCl2
1. Tớnh chất hoỏ học chung của hợp chất sắt (II):
- Hợp chất sắt (II) tỏc dụng với chất oxi hoỏ sẽ bị oxi hoỏ thành hợp chất sắt (III). Trong phản ứng hoỏ học ion Fe2+ cú khả năng cho 1 electron: Fe2+ Fe3+ + 1e
Vớ dụ 1: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4 Fe (OH)3 khử oxh
Vớ dụ 2: 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 Oxit và hidroxit sắt(II) cú tớnh bazơ: Vớ dụ 1: Fe(OH)2 + 2HCl FeCl2 + 2H2O Vớ dụ 2: FeO + 2HCl FeCl2 + H2O
2. Điều chế một số hợp chất sắt (II):
+ Fe(OH)2 : Dựng phản ứng trao đổi ion giữa dd muối sắt (II) với dung dịch bazơ.
Vớ dụ: FeCl2 + 2 NaOH Fe(OH)2 + 2 NaCl Fe2+ + 2 OH- Fe(OH)2
+ FeO :
*Phõn huỷ Fe(OH)2 ở nhiệt độ cao trong mụi trường khụng cú khụng khớ . Fe(OH)2 FeO + H2O
*Hoặc khử oxit sắt ở nhiệt độ cao.
Fe2O3 + CO t0 2 FeO + CO2
+ Muối sắt (II): Cho Fe hoặc FeO, Fe(OH)2 tỏc dụng với cỏc dung dịch HCl, H2SO4 loóng.