1. Cỏc oxit sắt (FeO, Fe3O4, Fe2O3)
a. FeO
- Rắn, đen, khụng tan trong nước. - Tớnh chất hoỏ học:
+ FeO là oxit bazơ:
FeO + 2HCl FeCl2 + H2
FeO + H2SO4 loóng FeSO4 + H2O
+ FeO là chất oxi húa khi tỏc dụng với cỏc chất khử mạnh: H2, CO, Al Fe. FeO + H2 t 0 → Fe + H2O FeO + CO t 0 → Fe + CO2 3FeO + 2Al t 0 → Al2O3 + 3Fe
+ FeO là chất khử khi tỏc dụng với cỏc chất cú tớnh oxi húa mạnh. 4Fe + O2 2Fe2O3
3FeO + 10HNO3 loóng 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O - Điều chế FeO:
FeCO3 t
0
→ FeO + CO2 (nung trong điều kiện khụng cú khụng khớ) Fe(OH)2 t
0
→ FeO + H2O (nung trong điều kiện khụng cú khụng khớ)
b. Fe3O4 (FeO.Fe2O3)
- Rắn, đen, khụng tan trong nước và cú từ tớnh. - Tớnh chất hoỏ học:
+ Là oxit bazơ:
Fe3O4 + 4H2SO4 loóng Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O + Fe3O4 là chất khử:
3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O + Fe3O4 là chất oxi húa:
Fe3O4 + 4H2 t 0 → 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4CO t 0 → 3Fe + 4CO2 3Fe3O4 + 8Al t 0 → 4Al2O3 + 9Fe - Điều chế: thành phần quặng manhetit
3Fe + 2O2 t 0 → Fe3O4 3Fe + 4H2O <570 0c → Fe3O4 + 4H2 c. Fe2O3
- Là chất rắn, nõu đỏ, khụng tan trong nước. - Tớnh chất hoỏ học:
+ Là oxit bazơ:
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O + Là chất oxi húa: Fe2O3 + 3H2 t 0 → 2Fe + 3H2O Fe2O3 + 3CO t 0 → 2Fe + 3CO2 Fe2O3 + 2Al t 0 → Al2O3 + 2Fe - Điều chế: thành phần của quặng hematit
2Fe(OH)3 t
0
→ Fe2O3 + 3H2O
2. Cỏc hiđroxit của Fe (Fe(OH)2 và Fe(OH)3)
a. Fe(OH)2
- Kết tủa màu trắng xanh. - Tớnh chất hoỏ học:
+ Là bazơ khụng tan. * Bị nhiệt phõn:
Fe(OH)2 t
0
→ FeO + H2O (nung trong điều kiện khụng cú khụng khớ) 4Fe(OH)2 + O2 t
0
→ 2Fe2O3 + 4H2O (nung trong khụng khớ) * Tan trong axit khụng cú tớnh oxi húa muối sắt (II) và nước:
Fe(OH)2 + 2HCl FeCl2 + 2H2O + Cú tớnh khử (do Fe cú mức oxi húa +2).
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
3Fe(OH)2 + 10HNO3 loóng 3Fe(NO3)3 + NO + 8H2O - Điều chế:
Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2 (trong điều kiện khụng cú khụng khớ)
b. Fe(OH)3
- Kết tủa màu nõu đỏ.
- Tớnh chất hoỏ học: Là bazơ khụng tan: * Bị nhiệt phõn:
2Fe(OH)3 t
0
→ Fe2O3 + 3H2O * Tan trong axit muối sắt (III):
Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HNO3 Fe(NO3)3 + 3H2O - Điều chế:
Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3
3. Muối sắt
a. Muối sắt (II)
Khụng bền, cú tớnh khử, khi tỏc dụng với chất oxi húa tạo thành muối sắt (III). 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3
3Fe(NO3)2 + 4HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 2FeSO4 + 2H2SO4 đặc núng Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O
Chỳ ý: Cỏc muối sắt (II) khụng tan như FeCO3, FeS, FeS2 bị đốt núng trong khụng khớ tạo Fe2O3. 2FeCO3 + 1/2O2 t 0 → Fe2O3 + 2CO2 4FeS + 9O2 t 0 → 2Fe2O3 + 4SO2 4FeS2 + 11O2 t 0 → 2Fe2O3 + 8SO2 b. Muối sắt (III)
Cú tớnh oxi húa khi tỏc dụng với chất khử. 2FeCl3 + Cu CuCl2 + 2FeCl2 2FeCl3 + 2KI 2FeCl2 + 2KCl + I2 2FeCl3 + H2S 2FeCl2 + 2HCl + S - Cỏc dung dịch muối sắt (III) cú mụi trường axit.
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
- Khi cho muối sắt (III) tỏc dụng với cỏc kim loại cần lưu ý:
+ Nếu kim loại là Na, Ca, K, Ba + H2O Kiềm + H2. Kiềm + Fe3+ Fe(OH)3 + Nếu kim loại khụng tan trong nước và đứng trước Fe + Fe3+ Fe2+ Fe + Nếu kim loại là Cu hoặc Fe + Fe3+ Fe2+
- Cỏc muối sắt (III) bị thủy phõn hoàn toàn trong mụi trường kiềm: 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Fe(OH)3 + 6NaCl + 3CO2