1. Hợp chất Fe2+ : Cú tớnh khử và tớnh oxi hoỏ ( vỡ cú số oxi hoỏ trung gian). a. Tớnh khử:
Fe2+→ Fe3+: 2FeCl2 + Cl2→ 2FeCl3. b. Tớnh oxi hoỏ: Fe2+→ Fe.
1. FeCl2 + Mg → Fe + MgCl2. 2. FeO + CO →to Fe + CO2 3. FeO + H2 o t → Fe + H2O.
2. Hợp chất Fe3+ . ( cú số oxi hoỏ cao nhất) nờn bị khử về Fe2+ hay Fe thuỳ thuộc vào chất khử mạnh hay chất khử yếu.
a. Fe3+→ Fe2+: Cho Fe3+ phản ứng với kim loại từ Fe cho đến Cu trong dĩy hoạt động của kim loại. • 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2.
• 2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2.
b. Fe3+→ Fe: Cho Fe3+ phản ứng pứ với kim loại từ Mg đến Cr ( kim loại đứng trước Fe : khụng phải kim loại kiềm, Ba và Ca).
• FeCl3 + Al → AlCl3 + Fe • 2FeCl3 + 3Mg → 3MgCl2 + 2Fe.
3. Một số hợp chất quan trọng của Fe.
a. Fe3O4 là một oxit hỗn hợp của FeO và Fe2O3, vỡ thế khi phản ứng với axit ( khụng phải là H2SO4 đặc, hay HNO3) ta lưu ý tạo cả hai muối Fe2+ và Fe3+.
Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O.
b. Fe(OH)2: kết tủa màu trắng xanh, để lõu ngồi khụng khớ hoặc khi ta khoỏy kết tủa ngồi khụng khớ thỡ phản ứng tạo tủa đỏ nõu Fe(OH)3.
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O →to 4Fe(OH)3. Khi nung Fe(OH)2 tuỳ theo điều kiện phản ứng:
Fe(OH)2 FeO + H2O.
4Fe(OH)2 + O2 3Fe2O3 + 4H2O c. Phản ưng với axit cú tớnh oxi hoỏ ( HNO3, H2SO4 đặc)
FeO NO Fe3O3 HNO3 NO2 Fe(OH)2 + H2SO4 → Fe3+ + H2O + SO2 FeCO3 ……… VI. HỢP KIM CỦA SẮT: 67
1.Gang: Là hợp kim sắt –cabon và một số nguyờn tố khỏc: Hàm lượng Cacbon từ 2% 5%.
• Sản xuất Gang:
* Nguyờn tắc: Khử Fe trong oxit bằng CO ở nhiệt độ cao ( phương phỏp nhiệt luyện). Và quỏ trỡnh này diễn ra nhiều giai đoạn: Fe2O3→ Fe3O4→ FeO → CO.
* Cỏc giai đoạn sản xuất gang:
GĐ 1: phản ứng tạo chất khử.
- Than cốc được đốt chỏy hồn tồn: (1) C + O2→ CO2 ; (2). CO2 + C to→ CO.
GĐ 2: * Oxit Fe bị khử bởi CO về Feo .
(3) CO + 3Fe2O3 to→ 2Fe3O4 + CO2
(4) CO + Fe3O4 to→ FeO + CO2
(5) CO + FeO to→ Fe + CO2.
* Phản ứng tạo sỉ: ( tạo chất chảy – chất bảo vệ khụng cho Fe bị oxi hoỏ). (6) CaCO3 to→ CaO + CO2 (7) CaO + SiO2 to→ CaSiO3. GĐ 3: Sự tạo thành gang:
Fe cú khối lượng riờng lớn nờn chảy xuống phần đỏy. Sỉ nổi trờn bề mặt của gang cú tỏc dụng bảo vệ Fe ( Khụng cho Fe bị oxi hoỏ bởi oxi nộn vào lũ).
- Ở trạng thỏi núng chảy: Fe cú khả năng hồ tan được C và lượng nhỏ cỏc nguyờn tố Mn, Si… tạo thành gang.
2. Thộp: Thộp là hợp kim Fe – C ( Hàm lượng C : 0,1 2%). * Sản xuất thộp:
( Trong một số ứng dụng: Tớnh chất vật lớ của gang khụng phự hợp khi sản suất cỏc vật dụng như dũn, độ cứng cao, dễ bị gĩy… Nguyờn nhõn chớnh là do tỉ lệ C, Mn, S, P … trong gang cao vỡ vậy cần phải giảm hàm lượng của chỳng bằng cỏch oxi hoỏ C, Mn , P, S… thành dạng hợp chất , Khi hàm lượng của cỏc tạp chất này thấp thỡ tớnh chất vật lớ được thay đổi phự hợp với mục đớch sản xuất, hợp chất mới được gọi là thộp).
* Nguyờn tắc: Oxi hoỏ cỏc tạp chất cú trong gang ( Si, Mn, C, S, P) thành Oxit nhằm làm giảm hàm lượng của chỳng.
* Cỏc giai đoạn sản xuất thộp:
- Nộn oxi vào lũ sản suất ( Gang, sắt thộp phế liệu) ở trạng thỏi núng chảy. * GĐ 1: Oxi cho vào oxi hoỏ cỏc tạp chất cú trong gang theo thứ tự sau:
(1) Si + O2 to→ SiO2
(2) Mn + O2 to→ MnO2 Mn + FeO → MnO + Fe (3) 2C + O2 to→2CO CaO + SiO2→ CaSiO3
(4) S + O2 to→ SO2 3CaO + P2O5→ Ca3(PO4)2
(5) 4P + 5O2 to→ 2P2O5.
* Phản ứng tạo sỉ: ( Bảo về Fe khụng bị oxi hoỏ) CaO + SiO2→ CaSiO3
3CaO + P2O5→ Ca3(PO4)2
Khi cú phản ứng 2Fe + O2→ 2FeO thỡ dừng việc nộn khớ.
*GĐ 2: Cho tiếp Gang cú giàu Mn vào.
Lượng FeO vừa mới tạo ra sẽ bị khử theo phản ứng: Mn + FeO to→ MnO + Fe.
Mục đớch: hạ đến mức thấp nhất hàm lượng FeO trong thộp.
*GĐ 3: Điều chỉnh lượng C vào thộp để được loại thộp theo đỳng ý muốn.
CROM VÀ HỢP CHẤT CROMCROM CROM