Доброго дня.
Тема уроку. Ферум. Ферум(ІІ) і ферум(ІІІ) оксиди, відповідні їм гідроксиди, їх амфотерність. Солі Феруму. Використання найважливіших сполук Феруму
1. Положення в періодичній системі, будова атома:
d-елемент, на зовнішньому 4s-рівні два електрони, важливу роль відіграє передзовнішній d-підрівень. Ступені окиснення — +2 і +3, оскільки в реакціях бере участь один електрон d-підрівня, валентності — II і III.
2. Фізичні властивості
Сріблястий, пластичний, ковкий, легко прокочується та піддається іншим видам механічної обробки.
Має здатність розчиняти в собі багато хімічних елементів (у тому числі Карбон, Силіцій). Проявляє магнітні властивості. tпл = 1 539 °С; tкип = 2 730 °С; ρ = 7,87 г/см3; твердість — 35-45 н/тм2.
3. Природні сполуки Феруму
4 % маси — у земній корі у складі сполук. У вільному стані трапляється в метеоритах.
Основні ферумовмісні руди:
- магнітний залізняк Fe3O4, до 72 % Fe;
- червоний залізняк, гематит Fe2O3, до 65 % Fe;
- бурий залізняк, лимоніт 2Fe2O3 · 3H2O, до 60 % Fe;
- шпатовий залізняк, сидерит FeCO3;
- пірит, залізний колчедан FeS2, до 47 % Fe;
- Fe(HCO3)2 міститься у водах мінеральних джерел.
4. Одержання
1) Відновлення воднем:
Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O
2) Алюмінотермія:
3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe
3) Електроліз водних розчинів.
4) Відновлення С, CO.
1. Хімічні властивості заліза
1) У вологому повітрі швидко іржавіє, вкривається бурим нальотом гідратів Fe2O3, які внаслідок своєї рихлості не захищають залізо від подальшого окиснення.
У воді залізо інтенсивно кородує за умови достатнього доступу кисню, утворюються гідратні форми:
4Fe + 3O2 + nH2O = 2Fe2O3 · nH2O
У разі нестачі кисню утворюється змішаний оксид FeO · Fe2O3, або Fe3O4:
3Fe + 2O2 + nH2O = Fe3O4 · nH2O
Завдання 1. Допишіть рівняння реакцій:
Fe + O2 =
Fe + S =
Fe + Cl2 =
2) Взаємодія з кислотами.
У розчинах кислот:
Fe - 2e- = Fe2+
Завдання 2. Допишіть рівняння реакцій у іонно-молекулярній формі:
Fe + HCl =
Fe + H2SО4 =
У концентрованих кислотах:
Fe - 3e- Fe3+
Завдання 3. Складіть ОВР, укажіть окисник, відновник:
Fe + H2SО4(к)
Fe + HNО3(к)
Залізо пасивує в 100%-й сульфатній H2SО4 і концентрованій нітратній HNО3 кислотах.
2. Сполуки Феруму(ІІ)
Ферум(ІІ) оксид FeO — основний, твердий, нерозчинний у воді.
Ферум(ІІ) гідроксид Fe(OH)2 — основний, твердий, зеленуватого кольору, нерозчинний у воді.
Утворюється в результаті дії лугів на розчинні солі.
FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCl
На повітрі окислюється:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 — бурий осад
Розчинний у кислотах:
Fe(OH)2 + HCl --
Завдання 3. Запишіть рівняння в іонній формі.
Сполуки Fe2+ легко окислюються киснем повітря:
Fe2+ - e- Fe3+
FeSO4 · 7H2O — залізний купорос.
3. Сполуки Феруму(ІІІ)
Fe2O3 — амфотерний оксид коричневого кольору, твердий, нерозчинний у воді.
Fe(OH)3 — амфотерна основа бурого кольору, нерозчинна у воді.
Одержують ферум(ІІІ) гідроксид дією лугів на розчини солей Fe3+:
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl — бурий осад
Осад розчинний і в кислотах, і в надлишку лугу:
Fe(OH)3 + HCl --
Fe(OH)3 + NaOH---
Рівняння реакції записати в молекулярній та іонній формах.
Солі Fe3+ значною мірою гідролізуються, буре забарвлення Fe(OH)3 надає їм коричневого відтінку:
Fe3+ + H2O = FeOH2+ + H+
FeOH2+ + H2O = Fe(OH)2+ + H+
Fe(OH)2+ + H2O = Fe(OH)3 + H+
4. Нерозчинні основи й солі Феруму
Нерозчинні основи й солі Феруму(ІІ) й Феруму(ІІІ) розкладаються в процесі нагрівання.
Домашнє завдання: опрацювати конспект, параграф 24,написати рівняння реакцій, запропонованих в конспекті, складіть рівняння реакцій за ланцюжком перетворень:
Залізо --- Феруму (ІІ)хлорид---- Феруму (ІІ) гідроксид---Феруму (ІІ) оксид--- Феруму(ІІ) хлорид---залізо
Комментариев нет:
Отправить комментарий