Fe – Sắt

Tên theo chương trình 2018: iron

Nguyên tử khối
56
Loại
Đơn chất
Trạng thái
Rắn
Màu sắc
Trắng xám, có ánh kim; dẫn điện, dẫn nhiệt, bị nam châm hút
Tính tan
Không tan trong nước

Tính chất hoá học

Kim loại có tính khử trung bình; tuỳ chất oxi hoá, Fe bị oxi hoá lên +2 hoặc +3.

  • Với phi kim (đun nóng): 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄; 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃ (với S tạo FeS).
  • Với acid loãng (HCl, H₂SO₄ loãng) tạo muối Fe(II) và H₂: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂.
  • Với acid có tính oxi hoá mạnh tạo muối Fe(III): Fe + 4HNO₃ (loãng) → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O. Fe bị thụ động trong HNO₃, H₂SO₄ đặc nguội.
  • Với dung dịch muối của kim loại yếu hơn và muối Fe(III): Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu; Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂.
  • Với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo Fe₃O₄ (dưới 570 °C) hoặc FeO và H₂.

Điều chế

Công nghiệp: khử oxit sắt trong quặng (hematit Fe₂O₃, manhetit Fe₃O₄) bằng CO trong lò cao: Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ (thực tế qua các giai đoạn Fe₂O₃ → Fe₃O₄ → FeO → Fe), thu được gang rồi luyện thành thép. Ngoài ra (nhiệt nhôm, khử bằng H₂): phản ứng nhiệt nhôm 2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe hoặc khử Fe₂O₃ bằng H₂.

Ứng dụng

Kim loại được sử dụng nhiều nhất: gang, thép trong xây dựng, giao thông, chế tạo máy, dụng cụ gia đình; là nguyên tố vi lượng trong hemoglobin của máu.

Nhận biết

Kim loại màu trắng xám bị nam châm hút; tan trong HCl cho khí H₂ và dung dịch lục nhạt, thêm NaOH được kết tủa trắng xanh Fe(OH)₂ hoá nâu đỏ trong không khí.

Phản ứng tiêu biểu