Железо: строение атома, физические и химические свойства.

Генетические ряды железа (II) и железа (III).

Павлова Галина Григорьевна учитель химии, МС(к)ОУ «С(к)ОШ № 24» г. Магнитогорск, Челябинская область.

2010

Положение элемента – железа в периодической системе Д.И. Менделеева.

► 26 ► Порядковый номер ► Период ► Группа ► Подгруппа ► Четвертый ► II ► Побочная

Строение атома железа



Допишите электронную формулу 1s 2 2s 2 2р 6 3s 2 3р 6 ….

1s 2 2s 2 2р 6 3s 2 3р 6 3d 6 4s 2 Какие электроны для элементов главных подгрупп являются валентными?

А какие электроны для элементов побочных подгрупп являются валентными?

Запомни!

Особенностью электронного строения элементов побочных подгрупп является заполнение электронами не последнего, а предпоследнего уровня.

Запомните!

Валентные электроны атомов элементов побочных подгрупп распределяются на последнем и предпоследнем уровнях.

Для железа характерны две основные степени окисления: +2, +3 .

Fe

0

–2e = Fe

+2

Fe

0

–3e = Fe

+3

Физические свойства железа:

  

Цвет Блеск Пластичность

  

Серебристо-белый Блестящий Очень пластичный, легко куется, прокатывается, штампуется



Магнитные свойства

 

Температура плавления Твердость

 

Намагничивается и размагничивается 1539 0 С



Твердый

Железо – металл серого цвета

Способность притягиваться к магниту – особое свойство железа и его сплавов.

Fe +2

S, Cu 2+ , p.HCI, p.H

2 SO 4

+2, +3

O 2 , H 2 O

+3

CI 2 , HNO 3

Закончить уравнения химических реакций:

 Fe + CI 2  Fe + S = =  Fe + HCI =  Fe + O 2 =  Fe + CuSO 4 =  Fe + H 2 O =  Fe + O 2 + H 2 O =

Химические свойства железа

Взаимодействие с простыми веществами -неметаллами

1) С кислородом.

0 0 3Fe + 2O 2 +2, +3 -2 —>Fe 3 O 4 +2 -2 +3 -2 (FeO • Fe 2 O 3 )

Химические свойства железа

Взаимодействие с простыми веществами - неметаллами.

2) С серой и хлором.

Запишите уравнение реакции и составьте электронный баланс.

0 0 +2 -2 Fe + S —>FeS электронный баланс Fe 0 S 0 – 2e —> Fe 2+ + 2e —> S 2 2Fe 0 +3 -1 + 3Cl 2 0 —> 2FeCl 3 электронный баланс Fe 0 Cl 2 0 – 3e +2e —> Fe 3+ —> 2Cl 1-

Химические свойства железа

Взаимодействие со сложными веществами

1) С водой.

3Fe 0 +2, +3 + 4H 2 O —> Fe 3 O 4 + 4H 2 0 при t =700 0 - 900 0

Химические свойства железа

2) С кислотами.

ОПЫТ

: осуществите реакцию между порошком железа и соляной кислотой. В каком случае возможны реакции между металлом и кислотой?

Составить реакции.

уравнение Сделать вывод.

Fe + 2HCl —>FeCl

2

+ H

2 Металлы взаимодействуют с кислотами если: 1. Металл находится в ряду активности металлов до водорода.

2. Должна получиться растворимая соль.

3. Реакция характерна для растворов кислот.

4. Металл + кислота → соль + водород

Химические свойства железа

3) С солями.

ОПЫТ

: осуществите реакцию между порошком железа и раствором хлорида меди (II). В каком случае возможны реакции между металлом и растворами солей?

Составить реакции.

уравнение Сделать вывод.

Fe + CuCl 2 —> FeCl 2 + Cu Металлы взаимодействуют с растворами солей если: 1. Каждый металл вытесняет из растворов солей все другие металлы, расположенные правее его в ряду напряжений.

2. Обе соли (и реагирующая, и образующая в результате реакции) должны быть растворимыми.

Соединения железа:

 Fe 3 O 4  – магнитный железняк Fe 2 O 3 – красный железняк (гематит)  2Fe 2 O 3 * 3H 2 O – железняк  FeS 2 бурый – железный колчедан

Генетические ряды железа (II) и железа (III).

1) 3)

Задание:

запишите формулы оксида железа (II) и оксида железа (III); 2) составьте соответствующие им формулы гидроксидов; отметьте характер этих соединений.

Степень окисления металла в оксиде должна соответствовать степени окисления металла в соответствующем гидроксиде

+2 +2 FeO —>Fe(OH) 2 Данный оксид носит основный характер.

Какие реакции подтверждают основный характер оксидов?

+3 +3 Fe 2 O 3 —> Fe(OH) 3 Какие соединения называются амфотерными?

Какие из реакций соответствуют схеме Fe +2 =>Fe +3 ?

   1) 2) 3) 2FeCI 2 FeCI 3 + CI 2 = 2FeCI 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 4Fe(OH) 2 + O 2 + 3NaCI + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3

Качественные реакции на ионы железа Fe 2+ и Fe 3+ На ионы Fe 2+ +2 +3 +2 FeCl 2 + K 3 [Fe(CN) 6 ] —>

красная кровяная соль

KFe[Fe(CN) 6 ] синий осадок +2KCL ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- На ионы Fe 3+ +3 +3 +2 FeCl 3 + K 4 [Fe(CN) 6 ] желтая кровяная соль —> KFe[Fe(CN) синий осадок 6 ] +3KCL +3 +3 FeCl 3 + KCNS —> Fe(CNS) 3 + 3KCl роданид калия раствор красного цвета

Лабораторный опыт Осуществите практически цепочки химических превращений.

Составьте уравнения реакций.

 Вариант 1: Fe —> FeCl 2 —> Fe(OH) 2 —> FeO  Вариант 2: Fe —> FeCl 3 —> Fe(OH) 3 —> Fe 2 O 3

 Горение железа в хлоре с образованием хлорида железа (III)