Fe + I2 → FeI2 | Fe ra FeI2 | I2 ra FeI2

Phản ứng Fe + I₂ → FeI₂

1. Phương trình hóa học

Fe + I₂ → FeI₂

2. Phương trình hoá học của phản ứng Fe tác dụng với I₂

Fe + I₂ $\stackrel{t^o}{\to }$FeI₂

Cách lập phương trình hoá học:

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá, từ đó xác định chất oxi hoá – chất khử:

$\stackrel{0}{Fe}+{\stackrel{0}{I}}_2\stackrel{t^o}{\to }\stackrel{+2}{Fe}{\stackrel{-1}{I}}_2$

Chất khử: Fe; chất oxi hoá: I₂.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hoá, quá trình khử

- Quá trình oxi hoá: $\stackrel{0}{Fe}\to \stackrel{+2}{Fe}+\text{2}e$

- Quá trình khử: $\stackrel{0}{I_2}+\text{2}e\to \text{2}\stackrel{-1}{I}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá

$\begin{array}{c}1\times \\ 1\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{0}{Fe}\to \stackrel{+2}{Fe}+\text{2}e\\ \stackrel{0}{I_2}+\text{2}e\to \text{2}\stackrel{-1}{I}\end{array}\right)$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hoá học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

Fe + I₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ FeI₂

3. Điều kiện để Fe tác dụng với I₂

Phản ứng giữa sắt và I₂ diễn ra ở điều kiện đun nóng.

4. Cách tiến hành thí nghiệm

Cho bột sắt trộn với I₂ vào ống nghiệm rồi đun nóng ống nghiệm.

5. Hiện tượng phản ứng

Sắt tác dụng với iot ở nhiệt độ cao tạo thành hỗn hợp màu tím đen

6. Tính chất hóa học của sắt

Sắt là kim loại có tính khử trung bình. Khi tác dụng với chất oxi hóa yếu, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +2.

Fe → $\stackrel{+2}{Fe}$+ 2e

Với chất oxi hóa mạnh, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +3.

Fe → $\stackrel{+3}{Fe}$ + 3e

6.1. Tác dụng với phi kim:

Ở nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tử phi kim thành ion âm và bị oxi hóa đến số oxi hóa +2 hoặc +3.

+ Tác dụng với lưu huỳnh: $\stackrel{0}{Fe}+\stackrel{0}{S}\stackrel{t^o}{\to }\stackrel{+2}{Fe}\stackrel{-2}{S}$

+ Tác dụng với oxi: $3Fe+\stackrel{0}{2O_2}\stackrel{t^o}{\to }F{e}_3{\stackrel{-2}{O}}_4$

+ Tác dụng với clo: $\stackrel{0}{2Fe}+3\stackrel{0}{C{l}_2}\stackrel{t^o}{\to }2\stackrel{+3}{Fe}{\stackrel{-1}{Cl}}_3$

6.2. Tác dụng với axit

- Với dung dịch HCl, H₂SO₄ loãng, Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +2, giải phóng H₂. Ví dụ:

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

- Với dung dịch HNO₃ và H₂SO₄ đặc nóng, Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +3, và không giải phóng H₂. Ví dụ:

Fe + 4HNO₃ loãng → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Chú ý: Fe bị thụ động bởi các axit HNO₃ đặc, nguội và H₂SO₄ đặc, nguội.

6.3. Tác dụng với dung dịch muối

Fe có thể khử được ion của các kim loại đứng sau nó trong trong dãy điện hóa của kim loại. Trong các phản ứng này, Fe thường bị oxi hóa đến số oxi hóa +2. Ví dụ:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Đặc biệt:

Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag

Nếu Ag⁺ dư, tiếp tục có phản ứng:

Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺ + Ag

6.4. Tác dụng với nước

Ở nhiệt độ thường, sắt không khử được nước, nhưng ở nhiệt độ cao, sắt khử hơi nước tạo ra H₂ và Fe₃O₄ hoặc FeO.

3Fe + 4H₂O $\stackrel{t^o<{570}^{o}C}{\to }$ Fe₃O₄ + 4H₂

Fe + H₂O $\stackrel{t^o>{570}^{o}C}{\to }$ FeO + H₂

7. Tính chất vật lí của Sắt

- Màu xám hơi trắng, dễ ràn và dẻo cũng như có thể dát mỏng hay kéo sợi, khả năng dẫn điện và nhiệt không bằng nhôm hay đồng.

- Nhiễm từ ở nhiệt độ cao khoảng 800 độ C sẽ nhiễm từ và mất từ tính.

8. Bài tập liên quan

Câu 1: Cấu hình electron của Fe2+ là:

A. [Ar]3d64s2

B. [Ar]3d8

C. [Ar]3d5

D. [Ar]3d6

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Cấu hình electron của Fe là[Ar]3d64s2

Fe nhường 2e lớp ngoài cùng để trở thành Fe2+

→ Cấu hình electron của Fe2+là[Ar]3d6

Câu 2: Chia bột kim loại X thành 2 phần. Phần một cho tác dụng với Cl₂ tạo ra muối Y. Phần hai cho tác dụng với dung dịch HCl tạo ra muối Z. Cho kim loại X tác dụng với muối Y lại thu được muối Z. Kim loại X có thề là

A. Mg. B. Al. C. Zn. D. Fe.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Kim loại X là Fe

Phần 1: 2Fe (X) + 3Cl₂ $\stackrel{t°}{\to }$ 2FeCl₃ (Y)

Phần 2: Fe (X) + 2HCl → FeCl₂ (Z) + H₂

Fe (X) + 2FeCl₃ (Y) → 3FeCl₂ (Z)

Câu 3: Cấu hình electron của Fe là:

A. [Ar]3d⁶4s² B. [Ar]3d⁸ C. [Ar]4s²3d⁶ D. [Ar]4s²

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Cấu hình electron của Fe là[Ar]3d⁶4s²

Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn m gam Fe trong khí Cl₂ dư, thu được 6,5 gam FeCl₃. Giá trị của m là

A. 2,24

B. 2,8

C. 1,12

D. 0,56

Hướng dẫn giải

Đáp án A

$n_{FeC{l}_3}$ = $\frac{\mathrm{6,5}}{\mathrm{162,5}}$ = 0,04 mol

Bảo toàn nguyên tố Fe: n_Fe = $n_{FeC{l}_3}$ = 0,04 mol

→ m_Fe = 0,04.56 = 2,24 gam

Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn 16,8 gam Fe trong khí O₂ cần vừa đủ 4,48 lít O₂ (đktc) tạo thành một oxit sắt. Công thức phân tử của oxit đó là công thức nào sau đây?

A. FeO

B. Fe₂O₃

C. Fe₃O₄

D. FeO hoặc Fe₃O₄

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Đặt công thức phân tử của oxit sắt là Fe_xO_y

n_Fe = $\frac{\mathrm{16,8}}{56}$ = 0,3 mol

$n_{O_2}$ = $\frac{\mathrm{4,48}}{\mathrm{22,4}}$ = 0,2 mol → n_O = 0,2.2 = 0,4 mol

→ x : y = n_Fe : n_O = 0,3 : 0,4 = 3 : 4

→ Công thức phân tử của oxit sắt là: Fe₃O₄

Câu 6: Chất nào dưới đây phản ứng với Fe tạo thành hợp chất Fe(II)?

A. Cl₂

B. dung dịch HNO₃ loãng

C. dung dịch AgNO₃ dư

D. dung dịch HCl đặc

Hướng dẫn giải

Đáp án D

A. 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

B. Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

C. Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag

Fe(NO₃)₂ + AgNO_{3 dư}→ Fe(NO₃)₃ + Ag

D. Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂