Cân bằng phản ứng Fe + HCl = FeCl2 + H2 (viết phương trình ion rút gọn)

Sắt (Ferrum) là một nguyên tố kim loại có số hiệu nguyên tử là 26. Công thức hóa học của sắt là Fe, tên tiếng Anh là iron. Nguyên tử khối tương đối trung bình là 55,845. Sắt nguyên chất có màu trắng hoặc trắng bạc với ánh kim loại. Điểm nóng chảy 1538 ℃, điểm sôi 2750 ℃, tan trong axit mạnh và axit mạnh trung bình, không tan trong nước.

Sắt có các mức giá 0, +2, +3, +4, +5 và +6, trong đó giá +2 và +3 phổ biến hơn, còn giá +4, +5 và +6 thì hiếm. Sắt phân bố rộng rãi trong sự sống, chiếm 4,75% thành phần vỏ trái đất, chỉ đứng sau ôxy, silic, nhôm và đứng thứ tư trong vỏ trái đất.

Sắt nguyên chất là một kim loại màu trắng bạc dẻo và dễ uốn được sử dụng để làm lõi sắt cho máy phát điện và động cơ. Sắt và các hợp chất của nó cũng được sử dụng để chế tạo nam châm, thuốc men, mực in, bột màu, chất mài mòn, v.v.

Tính chất vật lý

• Hình thức và hình dạng: Sắt nguyên chất là tinh thể kim loại có ánh kim loại màu trắng bạc, thường là màu xám đến xám đen của dây sắt có độ tinh khiết cao, dạng hạt mịn hoặc bột vô định hình.
• Có độ dẻo, dẫn điện và nhiệt tốt.
• Có tính sắt từ mạnh và thuộc về vật liệu từ tính.
• Mật độ: 7.874 g / cm3
• Nhiệt dung riêng: 460J / (kg · ℃)
• Tốc độ truyền âm trong sắt: 5120m / s
• Sắt nguyên chất rất mềm, nhưng nếu là hợp kim của sắt và các kim loại khác hoặc sắt có pha tạp chất thì nhìn chung nhiệt độ nóng chảy sẽ giảm và độ cứng tăng lên.
• Cấu trúc tinh thể: lập phương tâm mặt và lập phương tâm thân
• Nguyên tử khối tương đối của sắt là 55,85, và công thức sắp xếp electron nguyên tử ở trạng thái cơ bản là: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d64s2.

Tính chất hóa học

Sắt là kim loại không thể thiếu trong lĩnh vực công nghiệp. Sắt và một lượng nhỏ cacbon được làm bằng hợp kim-thép không dễ khử từ sau khi từ hóa, là vật liệu từ cứng tuyệt vời và là vật liệu công nghiệp quan trọng, cũng là nguyên liệu chính để tạo từ tính nhân tạo.

Sắt là kim loại tương đối hoạt động, xếp trước hiđro theo thứ tự hoạt động kim loại, có tính chất hóa học tương đối hoạt động và là chất khử tốt. Sắt không thể cháy trong không khí, nhưng có thể cháy dữ dội trong oxy.

Sắt là nguyên tố biến đổi, hóa trị 0 chỉ có tính khử, hóa trị +6 chỉ có tính oxi hóa, còn hóa trị +2 và +3 vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa. Trong phản ứng dịch chuyển, hóa trị +2 thường được hiển thị, nhưng có một số ít hiển thị hóa trị +3, chẳng hạn như phản ứng của bromua sắt và khí clo dư.

Ở nhiệt độ thường, sắt không dễ phản ứng với oxi, lưu huỳnh, clo và các nguyên tố phi kim khác trong không khí khô, nếu có lẫn tạp chất thì dễ bị gỉ trong không khí ẩm.

Ở nhiệt độ cao, nó phản ứng dữ dội, ví dụ sắt cháy trong oxi tạo ra Fe3O4, sắt nóng đỏ phản ứng với hơi nước tạo ra Fe3O4. Nó có thể được kết hợp với halogen, lưu huỳnh, silic, cacbon, phốt pho, vv khi đun nóng.

Khi phản ứng với axit không có tính oxi hóa (axit clohiđric), axit sunfuric, lưu huỳnh, dung dịch đồng sunfat, … thì sắt mất 2 điện tử và trở thành hóa trị +2; khi phản ứng với axit nitric thì tùy thuộc vào tỷ lệ lượng của chất và nồng độ của axit nitric.

Phương trình hóa học: 2Fe + 6HCl → 3H₂ + 2FeCl₃

Phương trình ion: Fe+2H+ ->Fe2+ +H2