Строение железа и его свойства.
презентация к уроку по химии (9 класс) на тему

Слайд 1

Слайд 2

В периодической системе железо находится в четвертом периоде, в побочной подгруппе VIII группы. Порядковый номер - 26 Электронная формула 1s 2 2s 2 2p 6 3d 6 4s 2 .

Слайд 3

Валентные электроны у атома железа находятся на последнем электронном слое (4s 2 ) и предпоследнем (3d 6 ). В химических реакциях железо может отдавать эти электроны и проявлять степени окисления +2, +3 и иногда +6.

Слайд 4

Нахождение в природе

Слайд 5

Железо является вторым по распространенности металлом в природе (после алюминия). Наиболее важные природные соединения: Fe 2 O 3 . 3H 2 O - бурый железняк Fe 2 O 3 - красный железняк Fe 3 O 4 ( FeO . Fe 2 O 3 ) - магнитный железняк FeS 2 - железный колчедан (пирит)

Слайд 6

Получение

Слайд 7

В промышленности железо получают восстановлением его из железных руд углеродом (коксом) и оксидом углерода (II) в доменных печах C + O 2 = CO 2 , CO 2 + C = 2CO. 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2 , Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2 , FeO + CO = Fe + CO 2 .

Слайд 8

В реакциях железо является восстановителем . Однако при обычной температуре оно не взаимодействует даже с самыми активными окислителями (галогенами, кислородом, серой), но при нагревании становится активным и реагирует с ними

Слайд 9

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3 Хлорид железа (III) 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 ( FeO Fe 2 O 3 ) Оксид железа (II,III) Fe +2S = FeS 2 Сульфид железа (II)

Слайд 10

При очень высокой температуре железо реагирует с углеродом, кремнием и фосфором: 3Fe + C = Fe 3 C Карбид железа (цементит) 3Fe + Si = Fe 3 Si Силицид железа 3Fe + 2P = Fe 3 P 2 Фосфид железа (II)

Слайд 11

Во влажном воздухе железо быстро окисляется ( корродирует ): 4Fe + 3O 2 + 6H 2 O = 4Fe(OH) 3 ,

Слайд 12

Железо является металлом средней активности. Только при высокой температуре раскаленное железо реагирует с водой : 3Fe + 4H 2 O = Fe 3 O 4 + 4H 2

Слайд 13

Железо реагирует с разбавленными серной и соляной кислотами, вытесняя из кислот водород: Fe + 2 HCl = FeCl 2 + H 2 Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 При обычной температуре железо не взаимодействует с концентрированной серной кислотой, так как пассивируется ею. При нагревании концентрированная H 2 SO 4 окисляет железо до сульфита железа (III): 2Fe + 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Слайд 14

Разбавленная азотная кислота окисляет железо до нитрата железа (III): Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3 ) 3 + NO + 2H 2 O. Концентрированная азотная кислота пассивирует железо. Из растворов солей железо вытесняет металлы, которые расположены правее его в электрохимическом ряду напряжений: Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

Слайд 15

Соединения железа (II)

Слайд 16

Оксид железа (II) FeO FeO - черное кристаллическое вещество, нерастворимое в воде. Его получают восстановлением оксида железа(II,III) оксидом углерода (II): Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2 . Оксид железа (II) - основной оксид, легко реагирует с кислотами, при этом образуются соли железа(II): FeO + 2HCl = FeCl 2 + H 2 O

Слайд 17

Гидроксид железа (II) Fe (OH) 2 Fe (OH) 2 - порошок белого цвета, не растворяется в воде. Получают его из солей железа (II) при взаимодействии их со щелочами: FeSO 4 + 2NaOH = Fe(OH) 2 + Na 2 SO 4

Слайд 18

1. Fe (OH) 2 проявляет свойства основания, легко реагирует с кислотами: Fe(OH) 2 + 2HCl = FeCl 2 + 2H 2 O, 2. При нагревании гидроксид железа (II) разлагается: Fe (OH) 2 = FeO + H 2 O.

Слайд 19

Соединения со степенью окисления железа +2 проявляют восстановительные свойства, так как Fe2+ легко окисляется до Fe+3: Fe +2 - 1e = Fe +3 Так, свежеполученный зеленоватый осадок Fe (OH) 2 на воздухе очень быстро изменяет окраску - буреет. Изменение окраски объясняется окислением Fe (OH) 2 в Fe (OH) 3 кислородом воздуха: 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3 .

Слайд 20

Соединения железа III

Слайд 21

Оксид железа (III) Fe 2 O 3 Оксид железа (III) Fe 2 O 3 - порошок бурого цвета, не растворяется в воде. Оксид железа (III) получают: а) разложением гидроксида железа (III): 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O б) окислением пирита (FeS 2 ): 4FeS 2 -1 + 11O 2 0 = 2Fe 2 +3 O 3 -2 + 8S +4 O 2 -2 .

Слайд 22

Оксид железа (III) проявляет амфотерные свойства: 1. Взаимодействует с твердыми щелочами, с карбонатами натрия и калия при высокой температуре: Fe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2O, Fe2O3 + Na2CO3 = 2NaFeO2 + CO2. Феррит натрия

Слайд 23

Гидроксид железа (III) Гидроксид железа (III) получают из солей железа (III) при взаимодействии их со щелочами: FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl,

Слайд 24

Гидроксид железа (III) является более слабым основанием, чем Fe (OH)2, и проявляет амфотерные свойства. При взаимодействии с разбавленными кислотами Fe (OH)3 легко образует соответствующие соли: Fe (OH) 3 + 3HCl FeCl 3 + H 2 O 2Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O

Слайд 25

Реакции с концентрированными растворами щелочей протекают лишь при длительном нагревании. Соединения со степенью окисления железа +3 проявляют окислительные свойства, так как под действием восстановителей Fe +3 превращается в Fe +2 : Fe +3 + 1e = Fe +2. Так, например, хлорид железа (III) окисляет йодид калия до свободного йода: 2Fe +3 Cl 3 + 2KI = 2Fe +2 Cl 2 + 2KCl + I 2 0

Слайд 26

Качественные реакции на катион железа ( III ) а) Реактивом для обнаружения катиона Fe 2+ является гексациано ( II ) феррат калия (желтая кровяная соль) K 4 [Fe(CN) 6 ] При взаимодействии ионов [Fe(CN)6]4- с ионами Fe3+ образуется темно-синий осадок – берлинская лазурь 4 FeCl 3 + 3K 4 [Fe(CN) 6 ] = Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 +12KCl

Слайд 27

б) Катионы Fe 3+ легко обнаруживаются с помощью роданида аммония (NH4CNS). В результате взаимодействия ионов CNS 1- с катионами железа (III) Fe 3+ разуется малодиссоциирующий роданид железа (III) кроваво-красного цвета: FeCl 3 + 3NH 4 CNS Fe(CNS) 3 + 3NH 4 Cl

Слайд 28

Вопросы для контроля 1.Как можно получить хлорид железа (III) и хлорид железа ( II ) из железа? Напишите уравнения реакций. 2.Какие оксиды и гидроксиды образует железо? Укажите их кислотно-основный характер. 3.Какие вы знаете качественные реакции на ионы железа ( II ) и ( III ).

Слайд 29

Ответы. 1. Fe + Cl 2 =FeCl 3 Fe+2HCl=FeCl 2 +H 2 2. FeO - основной оксид . Fe (OH) 2 - проявляет свойства основания . Fe 2 O 3 - проявляет амфотерные свойства . Fe(OH) 3 - проявляет амфотерные свойства .

Слайд 30

3. Реактивом для обнаружения катиона Fe 2+ является гексациано ( II ) феррат калия K 4 [Fe(CN) 6 ] Катионы Fe 3+ легко обнаруживаются с помощью роданида аммония (NH4CNS).