Урок на тему : Залізо: фізичні і хімічні властивості.

1. Характеристика Феруму за положенням у періодичній системі:

- розташований у ІV періоді, VІІІ групі, побічній підгрупі.

- Будова атома: порядковий номер 26, в атомі міститься 26 протонів, 26 електронів, 30 нейтронів.

Електрони розподілені на 4 енергетичних рівнях

Електронна формула атома — 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s².

- Ступені окиснення Феруму та тип хімічного зв’язку:

проявляє ступінь окиснення +2,  +3 електрони проявляє валентність

Учні на підставі  стор 150

2. Фізичні властивості заліза:

 — сріблясто-блискучий метал, має високу пластичність, легко намагнічується і розмагнічується.

3.Поширення Феруму в природі: після Алюмінію — найпоширеніший.

стор 148

4. Найважливішими залізними рудами є

Fe₃O  ₄ — магнітний залізняк;       FeS₂ — пірит.

Fe₂ O ₃ — червоний залізняк;       Fe₂O₃*H ₂ О — бурий залізняк; 

Мал.68 стор 149

І.  Пірофорність – здатність до самозаймання  на повітрі в подрібненому вигляді.

ІІ.  Взаємодія з простими речовинами — неметалами

- з галогенами  при нагріванні( валентність максимальна)

- з киснем ( окислюється  або згоряє – утворює залізну окалину)

https://www.youtube.com/watch?v=8CfN3NQfWK0

- з сіркою    https://www.youtube.com/watch?v=_aYk_ligrfU

мал. 70-71

стор 151

відео

Рівняння самостійно

- На повітрі легко окислюється в присутності вологи:

ІІІ.. Взаємодія зі складними речовинами:

  1. Взаємодія з кислотами — розчиняється:

- в хлоридній   

-  розведеній сульфатній кислоті: https://www.youtube.com/watch?v=LD5uopZaRck

Відео

0,31 сек

 2. Реагує з концентрованими кислотами :

https://www.youtube.com/watch?v=DoIdaMmmhlQ

Завдання ( по варіантах)до реакцій на стор 152 :

                               Доберіть коефіцієнти методом електронного балансу

Відео

(рос.)

стор 152

б)

Fe +AgNO₃= Fe(NO₃)₂+ Ag↓

Fe₃O₄+ H₂= 3FeO + H₂O

Fe(OH)₃+ ₃PO₄= ePO₄+ 3H₂O

Fe(NO₃)₃+NaOH = Fe(OH)₃↓+NaNO₃

в) 

Fe + 2FeCl₃= 3FeCl₂

Fe₂O₃+ CaO = Ca(FeO₂)₂

Fe(OH)₂↓= FeO + H₂O

FeS + 2HBr = FeBr₂+ H₂S↑

Відомо: w(Fe)=70%

Знайти:

 формулу Fe_xO_y-?

Розв'язування

w(O)=100%-w(Fe)=100%-70%=30%

У 100 г такої речовини маса атомів Феруму становить 70 г, атомів Оксигену — 30 г.

Розраховуємо співвідношення індексів у формулі вуглеводню (співвідношення кількостей речовини елементів): 

х : у= n(Fe)      m(Fe)       m(O)         70      30

           n(O)   = M(Fe)   :   M(O)   =   56  :  16  = 1,25:1,875

тоді 1,25 = 1, а 1,875/1,25=  1,0:1,5

Для того щоб у співвідношенні були найменші цілі числа, помножимо обидва числа на 2:

x : y=(1,0•2):(1,5•2)=2:3, отже, формула оксиду Fe₂O₃

Відповідь: Fe₂O₃

Відомо:

 m(Fe₂O₃)=8 г
Знайти:

m(Fe(NO₃)₃)-?

Розв'язування

Записуємо рівняння реакції:

     x г             8 г

4Fe(NO₃)₃=2Fe₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂↑

   968 г         320 г

M (Fe(NO₃)₃)=242 г/моль,  а маса 4 моль тога =968 г

M(Fe₂O₃)=160 г/моль, а маса 2 моль=320 г

х=m(Fe(NO₃)₃)= 8 г • 968 г

                                  320 г    = 24,2 г

Відповідь: 24,2 г

Відомо:

 FeCl₂•nH₂O, w(H₂O)=36,2% або 0,362

Знайти: n-?

Розв'язування:

M(FeCl₂)=127 г/моль,

M(H₂O)=18 г/моль

Масова частка води в кристалогідраті обчислюється за формулою

w(H₂O)=            n•M(H₂O)          

               (M(FeCl₂)+n•M(H₂O)

Підставимо значення у формулу, отримаємо рівняння, яке розв'язуємо.

0,362=18n : (127+18n), звідси

0,362•(127+18n)=18n

45,974+6,516n=18n

18n-6,516n=45,974

11,484n=45,974

n=4, формула кристалогідрату FeCl₂•4H₂O

Відповідь: n=4

Відомо:

m(Fe)=1,12 г,

m(розчину)=18 г,

w(HCl)=10%, або 0,1
Знайти: V(H₂)-?

Розв'язування

1. m(HCl)=w(HCl)•m(розчину)=0,1•18 г=1,8 г

2. M(HCl)=36,5 г/моль,

 M(Fe)=56 г/моль

n(HCl)=m(HCl):M(HCl)=1,8 г:36,5 г/моль=0,049 моль

n(Fe)=m(Fe):M(Fe)=1,12 г:56 г/моль=0,02 моль

3. Запишемо рівняння реакції:    Fe      +    2HCl = FeCl₂ + H₂↑

За рівнянням реакції                  1 моль       2 моль

                                                    0,02 моль   0,04 моль.

За умовою кислоти є 0,049 моль= кислоту взято в надлишку, тому розрахунки будемо проводити за даними  Fe.

За рівнянням реакції

n(Fe): n(H₂)=1:1, тому

n(H₂)=n(Fe)=0,02 моль

4. V(H₂)=n(H₂)•V_M = 0,02 моль•22,4 л/моль= 0,448 л

Відповідь: 0,448 л

Відомо:

m_{1 пластинки}(Fe)=28 г,

m_{2 пластинки}(Fe,Сu)=30 г

Знайти: m(Cu)-?

Розв'язування

Нехай х г - маса заліза, що утворилося після реакції. Тоді в реакцію вступило залізо масою (28 - х) г, а утворилася мідь масою (30 - х) г, бо залізна пластинка збільшилася за рахунок здатності заліза вступати в реакцію з витісненням міді, що осідає на ній.  

Запишемо рівняння реакції:

(28 - х) г                                 (30 - х) г

    Fe    +  CuSO₄  =  FeSO₄  +  Cu↓

  56 г                                           64 г
M(Fe)=56 г/моль, =56 г

M(Cu)=64 г/моль,=64 г

(28-х):56=(30-х):64, за властивістю пропорції

(28-х)•64=(30-х)•56

1792-64х=1680-56х

64х-56х =1792-1680

8х=112

х=112:8

х=14 г    

m(Cu)=30 - 14=16 г

Відповідь: 16 г міді виділилося на пластинці