Nêu hiện tượng? Giải thích? viết PTHH
Fe2O3+dd H2SO4
Fe2O3+dd H2SO4
Chúng ta sẽ xem xét phản ứng: Fe2O3 + dung dịch H2SO4.
Bước 1: Nêu hiện tượng
Khi cho Sắt(III) oxit (Fe2O3) tác dụng với dung dịch Axit sulfuric (H2SO4), các em sẽ quan sát thấy điều gì?
Fe2O3 là một chất rắn có màu đỏ nâu. Axit sulfuric là một dung dịch không màu.
Khi hai chất này tiếp xúc với nhau, chất rắn màu đỏ nâu sẽ dần dần tan ra, và dung dịch thu được sẽ chuyển sang một màu sắc mới.
Vậy hiện tượng quan sát được là: Chất rắn màu đỏ nâu tan dần, dung dịch chuyển sang màu vàng nâu.
Bước 2: Giải thích hiện tượng
Tại sao lại có hiện tượng đó? Chúng ta cần hiểu bản chất của phản ứng hóa học.
Fe2O3 là một oxit bazơ. H2SO4 là một axit. Phản ứng giữa oxit bazơ và axit gọi là phản ứng trung hòa. Trong phản ứng này, oxit bazơ sẽ tác dụng với axit để tạo thành muối và nước.
Fe2O3 là Sắt(III) oxit, có nghĩa là nguyên tố Sắt ở đây có hóa trị III. Axit sulfuric (H2SO4) sẽ phản ứng với Fe2O3.
Sắt(III) oxit (chất rắn màu đỏ nâu) đã phản ứng với Axit sulfuric (dung dịch không màu).
Sản phẩm của phản ứng là Sắt(III) sulfat và nước.
Muối Sắt(III) sulfat có công thức hóa học là Fe2(SO4)3. Muối Sắt(III) sulfat khi tan trong nước sẽ tạo ra dung dịch có màu vàng nâu.
Do đó, việc chất rắn màu đỏ nâu (Fe2O3) tan ra và dung dịch chuyển sang màu vàng nâu là do sự hình thành của muối Sắt(III) sulfat trong dung dịch.
Bước 3: Viết phương trình hóa học
Bây giờ, chúng ta sẽ viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng này.
Vế trái của phương trình là các chất phản ứng: Fe2O3 và H2SO4.
Vế phải của phương trình là các sản phẩm: Fe2(SO4)3 và H2O.
Phương trình phản ứng ban đầu sẽ là:
Fe2O3 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + H2O
Tiếp theo, chúng ta cần cân bằng phương trình hóa học để số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau.
Quan sát phương trình:
– Nguyên tố Fe: có 2 nguyên tử ở vế trái (trong Fe2O3) và 2 nguyên tử ở vế phải (trong Fe2(SO4)3). Nguyên tố Fe đã cân bằng.
– Nguyên tố S: có 1 nguyên tử ở vế trái (trong H2SO4) và 3 nguyên tử ở vế phải (trong Fe2(SO4)3). Chúng ta cần cân bằng nguyên tố S. Đặt hệ số 3 trước H2SO4:
Fe2O3 + 3H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + H2O
– Bây giờ, số nguyên tử S ở vế trái là 3, ở vế phải là 3. Nguyên tố S đã cân bằng.
– Nguyên tố H: sau khi thêm hệ số 3, ở vế trái có 3 * 2 = 6 nguyên tử H (trong 3H2SO4). Ở vế phải, H chỉ có 2 nguyên tử trong H2O. Chúng ta cần cân bằng nguyên tố H. Đặt hệ số 3 trước H2O:
Fe2O3 + 3H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + 3H2O
– Bây giờ, số nguyên tử H ở vế trái là 6, ở vế phải là 3 * 2 = 6. Nguyên tố H đã cân bằng.
– Nguyên tố O: đếm số nguyên tử O ở vế trái: 3 (trong Fe2O3) + 3 * 4 (trong 3H2SO4) = 3 + 12 = 15 nguyên tử O.
Đếm số nguyên tử O ở vế phải: 3 4 (trong Fe2(SO4)3) + 3 1 (trong 3H2O) = 12 + 3 = 15 nguyên tử O.
Nguyên tố O đã cân bằng.
Vậy phương trình hóa học cân bằng là:
Fe2O3 + 3H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + 3H2O
Đây là một phản ứng giữa oxit bazơ và axit tạo ra muối và nước.
Các em nắm vững chưa nào? Nếu có câu hỏi gì, đừng ngần ngại hỏi nhé!
Giải thích các bước giải:
Hiện tượng: Chất rắn màu đỏ nâu \((Fe_2O_3)\) tan dần trong dung dịch \(H_2SO_4\) tạo dung dịch.
Giải thích: Oxit tác dụng với axit tạo dd muối và nước.
Phương trình:
\(Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 → Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O\)
Đối với H2SO4 loãng:
Hiện tượng: Chất rắn màu nâu đỏ là Iron (III) oxide (Fe2O3) tan dần trong acid dưới tác dụng cua nhiệt độ cao và tạo thành dung dịch muối mới có màu vàng nhạt là Iron (III) sulfate (Fe2(SO4)3).
Giải thích: Tất cả các oxide kim loại như CuO, MgO, ZnO,… hay Fe2O3 đều có thể phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng tạo thành muối sulfate và nước.
PTHH: Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
Đối với H2SO4 đặc nóng: Tương tự với H2SO4 loãng vì không sinh ra thêm chất mới và hiện tượng như trên
PTHH: Fe2O3 + 3H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + 3H2O
Đối với H2SO4 đặc nguội: Không phản ứng vì Fe bị thụ động trong H2SO4 đặc nguội (mình không chắc vì chưa thấy ai làm thí nghiệm bao giờ)
Chúc bạn học tốt !!!