Phương trình hóa học: FeCl3 + Mg → FeCl2 + MgCl2

1. Phương trình hóa học FeCl3 + Mg → FeCl2 + MgCl2:

Trong phản ứng này:

– Mg (magiê) phản ứng với FeCl3 (sắt(III) clorua) để tạo ra FeCl2 (sắt(II) clorua) và MgCl2 (magiê clorua).

– 3 mol magiê rắn phản ứng với 2 mol clorua sắt nước để tạo ra ba mol magiê clorua nước và hai mol sắt rắn.

– Trong chuỗi hoạt động hóa học, magiê được định vị trước sắt. Kết quả là, magiê có thể phản ứng với muối sắt.

+ Vì có dư thừa clorua sắt, phản ứng tạo ra clorua sắt FeCl2.

+ Trước phản ứng, sắt có hóa trị 3 trong clorua sắt, trong khi magiê có hóa trị 2.

+ Sau phản ứng, cả magiê clorua MgCl2 và clorua sắt FeCl2 đều có hóa trị là 2.

Sắt (II) clorua, còn được gọi là clorua sắt, có công thức hóa học FeCl2. Nó là một chất rắn màu trắng-xanh có thể được tìm thấy trong khoáng vật lawrencite. Nó bao gồm một nguyên tử sắt và hai nguyên tử clo.

Magiê clorua, với công thức hóa học MgCl2, là một hợp chất vô cơ. Nó xuất hiện dưới dạng chất rắn tinh thể màu trắng hoặc không màu. Ở dạng khan, MgCl2 chứa khoảng 25,5% magiê theo khối lượng và có khối lượng mol khoảng 95,211 g/mol.

* Phản ứng có phương trình hóa học cân bằng như sau:

2FeCl3 + Mg → 2FeCl2 + MgCl2

2. Tìm hiểu về phương trình hóa học: FeCl3 + Mg → FeCl2 + MgCl2:

2.1. Điều kiện xảy ra phản ứng hóa học FeCl3 + Mg → FeCl2 + MgCl2:

Các điều kiện để phản ứng này xảy ra là:

– Nhiệt độ phòng

– Dung dịch FeCl3 dư thừa (không cần chất xúc tác hoặc nhiệt độ cao)

– Mg phản ứng hoàn toàn với FeCl3 dư thừa mà không ảnh hưởng đến kết quả phản ứng.

Khi dung dịch FeCl3 dư thừa, cần đảm bảo rằng có nhiều FeCl3 hơn mức cần thiết để phản ứng hoàn toàn với Mg. Điều này ngăn chặn bất kỳ Mg còn sót lại sau phản ứng, mà có khả năng dẫn đến phản ứng phụ và ảnh hưởng đến kết quả của phản ứng ban đầu.

Trong phản ứng này, Mg bị oxi hóa từ trạng thái 0 lên trạng thái +2, còn FeCl3 bị khử từ trạng thái +3 xuống trạng thái +2. Các sản phẩm thu được là FeCl2 và MgCl2.

2.2. Điều kiện xảy ra phản ứng hóa học FeCl3 + Mg → FeCl2 + MgCl2:

Khi phản ứng hóa học FeCl3 + Mg → FeCl2 + MgCl2 diễn ra, có một hiện tượng nhận biết đặc trưng. Dung dịch chuyển từ màu vàng nâu (FeCl3) sang màu xanh rêu (FeCl2).

2.3. Thực hiện phản ứng hóa học FeCl3 + Mg → FeCl2 + MgCl2:

* Hòa tan Mg vào dung dịch chứa FeCl3 dư

Trong bước này, bạn hòa tan magie (Mg) trong dung dịch chứa dư thừa clorua sắt (FeCl3).

* Phản ứng xảy ra theo phương trình sau:

 FeCl3 + Mg → FeCl2 + MgCl2

Các chất phản ứng là clorua sắt và magiê, và các sản phẩm được tạo thành là clorua sắt (FeCl2) và magiê clorua (MgCl2).

* Trạng thái chất, màu sắc và phân loại phương trình:

– Trạng thái chất: FeCl3 và Mg là chất rắn, trong khi FeCl2 và MgCl2 là dung dịch.

– Màu sắc: Màu sắc của chất phản ứng và sản phẩm có thể thay đổi tùy theo dạng cụ thể của chúng.

+ FeCl3 là chất rắn có màu vàng nâu.

+ Mg cũng là một chất rắn.

+ FeCl2 và MgCl2 đều ở dạng dung dịch.

– Phân loại phương trình: Phản ứng này thuộc loại phản ứng oxi-hoá khử.

Hãy nhớ rằng cần tuân thủ các biện pháp phòng ngừa an toàn khi xử lý hóa chất. Luôn mặc đồ bảo hộ thích hợp và làm việc trong một khu vực thông gió tốt.

2.4. Những lưu ý an toàn khi thực hiện phản ứng hóa học FeCl3 + Mg → FeCl2 + MgCl2:

Những lưu ý an toàn khi thực hiện phản ứng hóa học FeCl3 + Mg → FeCl2 + MgCl2 bao gồm:

– Khi thực hiện phản ứng, đảm bảo sử dụng bình cứu hoả và các dụng cụ bằng nhựa để thu gom hóa chất bị đổ.

– Tránh tiếp xúc trực tiếp với hoá chất. Nếu dạ hoặc mắt bị kích ứng, nên rửa nhiều lần với nước sạch để loại bỏ hóa chất.

– Nếu vô tình nuốt phải, nên uống nhiều nước, súc miệng và đến cơ quan y tế để kiểm tra.

Hãy luôn tuân thủ các lưu ý an toàn khi làm việc với các hoá chất để đảm bảo an toàn cho bạn và môi trường xung quanh.

2.5. Ứng dụng của phản ứng hóa học FeCl3 + Mg → FeCl2 + MgCl2:

– Xử lý nước thải trong khu công nghiệp: Sắt III clorua (FeCl3) được sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp và nước thải đô thị có nồng độ muối cao. FeCl3 có thể được sử dụng để tạo bông bền và thô để xử lý nước thải.

– Sản xuất bo mạch in: FeCl3 là tác nhân khắc axit cho bản in khắc, cũng như chất cầm màu và chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ.

– Chất giữ màu: FeCl3 được sử dụng nhiều trong các chất nhuộm.

– Chất phụ gia trong sản xuất công nghiệp: Cả FeCl2 và MgCl2 có thể được sử dụng như chất phụ gia trong sản xuất các sản phẩm như mỹ phẩm, thuốc nhuộm, chất tẩy rửa và nhiều sản phẩm khác.

3. Tìm hiểu thêm về FeCl3 và FeCl2:

3.1. Thông tin khái quát về FeCl3:

* FeCl3 là chất gì? 

FeCl3, còn được gọi là Sắt (III) clorua, là một hợp chất muối axit của sắt.

* Công thức hóa học:

Nó có công thức hóa học FeCl3 và tồn tại dưới dạng vảy tinh thể màu nâu đen hoặc phiến lớn.

* Tính chất vật lí: 

– FeCl3 tồn tại ở dạng khan là những vảy tinh thể màu nâu đen hoặc hợp chất ngậm nước FeCl3·6H2O với hình dạng là phiến lớn hình 6 mặt. Nó có tính axit Lewis và là một chất oxy hóa nhẹ.

– Điểm nóng chảy là 307,6°C và khi bay hơi, tạo thành phân tử dimer Fe2Cl6 giống như clorua nhôm. Dimer này phân ly thành monomeric FeCl3 (có đối xứng D3h) ở nhiệt độ cao, cùng với quá trình phân hủy đảo ngược để tạo ra clorua sắt (II) và khí clo.

* Tính chất hóa học: 

– FeCl3 có tính oxi hoá.

– Tác dụng với sắt để tạo ra muối sắt II clorua và đồng clorua:

Cu + 2 FeCl3 → CuCl2 + 2 FeCl2

– Khi sục khí H2S vào, sẽ có hiện tượng vẩn đục:

2FeCl3 + H2S → 2 FeCl2 + 2 HCl + S

– Khi được cho vào dung dịch KI và benzen, sẽ xảy ra hiện tượng dung dịch có màu tím:

2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + 2KCl + I2

* Ứng dụng:

FeCl3 có nhiều ứng dụng, bao gồm:

– Làm sạch nước bằng cách loại bỏ các tạp chất hữu cơ và vi khuẩn.

– FeCl3 được sử dụng trong công nghệ điện tử để ets các lớp đồng không được bảo vệ trên bề mặt PCB.

– FeCl3 có thể được sử dụng trong một số ứng dụng y học, nhưng phải tuân theo chỉ định của các chuyên gia y tế.

3.2. Thông tin khái quát về FeCl2:

* FeCl2 là chất gì? 

FeCl2, còn gọi là sắt (II) chloride, là một hợp chất hóa học có công thức là FeCl2.

* Tính chất vật lí: 

– FeCl2 là một chất rắn thuận từ có nhiệt độ nóng chảy cao và thường thu được dưới dạng chất rắn màu lục nhạt.

– Tinh thể dạng khan của FeCl2 có màu trắng hoặc xám, trong khi dạng ngậm nước FeCl2·4H2O có màu vàng lục.

– FeCl2 tồn tại ở dạng rắn khan hoặc dạng ngậm nước. Trong không khí, nó dễ bị chảy rữa và bị oxy hóa thành sắt (III) chloride. Hợp chất này được điều chế bằng cách cho axit clohydric tác dụng với mạt sắt rồi kết tinh sản phẩm thu được.

* Tính chất hóa học:

– Tác dụng với kim loại (trừ kiềm và kiềm thổ): 3FeCl2 + 2Al → 3Fe ↓ + 2AlCl3

– Tác dụng với dung dịch kiềm: FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 ↓ + 2NaCl

– Tác dụng với axit mạnh hơn axit clohydric: 6FeCl2 + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 ↑ + 6H2O + 4FeCl3

– Tác dụng với muối: FeCl2 + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2AgCl ↓

– Ngoài ra, FeCl2 còn tạo một số hợp chất với NH3, như 3FeCl2·2NH3 hay FeCl2·⅔NH3 là chất rắn màu nâu, amin FeCl2·NH3 có màu xám. Hợp chất khác như FeCl2·6NH3 là tinh thể màu trắng.

* Ứng dụng:

– Công nghiệp nhuộm vải sợi FeCl2 được dùng làm chất cầm màu trong công nghiệp nhuộm vải sợi.

– Phòng thí nghiệm hoá học: FeCl2 được sử dụng trong phòng thí nghiệm.

– Điều chế sắt (III) chloride: FeCl2 cũng được sử dụng để điều chế sắt (III) chloride.

4. Bài tập vận dụng liên quan: 

Câu hỏi 1:

Đun sôi hỗn hợp sắt với dung dịch brom bão hòa. Sản phẩm thu được:

A. Sắt (III) bro mua

B. Sắt (II) bro mua

C. Cả A và B

D. Không xảy ra phản ứng

Đáp án: A. Sắt (III) bro mua

2Fe + 3Br2 → 2FeBr3

Câu hỏi 2: Hiện tượng xảy ra khi cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3 là

A. Xuất hiện kết tủa nâu đỏ và sủi bọt khí

B. Xuất hiện kết tủa trắng hơi xanh và sủi bọt khí

C. Chỉ xuất hiện kết tủa nâu đỏ

D. Chỉ sủi bọt khí

Đáp án: A. Xuất hiện kết tủa nâu đỏ và sủi bọt khí

Phương trình phản ứng: 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 ↓(đỏ nâu) + 3CO2 ↑ + 6NaCl

Câu hỏi 3: Trong các phản ứng với phi kim, sắt thường đóng vai trò là chất gì?

A. Khử

B. Xúc tác

C. Chất tạo môi trường

D. Oxi hóa

Đáp án: A. Khử