Phân tích phương trình & Bảo toàn khối lượng
Tra cứu nhanh các chất trong phản ứng
1. Điều kiện phản ứng
Cần cung cấp nhiệt độ cao (t° > 150°C) để phản ứng khởi đầu và diễn ra nhanh chóng.
2. Hiện tượng sau phản ứng
Khi đốt nóng, dây sắt hoặc bột sắt cháy sáng chói trong khí oxi tạo ra các tia lửa bắn tóe, không có ngọn lửa, không có khói. Sau phản ứng, xuất hiện chất rắn màu đỏ nâu hoặc nâu đen bám trên bề mặt (Fe2O3).
3. Quá trình phản ứng & Bản chất cơ chế xảy ra
Phản ứng giữa Fe và O2 tạo thành Fe2O3 là một phản ứng oxi hóa - khử điển hình ở nhiệt độ cao. Quá trình diễn ra qua các bước cơ bản: Đầu tiên, nhiệt năng bẻ gãy liên kết cộng hóa trị đôi vững chắc giữa các nguyên tử oxi trong phân tử O2 để tạo ra các nguyên tử oxi tự do có hoạt tính hóa học cực cao. Tiếp theo, xảy ra sự dịch chuyển electron mạnh mẽ từ nguyên tử kim loại sắt sang phi kim oxi. Sắt đóng vai trò là chất khử, nhường electron và bị oxi hóa từ số oxi hóa 0 lên +3: Fe -> Fe3+ + 3e. Oxi đóng vai trò là chất oxi hóa, nhận electron và bị khử từ số oxi hóa 0 xuống -2: O2 + 4e -> 2O2-. Các cation Fe3+ và anion O2- vừa hình thành lập tức hút nhau bằng lực hút tĩnh điện để tạo thành liên kết ion bền vững, tạo dựng nên mạng tinh thể rắn của sắt(III) oxit (Fe2O3).
4. Thông thư chi tiết các chất tham gia phản ứng (Reactants)
| Công thức / Tên gọi | Danh pháp quốc tế | Khối lượng mol | Trạng thái tự nhiên |
|---|---|---|---|
| Fe (Sắt) | Iron | 56 g/mol | Chất rắn, màu xám trắng, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, có từ tính mạnh. Trong tự nhiên tồn tại chủ yếu trong các quặng oxit, cacbonat hoặc silicat. |
| O2 (Oxi) | Oxygen | 32 g/mol | Chất khí không màu, không mùi, không vị, ít tan trong nước. Chiếm khoảng 21% thể tích khí quyển Trái Đất, duy trì sự cháy và sự sống của sinh vật. |
5. Thông tin chi tiết các chất sản phẩm sau phản ứng (Products)
| Công thức / Tên gọi | Danh pháp quốc tế | Khối lượng mol | Trạng thái tự nhiên |
|---|---|---|---|
| Fe2O3 (Sắt(III) oxit) | Iron(III) oxide | 160 g/mol | Chất rắn màu đỏ nâu, không tan trong nước, là thành phần chính của quặng hematit đỏ và rỉ sét. Nhận biết bằng cách cho tác dụng với dung dịch axit mạnh (như HCl) tạo dung dịch màu vàng nâu, sau đó thêm NaOH dư thấy xuất hiện kết tủa màu đỏ nâu Fe(OH)3. |