Fe2​O3​ H2​SO4​

Nội Dung

Khi Fe₂O₃ (sắt(III) oxit) phản ứng với H₂SO₄ (axit sulfuric), sẽ tạo ra Fe₂(SO₄)₃ (sắt(III) sulfat) và H₂O (nước), đây là một phản ứng axit-bazơ trong đó Fe₂O₃ là bazơ còn H₂SO₄ là axit mạnh.

Phương trình phản ứng:

Fe2​O3​+3H2​SO4​→Fe2​(SO4​)3​+3H2​O

Chi tiết phản ứng:

1. Chất tham gia:

   • Fe₂O₃ (sắt(III) oxit): Là một oxit kim loại, có tính bazơ mạnh, dễ dàng phản ứng với axit để tạo thành muối và nước.
   • H₂SO₄ (axit sulfuric): Là axit mạnh, có khả năng phân ly hoàn toàn trong dung dịch thành ion H⁺ và SO₄²⁻.

2. Sản phẩm:

   • Fe₂(SO₄)₃ (sắt(III) sulfat): Là muối của sắt(III) với axit sulfuric, có màu xanh hoặc vàng trong các dung dịch khác nhau. Đây là một hợp chất phổ biến trong ngành công nghiệp chế biến sắt và thép.
   • H₂O (nước): Là sản phẩm phụ của phản ứng axit-bazơ.

3. Quá trình phản ứng:

   • Fe₂O₃ (bazơ) kết hợp với H₂SO₄ (axit) để tạo thành muối Fe₂(SO₄)₃ và nước. Mỗi phân tử Fe₂O₃ cần 3 phân tử H₂SO₄ để phản ứng hoàn toàn.

---

Ứng dụng của phản ứng:

1. Điều chế sắt(III) sulfat: Fe₂(SO₄)₃ được sử dụng trong ngành công nghiệp làm sơn, thuốc nhuộm, và trong các ứng dụng xử lý nước.
2. Tổng hợp các hợp chất sắt: Phản ứng này cũng là một bước trong quá trình tổng hợp và chiết xuất các hợp chất sắt trong công nghiệp.

---

Bài tập liên quan:

Bài tập 1: Tính khối lượng Fe₂(SO₄)₃ tạo thành

Cho 10 g Fe₂O₃ phản ứng với dư H₂SO₄. Tính khối lượng Fe₂(SO₄)₃ tạo thành.

Giải:

1. Tính số mol Fe₂O₃:

   $${\text{S}\acute{\stackrel{ˆ}{\text{o}}}\text{ mol Fe}}_2{O}_3=\frac{10}{159.7}\approx 0.0626\text{mol}$$

2. Theo phương trình phản ứng, 1 mol Fe₂O₃ tạo ra 1 mol Fe₂(SO₄)₃. Số mol Fe₂(SO₄)₃ tạo thành là 0.0626 mol.

3. Khối lượng Fe₂(SO₄)₃:

   $${\text{Kh}\acute{\stackrel{ˆ}{\text{o}}}\text{i lượng Fe}}_2(S{O}_4{)}_3=0.0626\times (2\times 55.8+3\times (32+4\times 16))=0.0626\times 399.4\approx 25.0\text{g}$$

Kết luận: Khối lượng Fe₂(SO₄)₃ tạo thành là 25.0 g.

Bài tập 2: Tính thể tích H₂SO₄ 98% cần dùng

Cho 10 g Fe₂O₃ phản ứng với H₂SO₄ 98%. Tính thể tích dung dịch H₂SO₄ 98% cần dùng.

Giải:

1. Tính số mol Fe₂O₃:

   $${\text{S}\acute{\stackrel{ˆ}{\text{o}}}\text{ mol Fe}}_2{O}_3=\frac{10}{159.7}=0.0626\text{mol}$$

2. Theo phương trình phản ứng, 1 mol Fe₂O₃ phản ứng với 3 mol H₂SO₄, do đó số mol H₂SO₄ cần dùng là:

   $$0.0626\times 3=0.1878\text{mol}$$

3. Số gam H₂SO₄ cần dùng:

   $${\text{Kh}\acute{\stackrel{ˆ}{\text{o}}}\text{i lượng H}}_{2}S{O}_4=0.1878\times 98=18.42\text{g}$$

4. Thể tích dung dịch H₂SO₄ 98% cần dùng:

   $$V_{{\text{H}}_{2}S{O}_4}=\frac{18.42}{{\text{N}\grave{\stackrel{ˆ}{\text{o}}}\text{ng độ H}}_{2}S{O}_4}=\frac{18.42}{0.98}\approx 18.8\text{ml}$$

Kết luận: Thể tích dung dịch H₂SO₄ 98% cần dùng là 18.8 ml.

---

Lưu ý khi thực hiện phản ứng:

1. An toàn:

   • H₂SO₄ là axit mạnh, cần cẩn thận khi tiếp xúc với da và mắt. Nên sử dụng kính bảo hộ, găng tay, và áo choàng bảo vệ.
   • Phản ứng tạo ra nhiệt, do đó cần chú ý đến sự sinh nhiệt khi cho H₂SO₄ vào Fe₂O₃.

2. Điều kiện:

   • Phản ứng diễn ra ở nhiệt độ phòng, nhưng có thể tăng tốc phản ứng bằng cách gia nhiệt nhẹ.

Phản ứng giữa Fe₂O₃ và H₂SO₄ là một phản ứng điển hình giữa oxit kim loại và axit mạnh, tạo ra muối sắt(III) sulfat và có ứng dụng quan trọng trong ngành công nghiệp chế biến sắt và thép.