Phản ứng giữa oxit sắt(II) (FeO) và axit clohydric (HCl) là một phản ứng hóa học quan trọng trong hóa học vô cơ. Nó tạo ra sắt(II) clorua (FeCl2) và nước (H2O). Phương trình hóa học của phản ứng này như sau:
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O
Phản ứng này thuộc loại phản ứng trao đổi.
Điều kiện phản ứng
Phản ứng giữa FeO và HCl diễn ra dễ dàng ở điều kiện thường.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ phòng.
- Chất xúc tác: Không yêu cầu.
Cách thực hiện phản ứng
Để thực hiện phản ứng này, bạn có thể làm như sau:
- Chuẩn bị oxit sắt(II) (FeO) ở dạng bột hoặc hạt nhỏ.
- Chuẩn bị dung dịch axit clohydric (HCl) có nồng độ phù hợp.
- Cho từ từ FeO vào dung dịch HCl và khuấy đều.
Hiện tượng nhận biết
Phản ứng giữa FeO và HCl có thể nhận biết qua các hiện tượng sau:
- Chất rắn FeO màu đen tan dần trong dung dịch.
- Dung dịch trở nên trong suốt hơn.
- Có thể có nhiệt tỏa ra (phản ứng tỏa nhiệt nhẹ).
Hình ảnh minh họa FeO phản ứng với HCl tạo thành dung dịch FeCl2 trong suốt.
Ứng dụng của phản ứng FeO ra FeCl2
Phản ứng FeO + HCl → FeCl2 + H2O có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau, bao gồm:
- Điều chế FeCl2 trong phòng thí nghiệm: Đây là một phương pháp đơn giản và hiệu quả để điều chế FeCl2 từ FeO.
- Loại bỏ gỉ sắt: Axit clohydric có thể được sử dụng để loại bỏ gỉ sắt (chủ yếu là FeO và Fe2O3) trên bề mặt kim loại.
- Trong luyện kim: Phản ứng này có thể xảy ra trong quá trình luyện kim để loại bỏ oxit sắt từ quặng sắt.
Ví dụ minh họa và bài tập
Ví dụ 1: Cho 16 gam FeO tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư. Tính khối lượng FeCl2 thu được sau phản ứng.
Giải:
- Số mol FeO = 16 / 72 = 0.22 mol
- Theo phương trình phản ứng: FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O, 1 mol FeO tạo ra 1 mol FeCl2
- Vậy số mol FeCl2 = 0.22 mol
- Khối lượng FeCl2 = 0.22 * 127 = 27.94 gam
Ví dụ 2: Để hòa tan hoàn toàn 8 gam một oxit sắt cần vừa đủ 100ml dung dịch HCl 2M. Xác định công thức của oxit sắt.
Giải:
- Số mol HCl = 0.1 * 2 = 0.2 mol
- Gọi công thức oxit sắt là FexOy
- FexOy + 2yHCl -> xFeCl(2y/x) + yH2O
- => nFexOy = 0.1/y
- => M(FexOy) = 8y
- => 56x + 16y = 8y
- => 56x = -8y (vô lý)
- Vậy oxit sắt là FeO
Ví dụ 3: Dung dịch FeCl2 có màu gì?
A. Dung dịch không màu
B. Dung dịch có màu nâu đỏ
C. Dung dịch có màu xanh nhạt
D. Dung dịch màu trắng sữa
Hướng dẫn giải
Đáp án : C
Lưu ý
- Axit clohydric là một axit mạnh, cần sử dụng cẩn thận và tuân thủ các biện pháp an toàn khi làm việc với nó.
- Phản ứng giữa FeO và HCl có thể tạo ra nhiệt, cần kiểm soát nhiệt độ để tránh nguy hiểm.
- FeCl2 là một chất dễ bị oxy hóa trong không khí, cần bảo quản trong điều kiện kín để tránh bị biến chất.
Dung dịch FeCl2 thường có màu xanh nhạt do sự hydrat hóa của ion sắt (II).
Các phản ứng tương tự
Tương tự như FeO, các oxit kim loại khác như CuO, MgO, ZnO,… cũng có thể phản ứng với dung dịch axit HCl tạo ra muối clorua tương ứng và nước.
Ví dụ:
- CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
- MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O
- ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
