✓ درس 1.5 · كتاب الوزارة

خواص الحديد وأكاسيده

الصف الثالث الثانوي المدة 45 د محتوى كامل

Fe وأكاسيده — OCR كامل + reaction lab.

محاضرة فيديو شرائح متحركة + قراءة صوتية عربية

اضغط أي أداة — لتوليد اختبارات وفلاش كارد وملخصات وتجارب من الدرس تفاعلياً

🏆 أتقنت الدرس 100%

✓ الشرح ✓ التمارين ✓ التجارب

Fe وأكاسيده — OCR كامل + reaction lab.

🔩 كيمياء · الباب ⁦

١

⁩ · خواص Fe

خواص الحديد وأكاسيده

Fe فيزيائية · تفاعلات · FeO · Fe₂O₃ · Fe₃O₄

📖 الدرس ⁦

٥

⁩

⏱ ~⁦

٥٠

⁩ د

🔬 5 رسمًا

🧪 Fe+O₂/HCl

🎯

سوف تتعلم

✓يذكر خواص Fe الفيزيائية والكيميائية
✓يكتب معادلات Fe مع الهواء والبخار والأحماض
✓يعدد تحضير FeO وFe₂O₃ وFe₃O₄
✓يقارن خواص الأكاسيد الثلاثة

📖

مقدمة الدرس

📖

ليس للحديد النقي أي أهمية صناعية فهو لين نسبيا ليس شديد الصلابة، يسهل تشكيله، قابل للسحب والطرق. له خواص مغناطيسية ينصهر عند 1538°C وكثافته 7.87g/cm³. وتعتمد الخواص الفيزيائية للحديد على نقائه وطبيعة الشوائب به، ويمكن إنتاج عدد هائل من أنواع الصلب وسبائك الجديد لها صفات عديدة تجعله صالحاً لاستخدامات كثيرة.

⚗️

الخواص الكيميائية :

⚗️

- يخالط العناصر التي قبله في السلسلة الانتقالية الأولى لا يعطى الحديد حالة تأكسد

⚗️

- تدل على خروج جميع الكترونات المستويين الفرعيين (4s,3d) وهي ثمان الكترونات.

⚗️

- جميع حالات التأكسد الأعلى من (+3) ليست ذا أهمية.

⚗️

- له حالة تأكسد (+2) تقابل خروج الكتروني المستوى الفرعي (4s) وحالة تأكسد (+3) تقابل (3d⁵) نصف ممتلئه (حالة ثبات).

🔬

١- تأثير الهواء :

🔬

يتفاعل الحديد الساخن لدرجة الاحمرار مع الهواء أو الأكسجين ليعطي أكسيد حديد مغناطيسي

⁦

3 Fe_{(s)} + 2 O_{3 (s)} Δ Fe_{3} O_{4 (s)}

⁩

📐

٢- فعل بخار الماء :

📐

يتفاعل الحديد الساخن لدرجة الاحمرار (500°C) مع بخار الماء ليعطي أكسيد حديد مغناطيسي وهيدروجين.

⁦

\boldsymbol{3 \mathrm{Fe}_{(s)} + 4 \mathrm{H}_2\mathrm{O}_{(s)} \xrightarrow{500^\circ \mathrm{C}} \mathrm{Fe}_3\mathrm{O}_{4(s)} + 4 \mathrm{H}_2_{(s)}}

⁩

🔥

٣- مع اللا فلزات :

🔥

يتفاعل مع الكلور ويعطي كلوريد حديد (III) ويتحدد مع الكبريت مكونًا كبريتيد حديد (II)

⁦

2 Fe_{(s)} + 3 Cl_{2 (s)} Δ 2 FeCl_{2 (s)} Fe_{(s)} + S Δ FeS_{(s)}

⁩

🔥

1- مع الأحماض :

🔥

يذوب الحديد في الأحماض المعدنية المخففة ليعطي أملاح حديد (II) ولا يتكون

🔥

أملاح الحديد (III) لأن الهيدروجين الناتج يختزلها.

⁦

Fe_{(a)} + H_{2} SO_{4_{(a)}} dit. FeSO_{4_{(a)}} + H_{2_{(a)}} Fe_{(a)} + 2 HCl_{(a)} dit. FeCl_{2} + H_{2_{(a)}}

⁩

🔥

- يتفاعل مع حمض الكبريتيك المركز الساخن ليعطي كبريتات حديد (II) وكبريتات

🔥

حديد (III) وثاني أكسيد الكبريت وماء.

⁦

3 Fe_{(a)} + 8 H_{2} SO_{4_{(a)}} Conc Δ FeSO_{4_{(a)}} + Fe_{2} (SO_{4})_{3 (1)} + 4 SO_{3 (1)} + 8 H_{2} O

⁩

🔥

- يسبب حمض النيتريك المركز خمولا ظاهريا للحديد لتكون طبقة رقيقة من

🔥

الأكسيد على سطح الفلز تحميه من استمرار التفاعل، ويمكن إزالة هذه الطبقة بالحك

🔥

أو باستخدام حمض الهيدروكلوريك المخفف.

🔥

أكسيد الحديد

🔥

1- أكسيد الحديد (II) FeO :

🔥

تحضيره :

🔥

1- بتسخين أوكسالات الحديد (II) بمعزل عن الهواء.

⁦

COO ∣ COO_{(i)}

⁩

⁦

COO ∣ COO_{(i)}

⁩

🔥

2- باختزال الأكسيد الأعلى بالهيدروجين أو أول أكسيد الكربون.

⁦

Fe_{2} O_{3 (1)} + H_{2} 400 - 70 0^{\circ} C 2 FeO + H_{2} O Fe_{3} O_{4 (1)} + H_{2} 400 - 70 0^{\circ} C 3 FeO + H_{2} O

⁩

💡

خواصه:

💡

- ١- مسحوق أسود لا ينوب في الماء.

💡

- ٢- يتأكسد بسهولة في الهواء الساخن.

⁦

4 FeO_{4} + O_{2} Δ 2 Fe_{2} O_{3}

⁩

💡

- ٣- يتفاعل مع الأحماض المعدنية المخففة منتجاً أملاح الحديد (II) والماء.

⁦

FeO_{4} + H_{2} SO_{4} dB FeSO_{4} + H_{2} O

⁩

🧬

تحضيره:

🧬

- ١- عند إضافة محلول قلوي إلى محاليل أملاح الحديد (III) يترسب هيدروكسيد الحديد (III) (بني محمر).

🧬

وعند تسخين الهيدروكسيد عند درجة أعلى من 200°C يتحول إلى أكسيد حديد (III)

⁦

FeCl_{3} + 3 NH_{4} OH (m) Fe (OH)_{3} + 3 NH_{4} Cl

⁩

🧬

- ٢- عند تسخين كبريتات الحديد (II) ينتج أكسيد الحديد (III).

⁦

2 FeSO_{4} Δ Fe_{2} O_{3} + SO_{2} + SO_{3}

⁩

🏭

وجوده:

🏭

يوجد في الطبيعة في خام الهيماتيت.

⚡

خواصه:

⚡

- ١- لا ينوب في الماء.

⚡

- ٢- يستخدم كلون أحمر في الدهانات.

⚡

- ٣- يتفاعل مع الأحماض المعدنية المركزة الساخنة معطياً أملاح الحديد (III) والماء.

⚡

مثال :-

⚡

٢ - الأكسيد الأسود (أكسيد الحديد المُقاطِيسى) : Fe₃O₄

⚡

- وجودى : -

⚡

يوجد في الطبيعة ويعرف بالجنتيت، وهو أكسيد مختلف من أكسيدي حديد (II)

⚡

- تحضيرى : -

⚡

١ - من الحديد المسخّن لدرجة الأحمرار بفعل الهواء أو بخار الماء.

⚡

٢ - بإختزال أكسيد الحديد (III).

⁦

\boldsymbol{3\mathrm{Fe_2O_3} + \mathrm{CO_2} \xrightarrow[230-300^\circ\mathrm{C}]{\text{230-300^\circ C}}} 2\mathrm{Fe_3O_4} + \mathrm{CO_2}}

⁩

⚡

- خواصه : -

⚡

١ - مقناطيس قوى.

⚡

٢ - يتفاعل مع الأحماض المركزة الساخنة معطيا أملاح حديد (II) وحديد (III) مما

⚡

يدل على أنه أكسيد مركب.

⚡

٣ - يتأكسد إلى أكسيد الحديد (III) عند تسخينه في الهواء.

⁦

\boldsymbol{2\mathrm{Fe_3O_4} + \frac{1}{2}\mathrm{O_2} \xrightarrow[\text{(ن)]{}]{} 3\mathrm{Fe_2O_3}}

⁩

⚡

# التقييد

📊

السؤال الأول

📊

اختر الاجابة الصحيحة من بين الاجابات التالية :

📊

1- عند تفاعل الحديد مع الكبريت يعطى …………………………………………

⁦

Fe_{2} (SO_{4})_{3} - i ب - FeSO_{4} - د

⁩

⁦

Fe_{2} S_{3} - د - FeS

⁩

📊

2- يذوب الحديد في الأحماض المخففة وينتج …………………………………………

⁦

أ-أملاح حديد (II) ب- أكسيد حديد (II)

⁩

⁦

ج- أملاح حديد (III) د- أكسيد حديد (III)

⁩

📊

3- أكسيد الحديد الأسود أكسيد مختلط لذلك عند تفاعله مع الأحماض المركزة

📊

الساخنة يعطى …………………………………………

⁦

أ- أملاح حديد (II) ب- أملاح حديد (III)

⁩

⁦

ج- (أ، ب) معاً د- أكسيد حديد (III)

⁩

📊

4- عند اختزال أكسيد الحديد المغناطيسي عند درجة من 400-700°C ينتج …………………………………………

⁦

Fe - i ب- FeO - د

⁩

⁦

Fe_{2} O_{3} - د - FeSO_{4} - د

⁩

📊

5- يتفاعل FeO مع الأحماض المخففة منتجاً …………………………………………

⁦

أ- ملح الحديد (II) فقط ب- ملح الحديد (III) فقط

⁩

⁦

ج- ملح الحديد (II) وماء د- ملح الحديد (III) وماء

⁩

📊

6- عند تسخين كبريتات حديد (II) ينتج أكسيد حديد (III)، ثاني أكسيد الكبريت

📊

و …………………………………………

⁦

أ- الهيدروجين ب- الماء

⁩

⁦

ج- ثالث أكسيد الكبريت د- كبريتيد الهيدروجين

⁩

📊

7- نوع من السبائك تتحدد فيه العناصر المكونة للسبيكة اتحاداً كيميائياً هي …………………………………………

📊

١- السبائك البينية

📊

ب- السبائك الاستبدالية

📊

ج- سبائك المركبات البينفلزية

📊

د- (أ، ب) معا

📊

٨- سبيكة الحديد و الكروم من السبائك

📊

ب- الاستبدالية

📊

أ- البينية

📊

ج- المركبات البينفلزية

📊

د- (أ، ج) معا

📊

السوال الثاني:

📊

اختر من العمود (ب) التركيب الالكتروني لعناصر العمود (أ) ثم ما يناسبه من

📊

الاستخدامات من العمود (ج):

(أ) العنصر	(ب) التركيب الإلكتروني	(ج) الاستخدامات
١- يستخدم أحد مركباته كمادة مؤكسدة ومطهّرة	[Ar] 3d^{6} 4s^{1} – أ	(22Ti) يستخدم نظيره المُنع (60) في عمليات حفظ الأغذية
II- يستخدم في هدرجة الزيوت	[Ar] 3d^{7} 4s^{2} – ب	(24Cr) كروم

💡

فكر وناقش

لماذا Fe النقي غير صناعي؟

Fe النقي لين — ليس شديد الصلابة · قابل للطرق والسحب. الصناعة تعتمد على الصلب والسبائك (شوائب + عناصر أخرى).

🎮

استكشف — مختبر تفاعلات Fe

اختر درجة الحرارة ثم reagent. تبويب أكاسيد لطرق التحضير.

📖

خواص Fe — بطاقة فلز 🧲

🔩

Fe — ⁦

26

⁩

لين · قابل للطرق · مغناطيسي · انصهار ⁦

1538°

⁩C · كثافة ⁦

7.87

⁩ g/cm³

فلزpara+2/+3

⚫🔴⬛

الأكاسيد الثلاثة — trio

FeOأسود · لا ينوبFeC₂O₄ → FeO · H₂SO₄→FeSO₄

Fe₂O₃🔴 هيماتيت · دهاناتFe(OH)₃ → Fe₂O₃ · H₂SO₄→Fe₂(SO₄)₃

+2/+3

Fe₃O₄⬛ مغنتيت · 🧲 قويFe+O₂/بخار · H₂SO₄→FeSO₄+Fe₂(SO₄)₃

⚗️

حالات التأكسد — ملاحظات الوزارة

Fe لا يعطي تأكسداً أعلى من ⁦ $(+ 3)$ ⁩ بأهمية. ⁦ $(+ 2)$ ⁩ = فقد ⁦ $4 s$ ⁩ · ⁦ $(+ 3)$ ⁩ = ⁦ $3 d^{5}$ ⁩ نصف ممتلئ (استقرار).

خروج كل e⁻ من ⁦ $4 s$ ⁩ و⁦ $3 d$ ⁩ = ⁦ $8$ ⁩ e⁻ — لكن ⁦ $(+ 3)$ ⁩ أعلاه عملياً.

🔥

⁦

١

⁩ — تأثير الهواء · ⁦

٢

⁩ — بخار الماء

⁦

3 Fe_{(s)} + 2 O_{2}_{(g)} Δ F e_{3} O_{4}_{(s)} مغنتيت

⁩

⁦

3 Fe_{(s)} + 4 H_{2} O_{(g)} 500° C F e_{3} O_{4}_{(s)} + 4 H_{2}_{(g)}

⁩

🧪

⁦

٣

⁩ — مع اللا فلزات · ⁦

٤

⁩ — مع الأحماض

⁦

2 Fe + 3 C l_{2} Δ 2 FeC l_{3} Fe + S Δ FeS

⁩

⁦

Fe + 2 HCl مخفف FeC l_{2} + H_{2} ↑

⁩

⁦

Fe + H_{2} S O_{4} مخفف FeS O_{4} + H_{2} ↑

⁩

ملاحظة

لا FeCl₃ من HCl — H₂ يختزل Fe³⁺ → Fe²⁺.

H₂SO₄ مركز ساخن: FeSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

HNO₃ مركز → خمول ظاهري (طبقة أكسيد) — تُزال بالحك أو HCl مخفف.

⁦

3 Fe + 8 H_{2} S O_{4}_{(conc)} Δ FeS O_{4} + F e_{2} (S O_{4})_{3} + 4 S O_{2} + 8 H_{2} O

⁩

🗺️

تصور — أكاسيد Fe

flowchart LR
 Fe["Fe"] --> A["+ O₂ ساخن"]
 A --> M["Fe₃O₄ مغنتيت"]
 Fe --> B["+ H₂O بخار"]
 B --> M
 M --> R["Fe₂O₃ صدأ"]
 H["H₂/CO"] --> F["FeO +2"]
 R --> F

⚠️

أخطاء شائعة — تقييم الوزارة

❌

Fe₃O₄ حالة تأكسد واحدة

✅

أكسيد مختلط (+2) و(+3) — يعطي FeSO₄ + Fe₂(SO₄)₃

📐

عند تكوين الأيونات، يفقد الحديد إلكترونين من الغلاف الفرعي 4s، لكنه قد…

عند تكوين الأيونات، يفقد الحديد إلكترونين من الغلاف الفرعي 4s، لكنه قد يفقد أيضًا إلكترونًا ثالثًا من زوج الإلكترونات الموجود في مدار الغلاف الفرعي 3d، وهو ما تَنتج عنه حالة تأكسد + 3.

عند تكوين الأيونات، يفقد الحديد إلكترونين من الغلاف الفرعي 4s…

مثال ٢: تحديد التوزيع الإلكتروني لأيون حديد

🔥

مثال ٢: تحديد التوزيع الإلكتروني لأيون حديد

بالنظر إلى التوزيع الإلكتروني لفلز الحديد المُمثَّل في الشكل، ما التوزيع الإلكتروني لأيون F e 2 + ؟

مثال ٢: تحديد التوزيع الإلكتروني لأيون حديد

💡

إحدى مجموعات مركبات الحديد الأكثر إثارة للاهتمام هي الأكاسيد. يكوِّن…

إحدى مجموعات مركبات الحديد الأكثر إثارة للاهتمام هي الأكاسيد. يكوِّن الحديد ثلاثة أنواع مختلفة من الأكاسيد، لكلٍّ منها خواص فيزيائية وكيميائية مختلفة.

إحدى مجموعات مركبات الحديد الأكثر إثارة للاهتمام هي الأكاسيد…

يُوجَد أكسيد الحديد الثنائي في خام الفوستيت، لكن من الممكن تحضيره كيميائيًّا بتحلُّل أُكسالات الحديد في غياب الهواء:

إحدى مجموعات مركبات الحديد الأكثر إثارة للاهتمام هي الأكاسيد…

🔬

تجربة عملية — Fe + reagent

Fe ساخن 500°C + O₂ → Fe₃O₄ · + H₂O بخار → Fe₃O₄+H₂ · + HCl → FeCl₂+H₂ (لا FeCl₃). جرّب تحضير FeO/Fe₂O₃/Fe₃O₄.

1O₂ → Fe₃O₄

2H₂O 500°C → H₂

3HCl → FeCl₂ فقط

4FeO من oxalate · Fe₂O₃ أحمر

🃏

بطاقات مراجعة سريعة (12)

🏅

مسار إتقان الدرس

📝

اختبر فهمك

أسئلة تطبيقية

٠ / ٦

٠١

Fe+HCl مخفف:

٠٢

Fe+O₂ →

٠٣

FeO لون:

٠٤

انصهار Fe °C:

٠٥

HNO₃ conc:

٠٦

Fe₂O₃ يستخدم:

➡️

الوحدة التالية

🧪

التالي: التحليل الكيفي — ch02-l01

خواص الحديد وأكاسيده

أسئلة تطبيقية

انتهت المعاينة المجانية (5 / 5 دروس)

توليد المحتوى التفاعلي