Соединения трёхвалентного железа
I. Оксид железа (III)
Образуется при сжигании сульфидов железа, например, при обжиге пирита:
4FeS2 + 11O2 t˚C→ 2Fe2O3 + 8SO2
или при прокаливании солей железа:
2FeSO4 t˚C→ Fe2O3 + SO2 + SO3
Fe2O3 - оксид, в незначительной степени проявляющий амфотерные свойства
Fe2O3 + 6HCl t˚C→ 2FeCl3 + 3H2O
Fe2O3 + 6H+ t˚C→ 2Fe3+ + 3H2O
Fe2O3 + 2NaOH + 3H2O t˚C→ 2Na[Fe(OH)4], образуется соль – тетрагидроксоферрат (III) натрия
Fe2O3 + 2OH- + 3H2O t˚C→ 2[Fe(OH)4]-
При сплавлении с основными оксидами или карбонатами щелочных металлов образуются ферриты:
Fe2O3 + Na2O t˚C→ 2NaFeO2
Fe2O3 + Na2CO3 = 2NaFeO2 + CO2
II. Гидроксид железа (III)
Образуется при действии растворов щелочей на соли трёхвалентного железа: выпадает в виде красно–бурого осадка
Fe(NO3)3 + 3KOH = Fe(OH)3↓ + 3KNO3
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
Дополнительно:
Fe(OH)3 – более слабое основание, чем гидроксид железа (II).
Это объясняется тем, что у Fe2+ меньше заряд иона и больше его радиус, чем у Fe3+, а поэтому, Fe2+ слабее удерживает гидроксид-ионы, т.е. Fe(OH)2 более легко диссоциирует.
В связи с этим соли железа (II) гидролизуются незначительно, а соли железа (III) - очень сильно.
Гидролизом объясняется и цвет растворов солей Fe(III): несмотря на то, что ион Fe3+ почти бесцветен, содержащие его растворы окрашены в жёлто-бурый цвет, что объясняется присутствием гидроксоионов железа или молекул Fe(OH)3, которые образуются благодаря гидролизу:
Fe3+ + H2O ↔ [Fe(OH)]2+ + H+
|
|
|
[Fe(OH)]2+ + H2O ↔ [Fe(OH)2]+ + H+
[Fe(OH)2]+ + H2O ↔ Fe(OH)3 + H+
При нагревании окраска темнеет, а при прибавлении кислот становится более светлой вследствие подавления гидролиза.
Fe(OH)3 обладает слабо выраженной амфотерностью: он растворяется в разбавленных кислотах и в концентрированных растворах щелочей:
Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O
Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O
Fe(OH)3 + NaOH = Na[Fe(OH)4]
Fe(OH)3 + OH- = [Fe(OH)4]-
Дополнительный материал:
Соединения железа (III) - слабые окислители, реагируют с сильными восстановителями:
2Fe+3Cl3 + H2S-2 = S0 + 2Fe+2Cl2 + 2HCl
Качественные реакции на Fe3+
1)При действии гексацианоферрата (II) калия K4[Fe(CN)6] (жёлтой кровяной соли) на растворы солей трёхвалентного железа образуется синий осадок (берлинская лазурь):
FeCl3 + K4[Fe(CN)6] → 3KCl + KFe[Fe(CN)6]↓
2)При добавлении к раствору, содержащему ионы Fe3+ роданистого калия или аммония появляется интенсивная кроваво-красная окраска роданида железа(III):
FeCl3 + 3NH4CNS = 3NH4Cl + Fe(CNS)3
(при взаимодействии же с роданидами ионов Fe2+ раствор остаётся практически бесцветным).
Задание №1. Осуществите превращения:
FeCl2 → Fe(OH)2 → FeO → FeSO4
Fe → Fe(NO3)3 → Fe(OH)3 → Fe2O3→ NaFeO2
Задание №2. Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно получить: а) соли железа (II) и соли железа (III); б) гидроксид железа (II) и гидроксид железа (III); в) оксиды железа
|
|
|
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 39; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!