Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Соединения железа (II) и железа (III) — КО и ОВ характеристики, способность к комплексообразованию. Комплексные соединения железа (II) и железа (III)




Соединения железа. Железо может проявлять в соединениях степени окисления +2, +3.

Соединения железа (II).

Оксид железа (II) — черный порошок, пирофорен (в мелкораздробленном состоянии способен самовоспламеняться). Ввиду того, что довольно трудно «поймать и зафиксировать» соединения железа в степени окисления +2, получить FeO не удается ни окислением железа, ни разложением соответствующего ему гидроксида Fe(OH)2. Получают оксид железа (II) разложением оксалата (соли щавелевой кислоты) или восстановлением оксида железа (III):

FeC2O4•2Н2О = FeO + СО2 + СО + 2Н2О

Fe2O3 + CO = 2FeO + CO2

Оксид железа (II) проявляет основные свойства, не взаимодействует с водой, но легко реагирует с кислотами:

FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O

Проявляет восстановительные свойства:

3FeO + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

Гидроксид железа (II) можно получить обменной реакцией между растворимой в воде солью железа (II) и щелочью: FeSO4+ 2NaOH = Fe(OH)2+ Na2SO4

Свежеприготовленный осадок имеет серовато-зеленоватую окраску, но быстро темнеет вследствие окисления (см. выше). Проявляет слабые амфотерные свойства с преобладанием основных

Fe(OH)2+2HBr = FeBr2 + 2H2O

Fe(OH)2+2NaOH(конц) = Na2[Fe(OH)4] тетрагидроксоферрат (II) натрия.

Соли железа (II) в водных растворах неустойчивы. В присутствии окислителей они медленно окисляются, образуя соли железа +3:

2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3

Кристаллогидрат сульфата железа(II) FeSO4·7H2O — железный купорос, наиболее распространенная соль железа (II). Это светло-зеленое кристаллическое вещество, растворимое в воде; на воздухе и в растворе постепенно окисляется. Эту соль называют солью Мора и применяют в аналитической химии.

Соединения железа (III).

Оксид железа(III) порошок красно-бурого цвета. В промышленности его получают хорошо знакомой Вам реакцией обжига пирита:

4FeS2 + 11О2 = 2Fe2O3 + 8SO2

Проявляет слабоамфотерные свойства. Хорошо растворяется в кислотах с образованием солей Fe3+: Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O

Гидроксид железа (III) получают добавлением щелочи к растворам солей железа (III). При этом образуется буро-коричневая желеобразная масса, которую принято называть гидроксидом железа (III) и обозначать формулой Fe(OH)3. Гидроксид железа (III) проявляет слабые амфотерные свойства. Растворяется в кислотах с образованием солей

Fe3+ 2Fe(OH)3+ 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O

Слабо взаимодействуя с растворами щелочей, образует комплексные гидроксоферриты сложного состава; при сплавлении со щелочами легко образует ферриты. Соли железа (III) в растворах подвергаются гидролизу, поэтому их растворы окрашены в бурый цвет.

Соли, образованные катионом Fe3+ и многозарядным анионом – остатком слабой кислоты в растворе полностью гидролизуются, образуя гидроксид:

Fe2(CO3)3 + 3Н2О = 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑

Соли железа (III) в растворах сравнительно устойчивы, но при взаимодействии с достаточно активными восстановителями проявляют себя, как окислители, переходя в соли железа (II):

2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2 + 2KCl

Комплексные соединения железа.

Обладая набором частично вакантных орбиталей, железо склонно к комплексообразованию. Наиболее типичное координационное число для ионов Fe2+ и Fe3+ равно 6. Даже в водных растворах обычных солей, например хлоридов, катион железа координационно связан с шестью молекулами воды в аквакомплекс

[Fe(H2O)6] 3+ .

Однако более распространены анионные комплексы железа. При нагревании хлоридов железа с концентрированными растворами цианида калия образуются гексацианоферраты калия с похожими формулами и названиями:

FeCl2 + 6KCN= K4[Fe(CN)6] + 2KCl гексацианоферрат(II) калия, желтая кровяная соль

FeCl3 + 6KCN = K3[Fe(CN)6] + 3KCI гексацианоферрат(III) калия, красная кровяная соль

Это растворимые в воде кристаллические вещества соответственно желтого и красно-оранжевого цвета, очень устойчивые на воздухе и в растворе. В аналитической химии применяются в качестве реагентов для обнаружения катионов Fe3+ и Fe2+ соответственно, с которыми они образуют нерастворимые вещества интенсивно-синего цвета.







Дата добавления: 2015-06-15; просмотров: 6036. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия