Гидроксид железа 2 цвет осадка в растворе. Шпаргалка по неорганической химии. Вывод: Выпадает синий осадок

1. Кислород окисляет железо, при этом происходит образование железной окалины - смешанного оксида

Хлор является сильным окислителем, поэтому окисляет железо до более высокой степени окисления (+3), при этом образуется хлорид желез (III). 2. Кислород и хлор- окислители, железо - восстановитель.


Взаимодействие железа с концентрированными кислотами 1. Азотная и концентрированная серная кислоты относятся к ки-слотам-окислителям, т.е. они проявляют сильные окислительные свойств за счет кислотного остатка. Выделяющийся при восстановлении азотной кислоты оксид азота(II) легко окисляется кислородом воздух до оксида азота (IV).


Примечание: с концентрированной азотной кислотой и концентри-рованной серной на холоду железо не реагирует (пассивируется).

Получение гидроксида железа (II) и взаимодействия его с кислотами

а) Действия : К свежеприготовленному раствору сульфата железа (II) добавляем раствор гидроксида натрия. Наблюдения : Образуется осадок зеленоватого цвета. Уравнения реакции:


Выводы: Гидроксиды железа (II) и (III) можно получить в резуль-тате реакции обмена между растворимыми солями желез (II) и (III) раствором щелочи, т.к. в этом случае происходит связывание ионов:

б) Действия : К осадку добавляем раствор соляной кислоты. Наблюдения : Осадок растворяется. Уравнения реакции:


Выводы: Т.к.

имеет основной характер, поэтому он реагирует с кислотами.

Получение солей гидроксида железа (III) и взаимодействия его с кислотами с образованием соответствующих солей

а) Действия : К р-ру хлорида железа (III) добавляем р-р щелочи. Наблюдения : Выпадает осадок бурого цвета. Уравнения реакции:


Выводы: Ионы

можно определить с помощью реакции между их солями и щелочью, т.к. в этом случае образуются осадки:

- зеленый;

- бурый. б) Действия : К осадку добавляем серную кислоту. Наблюдения : Осадок растворяется. Уравнения реакции:

Так как Fe2+ легко окисляются до Fe+3:

Fe+2 – 1e = Fe+3

Так, свежеполученный зеленоватый осадок Fe(OH)2 на воздухе очень быстро изменяет окраску – буреет. Изменение окраски объясняется окислением Fe(OH)2 в Fe(OH)3 кислородом воздуха:

4Fe+2(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe+3(OH)3.

Восстановительные свойства проявляют и соли двухвалентного железа, особенно при действии окислителей в кислотной среде. Например, сульфат железа (II) восстанавливает перманганат калия в сернокислотной среде до сульфата марганца (II):

10Fe+2SO4 + 2KMn+7O4 + 8H2SO4 = 5Fe+32(SO4)3 + 2Mn+2SO4 + K2SO4 + 8H2O.

Качественная реакция на катион железа (II).

Реактивом для определения катиона железа Fe2+ является гексациано (III) феррат калия (красная кровяная соль) K3:

3FeSO4 + 2K3 = Fe32¯ + 3K2SO4.

При взаимодействии ионов 3- с катионами железа Fe2+ образуется темно-синий осадок – турнбулева синь:

3Fe2+ +23- = Fe32¯

Соединения железа (III)

Оксид железа (III) Fe2O3 – порошок бурого цвета, не растворяется в воде. Оксид железа (III) получают:

А) разложением гидроксида железа (III):

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

Б) окислением пирита (FeS2):

4Fe+2S2-1 + 11O20 = 2Fe2+3O3 + 8S+4O2-2.

Fe+2 – 1e ® Fe+3

2S-1 – 10e ® 2S+4

O20 + 4e ® 2O-2 11e

Оксид железа (III) проявляет амфотерные свойства:

А) взаимодействует с твердыми щелочами NaOH и KOH и с карбонатами натрия и калия при высокой температуре:

Fe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2O,

Fe2O3 + 2OH- = 2FeO2- + H2O,

Fe2O3 + Na2CO3 = 2NaFeO2 + CO2.

Феррит натрия

Гидроксид железа (III) получают из солей железа (III) при взаимодействии их со щелочами:

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3¯ + 3NaCl,

Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3¯.

Гидроксид железа (III) является более слабым основанием, чем Fe(OH)2, и проявляет амфотерные свойства (с преобладанием основных). При взаимодействии с разбавленными кислотами Fe(OH)3 легко образует соответствующие соли:

Fe(OH)3 + 3HCl « FeCl3 + H2O

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 « Fe2(SO4)3 + 6H2O

Fe(OH)3 + 3H+ « Fe3+ + 3H2O

Реакции с концентрированными растворами щелочей протекают лишь при длительном нагревании. При этом получаются устойчивые гидрокомплексы с координационным числом 4 или 6:

Fe(OH)3 + NaOH = Na,

Fe(OH)3 + OH- = -,

Fe(OH)3 + 3NaOH = Na3,

Fe(OH)3 + 3OH- = 3-.

Соединения со степенью окисления железа +3 проявляют окислительные свойства, так как под действием восстановителей Fe+3 превращается в Fe+2:

Fe+3 + 1e = Fe+2.

Так, например, хлорид железа (III) окисляет йодид калия до свободного йода:

2Fe+3Cl3 + 2KI = 2Fe+2Cl2 + 2KCl + I20

Качественные реакции на катион железа (III)

А) Реактивом для обнаружения катиона Fe3+ является гексациано (II) феррат калия (желтая кровяная соль) K2.

При взаимодействии ионов 4- с ионами Fe3+ образуется темно-синий осадок – берлинская лазурь :

4FeCl3 + 3K4 « Fe43¯ +12KCl,

4Fe3+ + 34- = Fe43¯.

Б) Катионы Fe3+ легко обнаруживаются с помощью роданида аммония (NH4CNS). В результате взаимодействия ионов CNS-1 с катионами железа (III) Fe3+ образуется малодиссоциирующий роданид железа (III) кроваво-красного цвета:

FeCl3 + 3NH4CNS « Fe(CNS)3 + 3NH4Cl,

Fe3+ + 3CNS1- « Fe(CNS)3.

Применение и биологическая роль железа и его соединений.

Важнейшие сплавы железа – чугуны и стали – являются основными конструкционными материалами практически во всех отраслях современного производства.

Хлорид железа (III) FeCl3 применяется для очистки воды. В органическом синтезе FeCl3 применяется как катализатор. Нитрат железа Fe(NO3)3 · 9H2O используют при окраске тканей.

Железо является одним из важнейших микроэлементов в организме человека и животных (в организме взрослого человека содержится в виде соединений около 4 г Fe). Оно входит в состав гемоглобина, миоглобина, различных ферментов и других сложных железобелковых комплексов, которые находятся в печени и селезенке. Железо стимулирует функцию кроветворных органов.

Список использованной литературы:

1. «Химия. Пособие репетитор». Ростов-на-Дону. «Феникс». 1997 год.

2. «Справочник для поступающих в вузы». Москва. «Высшая школа», 1995 год.

3. Э.Т. Оганесян. «Руководство по химии поступающим в вузы». Москва. 1994 год.

Свойства d -элементов (2 часть).

Теоретическая часть

Железо, кобальт, никель составляют «семейство» железа.

Проявляют степень окисления главным образом +2 и +3. Степень окисления +3 более характерна железа, +2 для кобальта и никеля.

Родственные черты этих металлов проявляются в свойственной им ферромагнитности, каталитической активности, способности к образованию окрашенных ионов, комплексообразовании. Однако при схожести свойств, железо по своим магнитным свойствам ярко выделяется в триаде. Восстановительная активность железа значительно больше, чем кобальта и никеля (смотри электродные потенциалы). Все эти металлы со щелочами не взаимодействуют. При растворении в неокисляющих кислотах образуют ионы Fe 2+ , Co 2+ , Ni 2+

В разбавленной азотной кислоте (сильном окислителе) образуются ионы Fe 3+ , Co 3+ , Ni 3+

Сильная окислительная среда: H 2 SO 4 (конц.), HNO 3 (конц.) пассивирует железо и оно начинает реагировать лишь при нагревании:

В азотной кислоте, содержащей соли NaNO 2 и NaNO 3 , железо пассивируется с образованием пленки оксида высшей степени окисления FeO 3

В ряду гидроксидов: Fe(OH) 2 - Co(OH) 2 - Ni(OH) 2

Восстановительная способность падает

Гидроксид железа (II) легко окисляется кислородом воздуха:

Окисление ионов Co 2+ происходит труднее и протекает медленно:

Более интенсивно идет процесс при добавлении в раствор пероксида водорода:

Самопроизвольного окисления Ni(OH) 2 кислородом воздуха не происходит, H 2 O 2 является также не достаточно сильным окислителем и процесс окисления Ni(OH) 2 становится возможным лишь при использовании более сильного окислителя, например бромной воды:

Гидроксиды Fe (III), Co (II), Co (III), Ni (II), Ni (III) носят в обычных условиях основной характер. При растворении в кислотах Co(OH) 3 и Ni(OH) 3 проявляют сильные окислительные свойства и восстанавливаются до катионов Co 2+ и Ni 2+ .

Гидроксид железа (III) при кипячении с концентрированным раствором щелочи образует ферриты - соли железистой кислоты.

Таким образом гидроксид Fe(OH) 3 , проявляет амфотерные свойства.

Гидроксиды Fe (II), Fe (III), Co (II), Co (III), Ni (II) нерастворимы

Гидроксиды Fe (II), Fe (III), Co (II), Co (III), Ni (II) являются слабыми основаниями, поэтому их соли в водных растворах гидролизуются.

Эти процессы идут без нагревания.

Однако гидролиз солей не идет до конца вследствие накопления в растворе H + . При сильном разбавлении и нагревании гидролиз идет дальше:

При кипячении раствора FeCl 3 процесс гидролиза можно провести необратимо:

При подкислении растворов солей соответствующими кислотами степень их гидролиза уменьшается, так как равновесие сдвигается в сторону исходных веществ.

При сильном разбавлении степень гидролиза увеличивается. При добавлении растворимых карбонатов - происходит необратимой гидролиз, так как продукты реакции уходят из сферы взаимодействия.

Соли Fe (II) на воздухе постепенно переходят в соли Fe (III).

В комплексных соединениях Fe, Co, Ni являются центральными ионами комплексообразователями с координационными числами 4 или 6.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Опыт № 3 Получение и свойства гидроксида железа (II).

К раствору соли железа (II) подливаем раствор щелочи NaOH до образования осадка, затем осадок разделить на три части:

а) в первую пробирку добавляем избыток щелочи;

б) во вторую - кислоту;

в) осадок из третьей пробирки отфильтровать и дать ему постоять на воздухе.

В присутствии влаги и кислорода воздуха гидроксид железа (II) переходит в гидроксид железа (III).

Опыт № 4 Характерная реакция на ион Fe 2+ .

Наливаем в пробирку немного соли железа (II) и добавляем небольшое количество раствора красной кровяной соли K 3 . Эта реакция применяется для открытия ионов железа (II).

Вывод: Красная кровяная соль K 3 является реактивом на ион железа (II).

Опыт № 5 Получение и гидролиз карбоната железа (II).

К раствору соли железа (II) добавляем раствор карбоната натрия. Образовавшаяся белая углекислая соль железа (II) мгновенно подвергается гидролизу с образованием гидроксида железа (II).

Вывод: соль, образованная слабой кислотой гидролизуется до конца, т.к. H 2 CO 3 распадается на H 2 O и CO 2 и  H 2 CO 3 полностью удаляется из сферы реакции.

Опыт № 6 Получение гидроксида железа (III)

Наливаем в пробирку немного соли железа (II). Добавляем раствор щелочи NaOH до появления осадка.

Добавляем щелочь. Реакция не идет.

Добавляем кислоту -

Опыт № 8 Характерные реакции на ион Fe 3+

А) К раствору соли железа (III) добавляем несколько капель желтой кровяной соли. Получается синий осадок берлинской лазури.

Б) К раствору соли железа (III) добавляем несколько капель роданида аммония NH 4 CNS.

Вывод: Выпадает синий осадок.

Вывод: Образовывается красный раствор

Опыт № 12 Исследование прочности цианистых и роданистых комплексов

К раствору красной кровяной соли добавляем концентрированный раствор роданида аммония.

Реакция не идет

Вывод: красной окраски Fe 3+ не наблюдается.

Опыт № 13 Получение гидроксида кобальта (II) и изучение его свойств

К раствору соли кобальта (II) добавляем немного раствора едкого натра. Образуется плохо растворимая основная соль кобальта. Основная соль переходит в розовый гидроксид кобальта (II). Полученный осадок разделяем на три части: а) в первую пробирку добавляем кислоту; б) во вторую - избыток щелочи; в) в третьей пробирке наблюдаем постепенное побурение, осадка вследствие окисления Co(OH) 2 в Co(OH) 3 кислородом воздуха. Процесс побурения осадка на воздухе происходит достаточно долго (в течение 10 минут). Отделим часть осадка Co(OH) 2 и подействуем на него раствором перекиси водорода.

Вывод: осадок переходит в розовый гидроксид Со(II)

б)
Р.Н.И.

Вывод: При добавлении перекиси водорода скорость перехода к Co(OH) 3 увеличивается.

Опыт № 14 Получение аммиаката кобальта (II)

К раствору соли кобальта (II) добавляем сначала немного раствора аммиака, а затем избыток его.

Вывод: Наблюдается светло-синий коллоидный раствор.

Опыт № 18 Получение аммиаката никеля

К раствору соли никеля (II) добавим несколько капель раствора аммиака, а затем его избыток.

светло-зеленый раствор

Опыт № 19 Характерная реакция на ион

К полученному в опыте 18 раствору комплексной соли никеля добавим спиртовой раствор диметилглиоксима, образуется розово-красный осадок никельдиметилглиоксимата по следующему уравнению реакции:

розово-красный осадок.

Вывод: реакция используется для колич. определения Ni 2+ в растворе, полученном при растворении его сплавов.

Контрольные вопросы

Гидроксид Fe (III) получается потому, что Fe 2 (CO 3) 3 в дальнейшем гидролизуется.

Происходит необратимый процесс.

существовать совместно не могут.

д)

могут существовать совместно, т.к. H 2 O 2 не достаточно сильный окислитель для Ni(OH) 2 .

Существовать совместно не могут.

Нахождение в природе

Гидроксид железа(II) встречается в природе в виде минерала амакинита . Данный минерал содержит примеси магния и марганца (эмпирическая формула Fe 0,7 Mg 0,2 Mn 0,1 (OH) 2). Цвет минерала жёлто-зелёный или светло-зелёный, твёрдость по Моосу 3,5-4, плотность 2,925-2,98 г/см³.

Физические свойства

Чистый гидроксид железа(II) - кристаллическое вещество белого цвета. Иногда имеет зеленоватый оттенок из-за примесей солей железа. Со временем на воздухе темнеет вследствие окисления . Нерастворим в воде (растворимость 5,8·10 −6 моль/л). При нагревании разлагается. Имеет тригональную сингонию кристаллической решётки .

Химические свойства

Гидроксид железа(II) вступает в следующие реакции.

$\backslash mathsf\{Fe(OH)\_2\backslash \; +\backslash \; 2HCl\backslash \; \backslash longrightarrow\backslash \; FeCl\_2\backslash \; +\backslash \; 2H\_2O\}$

В более жёстких условиях проявляет кислотные свойства, например с концентрированным (более 50 %) гидроксидом натрия при кипении в атмосфере азота образует осадок тетрагидроксоферрата(II) натрия :

$\backslash mathsf\{Fe(OH)\_2\backslash \; +\backslash \; 2NaOH\backslash \; \backslash longrightarrow\backslash \; Na\_2\; \backslash downarrow\}$ $\backslash mathsf\{Fe(OH)\_2\backslash \; +\backslash \; 2NH\_4Cl\backslash \; \backslash longrightarrow\backslash \; FeCl\_2\backslash \; +\backslash \; 2NH\_3\; \backslash uparrow\backslash \; +\backslash \; 2H\_2O\}$

При нагревании разлагается с образованием оксида железа(II) :

$\backslash mathsf\{Fe(OH)\_2\backslash \; \backslash xrightarrow\{150-200\backslash \; ^\backslash circ\; C\}\backslash \; FeO\backslash \; +\backslash \; H\_2O\}$ В этой реакции в качестве примесей образуются металлическое железо и оксид дижелеза(III)-железа(II) (Fe 3 O 4).

Напишите отзыв о статье "Гидроксид железа(II)"

Примечания

Отрывок, характеризующий Гидроксид железа(II)

Княжна Марья не была в Москве и вне опасности, как думал князь Андрей.
После возвращения Алпатыча из Смоленска старый князь как бы вдруг опомнился от сна. Он велел собрать из деревень ополченцев, вооружить их и написал главнокомандующему письмо, в котором извещал его о принятом им намерении оставаться в Лысых Горах до последней крайности, защищаться, предоставляя на его усмотрение принять или не принять меры для защиты Лысых Гор, в которых будет взят в плен или убит один из старейших русских генералов, и объявил домашним, что он остается в Лысых Горах.
Но, оставаясь сам в Лысых Горах, князь распорядился об отправке княжны и Десаля с маленьким князем в Богучарово и оттуда в Москву. Княжна Марья, испуганная лихорадочной, бессонной деятельностью отца, заменившей его прежнюю опущенность, не могла решиться оставить его одного и в первый раз в жизни позволила себе не повиноваться ему. Она отказалась ехать, и на нее обрушилась страшная гроза гнева князя. Он напомнил ей все, в чем он был несправедлив против нее. Стараясь обвинить ее, он сказал ей, что она измучила его, что она поссорила его с сыном, имела против него гадкие подозрения, что она задачей своей жизни поставила отравлять его жизнь, и выгнал ее из своего кабинета, сказав ей, что, ежели она не уедет, ему все равно. Он сказал, что знать не хочет о ее существовании, но вперед предупреждает ее, чтобы она не смела попадаться ему на глаза. То, что он, вопреки опасений княжны Марьи, не велел насильно увезти ее, а только не приказал ей показываться на глаза, обрадовало княжну Марью. Она знала, что это доказывало то, что в самой тайне души своей он был рад, что она оставалась дома и не уехала.
На другой день после отъезда Николушки старый князь утром оделся в полный мундир и собрался ехать главнокомандующему. Коляска уже была подана. Княжна Марья видела, как он, в мундире и всех орденах, вышел из дома и пошел в сад сделать смотр вооруженным мужикам и дворовым. Княжна Марья свдела у окна, прислушивалась к его голосу, раздававшемуся из сада. Вдруг из аллеи выбежало несколько людей с испуганными лицами.
Княжна Марья выбежала на крыльцо, на цветочную дорожку и в аллею. Навстречу ей подвигалась большая толпа ополченцев и дворовых, и в середине этой толпы несколько людей под руки волокли маленького старичка в мундире и орденах. Княжна Марья подбежала к нему и, в игре мелкими кругами падавшего света, сквозь тень липовой аллеи, не могла дать себе отчета в том, какая перемена произошла в его лице. Одно, что она увидала, было то, что прежнее строгое и решительное выражение его лица заменилось выражением робости и покорности. Увидав дочь, он зашевелил бессильными губами и захрипел. Нельзя было понять, чего он хотел. Его подняли на руки, отнесли в кабинет и положили на тот диван, которого он так боялся последнее время.
Привезенный доктор в ту же ночь пустил кровь и объявил, что у князя удар правой стороны.
В Лысых Горах оставаться становилось более и более опасным, и на другой день после удара князя, повезли в Богучарово. Доктор поехал с ними.
Когда они приехали в Богучарово, Десаль с маленьким князем уже уехали в Москву.
Все в том же положении, не хуже и не лучше, разбитый параличом, старый князь три недели лежал в Богучарове в новом, построенном князем Андреем, доме. Старый князь был в беспамятстве; он лежал, как изуродованный труп. Он не переставая бормотал что то, дергаясь бровями и губами, и нельзя было знать, понимал он или нет то, что его окружало. Одно можно было знать наверное – это то, что он страдал и, чувствовал потребность еще выразить что то. Но что это было, никто не мог понять; был ли это какой нибудь каприз больного и полусумасшедшего, относилось ли это до общего хода дел, или относилось это до семейных обстоятельств?
Доктор говорил, что выражаемое им беспокойство ничего не значило, что оно имело физические причины; но княжна Марья думала (и то, что ее присутствие всегда усиливало его беспокойство, подтверждало ее предположение), думала, что он что то хотел сказать ей. Он, очевидно, страдал и физически и нравственно.
Надежды на исцеление не было. Везти его было нельзя. И что бы было, ежели бы он умер дорогой? «Не лучше ли бы было конец, совсем конец! – иногда думала княжна Марья. Она день и ночь, почти без сна, следила за ним, и, страшно сказать, она часто следила за ним не с надеждой найти призкаки облегчения, но следила, часто желая найти признаки приближения к концу.
Как ни странно было княжне сознавать в себе это чувство, но оно было в ней. И что было еще ужаснее для княжны Марьи, это было то, что со времени болезни ее отца (даже едва ли не раньше, не тогда ли уж, когда она, ожидая чего то, осталась с ним) в ней проснулись все заснувшие в ней, забытые личные желания и надежды. То, что годами не приходило ей в голову – мысли о свободной жизни без вечного страха отца, даже мысли о возможности любви и семейного счастия, как искушения дьявола, беспрестанно носились в ее воображении. Как ни отстраняла она от себя, беспрестанно ей приходили в голову вопросы о том, как она теперь, после того, устроит свою жизнь. Это были искушения дьявола, и княжна Марья знала это. Она знала, что единственное орудие против него была молитва, и она пыталась молиться. Она становилась в положение молитвы, смотрела на образа, читала слова молитвы, но не могла молиться. Она чувствовала, что теперь ее охватил другой мир – житейской, трудной и свободной деятельности, совершенно противоположный тому нравственному миру, в который она была заключена прежде и в котором лучшее утешение была молитва. Она не могла молиться и не могла плакать, и житейская забота охватила ее.
Оставаться в Вогучарове становилось опасным. Со всех сторон слышно было о приближающихся французах, и в одной деревне, в пятнадцати верстах от Богучарова, была разграблена усадьба французскими мародерами.
Доктор настаивал на том, что надо везти князя дальше; предводитель прислал чиновника к княжне Марье, уговаривая ее уезжать как можно скорее. Исправник, приехав в Богучарово, настаивал на том же, говоря, что в сорока верстах французы, что по деревням ходят французские прокламации и что ежели княжна не уедет с отцом до пятнадцатого, то он ни за что не отвечает.
Княжна пятнадцатого решилась ехать. Заботы приготовлений, отдача приказаний, за которыми все обращались к ней, целый день занимали ее. Ночь с четырнадцатого на пятнадцатое она провела, как обыкновенно, не раздеваясь, в соседней от той комнаты, в которой лежал князь. Несколько раз, просыпаясь, она слышала его кряхтенье, бормотанье, скрип кровати и шаги Тихона и доктора, ворочавших его. Несколько раз она прислушивалась у двери, и ей казалось, что он нынче бормотал громче обыкновенного и чаще ворочался. Она не могла спать и несколько раз подходила к двери, прислушиваясь, желая войти и не решаясь этого сделать. Хотя он и не говорил, но княжна Марья видела, знала, как неприятно было ему всякое выражение страха за него. Она замечала, как недовольно он отвертывался от ее взгляда, иногда невольно и упорно на него устремленного. Она знала, что ее приход ночью, в необычное время, раздражит его.