Из гидроксида железа получить оксид железа уравнение

Оксид железа (III)

Оксид железа (III)

Оксид железа (III) – это твердое, нерастворимое в воде вещество красно-коричневого цвета.

Способы получения

Оксид железа (III) можно получить различными методами :

1. Окисление оксида железа (II) кислородом.

2. Разложение гидроксида железа (III) при нагревании :

Химические свойства

Оксид железа (III) – амфотерный .

1. При взаимодействии оксида железа (III) с кислотными оксидами и кислотами образуются соли.

Например , оксид железа (III) взаимодействует с азотной кислотой:

2. Оксид железа (III) взаимодействует с щелочами и основными оксидами. Реакция протекает в расплаве, при этом образуется соответствующая соль (феррит) .

Например , оксид железа (III) взаимодействует с гидроксидом натрия:

3. Оксид железа (III) не взаимодействует с водой.

4. Оксид железа (III) окисляется сильными окислителями до соединений железа (VI).

Например , хлорат калия в щелочной среде окисляет оксид железа (III) до феррата:

Нитраты и нитриты в щелочной среде также окисляют оксид железа (III):

5. Оксид железа (III) проявляет окислительные свойства . Но есть интересный нюанс — при восстановлении оксида железа (III), как правило, образуется смесь продуктов: это может быть оксид железа (II), просто вещество железо, или железная окалина Fe₃O₄. Но в реакции мы записываем при этом только один продукт. А вот какой именно это будет продукт, зависит от условий реакции. Как правило, в экзаменах по химии нам даются указания на возможный продукт (цвет образовавшегося вещества или дальнейшие характерные реакции).

Например , оксид железа (III) реагирует с угарным газом при нагревании. При этом возможно восстановление как до простого железа, так и до оксида железа (II) или железной окалины:

При восстановлении оксида железа (III) водородом также возможно образование различных продуктов, например, простого железа:

Железом можно восстановить оксид железа только до оксида железа (II):

Оксид железа (III) реагирует с более активными металлами .

Например , с алюминием (алюмотермия):

Оксид железа (III) реагирует также с некоторыми другими сильными восстановителями.

Например , с гидридом натрия:

Fe₂O₃ + 3NaH → 3NaOH + 2Fe

6. Оксид железа (III) – твердый, нелетучий и амфотерный. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.

Например , из карбоната натрия:

Оксид железа и гидроксид железа: реакции, взаимодействие, примеры

Содержание:

Железо – элемент, расположенный в четвертом периоде в восьмой побочной подгруппе. В природе его нельзя обнаружить в чистом виде, поэтому железо добывают из горных пород. Оно входит в состав таких сплавов, как сталь и чугун. Железо, как правило, проявляет степени окисления +2 или +3.

Оксиды

Оксид железа (II) FeO

Оксид железа (II) – черное кристаллическое вещество, которое нерастворимо в воде и проявляет свойства основания. Оксид железа (II) взаимодействует с растворами, расплавами и другими соединениями.

Оксид получают путем следующей реакции:

Оксид железа (III) Fe₂O₃

Оксид железа (III) – красно-коричневый нерастворимый в воде порошок. Он может существовать в трех формах – α, β, γ. Оксид железа (III) не взаимодействует с растворами щелочей. Он обладает амфотерными свойствами и реагирует с рядом веществ.

1. С твердыми щелочами при нагревании

1. С карбонатами щелочных металлов при нагревании

Оксид железа (III) получают двумя путями:

Оксид железа (III) содержится в буром железняке, из которого изготавливают чугун.

Гидроксиды

Гидроксид железа (II) Fe(OH)₂

Гидроксид железа (II) – белый порошок, который на воздухе приобретает зеленый оттенок. Он не растворим в воде и являются основаниями. Гидроксид железа (2) реагирует с растворами и рядом других соединений.

1. С кислородом в присутствии влаги

1. С концентрированными щелочами при высоких температурах

1. Разложение при нагревании

Гидроксид железа (II) получают путем следующего взаимодействия:

FeCl₂ + 2 NaOH ⟶ Fe(OH)₂ +2 NaCl

Гидроксид железа (III) Fe(OH)₃

Гидроксид железа (III) – бурое рыхлое вещество. Он обладает амфотерными свойствами. Гидроксид железа (III) реагирует с различными соединениями.

1. С разбавленными кислотами

1. Разлагается при нагревании

1. С концентрированными растворами щелочей при нагревании

Гидроксид железа (III) получают при взаимодействии солей и щелочей.

FeCl₃ + 3 NaOH = Fe(OH)₃ + 3 NaCl

Общие характеристики оксидов и гидроксидов железа

Оксид и гидроксид железа (2) взаимодействуют с растворами кислот, но не реагируют со щелочами. Т. е. они обладают основными свойствами. Оксиду и гидроксиду железа (III) характерны слабые амфотерные свойства.

Соединения двухвалентного железа – восстановители, т. е. в реакциях они отдают электроны элементам. Они просто окисляются на воздухе. Соединения трехвалентного железа – окислители. Они длительное время могут находиться в растворе.

Оксид железа FeO(II)

Физические свойства FeO(II):

• кристаллы черного цвета;
• плотность 5,7 г/см 3 ;
• нерастворим в воде.

Химические свойства FeO(II):

• это основной оксид;
• легко вступает в реакции с кислотами, образуя соли железа:
  FeO+H₂SO₄ = FeSO₄+H₂O;
  FeO+2HCl = FeCl₂+H₂O
• легко окисляется кислородом воздуха:
  4FeO+O₂ = 2Fe₂O₃
• FeO(II) получают восстановлением FeO(III) при высоких температурах:
  Fe₂O₃+H₂ = 2Fe+H₂O;
  Fe₂O₃+CO = 2FeO+CO₂↑

Гидроксид железа Fe(OH)₂(II)

Физические свойства Fe(OH)₂:

• белый порошок;
• на воздухе частично окисляется, приобретая зеленый оттенок;
• не растворяется в воде.

Химические свойства Fe(OH)₂:

• Fe(OH)₂ проявляет основные свойства;
• в присутствии влаги окисляется, образуя гидроксид железа (III), приобретая при этом бурый цвет:
  4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O = 4Fe(OH)₃
• легко реагирует с кислотами:
  Fe(OH)₂+2HCl = FeCl₂+2H₂O
  Fe(OH)₂+H₂SO₄ = FeSO₄+2H₂O
• в концентрированных растворах щелочей образует ферраты (комплексные соли железа) при кипячении:
  Fe(OH)₂+2NaOH = Na₂[Fe(OH)₄]
• разлагается при нагревании:
  Fe(OH)₂ = FeO+H₂O

Получают Fe(OH)₂ из солей железа (II) при их взаимодействии с щелочами:
FeCl₂+2NaOH = Fe(OH)₂+2NaCl
FeSO₄+2NaOH = Fe(OH)₂+Na₂SO₄

Поскольку, Fe +2 легко окисляется до Fe +3 , все соединения железа(II) являются восстановителями. Также восстановительными свойствами обладают и соли железа (II).

Качественная реакция на катион железа (II):

• для обнаружения Fe +2 используют красную кровяную соль (гексацианоферрат калия):
  3FeSO₄+2K₃[Fe(CN)₆] = Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓+3K₂SO₄
• о присутствии катионов железа судят по образовавшемуся осадку темно-синего цвета (турнбулева синь):
  3Fe 2+ +2[Fe(CN)₆] 3- = Fe3[Fe(CN)₆]₂↓

Оксид железа Fe₂O₃(III)

• порошок бурого цвета;
• может существовать в трех модификациях: α, β, γ
• нерастворим в воде.

Fe₂O₃ содержится в буром и красном железняке, являющихся исходным сырьем в производстве чугуна.

Гидроксид железа Fe(OH)₃(III)

Физические свойства Fe(OH)₃:

• вещество рыхлой консистенции красно-коричневого цвета.

Химические свойства Fe(OH)₃:

• Fe(OH)₃ является слабым основанием;
• Fe(OH)₃ проявляет амфотерные свойства с преобладанием оснОвных;
• реагирует с разбавленными кислотами с образованием солей:
  Fe(OH)₃+3HCl = FeCl₃+3H₂O
• реагирует с концентрированными растворами щелочей при длительном нагревании с образованием устойчивых гидроксокомплексов:
  Fe(OH)₃+3NaOH = Na₃[Fe(OH)₆]
• при нагревании разлагается с образованием оксида железа (III):
  2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃+3H₂O
• Fe(OH)₃ получают из солей железа (III) при их взаимодействии с щелочами:
  Fe(OH)₃+3NaOH = Fe(OH)₃↓+3NaCl

Поскольку, под действием восстановителей Fe +3 превращается в Fe +2 , все соединения железа со степенью окисления +3 являются окислителями:
2Fe +3 Cl₃+2KI -1 = 2Fe +2 Cl₂+2KCl+I₂ 0

Качественные реакции на катион железа (III):

• катионы Fe +3 обнаруживаются действием желтой кровяной соли (гексацианоферрат калия) — реакция идет с выпадением берлинской лазури (осадка темно-синего цвета):
  4Fe +3 Cl₃+3K₄[Fe(CN)₆] -4 = Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓+12KCl
• катионы Fe +3 обнаруживаются роданидом аммония (в результате реакции образуется роданид железа красного цвета):
  Fe +3 Cl₃+3NH₄CNS — ↔ Fe(CNS)₃+3NH₄Cl

Соли железа

• Соли, в которых железо имеет степень окисления +2 (FeCl₂, FeSO₄), обладают восстановительными свойствами:
  • сульфат железа FeSO₄ применяют в качестве фунгицидов, консерванта древесины, как компонент электролитов;
  • хлорид железа FeCl₂ применяют для получения хлорида железа (III), в качестве катализатора в органическом синтезе.
• Соли, в которых железо имеет степень окисления +3 (FeCl₃, Fe₂(SO₄)₃), являются слабыми окислителями:
  • сульфат железа Fe₂(SO₄)₃ применяют для очистки воды, для получения квасцов, как компонент электролитов;
  • хлорид железа FeCl₃ применяют в качестве коагулятора при очистке воды, катализатора в органическом синтезе, протравы при крашении текстиля.

Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:

Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе