HTTP Status 400 – Bad Request
Type Exception Report
Message Invalid character found in the request target [/ru/?s=K3[Fe(CN)6]+++FeSO4+=+Fe3[Fe(CN)6]2+++K2SO4 ]. The valid characters are defined in RFC 7230 and RFC 3986
Description The server cannot or will not process the request due to something that is perceived to be a client error (e.g., malformed request syntax, invalid request message framing, or deceptive request routing).
Note The full stack trace of the root cause is available in the server logs.
Опыты по химии. Железо
Взаимодействие железа с концентрированными кислотами
Безводная серная и азотная кислоты пассивируют железо, не реагируют с ним. Однако концентрированные растворы этих кислот растворяют железо. Приготовим две колбы с кусочками железа. Концентрированная азотная кислота бурно реагирует с железом. Продукты реакции – нитрат железа (III) и бурый газ – диоксид азота (IV).
Концентрированная серная кислота тоже реагирует с железом. Выделяется сернистый газ.
2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
И в том, и в другом случае происходит окисление железа до степени окисления +III. Даже небольшие количества воды, содержащиеся в концентрированных кислотах, сильно влияют на их свойства. Концентрированные и безводные кислоты – не одно и то же.
Оборудование: колбы, пинцет.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с концентрированными кислотами. Опыт проводится под тягой, так как выделяются ядовитые оксиды азота и оксид серы.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Качественные реакции на железо (II)
Как определить в растворе ионы железа (II)? Возьмем для опытов сульфат железа (II).
- Качественная реакция на ион железа (II) – реакция с красной кровяной солью.
Добавим красную кровяную соль ‑ гексацианоферрат калия K3[Fe(CN)6]. (Для определения железа (III) используют желтую кровяную соль K4[Fe(CN)6]). В присутствии ионов железа (II) образуется темно-синий осадок. Это — турнбуллева синь ‑ комплексная соль железа KFe[Fe(CN)6]).
Появление турнбуллевой сини доказывает присутствие в растворе ионов железа (II).
2 К3[Fe(CN)6 ] +3 Fe SO4 = KFe[Fe(CN)6])↓ + 3K2SO4
Турнбуллева синь очень похожа по свойствам на берлинскую лазурь и тоже служила красителем. Названа по имени одного из основателей шотландской фирмы по производству красителей «Артур и Турнбуль».
- Качественная реакция на ион железа (II) – реакция со щелочью.
Реакция со щелочью – еще один способ обнаружения ионов железа (II). Гидроксид железа (II) Fe(OH)2 — серо-зеленого цвета, гидроксид железа (III) Fe(OH)3 — бурый. Добавим щелочь (NaOH) в колбу с солью железа — образуется серо-зеленый осадок. Значит, в растворе присутствуют ионы железа (II). Образовавшийся осадок – гидроксид железа (II) Fe(OH)2.
Оборудование: колбы.
Техника безопасности. Соблюдать правила обращения с растворами щелочей и растворами гексацианоферратов. Не допускать контакта растворов гексацианоферратов с концентрированными кислотами.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Качественные реакции на железо (III)
Ионы железа (III) в растворе можно определить с помощью качественных реакций. Проведем некоторые из них. Возьмем для опыта раствор хлорида железа (III).
- Качественная реакция на ион железа (III)– реакция со щелочью.
Если в растворе есть ионы железа (III), образуется гидроксид железа (III) Fe(OH)3. Основание нерастворимо в воде и бурого цвета. (Гидроксид железа (II) Fe(OH)2. – также нерастворим, но серо-зеленого цвета). Бурый осадок указывает на присутствие в исходном растворе ионов железа (III).
FeCl3 + 3 NaOH = Fe(OH)3 ↓+ 3 NaCl
- Качественная реакция на ион железа (III) – реакция с желтой кровяной солью.
Желтая кровяная соль – это гексацианоферрат калия K4[Fe(CN)6]. (Для определения железа (II) используют красную кровяную соль K3[Fe(CN)6]). К порции раствора хлорида железа прильем раствор желтой кровяной соли. Синий осадок берлинской лазури* показывает на присутствие в исходном растворе ионов трехвалентного железа.
3 К4[Fe(CN)6 ] +4 FeCl3 = KFe[Fe(CN)6])↓ + 12 KCl
- Качественная реакция на ион железа (III) – реакция с роданидом калия.
Вначале разбавляем испытуемый раствор – иначе не увидим ожидаемой окраски. В присутствии иона железа (III) при добавлении роданида калия образуется вещество красного цвета. Это ‑ роданид железа (III). Роданид от греческого «родеос» — красный.
FeCl3 + 3 КCNS = Fe(CNS)3 + 3 KCl
Берлинская лазурь была получена случайно в начале 18 века в Берлине красильных дел мастером Дисбахом. Дисбах купил у торговца необычный поташ (карбонат калия): раствор этого поташа при добавлении солей железа получался синим. При проверке поташа оказалось, что он был прокален с бычьей кровью. Краска оказалась подходящей для тканей: яркой, устойчивой и недорогой. Вскоре стал известен и рецепт получения краски: поташ сплавляли с высушенной кровью животных и железными опилками. Выщелачиванием такого сплава получали желтую кровяную соль. Сейчас берлинскую лазурь используют для получения печатной краски и подкрашивания полимеров.
Оборудование: колбы, пипетка.
Техника безопасности. Соблюдать правила обращения с растворами щелочей и растворами гексацианоферратов. Не допускать контакта растворов гексацианоферратов с концентрированными кислотами.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Получение гидроксида железа (II) и взаимодействие его с кислотами
Получим гидроксид железа (II) Fe(OH)2. Для этого воспользуемся реакцией растворимой соли железа (II) со щелочью: соединим сульфат железа (II) и гидроксид калия.
FeSO4 + 2KOH = Fe(OH)2↓ + K2SO4
Образуется серо-зеленый осадок гидроксида железа (II). Вспомним, что гидроксид железа (III) – бурый. По цвету получаемого осадка гидроксида различают соли железа (II) и железа (III). Как подействует кислота на серо-зеленый осадок гидроксида? Добавляем раствор соляной кислоты.
Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O
Осадок гидроксида растворяется. Образуется раствор хлорида железа (II).
Оборудование: колба, пипетка.
Техника безопасности. Соблюдать правила обращения с растворами кислот и щелочей. Избегать попадания кислот и щелочей на кожу и слизистые оболочки.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Получение гидроксида железа (III) и взаимодействие его с кислотами
Получим гидроксид железа (III) Fe(OH)3 взаимодействием растворов хлорида железа (III) FeCl3 и гидроксида калия KOH. Это обычный способ получения нерастворимых оснований – реакция обмена растворимой соли и щелочи.
FeCl3 + 3KOH = Fe(OH)3 ↓+ 3KCl
Выпадает бурый осадок. Это гидроксид железа (III). Как гидроксид реагирует с кислотами? Добавим раствор соляной кислоты.
Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O
Осадок гидроксида железа растворяется, образуется желтый раствор хлорида железа (III). Реакции обмена с кислотами могут превращать нерастворимые основания в растворимые соли.
Оборудование: колба, пипетка.
Техника безопасности.
Соблюдать правила обращения с растворами кислот и щелочей. Избегать попадания кислот и щелочей на кожу и слизистые оболочки.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Получение железа алюминотермией
Алюминий используется для получения некоторых металлов. Этот метод называется алюминотермией. Метод основан на том, что порошкообразный алюминий при воспламенении восстанавливает оксиды многих металлов. При этом образуется очень чистый, свободный от углерода металл. Получим железо способом алюминотермии. Смесь порошкообразного алюминия и оксидов железа называется термитом. Приготовим термит и подожжем его. При горении термита алюминий восстанавливает железо из его оксида.
Fe2O3 + 2 AI = AI2O3 + 2 Fe
После окончания реакции извлечем железо. Оно образуется на дне тигля в виде отдельных застывших капель. Металл притягивается к магниту.
Оборудование: тигель, ступка, металлическая чашка с песком, щипцы, пробирка, фильтровальная бумага, магнит.
Техника безопасности. Соблюдать правила пожарной безопасности и правила безопасности при работе с нагревательными приборами.
Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Роль кислорода в процессе коррозии железа
Коррозия – это разрушение металлов под действием кислорода и воды. Попробуем установить зависимость степени коррозии железа от степени аэрации – то есть от доступа кислорода к поверхности металла. Опустим в пробирки железные гвозди и добавим воды: в первую пробирку – до половины, во вторую и в третью – до верха. В третью пробирку нальем слой растительного масла. Сплошной слой масла блокирует поступление кислорода в толщу воды. Посмотрим, что произошло с гвоздями через некоторое время. Больше всего ржавчины оказалось на гвозде из первой пробирки, этот гвоздь соприкасался и с водой, и с воздухом. Доступ кислорода к поверхности металла был свободным. На гвозде из второй пробирки коррозии меньше, так как железо взаимодействовало только с небольшим количеством растворенного в воде кислорода. Гвоздь из третьей пробирки почти не поржавел. Кислород не мог пройти через слой растительного масла, а без кислорода коррозия не развивается.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Опыт не опасен.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Красная кровяная соль
| Калий железосинеродистый) | |
|---|---|
 | |
 |
наименование
красное синькали
Гексацианоферрат (III) калия (железосинеродистый калий, феррицианид калия, гексацианоферриат калия, Гмелина соль, красная кровяная соль) — комплексное соединение трёхвалентного железа K3[Fe(CN)6].
Содержание
- 1 История и происхождение названия
- 2 Свойства
- 3 Токсичность
- 4 Получение
- 5 Применение
- 6 Мнемонические правила
История и происхождение названия
В 1822 году немецким химиком Леопольдом Гмелином соединение было приготовлено путём окисления «жёлтой кровяной соли». Этот факт, а также красный цвет кристаллов, обусловили происхождение традиционного названия «красная кровяная соль».
Свойства
Тёмно-красные кристаллы с моноклинной решеткой. Водный раствор зеленовато-жёлтого цвета.
В этаноле нерастворим.
Гексацианоферрат(III) калия — очень сильный окислитель, особенно в щелочной среде. Окисляет H2S до S, HI до I2, PbO до PbO2, NH3 до N2 и солей аммония, W до WO4 2− :
На свету происходят следующие обратимые реакции:
С солями Fe 2+ образует темно-синий осадок турнбулевой сини. Уравнение реакции в ионной форме:
Ранее считалось, что при этом образуется гексацианоферрат(III) железа(II), то есть Fe II 3[Fe(CN)6]2, именно такую формулу предлагали для «турнбулевой сини». Теперь известно, что турнбулева синь и берлинская лазурь — одно и то же вещество, а в процессе реакции происходит переход электронов от ионов Fe 2+ к гексацианоферрат(III) — иону (валентная перестройка Fe 2+ + [Fe 3+ (CN)6] к Fe 3+ + [Fe 2+ (CN)6] происходит практически мгновенно, обратную реакцию можно осуществить в вакууме при 300 °C). Эта реакция является аналитической и используется для определения ионов Fe 2+ .Соли Fe 3+ при этом не мешают, так как дают только слабое зеленовато-коричневое окрашивание (гексацианоферрат(III) железа(III) Fe 3+ [Fe 3+ (CN)6] устойчив только в растворах).
С концентрированной серной кислотой реагирует, давая Fe(HSO4)2, KHSO4, NH4HSO4 и CO.
Реагирует с перекисью бария (эта реакция может использоваться для количественного определения BaO2):
В отличие от гексацианоферрата(II) калия, гексацианоферрат(III) калия ядовит.
При взаимодействии с кислотами выделяет весьма токсичный цианистый водород:
K3[Fe(CN)6] + 6HCl → 3KCl + FeCl3 + 6HCN↑
Интересно то, что из гексацианоферрата(III) калия можно получить гексацианоферрат(II) калия с помощью перекиси водорода в щелочной среде:
Однако в нейтральной среде эта реакция протекает в обратную сторону.
Токсичность
Это вещество может раздражать глаза и кожу, ядовит. В очень кислой среде может выделяться циановодород:
6HCl + K3[Fe(CN)6] → 6HCN + FeCl3 + 3KCl 
Получение
Получают гексацианоферрат(III) калия окислением гексацианоферрата(II) калия K4[Fe(CN)6] хлором в солянокислой среде, бромом или другими сильными окислителями, например, перманганатом калия.
Применение
Компонент тонирующих, отбеливающих, усиливающих, ослабляющих растворов в фотографии, электролит в хемотронных приборах, компонент электролитов в гальванопластике, реагент для обнаружения Fe 2+ (см. выше), Li + , Sn 2+ , а также в качестве сильного окислителя.
В почвоведении используют для качественного определения оглеения (солей двухвалентного железа). Химическая реакция описана выше.
Мнемонические правила
Для того, чтобы запомнить формулу красной кровяной соли K3[Fe(CN)6] и не перепутать её с формулой желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6], существует несколько мнемонических правил:
- В соли красной кровяной калий с тройкой за стеной. Дальше — феррум, шесть цианов: все готово без обманов.
- Число атомов калия соответствует числу букв в английских названиях солей: «gold» — 4 буквы, то есть 4 атома калия — желтая кровяная соль (калий железистосинеродистый) K4[Fe(CN)6]. «Red» — три буквы, то есть три атома калия — красная кровяная соль (калий железосинеродистый) — K3[Fe(CN)6].
[Fe(CN)6] 4–
аммония • бария • железа(II) • железа(III) • калия • кальция • кобальта • магния • марганца • меди(II) • натрия • никеля • олова • свинца • стронция • таллия • цинка • Железистосинеродистая кислота H4[Fe(CN)6]
[Fe(CN)6] 3–
железа(II) • железа(II,III) • калия • кальция • кобальта • меди(I) • натрия • неодима(III) • олова • свинца • Железосинеродистая кислота H3[Fe(CN)6]
http://www.yoursystemeducation.com/opyty-po-ximii-zhelezo/
http://chem.ru/krasnaja-krovjanaja-sol.html