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 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
Acetyl
Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.
Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.
H + | Li + | K + | Na + | NH4 + | Ba 2+ | Ca 2+ | Mg 2+ | Sr 2+ | Al 3+ | Cr 3+ | Fe 2+ | Fe 3+ | Ni 2+ | Co 2+ | Mn 2+ | Zn 2+ | Ag + | Hg 2+ | Pb 2+ | Sn 2+ | Cu 2+ | |
OH — | Р | Р | Р | Р | Р | М | Н | М | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | — | — | Н | Н | Н | |
F — | Р | М | Р | Р | Р | М | Н | Н | М | М | Н | Н | Н | Р | Р | Р | Р | Р | — | Н | Р | Р |
Cl — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Н | Р | М | Р | Р |
Br — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Н | М | М | Р | Р |
I — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | Р | ? | Р | Р | Р | Р | Н | Н | Н | М | ? |
S 2- | М | Р | Р | Р | Р | — | — | — | Н | — | — | Н | — | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н |
HS — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | ? | ? | ? | ? | Н | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
SO3 2- | Р | Р | Р | Р | Р | Н | Н | М | Н | ? | — | Н | ? | Н | Н | ? | М | М | — | Н | ? | ? |
HSO3 — | Р | ? | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
SO4 2- | Р | Р | Р | Р | Р | Н | М | Р | Н | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | М | — | Н | Р | Р |
HSO4 — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | — | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | Н | ? | ? |
NO3 — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | — | Р |
NO2 — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | ? | ? | ? | Р | М | ? | ? | М | ? | ? | ? | ? |
PO4 3- | Р | Н | Р | Р | — | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н |
CO3 2- | Р | Р | Р | Р | Р | Н | Н | Н | Н | ? | ? | Н | ? | Н | Н | Н | Н | Н | ? | Н | ? | Н |
CH3COO — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | — | Р | Р | — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | — | Р |
SiO3 2- | Н | Н | Р | Р | ? | Н | Н | Н | Н | ? | ? | Н | ? | ? | ? | Н | Н | ? | ? | Н | ? | ? |
Растворимые (>1%) | Нерастворимые ( Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время. Вы можете также связаться с преподавателем напрямую: 8(906)72 3-11-5 2 Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса » » на другом сайте. Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши. Если вы считаете, что результат запроса » » содержит ошибку, нажмите на кнопку «Отправить». Этим вы поможете сделать сайт лучше. К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна. На сайте есть сноски двух типов: Подсказки — помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего. Дополнительная информация — такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения. Здесь вы можете выбрать параметры отображения органических соединений. источники: http://prosto-o-slognom.ru/chimia/510_oksidy_zheleza.html http://acetyl.ru/o/nfe2o3.php |