Железный купорос вода уравнение реакции

Железный купорос (FeSO4·7H2O) массой 55,6 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 10 %

Железный купорос ($FeSO_4 · 7H_2O$) массой 55,6 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 10 %. К этому раствору добавили 39 г цинка. После завершения реакции добавили 250 г 29,2 %-ного раствора соляной кислоты. Определите массовые доли веществ в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

1) Уравнения реакций:

$FeSO_4 · 7H_2O = FeSO_4 + 7H_2O$ (1)

$FeSO_4 + Zn = Fe↓ + ZnSO_4$ (2)

$Fe + 2HCl = FeCl_2 + H_2↑$ (3)

$Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2↑$ (4)

2) Находим количество вещества $FeSO_4$ и массу раствора:

а) $M(FeSO_4 · 7H_2O)$ = 278 г/моль, $n(FeSO_4 · 7H_2O)$ = 55.6 / 278 = 0.2 моль

б) По уравнению (1):

$n(FeSO_4) = n(FeSO_4 · 7H_2O)$ = 0.2 моль

$M(FeSO_4)$ = 152 г/моль, $m(FeSO_4)$ = 0.2 · 152 = 30.4 г

$m_<р-ра>(FeSO_4) = m_ <в-ва>/ ω$; $m_<р-ра>$ = 30.4 / 0.1 = 304 г

3) По уравнению (2):

а) M(Zn) = 65 г/моль; n(Zn) = 39 / 65 = 0.6 моль

б) имеется — 0.6 моль Zn

прореагирует — 0.2 моль Zn

останется — (0.6 – 0.2) = 0.4 моль Zn (избыток)

в) n(Fe) = $n(FeSO_4)$ = 0.2 моль

г) $n(ZnSO_4)$ = n(Fe) = 0.2 моль

$M(ZnSO_4)$ = 161 г/моль, $m(ZnSO_4)$ = 0.2 · 161 = 32.2 г

4) По уравнению (3):

а) $m(HCl)_<чист.>$ = 0.292 · 250 = 73 г

M(HCl) = 36.5 г/моль; n(HCl) = 73 / 36.5 = 2 моль (избыток)

б) $n(FeCl_2)$ = n(Fe) = 0.2 моль

$M(FeCl_2)$ = 127 г/моль, $m(FeCl_2)$ = 0.2 · 127 = 25.4 г

в) $n(H_2)_<(3)>$ = n(Fe) = 0.2 моль

$M(H_2)$ = 2 г/моль; $m(H_2)_<(3)>$ = 0.2 · 2 = 0.4 г

г) $n(HCl)_<(3)>$ = 2n(Fe) = 0.4 моль

5) По уравнению (4):

а) $n(ZnCl_2)$ = n(Zn) = 0.4 моль

$M(ZnCl_2)$ = 136 г/моль, $m(ZnCl_2)$ = 0.4 · 136 = 54.4 г

б) $n(H_2)_<(4)>$ = n(Zn) = 0.4 моль

$m(H_2)_<(4)>$ = 0.4 · 2 = 0.8 г

в) $n(HCl)_<(4)>$ = 2n(Zn) = 0.8 моль

6) Рассчитываем массовые доли веществ в растворе:

а) $m_ <р-ра>= m_<р-ра>(FeSO_4) + m(Zn) + m_<р-ра>(HCl) — m(H2)_<(3) + (4)>$ = 304 + 39 + 250 – 0.4 – 0.8 = 591.8 г

б) $ω(ZnSO_4) = m(ZnSO_4)$ / $m_<р-ра>$ = 32.2 / 591.8 ≈ 0.0544. или 5.44 %

в) $ω(FeCl_2) = m(FeCl_2)$ / $m_<р-ра>$ = 25.4 / 591.8 ≈ 0.0429. или 4.29 %

г) $ω(ZnCl_2) = m(ZnCl_2)$ / $m_<р-ра>$ = 54.4 / 591.8 ≈ 0.0919. или 9.19 %

д) $n(HCl)_<изб.>$ = 2 – 0.4 – 0.8 = 0.8 моль

$m(HCl)_<изб.>$ = 0.8 · 36.5 = 29.2 г

ω(HCl) = m(HCl) / $m_<р-ра>$ = 29.2 / 591.8 ≈ 0.0493. или 4.93 %

е) $ω(H_2O)$ = 100 – 5.44 – 4.29 – 9.19 – 4.93 = 76.15 %

Железный купорос ГОСТ 6981-94

Систематическое
наименованиеЖелеза (II) тетраоксосульфатТрадиционные названияЖелезный купоросХим. формулаFeSO ₄Рац. формулаO ₄ SFeСостояниекристаллическоеМолярная масса151,932 (безв.) г/мольПлотность1,898 г/см³ТвёрдостьМол. теплоёмк.100,6 Дж/(моль·К)Энтальпия образования−928,4 кДж/мольРастворимость в воде26,3г/100 мл при 20°C, 55,3 г/100 мл при 63,7°CГОСТГОСТ 6981-94Рег. номер CAS7720-78-7PubChem24393Рег. номер EINECS231-753-5SMILESRTECSNO8500000ChEBI75832ChemSpider22804ЛД₅₀237 мг/кгТоксичностьсреднетоксиченNFPA 704

Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Железный купорос, сульфат железа (II), железо (II) сернокислое — неорганическое соединение, железная соль серной кислоты с формулой FeSO ₄. Нелетуч, не имеет запаха. Безводное вещество бесцветное, непрозрачное, очень гигроскопичное. Кристаллогидраты — гигроскопичные прозрачные кристаллы светлого голубовато-зелёного, тетрагидрат FeSO₄·4H₂O зелёного цвета (розенит), моногидрат FeSO₄·H₂O бесцветный (смольнокит). Вкус сильно-вяжущий железистый (металлический). На воздухе постепенно выветриваются (теряют кристаллизационную воду). Сульфат железа(II) хорошо растворим в воде (26,3 г при 20 °С). Из водных растворов кристаллизуется голубовато-зелёный гептагидрат FeSO₄·7H₂O, который носит тривиальное название железный купорос. Токсичность железного купороса сравнительно низкая.

Применяется в текстильной промышленности, в сельском хозяйстве как фунгицид, для приготовления минеральных красок.

Природный аналог — минерал мелантерит; в природе встречается в кристаллах моноклинной сингонии, зелёно-жёлтого цвета, в виде примазок или натёков.

Содержание

Свойства

Сульфат двухвалентного железа выделяется при температурах от 1,82 °C до 56,8 °C из водных растворов в виде светло-зелёных кристаллов кристаллогидрата FeSO₄·7H₂O, который называется в технике железным купоросом. В 100 г воды растворяется 26,6 г безводного FeSO₄ при 20 °C и 54,4 г при 56 °C.

Растворы сульфата железа(II) под действием кислорода воздуха постепенно окисляются, переходя в сульфат железа(III):

При нагревании свыше 480 °C разлагается:

Получение

Железный купорос можно приготовить действием разбавленной серной кислоты на железный лом, обрезки кровельного железа и т. д. В промышленности его получают как побочный продукт при травлении железных листов, проволоки, удалении окалины и др. разбавленной H₂SO₄.

Другой способ — окислительный обжиг пирита:

В промышленности получают как побочный продукт производства оксида титана из ильменита.

Применение

Применяют в производстве чернил, в красильном деле (для окраски шерсти в чёрный цвет), для консервирования дерева.

В медицине используется в качестве лекарственного средства для лечения и профилактики железодефицитной анемии. В России зарегистрирован под торговыми марками «Гемофер пролонгатум», «Тардиферон», а также «Сорбифер Дурулес» и «Ферроплекс» (в двух последних в качестве антиоксиданта добавляется аскорбиновая кислота).

В сельском хозяйстве применяется для опрыскивания садовых деревьев.

Используется в ферросульфатном методе химической дозиметрии.

• Алюминат железа II ( Fe(AlO₂)₂ ) Алюминат железа II
• Арсенат железа II (Fe₃(AsO₄)₂) Железо мышьяковокислое
• Арсенат железа III (FeAsO₄) Мышьяковокислое железо
• Ацетат железа II (Fe(CH₃COO)₂) Железо уксуснокислое
• Ацетат железа III (Fe(CH₃COO)₃) Уксуснокислое железо
• Берлинская лазурь () Прусская Синь
• Бромид железа II (FeBr₂) Бромистое железо
• Бромид железа III (FeBr₃) Трибромид железа
• Бромид железа II,III (Fe₃Br₈) Железо бромистое
• Ванадат железа III (FeVO₄) Железо ванадиевокислое
• Вольфрамат железа II (FeWO₄) Железо вольфрамовокислое
• Гексаплутонийжелезо (FePu₆) Гексаплутонийжелезо
• Гексахлороплатинат IV железа (Fe[PtCl₆]) Гексахлороплатеат железа
• Гексацианоферрат II железа II (Fe₂[Fe(CN)₆]) Гексацианоферрат железа II
• Гексацианоферрат II железа III (Fe₄[Fe(CN)₆]₃) Гексацианоферрат железа III
• Гексацианоферрат III железа II,III (Fe III ₄Fe II ₃[Fe(CN)₆]₆) Гексацианоферрат железа II,III
• Гексацианоферрат III железа II (Fe₃[Fe(CN)₆]₂) Турнбулева синь
• Гексацианоферрат II калия (K₄[Fe(CN)₆]) Желтая кровяная соль
• Гексацианоферрат III калия (K₃[Fe(CN)₆]) Красная кровяная соль
• Гидроксид железа II (Fe(OH)₂) Гидроксид железа II
• Гидроксид железа III (Fe(OH)₃) Гидроксид железа III
• Динитрозилдикарбонилжелезо (Fe(CO)₂(NO)₂) Динитрозилдикарбонилжелезо
• Дипразеодимгептадекажелезо (Fe₁₇Pr₂) Гептадекажелезодипразеодим
• Диренийтрижелезо (Fe₃Re₂) Трижелезодирений
• Дисамарийгептадекажелезо (Fe₁₇Sm₂) Гептадекажелезодисамарий
• Диселенид железа (FeSe₂) Железо селенистое
• Дисилицид железа (FeSi₂) Железо кремнистое
• Дистаннид железа (FeSn₂) Дистаннид железа
• Дистаннид трижелеза (Fe₃Sn₂) Дистаннид трижелеза
• Дисульфид железа II (FeS₂) Дисульфид железа
• Дителлурид железа (FeTe₂) Дителлурид железа
• Дихромат железа III (Fe₂(Cr₂O₇)₃) Хромовокислое железо
• Додекакарбонилтрижелезо (Fe₃(CO)₁₂) Додекакарбонилтрижелезо
• Железо (Fe)
• Железистосинеродистая кислота (H₄[Fe(CN)₆]) Кислота железистосинеродистая
• Железониобий (FeNb) Железониобий
• Железосинеродистая кислота (H₃[Fe(CN)₆]) Кислота железосинеродистая
• Йодид железа II,III (Fe₃I₈) Йодистое железо
• Йодид железа II (FeI₂) Железо йодистое
• Карбонат железа II (FeCO₃) Железо углекислое
• Лактат железа II (Fe(C₃H₅O₃)₂) Железо молочнокислое
• Лактат железа III (Fe(C₃H₅O₃)₃) Молочнокислое железо
• Метаванадат железа III (Fe(VO₃)₃) Ванадиевокислое железо
• Метагидроксид железа (FeO(OH)) Железо метагидроксид
• Молибдат железа II (FeMoO₄) Железо молибденовокислое
• Нитрат железа II (Fe(NO₃)₂) Железо азотнокислое
• Нитрат железа III (Fe(NO₃)₃) Азотнокислое железо
• Нитрид дижелеза (Fe₂N) Железо азотистое
• Оксалат железа II (FeC₂O₄) Железо щавелевокислое
• Оксид железа II (FeO) Оксид железа
• Оксид железа III (Fe₂O₃) Окись железа ( Железный сурик )
• Оксид железа II,III (Fe₃O₄) Закись-окись железа
• Оксихлорид железа (FeOCl) Оксид-хлорид железа
• Пентакарбонилжелезо ([Fe(CO)₅]) Пентакарбонил железа
• Перхлорат железа II (Fe(ClO₄)₂) Железо хлорнокислое
• Пирофосфат железа III (Fe₄(P₂O₇)₃) Железо пирофосфорнокислое
• Пирофосфат железа III-натрия (FeNaP₂O₇) Фосфорнокислое железо-натрий
• Платинажелезо (FePt) Железоплатина
• Плутонийдижелезо (Fe₂Pu) Плутонийдижелезо
• Празеодимдижелезо (Fe₂Pr) Дижелезопразеодим
• Ржавчина
• Самарийдижелезо (Fe₂Sm) Дижелезосамарий
• Самарийпентажелезо (Fe₅Sm) Пентажелезосамарий
• Самарийтрижелезо (Fe₃Sm) Трижелезосамарий
• Селенид железа II (FeSe) Селенистое железо
• Силикат железа II (FeSiO₃) Железо кремнекислое
• Силицид дижелеза (Fe₂Si) Кремнистое железо
• Силицид железа (FeSi)
• Соль Мора (FeSO₄·(NH₄)₂SO₄·6H₂O) Сульфат аммония-железа II
• Станнид железа (FeSn)
• Станнид трижелеза (Fe₃Sn)
• Сульфат железа (FeSO₄) Железо сернокислое (Железный купорос)
• Сульфат железа II-калия (K₂Fe(SO₄)₂) Сернокислое железо-калий
• Сульфат железа III (Fe₂(SO₄)₃) Железо сернокислое III
• Сульфат железа III-аммония (NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O) Сернокислое железо-аммоний
• Сульфат железа III-калия (KFe(SO₄)₂) Сернокислое железо-калий
• Сульфид железа II,III (Fe₃S₄)
• Сульфид железа II (FeS)
• Сульфид железа II-меди II (CuFeS₂)
• Сульфид железа III (Fe₂S₃)
• Сульфид железа III-калия (KFeS₂) Сернистое железо-калий
• Сульфит железа II (FeSO₃) Железо сернистокислое
• Танталат железа II (Fe(TaO₃)₂) Железо танталовокислое
• Тартрат железа II (FeC₄H₄O₆) Железо виннокислое
• Теллурид железа II (FeTe) Железо теллуристое
• Теллурид железа III (Fe₂Te₃) Теллуристое железо
• Тетракарбонилдигидриджелезо (H₂Fe(CO)₄)
• Тетракарбонилжелезо (Fe(CO)₄) Тетракарбонил железа
• Тиосульфат железа II (FeSO₃S) Тиосернокислое железо
• Тиоцианат железа II (Fe(SCN)₂) Железо роданистое
• Тиоцианат железа III (Fe(SCN)₃) Тиоциановокислое железо
• Титанат железа II (FeTiO₃) Титановокислое железо
• Триренийдижелезо (Fe₂Re₃) Дижелезотрирений
• Формиат железа III (Fe(CHO₂)₃) Железо муравьинокислое
• Фосфат железа II (Fe₃(PO₄)₂) Железо фосфорнокислое
• Фосфат железа III (FePO₄) Фосфорнокислое железо
• Фосфинат железа III (Fe(PH₂O₂)₃) Железо фосфорноватистокислое ( гипофосфит железа )
• Фторид железа II (FeF₂) Железо фтористое
• Фторид железа III (FeF₃) Фтористое железо
• Хлорид железо II (FeCl₂) Железо двухлористое
• Хлорид железа III (FeCl₃) Железо треххлористое
• Хлорид железа II,III (Fe₃Cl₈) Хлористое железо II,III
• Хлорид железа III-калия (FeCl₃•2KCl•H₂O) Хлористое железо-калий
• Хромат железа III (Fe₂(CrO₄)₃) Железо хромовокислое
• Хромит железа II (Fe(СrO₂)₂) тетраоксид железа-дихрома
• Цианид железа II (Fe(CN)₂) Железо цианистое
• Цитрат железа II (FeC₆H₆O₇) Железо лимоннокислое
• Цитрат железа III (FeC₆H₅O₇) Лимоннокислое железо
• Цитрат железа III-аммония (Fe(NH₄)₃(C₆H₅O₇)₂) Лимоннокислое железо-аммоний

Ванадиевый купорос (VSO₄·7H₂O) • Железный купорос (FeSO₄·7H₂O) • Кобальтовый купорос (CoSO₄·7H₂O) • Медный купорос (CuSO₄·5H₂O) • Никелевый купорос (NiSO₄·7H₂O) • Свинцовый купорос (PbSO₄) • Хромовый купорос (CrSO₄·7H₂O) • Цинковый купорос (ZnSO₄·7H₂O)

Как правильно развести железный купорос

Железный купорос – проверенное садоводами и огородниками средство с лечебным, дезинфицирующим, профилактическим действием. Зная, как он правильно разводится и для чего используется, можно получить максимальную пользу от обработки садовых и огородных культур, обеспечить им защиту от патогенной микрофлоры и других неблагоприятных факторов.

Состав и свойства

Железный купорос (сульфат железа) – вещество в виде порошка или кристаллов бледно-зеленого цвета без запаха, являющееся результатом взаимодействия двухвалентного железа (обычно не менее 53%) с серой. Оно используется как основа раствора для полива и опрыскивания растений в саду и на огороде. Тем более, что за счет хорошей растворимости в теплой воде приготовить его очень легко.

Благодаря активным компонентам препарат способен обеспечить защиту растений и почвы от вредоносной микрофлоры, восполнить в них запасы железа – микроэлемента, участвующего в окислительных и восстановительных процессах в клетках. Важно не путать его с медным купоросом, поскольку последний имеет светло-синий оттенок, отличается худшей растворимостью в воде и имеет более высокий класс опасности.

Как разводить препарат

Чтобы развести железный купорос для обработки растений, нужна тара из стекла, керамики или пластика без остатков других веществ. Порядок действий будет таким:

1. Медленно всыпать препарат в теплую воду.
2. Перемешать деревянной лопаткой.
3. Дать настояться 15-20 минут.
4. Повторно перемешать и убедиться в отсутствии осадка. При необходимости процедить.

Количество железного купороса подбирается в зависимости от целей использования и вида обрабатываемых культур (о них подробнее ниже). Например, чтобы сделать 3%-й раствор, требуется 300 г препарата на 10 л воды. Чтобы получить 1%-ю концентрацию, нужно 100 г, 5%-ю – 500 г вещества.

Когда нет весов необходимое количество сульфата железа поможет отмерить спичечный коробок, куда вмещается 22 г, столовая ложка – 16 г, чайная – 5 г.

Для чего можно использовать

Железным купоросом можно обработать садовые растения при различных проблемах. Он относится к контактным препаратам – остается на обрабатываемой поверхности растений, не проникая в клетки и межклеточное пространство, поэтому относительно быстро вымывается дождями (до 14 дней). За сезон рекомендуется проводить не более 2-х обработок: обычно ранней весной и/или поздней осенью.

Против вредителей

Разведение железного купороса до 5%-й концентрации позволяет получить средство для уничтожения некоторых вредителей (в т. ч. личинок и яиц), находящихся под корой деревьев. Опрыскивание веток и стволов возможно ранней весной до начала сокодвижения и распускания почек, или осенью, после уборки урожая. Молодым экземплярам с относительно не толстой корой зачастую достаточно весенней обработки, более старым – процедура проводится дважды. Нельзя проводить опрыскивания сливы и других деревьев по распустившимся почкам и листьям, что спровоцирует ожоги.

Использование сульфата железа дает хороший результат при поражении яблонной медяницей – вредителем плодовых деревьев. После ранневесенней обработки 3%-ным раствором можно уничтожить около половины яиц насекомого. Но железный купорос не избавляет культуры абсолютно от всех вредителей, поэтому потребуются дополнительные препараты. Главное – не использовать их одновременно.

Для осенних обработок

Проведение обработки сада поздней осенью после опадания листвы позволяет обеспечить дополнительную защиту от патогенных микроорганизмов перед зимовкой. Концентрация препарата зависит от культуры:

• Для косточковых (черешни, вишни, абрикоса, персика, сливы), ягод (клубники), роз – 3%.
• Для семечковых (яблони, груши, винограда) – 4-5%.

От грибковых заболеваний

Благодаря фунгицидным свойствам железный купорос будет эффективен против:

• мучнистой росы;
• парши;
• септоспориоза;
• клястероспориоза;
• серой гнили;
• антракноза.

Опрыскивание проводится осенью, когда убраны все листья, после предварительной очистки пораженных участков от налета и удаления больных побегов. Для косточковых деревьев, клубники, роз используется 3%-й раствор, семечковых культур – 5%-й. Но действует он поверхностно и не уничтожает споры грибка, находящиеся в труднодоступных местах. Больший эффект оказывают препараты с медью в составе. Их можно также чередовать: весной – использовать медный купорос, осенью – железный.

От хлороза

Дефицит железа в почве провоцирует у растений развитие неинфекционного хлороза. Он проявляется в осветлении, пожелтении, иногда деформировании листьев, торможении развития побегов и неполноценном формировании плодов. Хороший эффект для лечения дает раствор с железом в хелатной форме, более доступной для клеток растений. Для его получения нужно:

1. Растворить в 2-х л воды 5 г лимонной кислоты.
2. Развести в 2-х л воды 8 г сульфата железа.
3. Соединить две смеси, непрерывно помешивая.
4. Долить 1 л воды.

В итоге получается 5 л раствора, с которым нужно работать сразу после приготовления. Особенно подобная подкормка необходима картофелю, томатам, капусте, кукурузе, бобовым, садовым деревьям (персикам, яблоням, сливам).

Против лишайников и мхов

Опрыскивание деревьев железным купоросом будет эффективно в борьбе с мхами и лишайниками, которые часто повреждают кору старых насаждений, приводят к измельчению плодов, а со временем – полной гибели. Как и в других случаях, процедура проводится ранней весной. Для семечковых культур готовится 5%-ный раствор, для косточковых – 3%-ный. Обрабатываются ветки со стволом и грунт вокруг в целях обеззараживания. После весенней обработки лишайники и мхи обычно сами отпадают от древесины в течение лета, что исключает необходимость использования скребков, и, соответственно, минимизирует риск новых повреждений.

Как удобрение для почвы

Применение железного купороса для почвы способствует ее насыщению железом, дефицит которого особенно губителен для яблонь, слив, винограда, малины, огурцов, помидоров, клубники. При разовой корневой подкормке (ранняя весна/поздняя осень) концентрация препарата должна составлять 1-3%. Если есть возможность проводить регулярные опрыскивания, достаточно будет 0,005-0,01% (5-10 г/10 л).

Для обработки трещин и ран на деревьях

Срезы, раны и другие повреждения коры являются местами проникновения патогенных микроорганизмов и насекомых, вызывающих различные болезни или ослабление деревьев. Не допустить этого поможет 1%-ный раствор сульфата железа. Предварительно нужно удалить пораженные участки древесины, чтобы исключить распространение болезнетворных микроорганизмов.

С чем можно смешивать железный купорос

Препарат отличается повышенной кислотностью (рН 3,5), поэтому его не соединяют с веществами, дающими щелочную реакцию: кальцием, цинком, бором, магнием, медью. Кроме того, не допускается одновременное применение с известью (что часто практикуется для медного купороса) инсектицидами и другими химикатами. Подобные смеси не принесут никакого эффекта, а могут, наоборот, навредить растениям.