Химия - это просто

Популярно о химии

· Что такое химия
· Периодическая таблица

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

· Водород
· Бор
· Углерод
· Азот
· Кислород
· Алюминий
· Кремний
· Фосфор
· Сера
· Хлор
· Хром
· Марганец
· Железо
· Медь
· Цинк
· Серебро
· Золото
· Ртуть

ОБЩАЯ ХИМИЯ

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Оксид железа FeO(II)

Физические свойства FeO(II):

• кристаллы черного цвета;
• плотность 5,7 г/см³;
• 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):
  3Fe²⁺+2[Fe(CN)₆]^3- = Fe3[Fe(CN)₆]₂↓

Оксид железа Fe₂O₃(III)

Физические свойства Fe₂O₃:

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

Химические свойства Fe₂O₃:

• Fe₂O₃ проявляет амфотерные свойства;
• реагирует с кислотами:
  Fe₂O₃+6HCl = 2FeCl₃+3H₂O
  Fe₂O₃+3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃+3H₂O
• реагирует с твердыми щелочами при высокой температуре:
  Fe₂O₃+2NaOH = 2NaFeO₂+H₂O
  Fe₂O₃+2KOH = 2KFeO₂+H₂O
• реагирует с карбонатами натрия и калия при высокой температуре:
  Fe₂O₃+Na₂CO₃ = 2NaFeO₂+CO₂
• реагирует с восстановителями:
  Fe₂O₃+2Al = 2Fe+Al₂O₃
  3Fe₂O₃+CO = 2Fe₃O₄+CO₂↑

Fe₂O₃ получают:

• обжигом пирита:
  4FeS₂+11O₂ = 2Fe₂O₃+8SO₂↑
• разложением гидроксида железа (III):
  2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃+3H₂O

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⁺³Cl₃+2KI^-1 = 2Fe⁺²Cl₂+2KCl+I₂⁰

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⁺³Cl₃+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⁺³Cl₃+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.