4. Взаимодействие со щелочами

Разбавленные растворы щелочей на металлы триады железа не действуют. Возможно только взаимодействие железа с щелочными расплавами сильных окислителей:

Fe + KClO₃ + 2KOH = K₂FeO₄ + KCl + H₂O.

Для кобальта и никеля взаимодействие с расплавами щелочей не характерно.

5. Восстановительные свойства

Железо, кобальт и никель вытесняют металлы, которые расположены правее в электрохимическом ряду напряжений их растворов солей:

Fe + SnCl₂ = FeCl₂ + Sn,

Ni + CuSO₄ = NiSO₄ + Cu.

6. Образование карбонилов

Для металлов триады железа характерно образование карбонилов, в которых железо, кобальт и никель имеют степень окисления, равную 0. Карбонилы железа и никеля получаются при обычном давлении и температуре 20–60 °С:

Fe + 5CO = Fe(CO)₅,

Ni + 4CO = Ni(CO)₄.

Карбонилы никеля образуются при давлении 2·10⁷ – 3·10⁷ Па и температуре 150–200 °С:

2Co + 8CO = Co₂(CO)₈.

5.6. Соединения железа (II)

Соединения железа со степень окисления железа +2 малоустойчивы и легко окисляются до производных железа (III).

Оксид железа (II) – порошок черного цвета, в мелкораздробленном состоянии воспламеняется. Кристаллизуется в структурном типе хлорида натрия (кубическая гранецентрированная решетка).

Проявляет преимущественно основные свойства. В воде не растворяется, легко растворяется в неокисляющих кислотах:

FeO + 2HCl = FeCl₂ + H₂O.

Проявляет восстановительные свойства:

3FeO + 10HNO₃ = 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O.

Получается разложением оксалата железа (II) в атмосфере азота или без доступа воздуха:

FeC₂O₄·3H₂O = FeO + 3H₂O + CO₂ + CO

или в процессе восстановления оксида железа (III) водородом или оксидом углерода (II):

Fe₂O₃ + H₂ = 2FeO + H₂O,

Fe₂O₃ + CO = 2FeO + CO₂.

Гидроксид железа (II) Fe(OH)₂ в свежеосажденном виде имеет серовато-зеленую окраску, в воде не растворяется, при температуре выше 150 °С разлагается, быстро темнеет вследствие окисления:

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃.

Проявляет слабовыраженные амфотерные свойства с преобладанием основных, легко реагирует с неокисляющими кислотами:

Fe(OH)₂ + 2HCl = FeCl₂ + 2H₂O.

Взаимодействует с концентрированными растворами щелочей при нагревании с образованием тетрагидроксоферрата (II):

Fe(OH)₂ + 2NaOH = Na₂[Fe(OH)₄].

Проявляет восстановительные свойства, при взаимодействии с азотной или концентрированной серной кислотой образуются соли железа (III):

2Fe(OH)₂ + 4H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 6H₂O.

Получается при взаимодействии солей железа (II) с раствором щелочи в отсутствии кислорода воздуха:

FeSO₄ + 2NaOH = Fe(OH)₂ + Na₂SO₄.

Соли железа (II). Железо (II) образует соли практически со всеми анионами. Обычно соли кристаллизуются в виде зеленых кристаллогидратов: Fe(NO₃)₂·6H₂O, FeSO₄·7H₂O, FeBr₂·6H₂O, (NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O (соль Мора) и др. Растворы солей имеют бледно-зеленую окраску и, вследствие гидролиза, кислую среду:

Fe²⁺ + H₂O = FeOH⁺ + H⁺.

Проявляют все свойства солей.

При стоянии на воздухе медленно окисляются растворенным кислородом до солей железа (III):

4FeCl₂ + O₂ + 2H₂O = 4FeOHCl₂.

Качественная реакция на катион Fe²⁺ – взаимодействие с гексацианоферратом (III) калия (красной кровяной солью) :

FeSO₄ + K₃[Fe(CN)₆] = KFe[Fe(CN)₆]↓ + K₂SO₄

Fe²⁺ + K⁺ + [Fe(CN)₆]^3- = KFe[Fe(CN)₆]↓

в результате реакции образуется осадок синего цвета – гексацианоферрат (II) железа (III) - калия.