Соединения Fe(III)
Fe2O3 - оксид железа (III)
Красно-бурый порошок, не растворим в воде. В природе – «красный железняк».
Химические свойства
Fe2O3 – основной оксид с признаками амфотерности.
Основные свойства проявляются в способности реагировать с кислотами:
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O
Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O
В водных растворах щелочей Fe2O3 не растворяется, но при сплавлении с твердыми оксидами, щелочами и карбонатами происходит образование ферритов:
Fe2O3 + CaO = Ca(FeO2)2 (t)
Fe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2O (t)
Fe2O3 + MgCO3 = Mg(FeO2)2 + CO2↑ (t)
Fe2O3 – исходное сырье для получения железа в металлургии:
Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO или Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
Fe(OH)3 – гидроксид железа (III)
Химические свойства
Fe(OH)3 – очень слабое основание (намного слабее, чем Fe(OH)2). Fe(OH)3 имеет амфотерный характер:
Реакции с кислотами протекают легко:
Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O
Свежий осадок Fe(OH)3 растворяется в горячих концентрированных растворах KOH или NaOH с образованием гидроксокомплексов:
Fe(OH)3 + 2KOH = K3[Fe(OH)6]
В щелочном растворе Fe(OH)3 может быть окислен до ферратов (солей не выделенной в свободном состоянии железной кислоты H2FeO4):
2Fe(OH)3 + 10KOH + 3Br2 = 2K2FeO4 + 6KBr + 8H2O
Соли Fe3+
Наиболее практически важными являются:
Fe2(SO4)3, FeCl3, Fe(NO3)3, Fe(SCN)3, K3[Fe(CN)6]
Характерно образование двойных солей – железных квасцов:
(NH4)Fe(SO4)2•12H2O
KFe(SO4)2•12H2O
Соли Fe3+ часто имеют окраску как в твердом состоянии, так и в водном растворе. Это объясняется наличием гидратированных форм или продуктов гидролиза.
Химические свойства
Все растворимые соли Fe3+ в водных растворах сильно гидролизованы:
Fe3+ + H2O ↔ FeOH2+ + H+
FeOH2+ + H2O ↔ Fe(OH)2+ + H+
Fe(OH)2+ + H2O ↔ Fe(OH)3↓ + H+
Водные растворы солей Fe3+ имеют сильнокислую реакцию.
Соли Fe3+ с анионами слабых кислот подвергаются необратимому гидролизу.
В реакциях с сильными восстановителями соли Fe3+ проявляют окислительную активность:
2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2↓ + 2KCl
Fe2(SO4)3 + H2S = 2FeSO4 + S↓ + H2SO4
При действии щелочей и водных растворов аммиака на растворы солей Fe3+ образуется осадок:
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
Качественные реакции для обнаружения катионов Fe3+ :
а) 4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- → Fe4[Fe(CN)6]3↓
желтая кровяная соль берлинская лазурь
(темно-синий осадок)
б) Fe3+ + 3SCN- ↔ Fe(SCN)3 роданид Fe (III) (р-р кроваво-красного цвета)
Соединения железа (VI)
Железо реализует степень окисления +6 в тетраэдрическом анионе FeO42- - тетраоксоферрат анионе:
+3 +5 спл. +6 +3
Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH → 2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O
Оксоферраты – кристаллические вещества красно-фиолетового цвета. Ферраты при нагревании в водных растворах разлагаются с выделением кислорода. По окислительной способности превосходят перманганаты:
Железная кислота H2FeO4, солями которой являются ферраты, не получена.
Ангидрид кислоты – FeO3 также не получен.