Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сульфат железа 2

.doc
Скачиваний:
52
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
72.19 Кб
Скачать
  1. Общие сведения.

Формула:

FeSO4

Сульфат железа(II), железный купорос, FeSO4 — соль серной кислоты и 2-х валентного железа. Твёрдость — 2.

В химии железным купоросом называют кристаллогидрат сульфата железа(II). Кристаллы светло-зелёного цвета. Применяется втекстильной промышленности, в сельском хозяйстве как инсектицид, для приготовления минеральных красок.

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

Молярная масса: 151,91 г/моль

Плотность: 1,8—1,9 г/см³

Температура плавления: 400 °C

Растворимость в воде: 25.6 г/100 мл

Сульфат 2-валентного железа выделяется при температурах от 1,82 °C до 56,8 °C из водных растворов в виде светло-зелёных кристаллов FeSO4 · 7H2О, называется в технике железным купоросом (кристаллогидрат). В 100 г воды растворяется: 26,6 г безводного FeSO4 при 20 °C и 54,4 г при 56 °C.

Растворы сульфата 2-валентного железа под действием кислорода воздуха со временем окисляются, переходя в сульфат железа (III):

12FeSO4 + O2 + 6H2O = 4Fe2(SO4)3 + 4Fe(OH)3

При нагревании свыше 480 °C разлагается:

2FeSO4 → Fe2O3 + SO2↑ + SO3

  1. Получение.

  1. 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 разбавленной H2SO4 железных листов, проволоки и др., для удаленияокалины.

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

  1. Другой способ — окислительный обжиг пирита:

2FeS2 + 7O2 + 2H2O = 2FeSO4 + 2H2SO4

  1. Качественный анализ.

    1. Аналитические реакции на катион железа (II).

1. С гексацианоферратом(III) калия K3[Fe(CN)6] с образованием тёмно-синего осадка гексацианоферрата(III) железа(II) калия (“турнбулевой сини”), нерастворимого в кислотах, разлагающегося щелочами с образованием Fe(OH)3 (ГФ).

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

Оптимальная величина рН проведения реакции составляет 2-3. Реакция дробная, высокочувствительная. Мешают высокие концентрации Fe3+.

2. С сульфидом аммония (NH4)2S с образованием чёрного осадка, растворимого в сильных кислотах (ГФ).

FeSO4 + (NH4)2S FeS + (NH4)2SO4

3.2. Аналитические реакции на сульфат-ион.

1. С групповым реактивом BaCl2 + CaCl2 или BaCl2 (ГФ).

Дробное открытие сульфат-иона проводят в кислой среде, что позволяет устранить мешающее влияние CO32- , PO43- , и др., и при кипячении исследуемого раствора с 6 моль/дм3 HCl для удаления S2- , SO32- , S2O32- -ионов, которые могут образовать элементную серу, осадок которой можно принять за осадок BaSO4. Осадок BaSO4 способен образовывать изоморфные кристаллы с KMnO4 и окрашиваться в розовый цвет (повышается специфичность реакции).

Методика выполнения реакции в присутствии 0,002 моль/дм3 KMnO4.

К 3-5 каплям испытуемого раствора добавляют равные объёмы растворов перманганата калия, хлорида бария и хлороводородной кислоты и энергично перемешивают 2-3 мин. Дают отстояться и, не отделяя осадка от раствора, добавляют 1-2 капли 3% раствора Н2О2, перемешивают и центрифугируют. Осадок должен остаться окрашенным в розовый цвет, а раствор над осадком обесцветиться.

2. С ацетатом свинца.

SO42- + Pb2+ PbSO4

Методика: к 2 см3 раствора сульфата добавляют 0,5 см3 разбавленной хлороводородной кислоты и 0,5 см3 раствора ацетата свинца; образуется белый осадок, растворимый в насыщенном растворе ацетата аммония или гидроксида натрия.

PbSO4 + 4 NaOH Na2[Pb(OH)4] + Na2SO4

  1. С cолями стронция – образование белого осадка, нерастворимого в кислотах (отличие от сульфитов).

SO42- + Sr2+ SrSO4

Методика: К 4-5 каплям анализируемого раствора добавляют 4-5 капель концентрированного раствора хлорида стронция, выпадает белый осадок.

  1. С солями кальция – образование игольчатых кристаллов гипса CaSO4  2H2O.

SO42- + Са2+ + 2Н2О СаSO4  2Н2О

Методика: на предметное стекло наносят по капле анализируемого раствора и соли кальция, слегка подсушивают. Образовавшиеся кристаллы рассматривают под микроскопом.

  1. Количественный анализ.

    1. Перманганатометрия.

Определение массовой доли железа в образце соли Мора (NH4)2Fe(SO4)26H2O перманганатометрическим методом

(вариант прямого титрования)

Определение основано на окислении железа(II) перманганатом калия до железа(III).

10 FeSO4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4 = 5 Fe2(SO4)3 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O

М (Fe) = 55,85 г/моль

Методика: Точную навеску соли Мора, необходимую для приготовления 100 см3 0,1 М раствора соли Мора, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды, после полного растворения доводят водой до метки, перемешивают. Аликвотную часть полученного раствора (индивидуальное задание) помещают в колбу для титрования, прибавляют равный объём разведённой серной кислоты (1:5) и медленно титруют раствором перманганата калия до слаборозового окрашивания раствора, устойчивого в течение 30 секунд.

  1. Применение.

Применяют в производстве чернил;

В красильном деле (для окраски шерсти в чёрный цвет);

Для консервирования дерева.

  1. Список литературы.

  1. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. Москва, 1972;

  2. Методическое указание «Инструментальные методы анализа», Пермь, 2004;

  3. Методическое указание «Качественный химический анализ», Пермь, 2003;

  4. Методическое указание «Количественный химический анализ», Пермь, 2004;

  5. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник, Ленинград, 1991;

  6. «Большая советская энциклопедия»;

  7. http://ru.wikipedia.org/.