- •Железо, кобальт, никель.
- •Реакции с простыми веществами:
- •С щелочами реагируют Fe и Co:
- •Обменные реакции:
- •Образование комплексных соединений (в растворе устойчивы фтоидные, цианистые, роданистые, оксалатные, с эдта и ацетилацетоном (хелатные)):
- •Из простых веществ действием кислот – неокислителей (для Fe), сильных кислот (любых, для Co, Ni), и неметаллов:
- •Обменные реакции:
- •Вытеснение из растворов активными металлами (Mg, Zn) или на катоде при электролизе водного раствора (совместно с h2):
Образование комплексных соединений (в растворе устойчивы фтоидные, цианистые, роданистые, оксалатные, с эдта и ацетилацетоном (хелатные)):
Fe(OH)3 + KCN → |
K3[Fe(CN)6] +KOH красный |
|
|
|
|
|
|
|
Fe2(SO4)3 + KF→ |
FeF3 → |
K3FeF6 бесцв. (маскиров.) |
|
|
|
FeCl3 + KNCS → |
Fe(NCS)3 + KCl |
|
|
а реально: Fe[Fe(SCN)6] |
|
|
красный (коричневый) |
|
|
|
|
Fe2(SO4) + K2C2O4 → |
K3[Fe(C2O4)3] + K2SO4 |
|
|
(зелёный) |
Цианидные комплексы интересны в качественном анализе:
K3Fe(CN)6 + |
FeCl2 |
→ |
KFe[Fe(CN)6] (синий, турбулева соль) |
FeCl3 |
Fe[Fe(CN)6] |
||
|
|
|
(красный) |
Амфотерность соединений Fe (+3) проявляется с преобладанием основных свойств:
Fe(OH)3 + HX → |
FeX3 + H2O |
||||||||
|
|
||||||||
Fe(OH)3 + KOH(конц.р-р) → |
K3[Fe(OH)6] (красный для K+ желтый для Na+) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fe2O3 + |
K2CO3 |
→ |
KFeO2 + |
CO2 |
(в расплаве) |
|
|
|
|
KOH |
H2O |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Но при попадании в воду: |
|||||||||
KFeO2 + H2O → |
KOH + Fe(OH)3 |
||||||||
|
|
Для Со – растворение оксида, гидроксида, карбонта:
трудно
Co2O3
+
CH3COOH
H2SO4
→
Co2(SO4)3
(CH3COO)3Co
(зелёные)
+ H2O + CO2
легче
Co2(CO3)3
легче
Co(OH)3
средне
CoOOH
Для Co – образование многочисленных комплексных соединений – аммиачных, нитридных, цианидных, смешанных, многоядерных. Их получают исходя из соединений Co (+2) (см. далее).
Окислительно – восстановительные реакции (Э+3 → Э+2 (Э0)):
Fe (+3) – окислитель средней силы, может быть окислен даже до (+6). Co+3 и Ni+3 – очень сильные окислители, особенно в кислых средах.
Fe (+3):
FeCl3 + |
H2S |
→ |
S + FeCl2 + HCl |
|
|
||
Hg |
Hg2Cl2 + FeCl2 (удаление Hg) |
|
|
||||
Cu |
CuCl + FeCl2 (травление) |
|
|
||||
KI |
FeI2 + I2 + KCl |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Cu2S |
→ |
|
S |
Fe2(SO4)3 + |
CuS |
FeSO4 +CuSO4 + |
S |
|
|
Cu2O + H2O |
|
Fe(OH)2 |
|
(гидрометаллургическая переработка медных руд) |
-
CO
CO
Fe2O3
→
Fe3O4
→
FeO
→
Fe
-O2
-CO2
-CO2
Fe2O3 + Al →
Fe + Al2O3
Гексацианоферраты (+3) – тоже окислители:
K3Fe(CN)6 + KOH → |
K4Fe(CN)6 + (желтый) |
+ O2 + H2O (кипяч. щел. р-ра) |
||||||
|
|
|
|
|||||
K3Fe(CN)6 + |
KOH + W → |
K4Fe(CN)6 + |
K2WO4 + H2O |
|||||
|
|
|
|
|||||
K3Fe(CN)6 + |
KI |
|
K4Fe(CN)6 + |
I2 |
|
|||
H2C2O4 |
→ |
CO2 |
|
|||||
NaH2PO2 |
|
Na2HPO3 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
K3Fe(CN)6 + |
H2S |
→ |
S |
|
H2Se |
Se |
|
||
H2Te |
Te |
|
||
NH3 |
N2 |
|
||
|
|
|
|
|
Pb, Hg, Bi, Cu, Cd, Ag, Zn → гексацианоферраты (+2) от этих металлов .
Окислительное действие Fe(CN)63- не зависит от среды, он не утрачивает окислительное действие в щелочных средах. Щелочные среды облегчают окисление других веществ (и эти реакции многочисленны).
Соединения Co(+3) и Ni(+3) окисляются в щелочных средах:
Co2(SO4)3 + |
H2O |
→ |
CoSO4 + H2SO4+ |
O2 |
|
|
||||||
HCl |
Cl2 + H2O |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
NiOOH + |
H2SO4 |
→ |
NiSO + O2 |
+ H2O |
|
|
|
|
||||
HCl |
NiCl2 + Cl2 |
|
|
|
|
|
|
разрядка |
|
|
|
|
|
NiOOH + Fe |
|
Fe(OH)2 + Ni(OH)2 |
|||||
|
|||||||
|
|
зарядка |
|
|
|
|
|
(железо-никелевый аккумулятор) |
|
Применение:
Fe2O3 – магнитный материал в электротехнике.
FeCl3 и FeBr3(безводные) – катализаторы электродного замещения в органической химии.
FeCl3*6H2O – травление Cu, дезактивация Hg.
Fe2(SO4)3 – гидрометаллургия Cu.
Co(CH3COO)3 – ингибитор свободорадикальных реакций в растворах.
Na3[Co(NO2)6] – реагент на K+, Rb+, Cs+.
NiOOH – окислитель в щелочных аккумуляторах.
Соединения Fe,Co, Ni (+2).
Получение: