Железо и его соединения. Fe d- элемент VIII группы; порядковый номер – 26; атомная масса – 56; (26p 1 1 ; 30 n 0 1 ), 26ē 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d. - презентация

1 Железо и его соединения

2 Fe d- элемент VIII группы; порядковый номер – 26; атомная масса – 56; (26p 1 1 ; 30 n 0 1 ), 26ē 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2

3 Металл средней активности, восстановитель. Основные степени окисления - +2, +3

4 Химические свойства 1) На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление): 4Fe + 3O 2 + 6H 2 O 4Fe(OH) 3 Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину - оксид железа (II,III): 3Fe + 2O 2 Fe 3 O 4 2) При высокой температуре (700–900°C) железо реагирует с парами воды: 3Fe + 4H 2 O t° Fe 3 O 4 + 4H 2

5 3) Железо реагирует с неметаллами при нагревании: 2Fe + 3Br 2 – t° 2FeBr 3 Fe + S – t° FeS 4) Железо легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах: Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 Fe + H 2 SO 4 (разб.) FeSO 4 + H 2

6 В концентрированных кислотах–окислителях железо растворяется только при нагревании 2Fe + 6H 2 SO 4 (конц.) – t° Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O Fe + 6HNO 3 (конц.) – t° Fe(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O (на холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо). 5) Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей. Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu

7 Соединения двухвалентного железа Гидроксид железа (II) Образуется при действии растворов щелочей на соли железа (II) без доступа воздуха: FeCl + 2KOH 2KCl + Fе(OH) 2 Fe(OH) 2 - слабое основание, растворимо в сильных кислотах: Fe(OH) 2 + H 2 SO 4 FeSO 4 + 2H 2 O Fe(OH) 2 + 2H + Fe H 2 O При прокаливании Fe(OH) 2 без доступа воздуха образуется оксид железа (II) FeO: Fe(OH) 2 – t° FeO + H 2 O В присутствии кислорода воздуха зеленоватый осадок Fe(OH) 2, окисляясь, буреет – образуя гидроксид железа (III) Fe(OH) 3 : 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O 4Fe(OH) 3

8 Качественная реакция на Fe 2+ При действии гексацианоферрата (III) калия K 3 [Fe(CN) 6 ] (красной кровяной соли) на растворы солей двухвалентного железа образуется синий осадок (турнбулева синь): 3FeSO 4 + 2K 3 [Fe(CN) 6 ] Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 + 3K 2 SO 4 3Fe SO K + + 2[Fe(CN) 6 ] 3- Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 + 6K + + 3SO Fe [Fe(CN) 6 ] 3- Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2

9 Соединения трёхвалентного железа Оксид железа (III) Образуется при сжигании сульфидов железа, например, при обжиге пирита: 4FeS O 2 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 или при прокаливании солей железа: 2FeSO 4 – t° Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3 Fe 2 O 3 - основной оксид, в незначительной степени проявляющий амфотерные свойства Fe 2 O 3 + 6HCl – t° 2FeCl 3 + 3H 2 O Fe 2 O 3 + 6H + – t° 2Fe H 2 O Fe 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O – t° 2Na[Fe(OH) 4 ] Fe 2 O 3 + 2OH - + 3H 2 O 2[Fe(OH) 4 ] -

10 Гидроксид железа (III) Образуется при действии растворов щелочей на соли трёхвалентного железа: выпадает в виде красно– бурого осадка Fe(NO 3 ) 3 + 3KOH Fe(OH) 3 + 3KNO 3 Fe OH - Fe(OH) 3 Fe(OH) 3 – более слабое основание, чем гидроксид железа (II). Это объясняется тем, что у Fe 2+ меньше заряд иона и больше его радиус, чем у Fe 3+, а поэтому, Fe 2+ слабее удерживает гидроксид-ионы, т.е. Fe(OH) 2 более легко диссоциирует.

11 Качественные реакции на Fe 3+ 1) При действии гексацианоферрата (II) калия K 4 [Fe(CN) 6 ] (жёлтой кровяной соли) на растворы солей трёхвалентного железа образуется синий осадок (берлинская лазурь): 4FeCl 3 +3K 4 [Fe(CN) 6 ] Fe 4 [Fe(CN) 6 ] KCl 4Fe Cl K + + 3[Fe(CN) 6 ] 4- Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3+ 12K Cl - 4Fe [Fe(CN) 6 ] 4- Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 2) При добавлении к раствору, содержащему ионы Fe 3+ роданистого калия или аммония появляется интенсивная кроваво-красная окраска роданида железа(III): FeCl 3 + 3NH 4 CNS 3NH 4 Cl + Fe(CNS) 3 (при взаимодействии же с роданидами ионов Fe 2+ раствор остаётся практически бесцветным).