Взаимодействию хлорида железа 3 и гидроксида калия


FeCl3 + KOH = ? уравнение реакции

В результате взаимодействия хлорида железа (III) с гидроксидом калия (разбавленный раствор) (FeCl3 + KOH = ?) происходит образование нерастворимого в воде основания — гидроксида железа (III) и средней соли – хлорида калия (обмен). Молекулярное уравнение реакции имеет вид:

   

Запишем ионные уравнения, учитывая, что гидроксид железа (III) на ионы не распадается, т.е. не диссоциирует.

   

   

Первое уравнение называют полным ионным, а второе – сокращенным ионным.
Гидроксид железа (III) существует только в виде кристаллогидратов и представляет собой кристаллы кубической сингонии красно-коричневого цвета. Они не растворяются в воде, но образуют с ней коллоидные растворы.
Основной способ получение гидроксида железа (III) – это действие разбавленных растворов щелочей на растворимые соли железа (III), т.е. аналогичные вышеупомянутой реакции.
Гидроксид железа (III) разлагается при нагревании на оксид железа (III) и воду. Проявляет амофтерные свойства, т.е. реагирует и с кислотами, и со щелочами.

Гидролиз хлорида железа (III)

[Депонировать фотографии]

Гидролиз хлорида железа (III) - это катионная реакция соли с водой. Катионный гидролиз возможен, поскольку соль хлорида железа (III) образована слабым основанием (гидроксид железа (III) Fe (OH)) и сильной кислотой (соляная кислота HCl).Ионы из молекул воды присоединяются к катиону гидроксида Fe³⁺.

Хлорид железа (III): характеристики

Хлорид железа (III) безводный [Викимедиа]

Хлорид железа (III) представляет собой нейтральную хорошо растворимую соль с формулой FeCl₃. Это кристаллический порошок, меняющий цвет в зависимости от угла падающего света (от черно-коричневого до фиолетового, темно-красного и даже зеленого в отраженном свете).

После гидролиза соль образует желтый кислый раствор.

Гексагидрат хлорида железа (III) [Викимедиа]

FeCl₃ используется:

  • как катализатор органического синтеза;
  • как коагулянт на одной из ступеней очистки воды;
  • для окрашивания меди при гальванике;
  • в медицине.

Щелкните здесь, чтобы увидеть удивительные эксперименты по изучению свойств железа и его соединений.

Гидролиз хлорида железа - природа реакции

Реакция протекает в горячей воде. Как и стандартные реакции гидролиза, взаимодействие хлорида железа (III) с водой проходит в несколько стадий.

[Депонировать фотографии]

Сначала диссоциирует хлорид железа (III):

FeCl₃ → Fe³⁺ + 3Cl⁻

Затем катион железа вступает в реакцию с водой:

Fe³⁺ + НOH → FeOH²⁺ + H⁺ (начинается гидролиз)

Затем с другой молекулой воды:

FeOH²⁺ + HOH ↔ Fe (OH) ₂⁺ + H⁺

И заключительный этап:

Fe (OH) ₂⁺ + HOH ↔ Fe (OH) ₃ ↓ + H⁺

Гидролиз хлорида железа (III) обратим.

.

Гидролиз хлорида железа (III)

[Депонировать фотографии]

Гидролиз хлорида железа (III) - это катионная реакция соли с водой. Катионный гидролиз возможен, поскольку соль хлорида железа (III) образована слабым основанием (гидроксид железа (III) Fe (OH)) и сильной кислотой (соляная кислота HCl).Ионы из молекул воды присоединяются к катиону гидроксида Fe³⁺.

Хлорид железа (III): характеристики

Хлорид железа (III) безводный [Викимедиа]

Хлорид железа (III) представляет собой нейтральную хорошо растворимую соль с формулой FeCl₃. Это кристаллический порошок, меняющий цвет в зависимости от угла падающего света (от черно-коричневого до фиолетового, темно-красного и даже зеленого в отраженном свете).

После гидролиза соль образует желтый кислый раствор.

Гексагидрат хлорида железа (III) [Викимедиа]

FeCl₃ используется:

  • как катализатор органического синтеза;
  • как коагулянт на одной из ступеней очистки воды;
  • для окрашивания меди при гальванике;
  • в медицине.

Щелкните здесь, чтобы увидеть удивительные эксперименты по изучению свойств железа и его соединений.

Гидролиз хлорида железа - природа реакции

Реакция протекает в горячей воде. Как и стандартные реакции гидролиза, взаимодействие хлорида железа (III) с водой проходит в несколько стадий.

[Депонировать фотографии]

Сначала диссоциирует хлорид железа (III):

FeCl₃ → Fe³⁺ + 3Cl⁻

Затем катион железа вступает в реакцию с водой:

Fe³⁺ + НOH → FeOH²⁺ + H⁺ (начинается гидролиз)

Затем с другой молекулой воды:

FeOH²⁺ + HOH ↔ Fe (OH) ₂⁺ + H⁺

И заключительный этап:

Fe (OH) ₂⁺ + HOH ↔ Fe (OH) ₃ ↓ + H⁺

Гидролиз хлорида железа (III) обратим.

.

Гидролиз хлорида железа (III)

[Депонировать фотографии]

Гидролиз хлорида железа (III) - это катионная реакция соли с водой. Катионный гидролиз возможен, поскольку соль хлорида железа (III) образована слабым основанием (гидроксид железа (III) Fe (OH)) и сильной кислотой (соляная кислота HCl).Ионы из молекул воды присоединяются к катиону гидроксида Fe³⁺.

Хлорид железа (III): характеристики

Хлорид железа (III) безводный [Викимедиа]

Хлорид железа (III) представляет собой нейтральную хорошо растворимую соль с формулой FeCl₃. Это кристаллический порошок, меняющий цвет в зависимости от угла падающего света (от черно-коричневого до фиолетового, темно-красного и даже зеленого в отраженном свете).

После гидролиза соль образует желтый кислый раствор.

Гексагидрат хлорида железа (III) [Викимедиа]

FeCl₃ используется:

  • как катализатор органического синтеза;
  • как коагулянт на одной из ступеней очистки воды;
  • для окрашивания меди при гальванике;
  • в медицине.

Щелкните здесь, чтобы увидеть удивительные эксперименты по изучению свойств железа и его соединений.

Гидролиз хлорида железа - природа реакции

Реакция протекает в горячей воде. Как и стандартные реакции гидролиза, взаимодействие хлорида железа (III) с водой проходит в несколько стадий.

[Депонировать фотографии]

Сначала диссоциирует хлорид железа (III):

FeCl₃ → Fe³⁺ + 3Cl⁻

Затем катион железа вступает в реакцию с водой:

Fe³⁺ + НOH → FeOH²⁺ + H⁺ (начинается гидролиз)

Затем с другой молекулой воды:

FeOH²⁺ + HOH ↔ Fe (OH) ₂⁺ + H⁺

И заключительный этап:

Fe (OH) ₂⁺ + HOH ↔ Fe (OH) ₃ ↓ + H⁺

Гидролиз хлорида железа (III) обратим.

.

железо

утюг

 

На этой странице рассматриваются некоторые аспекты химического состава железа, необходимые для сдачи экзаменов уровня A 'в Великобритании (резюмированные из других источников на сайте). Вы найдете ссылки на страницы, где даны подробные сведения и объяснения.

 

Железо и его ионы как катализаторы

Железо как катализатор в процессе Габера

Процесс Габера объединяет азот и водород в аммиак.Азот поступает из воздуха, а водород получают в основном из природного газа (метана). Железо используется как катализатор.


Примечание: Вы можете найти полное обсуждение процесса Хабера, перейдя по этой ссылке.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.



Ионы железа как катализатор реакции между персульфат-ионами и иодид-ионами

Реакция между персульфат-ионами (пероксодисульфат-ионами), S 2 O 8 2- и иодид-ионами в растворе может катализироваться с использованием ионов железа (II) или железа (III).

Общее уравнение реакции:

Для аргументации в качестве катализатора примем ионы железа (II). Реакция происходит в два этапа.

Если вы используете ионы железа (III), вторая из этих реакций происходит первой.

Это хороший пример использования соединений переходных металлов в качестве катализаторов из-за их способности изменять степень окисления.


Примечание: Эта реакция более подробно описана на странице о типах катализа.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.



 

Реакции ионов железа в растворе

Простейшие ионы в растворе:

Оба они кислые, но ион железа (III) более кислый.


Примечание: Если вас не устраивают сложные ионы (включая способ их связывания и названия), вам будет выгодно перейти по этой ссылке и изучить первые две страницы в меню сложных ионов, прежде чем продолжить.

Кислотность комплексных ионов подробно обсуждается на другой странице.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.



Реакции ионов железа с гидроксид-ионами

Ионы гидроксида (например, из раствора гидроксида натрия) удаляют ионы водорода из лигандов воды, прикрепленных к ионам железа.

Когда будет удалено достаточно ионов водорода, у вас останется комплекс без заряда - нейтральный комплекс.Он не растворяется в воде, и образуется осадок.

В железном (II) ящике:

В железном (III) корпусе:


Примечание: Цветовая кодировка показывает, что эти не являются реакциями обмена лиганда . Кислороды, которые первоначально были присоединены к железу, все еще присоединены к нейтральным комплексам.


В пробирке изменения цвета:

В железном (II) ящике:

Железо очень легко окисляется в щелочных условиях.Кислород в воздухе окисляет осадок гидроксида железа (II) до гидроксида железа (III), особенно в верхней части трубки. По тем же причинам происходит потемнение осадка.

В железном (III) корпусе:


Примечание: Вы найдете подробное обсуждение реакций между гексааква-ионами и гидроксид-ионами, если вы перейдете по этой ссылке.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.



Реакции ионов железа с раствором аммиака

Аммиак может действовать как основание и лиганд.В этих случаях он просто действует как основание - удаляет ионы водорода из аквакомплекса.

В железном (II) ящике:

Внешний вид такой же, как и при добавлении раствора гидроксида натрия. Осадок снова меняет цвет, поскольку комплекс гидроксида железа (II) окисляется воздухом до гидроксида железа (III).

В железном (III) корпусе:

Реакция выглядит так же, как при добавлении раствора гидроксида натрия.


Примечание: Вы найдете подробное обсуждение реакций между гексааква-ионами и раствором аммиака, если перейдете по этой ссылке.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.



Реакции ионов железа с карбонат-ионами

Здесь есть важное различие между поведением ионов железа (II) и железа (III).

Ионы железа (II) и карбонат-ионы

Вы просто получаете осадок, который можно представить как карбонат железа (II).


Примечание: Только одна из экзаменационных комиссий Великобритании уровня A хочет этого, и это упрощение, которое они делают. Фактически, осадок лучше описать как основной карбонат с формулой типа xFeCO 3 , yFe (OH) 2 , zH 2 O.


Ионы железа (III) и карбонат-ионы

Ион гексаакваирона (III) достаточно кислый, чтобы реагировать со слабоосновным карбонатным ионом.

Если вы добавите раствор карбоната натрия к раствору ионов гексаакваирона (III), вы получите точно такой же осадок, как если бы вы добавили раствор гидроксида натрия или раствор аммиака.

На этот раз карбонат-ионы удаляют ионы водорода из гексааква-иона и образуют нейтральный комплекс.

В зависимости от соотношения карбонат-ионов и гексааква-ионов, вы получите либо образующиеся гидрокарбонат-ионы, либо углекислый газ в результате реакции между ионами водорода и карбонат-ионами.Более часто цитируемое уравнение показывает образование диоксида углерода.

Кроме углекислого газа в этой реакции нет ничего нового:


Примечание: Вы найдете подробное обсуждение реакций между гексааква-ионами и карбонат-ионами, если вы перейдете по этой ссылке.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.



Определение ионов железа (III) тиоцианат-ионами

Это чрезвычайно чувствительный тест на ионы железа (III) в растворе.

Если вы добавите ионы тиоцианата, SCN -, (например, из раствора тиоцианата натрия, калия или аммония) в раствор, содержащий ионы железа (III), вы получите раствор интенсивного кроваво-красного цвета, содержащий ион [Fe (SCN) (H 2 O) 5 ] 2+ .


Примечание: Я не смог правильно предложить интенсивный насыщенный красный цвет тиоциано-комплекса. Представьте себе кровь!

Это реакция обмена лиганда.Вы можете узнать об этом больше, перейдя по этой ссылке.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы быстро вернуться на эту страницу.



Определение концентрации ионов железа (II) в растворе титрованием

Концентрацию ионов железа (II) в растворе можно определить титрованием раствором манганата калия (VII) или раствором дихромата калия (VI). Реакции проводят в присутствии разбавленной серной кислоты.

В любом случае, вы должны добавить пипеткой известный объем раствора, содержащего ионы железа (II), в колбу и добавить примерно равный объем разбавленной серной кислоты. Что произойдет дальше, зависит от того, используете ли вы раствор манганата калия (VII) или раствор дихромата калия (VI).

Использование раствора манганата (VII) калия

Раствор манганата калия (VII) сливается из бюретки. Сначала он становится бесцветным, когда вступает в реакцию.Конечная точка - это первый след постоянного розового цвета в растворе, показывающий крошечный избыток ионов манганата (VII).

Ионы манганата (VII) окисляют железо (II) до ионов железа (III). Два полууравнения реакции:

Они объединяются, чтобы дать ионное уравнение реакции:


Примечание: Если вы не знаете, как составить полууравнения и объединить их в подобные уравнения, вы можете узнать, как это сделать, на странице о написании ионных уравнений для окислительно-восстановительных реакций.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу позже.



Полное уравнение показывает, что 1 моль ионов манганата (VII) реагирует с 5 молями ионов железа (II). Получив эту информацию, расчеты титрования будут такими же, как и любые другие.


Примечание: Если вы не очень хорошо умеете расчеты титрования, вам может быть интересна моя книга расчетов по химии.

Подробнее о титровании манганата (VII) калия можно узнать на странице о химии марганца.



Использование раствора дихромата калия (VI)

Раствор дихромата калия (VI) становится зеленым, поскольку он вступает в реакцию с ионами железа (II), и невозможно обнаружить изменение цвета, если у вас есть одна капля избыточного оранжевого раствора в сильно окрашенном зеленом растворе.

Для раствора дихромата калия (VI) необходимо использовать отдельный индикатор, известный как окислительно-восстановительный индикатор .Они меняют цвет в присутствии окислителя.

Таких индикаторов несколько - например, сульфонат дифениламина. Это дает фиолетово-синий цвет в присутствии избытка раствора дихромата калия (VI).

Два полууравнения:

Объединение этих дает:

Вы можете видеть, что пропорции реакции составляют 1 моль ионов дихромата (VI) на 6 моль ионов железа (II).

Как только вы это установите, расчет титрования снова будет таким же, как и любой другой.


Примечание: Более подробная информация о титровании дихроматом калия (VI) представлена ​​на странице о химии хрома.


 

Вопросы для проверки вашего понимания

Если это первый набор вопросов, которые вы задали, пожалуйста, прочтите вводную страницу перед тем, как начать. Вам нужно будет использовать КНОПКУ «НАЗАД» в браузере, чтобы потом вернуться сюда.

вопросов по железу

ответов

 

Куда бы вы сейчас хотели отправиться?

В меню переходных металлов. . .

В меню «Неорганическая химия». . .

В главное меню. . .

 

© Джим Кларк 2003 (изменено в июле 2015 г.)

.

Смотрите также