Соединения железа

Для соединений железа наиболее устойчивы степени окисления +2 и +3. Устойчивы соединения рутения(IV) и осмия(VIII).

Оксид железа(II) - черный диамагнитный порошок. В воде нерастворим, проявляет основные свойства:

FeO + 2HCl = FeCl₂ + H₂O

При нагревании на воздухе окисляется, сильными восстановителями (СО, Н₂) восстанавливается до металлического железа:

+ CO + O₂

Fe ¾ FeO ¾® Fe₂O₃

Гидроксид железа(II ) - белое аморфное вещество, получаемое при действии щелочей на водные растворы солей железа(II). На воздухе быстро окисляется:

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃

Fe(OH)₂ - слабое основание с доминированием основных свойств.

Соли железа(II). Большинство из солей хорошо растворимы в воде и слабо гидролизованы, окрашены в бледно-зеленый цвет, в водных растворах легко окисляются кислородом воздуха:

2Fe²⁺ + O₂ + 4H⁺ = 2Fe³⁺ + 2H₂O

Качественной реакцией на катион Fe²⁺ является образование синего осадка (турнбулева синь) при действии гексацианоферрата(III) калия (красной кровяной соли):

Fe²⁺ + K₃[Fe(CN)₆] = KFe[Fe(CN)₆]¯ + 2K⁺

Хлорид железа(II) применяется при лечении анемии. Желтая кровяная соль - K₄[Fe(CN)₆] - применяется в аналитической химии и при приготовлении красителей. Сульфат железа(II) применяется для борьбы с вредителями растений.

Оксид железа(III) - красный порошок, нерастворимый в воде, амфотерный оксид со слабым проявлением кислотных свойств. Гидроксид железа(III) - красно-коричневое аморфное вещество, выделяющееся при действии щелочей на водные растворы солей железа(III). Проявляет свойства амфотерного гидроксида:

Fe(OH)₃ + 3HCl = FeCl₃ + 3H₂O

Fe(OH)₃ + 3KOH = K₃[Fe(OH)₆]

Катион Fe³⁺ образует соли с анионами многих кислот. В водных растворах соли железа окрашены в желто-коричневый цвет и сильно гидролизованы. По этой причине соли железа(III) и слабых кислот нельзя получить в водных растворах:

FeCl₃ + 3KCN + 3H₂O = Fe(OH)₃ + 3KCl + 3HCN

Качественными реакциями на соли железа(III) являются реакция с гексацианоферратом(II) калия (желтая кровяная соль) или тиоцианатом (роданидом) калия:

Fe³⁺ + K₄[Fe(CN)₆] = KFe[Fe(CN)₆]¯ + 3K⁺

темно-синий осадок

Fe³⁺ + 3SCN^- = Fe(SCN)₃

кроваво-красный раствор

В отличие от солей железа(II), соли железа(III) проявляют свойства слабого окислителя и окисляют анионы некоторых кислот-восстановителей:

2FeCl₃ + 6KI = 2FeI₂ + I₂ + 6KCl

FeCl₃×6H₂O применяется при лечении анемии, обладает кровоостанавливающим действием. Fe₂(SO₄)×9H₂O используют как коагулятор при очистке воды.

Соединения железа(VI) представлены производными аниона FeO₄^2-, которые получаются окислением оксида железа(III) в щелочной среде:

Fe₂O₃ + 3KNO₃ + 4KOH = 2K₂FeO₄ + 3KNO₂ + 2H₂O

Тетраоксоферраты(VI) - сильные окислители, в растворах быстро разлагаются с выделением кислорода:

4K₂FeO₄ + 10H₂O = 4Fe(OH)₃ + 8KOH + 3O₂

Железо играет важную роль в жизнедеятельности животных и человека. Входит в состав гемоглобина и миоглобина, а также некоторых ферментов. Наряду с серой входит в состав ферредоксинов - переносчиков электронов в биохимических процессах.

Дата добавления: 2014-10-15