Химия железа

Рассмотрим химические свойства некоторых металлов

Качественные реакции на ионы некоторых металлов

Манганаты и перманганаты

Получение К₂ MnO₄ – манганат калия это твердое вещество зеленого цвета образуется при сплавлении диоксида Mn с гидроксидом калия и окислителями, например, хлоратом или нитратом калия:

3MnO₂ (тв) + 6КОН (тв) + KCIO₃ → 3 К₂ MnO₄ (тв) +3H₂O +KCI

Манганаты диспропорционируют, образуя перманганаты. Манганат-ион MnO₄^2- диспропорционирует в кислых растворах на перманганат-ион и диоксид марганца: 3MnO₄^2-(водн) + 4Н⁺(водн) 2 MnO₄^-(водн) +MnO₂(тв)+2Н₂О

_{темно-зел. пурпурный черный}

Подкисленный раствор КMnO₄ широко используется в качестве окислителя при титриметрическом анализе:

MnO₄^-(водн) +8Н⁺ +5е↔Mn²⁺ +4H₂O E⁰

Растворы КMnO₄ хранят в темных бутылях, так как под действием света он медленно окисляет воду до кислорода. Подкисленный раствор перманганата калия используют в титриметрическом анализе при определении солей железа (П), пероксида водорода, оксалатов.

Ионы Ва ²⁺

Ва²⁺ + SO₄^2-→ Ва SO₄ ↓- белый осадок, который нерастворим ни в воде, ни в кислотах, ни в щелочах. Этой же реакцией распознают соли серной кислоты, т.е. ион SO₄^2-.

Ионы Fe³⁺

а) 4 FeCI₃ + 3K₄[Fe(NC)₆] → Fe₄[Fe(NC)₆]₃↓ +12KCI

4Fe³⁺ + 3[Fe(NC)₆]^4- → Fe₄[Fe(NC)₆]₃↓

Образуется темно-синий осадок «берлинской лазури» состава Fe₄[Fe(NC)₆]₃↓ или КFe[Fe(NC)₆] в зависимости от концентраций растворов.

б) FeCI₃ + 6 КNCS → K₃[Fe(NCS)₆] + 3KCI

р-р кроваво-красный цвет

Ионы Fe²⁺:

3FeCI₂+2К₃[Fe(NC)₆] → Fe₃[Fe(NC)₆]₂↓ +6KCI

3Fe²⁺ + 2[Fe(NC)₆]^3- → Fe₃[Fe(NC)₆]₂↓

Образуется синий осадок «турнбулевой сини»

Ионы Ag⁺: AgNO₃ + HCI → AgCI↓+ HNO₃

Ag⁺ + CI^- → AgCI↓

Образуется белый осадок AgCI↓, нерастворимый в кислотах, но растворим в растворе аммиака AgCI +2NH₃→ [Ag(NH₃)₂]CI

Ионы Cu²⁺:

1. Соли меди (Cu²⁺) окрашивают раствор в голубой цвет:

2CuSO₄ + K₄[Fe(NC)₆] → Cu₂[Fe(NC)₆]↓+ 2 K₂SO₄

2Cu²⁺ + [Fe(NC)₆]^4-→ Cu₂[Fe(NC)₆]↓

Образует вишневый осадок.

При нагревании Fe реагирует с неметаллами: О₂, N₂, Hal, C, S. Оно реагирует с водой и воздухом, образуя ржавчину Fe₂O₃·H₂O: с водяным паром в результате реакции получается оксид Fe (П,Ш), Fe₃O₄:

3Fe(тв) +4Н₂О (г) →4Н₂(г) + Fe₃O₄(тв)

Оксиды также получаются при нагревании Fe на воздухе.

Железо реагирует с разбавленными растворами H₂SO₄ и НСI, образуя соли Fe²⁺ и водород. С разбавленной азотной кислотой железо образует нитрат железа (Ш) и NO. Концентрированная азотная кислота пассивирует Fe.

Медь. Медь – малоактивный металл. Основными рудами являются: медный колчедан CuFeS₂ и медный блеск CuS. Руду прокаливают с кремнеземом в присутствии воздуха. При этом получается сульфид меди и силикат железа:

2CuFeS₂(тв) + 4О₂ + 2SiO₂(тв) →Cu₂S(тв)+2FeSiO₃(тв) +3SiO₂(тв)

Полученный сульфид Cu₂S переводят в металлическую медь прокаливанием в печи: Cu₂S (тв) + О₂ (г) → 2Cu(тв) + SO₂(г)

Медь очищают электролизом. Из меди, обладающей хорошей теплопроводностью, изготавливают кухонную посуду. Высокая электропроводность меди делает ее исключительно превосходным материалом для изготовления электрических проводов и кабелей. Медь устойчива к коррозии и из нее изготавливают детали водяных насосов. Широкое применение нашли сплавы меди: (Cu, Zn), бронза (Cu,Sn), сплав для чеканки монет (Cu,Ni).

Дата добавления: 2014-10-31