Подготовьтесь к сдаче ЕГЭ интересно и эффективно!
Ионы железа и содержание электронов: характеристика, описание
1559

Ионы железа и содержание электронов: характеристика, описание

Содержание:





Ион – частица, в которой число протонов и электронов отличается. Как правило, для одного химического элемента характерен один ион. Например, для натрия свойственен только один катион Na+, а для хлора – анион Cl-. Но также существуют элементы, которые могут образовывать несколько видов ионов. К таким элементам относится железо. Например, ему характерны ионы Fe2+, Fe3+ и др.

Характеристика железа

Железо – второй по распространенности элемент в коре Земли. В чистом виде железо нельзя обнаружить. Оно часто входит в структуру различных веществ.

Железо располагается в четвертом периоде в восьмой побочной группе. Оно включает электроны, находящиеся на d-подуровне, поэтому относится к группе d-элементов.

Число электронов в ионах железа варьируется. У каждого атома железа есть по 8 валентных электронов. В составе веществ они проявляют различные степени окисления и образовывают соответствующие ионы:

  • +6 (Fe+6)
  • +5 (Fe+5)
  • +4 (Fe+4)
  • +3 (Fe+3)
  • +2 (Fe+2);
  • +1 (Fe+1)
  • 0 (Fe0)
  • -1 (Fe-1)
  • +1 (Fe+1)

На нашей планете наиболее распространены соединения с железом, степень окисления которого +2 или +3.



Катион Fe2+

У железа порядковый номер 26. Чтобы посчитать количество электронов в ионе Fe+2, необходимо из порядкового номера вычесть количество отданных электронов. Число электронов в ионе железа Fe+2 равно 24. 

При реакции с кислородом из воздуха в солях и гидроксидах железо меняет валентность с II на III. Fe(OH)2 – белый осадок, который при контакте с кислородом темнеет, т. к. окисляется до Fe(OH)3.

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3

Для оксида и гидроксида характерны основные свойства. Их получают только косвенным путем.



Качественные реакции

  1. Со щелочами (образование студенистого осадка болотного цвета)

    2NaOH + FeCl2 → Fe(OH)2 + 2NaCl

    При действии кислорода железо в составе гидроксида меняет валентность с II на III. Раствор становится желто-зеленым. 
     
    4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3

  2. С красной солью K3[Fe(CN)6] (образование синего осадка)

    FeSO4 + K3[Fe(CN)6] → KFe[Fe(CN)6] + K2SO4


Катион Fe3+

Число электронов в ионе железа Fe+3 равно 23. Оксид и гидроксид выражают амфотерные (с преобладанием основных) свойства. Соли сильно гидролизованы, поэтому не могут быть выделены из водного раствора. Соединения железа с валентностью III являются окислителями.

2 FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S + 2HCl

Качественные реакции

  1. Взаимодействия солей со щелочами (образование коричневого осадка)
    3 NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 + 3NaCl

  2. С желтой кровяной солью K4[Fe(CN)6] (образование василькового осадка «берлинской лазури»)
    3 K4[Fe(CN)6] + 4FeCl3 → KFe[Fe(CN)6] + 12KCl

  3. С роданидами (окрашивание раствора в яркий красный цвет)
    FeCl3 + 3NaCNS → Fe(CNS)3 + 3NaCl

Сталь и чугун, в состав которых входит железо, используются в народном хозяйстве. Хлорид железа (III) применяется при травлении меди. В компьютерной технике и радиотехнике используются ферриты двухвалентных металлов.  

Поделитесь в социальных сетях:
20 сентября 2021, 20:36


Как вы считаете, материал был полезен?

Для оценки комментариев необходимо «войти на сайт».
×
×