Железо – элемент, расположенный в четвертом периоде в восьмой побочной подгруппе. В природе его нельзя обнаружить в чистом виде, поэтому железо добывают из горных пород. Оно входит в состав таких сплавов, как сталь и чугун. Железо, как правило, проявляет степени окисления +2 или +3.
Оксиды
Оксид железа (II) FeO
Оксид железа (II) – черное кристаллическое вещество, которое нерастворимо в воде и проявляет свойства основания. Оксид железа (II) взаимодействует с растворами, расплавами и другими соединениями.
- С кислотами
FeO + 2 HCl ⟶ FeCl2 + H2O
- С кислородом воздуха
4 FeO + O2 ⟶ 2 Fe2O3
- С водородом
Fe2O3 + H2 ⟶ 2 Fe + H2O
Оксид получают путем следующей реакции:
Fe2O3 + СО ⟶ 2 FeO + CO2
Оксид железа (III) Fe2O3
Оксид железа (III) – красно-коричневый нерастворимый в воде порошок. Он может существовать в трех формах – α, β, γ. Оксид железа (III) не взаимодействует с растворами щелочей. Он обладает амфотерными свойствами и реагирует с рядом веществ.
- С кислотами
Fe2O3 + 6 HCl ⟶ 2 FeCl3 + 3 H2O
- С твердыми щелочами при нагревании
Fe2O3 + NaOH ⟶ 2 NaFeO2 + H2O
- С карбонатами щелочных металлов при нагревании
Fe2O3 + Na2CO3 ⟶ 2 NaFeO2 + CO2
- С восстановителями
Fe2O3 + 2Al ⟶ 2Fe + Al2O3
Оксид железа (III) получают двумя путями:
- 2 Fe(OH)3 ⟶ Fe2O3 + 3 H2O
- 4 FeS2 + 11 O2 ⟶ 2 Fe2O3 + 8 SO2
Оксид железа (III) содержится в буром железняке, из которого изготавливают чугун.
Гидроксиды
Гидроксид железа (II) Fe(OH)2
Гидроксид железа (II) – белый порошок, который на воздухе приобретает зеленый оттенок. Он не растворим в воде и являются основаниями. Гидроксид железа (2) реагирует с растворами и рядом других соединений.
- С кислородом в присутствии влаги
4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O ⟶ 4 Fe(OH)3
- С кислотами
Fe(OH)2 + 2 HCl ⟶ FeCl2 + 2 H2O
- С концентрированными щелочами при высоких температурах
Fe(OH)2 + 2 NaOH ⟶ Na2[Fe(OH)4]
- Разложение при нагревании
Fe(OH)2 ⟶ FeO + H2O
Гидроксид железа (II) получают путем следующего взаимодействия:
FeCl2 + 2 NaOH ⟶ Fe(OH)2 +2 NaCl
Гидроксид железа (III) Fe(OH)3
Гидроксид железа (III) – бурое рыхлое вещество. Он обладает амфотерными свойствами. Гидроксид железа (III) реагирует с различными соединениями.
- С разбавленными кислотами
Fe(OH)3 + 3 HCl ⟶ FeCl3 + 3 H2O
- Разлагается при нагревании
2 Fe(OH)3 ⟶ Fe2O3 + 3 H2O
- С концентрированными растворами щелочей при нагревании
Fe(OH)3 + 3 NaOH ⟶ Na3[Fe(OH)6]
Гидроксид железа (III) получают при взаимодействии солей и щелочей.
FeCl3 + 3 NaOH = Fe(OH)3 + 3 NaCl
Общие характеристики оксидов и гидроксидов железа
Оксид и гидроксид железа (2) взаимодействуют с растворами кислот, но не реагируют со щелочами. Т. е. они обладают основными свойствами. Оксиду и гидроксиду железа (III) характерны слабые амфотерные свойства.
Соединения двухвалентного железа – восстановители, т. е. в реакциях они отдают электроны элементам. Они просто окисляются на воздухе. Соединения трехвалентного железа – окислители. Они длительное время могут находиться в растворе.
Как вы считаете, материал был полезен?