2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH) - chemistry

ЖЕЛЕЗО
Распространенность в природе
IV место среди всех элементов; II место среди металлов
Fe2O3 – гематит, красный железняк
Fe3O4 – магнетит, магнитный железняк
FeOOH (Fe2O3•nH2O) – лимонит, гётит, бурый железняк
FeS2 – пирит, серный или железный колчедан
Получение в промышленности:
1) Доменный процесс (в доменной печи)
(t)
2) Прямое получение железа
3) Химически чистое железо получается электролизом растворов его солей
Химические свойства
+S; I2; H2SO4 (разб); HCl; соль
Fe2+
Fe
+H2O (t);
Fe2+, 3+ (FeO•Fe2O3 или Fe3O4 – железная окалина)
O2 (t)
+HNO3 (t); H2SO4 (конц) (t); F2; Cl2; Br2 Fe3+
(разбавленная кислота)
(концентрированная кислота)
Fe + 4HNO3 (разб, горяч) = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Железо окисляется во влажном воздухе:
2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2
Железо взаимодействует с кипящим концентрированным (>50%) раствором
щелочи:
Fe + 2NaOH + 2H2O = Na2[Fe(OH)4] + H2
Fe + 2KOH + 2KNO3 = K2FeO4 + 3KNO2 + H2O
Соединения железа
Fe2+
FeO
Получение:
Fe(OH)2 = FeO + H2O (t)
Fe + Fe2O3 = 3FeO (t)
Физические свойства:
вещество черного цвета, не взаим. с водой
Химические свойства:
основный оксид
а) + кислотный оксид и кислота
Fe3+
Fe2O3
Получение:
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O (t)
Физические свойства:
вещество красно-коричневого цвета, не
взаим. с водой
Химические свойства:
амфотерный оксид
а) + кислотный оксид и кислота
б) окисление кислородом
б) + основный оксид и основание
Fe2O3 + Na2O = 2NaFeO2 (феррит)
в) + конц. HNO3
в) +карбонат щелочного металла
г) восстановление водородом или коксом
Fe2O3 + Na2CO3 = 2NaFeO2 + CO2
г) восстановление водородом
FeO + C = Fe + CO (t)
Fe(OH)2
Получение:
Fe(OH)3
Получение:
Физические свойства:
Физические свойства:
красно-коричневого цвета, нерастворим в
воде
Чистый гидроксид железа(II) – кристаллическое вещество
белого цвета. Иногда имеет зеленоватый оттенок из-за
примесей солей железа. Со временем на воздухе темнеет
вследствие окисления. Не раств. в воде.
Химические свойства:
Основание
а) + кислотный оксид и кислота
Химические свойства:
амфотерный гидроксид
а) + кислотный оксид и кислота
б) окисляется
б) + основный оксид и основание
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
в) разлагается при нагревании
в) разлагается при нагревании
г) взаимодействует со щелочью (в жестких
условиях)
Качественные реакции на ион Fe2+
1) + щелочь → осадок зеленого цвета, со
временем буреет из-за окисления
2) +красная кровяная соль → синий осадок
(турнбулева синь)
Качественные реакции на ион Fe3+
1) + щелочь → осадок бурого цвета
2) + желтая кровяная соль → синий осадок
(берлинская лазурь)
FeCl3 + K4[Fe(CN)6] = KFe[Fe(CN)6] + 3KCl
FeCl2 + K3[Fe(CN)6] = KFe[Fe(CN)6] + 2KCl 3) + роданид → кроваво-красное окраш-е
FeCl3 + 3NaSCN = Fe(SCN)3 + 3NaCl
Свойства Fe3O4
Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
Fe3O4 + 10HNO3(конц) = 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3
Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O (t)
Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 3CO2 (t)
Переходы:
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
2FeCl3 + Fe = 3FeCl2