Երկաթի հիդրօքսիդ 3 դասակարգվում է որպես. Երկաթի (III) միացություններ. Բարձր ջերմաստիճաններում հալոգենների և ծծմբի հետ փոխազդեցություն

Գունավոր միացություններ

Ի . Երկաթի (II) հիդրօքսիդ

Ձևավորվում է առանց օդի մուտքի երկաթի (II) աղերի վրա ալկալային լուծույթների ազդեցությամբ.

FeCl 2 + 2 KOH = 2 KCl + F e (OH) 2 ↓

Fe(OH) 2-ը թույլ հիմք է, լուծելի ուժեղ թթուներում.

Fe(OH) 2 + H 2 SO 4 = FeSO 4 + 2H 2 O

Fe(OH) 2 + 2H + = Fe 2+ + 2H 2 O

Լրացուցիչ նյութ.

Fe(OH) 2 – ցուցադրում է նաև թույլ ամֆոտերային հատկություններ, փոխազդում է կենտրոնացված ալկալիների հետ.

Ֆե( Օհ) 2 + 2 NaOH = Նա 2 [ Ֆե( Օհ) 4]։ ձևավորվում է տետրահիդրոքսոֆերատ աղ ( II) նատրիում

Երբ Fe(OH) 2-ը կալցինացվում է առանց օդի մուտքի, ձևավորվում է երկաթի (II) օքսիդ FeO.սև միացում:

Fe(OH) 2 t˚C → FeO + H 2 O

Մթնոլորտային թթվածնի առկայության դեպքում սպիտակ նստվածքը Fe(OH) 2, օքսիդանալով, դառնում է դարչնագույն՝ առաջացնելով երկաթի (III) հիդրօքսիդ Fe(OH) 3:

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3 ↓

Լրացուցիչ նյութ.

Երկաթի (II) միացությունները օքսիդացնող նյութերի ազդեցության տակ հեշտությամբ վերածվում են երկաթի (III) միացությունների.

10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = 5Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 8H 2 O

6FeSO 4 + 2HNO 3 + 3H 2 SO 4 = 3Fe 2 (SO 4) 3 + 2NO + 4H 2 O

Երկաթի միացությունները հակված են բարդույթների ձևավորման.

FeCl 2 + 6NH 3 = Cl 2

Fe(CN) 2 + 4KCN = K 4 (դեղին արյան աղ)

Որակական ռեակցիա Fe 2+-ին

Երբ գործողության մեջ է կալիումի հեքսացիանոֆերատ (III) K 3 (արյան կարմիր աղ)երկվալենտ երկաթի աղերի լուծույթների վրա առաջանում է կապույտ նստվածք (Turnboole blue):

3 Ֆե 2+ Cl 2 + 3 Կ 3 [ Ֆե 3+ ( CN) 6 ] → 6 KCl + 3 KFe 2+ [ Ֆե 3+ ( CN) 6 ]↓

(Turnbull կապույտ - հեքսացիանոֆերատ ( III ) երկաթ ( II ) - կալիում)

Turnbull կապույտ նրա հատկությունները շատ նման են պրուսական կապույտին և ծառայել են որպես ներկանյութ: Անվանվել է շոտլանդական ներկող ընկերության հիմնադիրներից մեկի՝ Արթուր և Թերնբուլի անունով։

Երկաթի միացություններ

Ի . Երկաթի (III) օքսիդ

Ձևավորվում է երկաթի սուլֆիդների այրման արդյունքում, օրինակ՝ պիրիտի թրծմամբ.

4 FeS 2 + 11 O 2 t ˚ C → 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2

կամ երկաթի աղերը կալցինացնելիս.

2FeSO 4 t˚C → Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3

Fe 2 O 3 - օքսիդ k կարմիր-շագանակագույն գույն, փոքր չափով ցուցաբերելով ամֆոտերային հատկություններ

Fe 2 O 3 + 6HCl t˚C → 2FeCl 3 + 3H 2 O

Fe 2 O 3 + 6H + t˚C → 2Fe 3+ + 3H 2 O

Fe 2 O 3 + 2 NaOH + 3 H 2 O t ˚ C → 2 Na [ Fe (OH ) 4 ],առաջանում է աղ՝ տետրահիդրոքսոֆերատ ( III) նատրիում

Fe 2 O 3 + 2OH - + 3H 2 O t˚C → 2 -

Հիմնական օքսիդներով կամ կարբոնատներով համաձուլվելիս ալկալիական մետաղներֆերիտները ձևավորվում են.

Fe 2 O 3 + Na 2 O t˚C → 2NaFeO 2

Fe 2 O 3 + Na 2 CO 3 = 2NaFeO 2 + CO 2

II. Երկաթի հիդրօքսիդ ( III )

Առաջանում է երկաթի աղերի վրա ալկալային լուծույթների ազդեցությամբ. նստում է կարմիր-շագանակագույն նստվածքի տեսքով։

Fe(NO 3) 3 + 3KOH = Fe(OH) 3 ↓ + 3KNO 3

Fe 3+ + 3OH - = Fe(OH) 3 ↓

Լրացուցիչ.

Fe(OH) 3-ն ավելի թույլ հիմք է, քան երկաթի (II) հիդրօքսիդը:

Սա բացատրվում է նրանով, որ Fe 2+-ն ունի ավելի փոքր իոնային լիցք և ավելի մեծ շառավիղ, քան Fe 3+-ը, և հետևաբար Fe 2+-ը ավելի թույլ է պահում հիդրօքսիդի իոնները, այսինքն. Fe(OH) 2-ն ավելի հեշտությամբ տարանջատվում է:

Այս առումով երկաթի (II) աղերը մի փոքր հիդրոլիզվում են, իսկ երկաթի (III) աղերը՝ շատ ուժեղ։

Հիդրոլիզը նաև բացատրում է Fe(III) աղերի լուծույթների գույնը. չնայած այն հանգամանքին, որ Fe 3+ իոնը գրեթե անգույն է, այն պարունակող լուծույթները գունավոր են դեղնադարչնագույն, ինչը բացատրվում է երկաթի հիդրոքսիոնների կամ Fe(OH) առկայությամբ: 3 մոլեկուլ, որոնք առաջանում են հիդրոլիզի արդյունքում.

Fe 3+ + H 2 O ↔ 2+ + H +

2+ + H 2 O ↔ + + H +

+ + H 2 O ↔ Fe(OH) 3 + H +

Երբ տաքանում է, գույնը մթնում է, իսկ թթուների ավելացման դեպքում այն ​​դառնում է ավելի բաց՝ հիդրոլիզի ճնշման պատճառով։

Fe(OH) 3-ն ունի թույլ ամֆոտերային հատկություններ. այն լուծվում է նոսր թթուների և խտացված ալկալային լուծույթների մեջ.

Fe(OH) 3 + 3HCl = FeCl 3 + 3H 2 O

Fe(OH) 3 + 3H + = Fe 3+ + 3H 2 O

Fe(OH)3 + NaOH = Na

Fe(OH) 3 + OH - = -

Լրացուցիչ նյութ.

Երկաթի (III) միացությունները թույլ օքսիդացնող նյութեր են, փոխազդում են ուժեղ վերականգնող նյութերի հետ.

2Fe +3 Cl 3 + H 2 S -2 = S 0 ↓ + 2Fe +2 Cl 2 + 2HCl

FeCl 3 + KI = I 2 ↓ + FeCl 2 + KCl

Որակական ռեակցիաներ Fe 3+-ում

Փորձ

1) գործողության ընթացքում կալիումի հեքսացիանոֆերատ (II) K4 (դեղին արյան աղ)Երկաթի աղերի լուծույթների վրա ձևավորվում է կապույտ նստվածք (պրուսական կապույտ):

4 Ֆե 3+ Cl 3 + 4 Կ 4 [ Ֆե 2+ ( CN) 6 ] → 12 KCl + 4 KFe 3+ [ Ֆե 2+ ( CN) 6 ]↓

(Պրուսական կապույտ - հեքսացիանոֆերատ ( II ) երկաթ ( III ) - կալիում)

Պրուսական կապույտ պատահաբար ձեռք է բերվել 18-րդ դարի սկզբին Բեռլինում ներկարար Դիսբախի կողմից։ Դիսբախը մի վաճառականից գնել է արտասովոր պոտաշ (կալիումի կարբոնատ). Պոտաշը ստուգելիս պարզվել է, որ այն կալցինացված է եզի արյունով։ Ներկը հարմար է գործվածքների համար՝ վառ, դիմացկուն և էժան։ Շուտով հայտնի դարձավ ներկ պատրաստելու բաղադրատոմսը. պոտաշը միաձուլվում էր չորացած կենդանու արյան և երկաթի թելերի հետ։ Նման համաձուլվածքի տարրալվացումից ստացվել է արյան դեղին աղ։ Ներկայումս պրուսական կապույտը օգտագործվում է տպագրական թանաքի և երանգային պոլիմերների արտադրության համար։

Պարզվել է, որ պրուսական կապույտը և Turnboole կապույտը նույն նյութն են, քանի որ ռեակցիաներում ձևավորված բարդույթները միմյանց հետ հավասարակշռության մեջ են.

KFeIII[ Ֆե II( CN) 6 ] ↔ KFe II[ Ֆե III( CN) 6 ]

2) Երբ կալիումի կամ ամոնիումի թիոցիանատը ավելացվում է Fe 3+ իոններ պարունակող լուծույթին, հայտնվում է ինտենսիվ արյան կարմիր գույն. լուծումերկաթ (III) թիոցիանատ.

2FeCl 3 + 6KCNS = 6KCl + Ֆե III[ Ֆե III( CNS) 6 ]

(թիոցիանատների, Fe 2+ իոնների հետ փոխազդելիս լուծույթը մնում է գրեթե անգույն)։

Մարզասարքեր

Թիվ 1 մարզիչ - Fe (2+) իոն պարունակող միացությունների ճանաչում

Թիվ 2 մարզիչ - Fe (3+) իոն պարունակող միացությունների ճանաչում

Համախմբման առաջադրանքներ

№1. Իրականացնել վերափոխումները.
FeCl 2 -> Fe(OH) 2 -> FeO -> FeSO 4
Fe -> Fe(NO 3) 3 -> Fe(OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> NaFeO 2

Թիվ 2. Գրե՛ք ռեակցիայի հավասարումները, որոնց միջոցով կարելի է ստանալ.
ա) երկաթի (II) աղեր և երկաթի (III) աղեր.
բ) երկաթի (II) հիդրօքսիդ և երկաթի (III) հիդրօքսիդ;
գ) երկաթի օքսիդներ.

Երկաթի (II) միացություններ

Երկաթի +2 օքսիդացման վիճակ ունեցող երկաթի միացությունները անկայուն են և հեշտությամբ օքսիդանում են երկաթի (III) ածանցյալների։

Fe 2 O 3 + CO = 2 FeO + CO 2:

Երկաթի (II) հիդրօքսիդ Fe(OH) 2երբ թարմ տեղում է, այն ունի մոխրագույն-կանաչ գույն, չի լուծվում ջրի մեջ, քայքայվում է 150 ° C-ից բարձր ջերմաստիճանում և արագ մթնում է օքսիդացման պատճառով.

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe (OH) 3.

Այն ցուցադրում է մեղմ ամֆոտերային հատկություններ՝ հիմնականների գերակշռությամբ և հեշտությամբ փոխազդում է ոչ օքսիդացնող թթուների հետ.

Fe(OH) 2 + 2HCl = FeCl 2 + 2H 2 O:

Տաքացնելիս փոխազդում է խտացված ալկալային լուծույթների հետ՝ ձևավորելով տետրահիդրոքսոֆերատ (II).

Fe(OH) 2 + 2NaOH = Na 2:

Ցույց է տալիս վերականգնող հատկություններ, ազոտական ​​կամ խտացված ծծմբաթթվի հետ փոխազդեցությունից առաջանում են երկաթի (III) աղեր.

2Fe(OH) 2 + 4H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 6H 2 O:

Այն ստացվում է երկաթի (II) աղերի արձագանքման արդյունքում ալկալային լուծույթի հետ մթնոլորտային թթվածնի բացակայության դեպքում.

FeSO 4 + 2NaOH = Fe(OH) 2 + Na 2 SO 4:

Երկաթի (II) աղեր.Երկաթը (II) աղեր է առաջացնում գրեթե բոլոր անիոնների հետ։ Որպես կանոն, աղերը բյուրեղանում են կանաչ բյուրեղային հիդրատների տեսքով՝ Fe(NO 3) 2 6H 2 O, FeSO 4 7H 2 O, FeBr 2 6H 2 O, (NH 4) 2 Fe (SO 4) 2 6H 2 O (աղ Mora) և այլն: Աղի լուծույթներն ունեն գունատ կանաչ գույն և հիդրոլիզի պատճառով թթվային միջավայր.

Fe 2+ + H 2 O = FeOH + + H +:

Նրանք ցուցադրում են աղերի բոլոր հատկությունները:

Օդի մեջ կանգնելիս լուծված թթվածնով դրանք դանդաղորեն օքսիդանում են երկաթի (III) աղերի.

4FeCl 2 + O 2 + 2H 2 O = 4FeOHCl 2:

Որակական ռեակցիա Fe 2+ կատիոնի նկատմամբ - փոխազդեցություն կալիումի հեքսացիանոֆերատի (III) (արյան կարմիր աղի) հետ.

FeSO 4 + K 3 = KFe↓ + K 2 SO 4

Fe 2+ + K + + 3- = KFe↓

Ռեակցիայի արդյունքում առաջանում է նստվածք կապույտ- երկաթ (III) hexacyanoferrate (II) - կալիում:

Երկաթին բնորոշ է +3 օքսիդացման աստիճանը։

Երկաթի (III) օքսիդ Fe 2 O 3 -Նյութը շագանակագույն է և գոյություն ունի երեք պոլիմորֆ ձևափոխումներով։

Ցույց է տալիս մեղմ ամֆոտերային հատկություններ՝ հիմնականների գերակշռությամբ։ Հեշտ է արձագանքում թթուների հետ.

Fe 2 O 3 + 6HCl = 2FeCl 3 + 3H 2 O:

Այն չի փոխազդում ալկալային լուծույթների հետ, բայց միաձուլման ժամանակ ձևավորում է ֆերիտներ.

Fe 2 O 3 + 2NaOH = 2NaFeO 2 + H 2 O:

Ցույց է տալիս օքսիդացնող և վերականգնող հատկություններ: Երբ ջեռուցվում է, այն կրճատվում է ջրածնի կամ ածխածնի օքսիդի (II) միջոցով՝ դրսևորելով օքսիդացնող հատկություններ:

Fe 2 O 3 + H 2 = 2 FeO + H 2 O,

Fe 2 O 3 + CO = 2 FeO + CO 2:

Ալկալային միջավայրում ուժեղ օքսիդացնող նյութերի առկայության դեպքում այն ​​ցուցադրում է վերականգնող հատկություններ և օքսիդացվում է երկաթի (VI) ածանցյալների.

Fe 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH = 2K 2 FeO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O:

1400°C-ից բարձր ջերմաստիճանում այն ​​քայքայվում է.

6Fe 2 O 3 = 4Fe 3 O 4 + O 2:

Ստացվում է երկաթի (III) հիդրօքսիդի ջերմային տարրալուծմամբ.

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O

կամ պիրիտի օքսիդացում.

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2:

FeCl 3 + 3KCNS = Fe(CNS) 3 + 3KCl,

Քանի որ Fe2+-ը հեշտությամբ օքսիդանում է մինչև Fe+3.

Fe+2 – 1e = Fe+3

Այսպիսով, օդում Fe(OH)2-ի թարմ ստացված կանաչավուն նստվածքը շատ արագ փոխում է գույնը՝ դառնում շագանակագույն։ Գույնի փոփոխությունը բացատրվում է մթնոլորտային թթվածնի միջոցով Fe(OH)2-ի Fe(OH)3 օքսիդացմամբ.

Fe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2O,

Fe2O3 + 2OH- = 2FeO2- + H2O,

Fe2O3 + Na2CO3 = 2NaFeO2 + CO2:

Նատրիումի ֆերիտ

Երկաթի (III) հիդրօքսիդստացված երկաթի (III) աղերից՝ դրանք փոխազդելով ալկալիների հետ.

Ժանգի առաջացումը և դրա կանխարգելման ուղիները.

Այս գլխում մենք սովորեցինք, թե ինչպես են առաջանում մետաղների օքսիդները: Մենք տեսանք ռեակցիաների երկու ցուցադրություն, որոնցում մետաղները ձևավորվեցին որպես արտադրանք: Վերջապես, մենք իմացանք մետաղի օքսիդի մասին մեր ամենօրյա փորձից, ինչպես նաև ժանգը կանխելու ուղիներից, հատկապես շենքերում և արդյունաբերության մեջ օգտագործվողներից:

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3¯ + 3NaCl,

Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3¯:

Երկաթի (III) հիդրօքսիդը Fe(OH)2-ից թույլ հիմք է և ցուցաբերում է ամֆոտերային հատկություններ (հիմնականների գերակշռությամբ)։ Նոսրացած թթուների հետ փոխազդելիս Fe(OH)3-ը հեշտությամբ ձևավորում է համապատասխան աղերը.

Fe(OH)3 + 3HCl «FeCl3 + H2O

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 «Fe2(SO4)3 + 6H2O

Fe(OH)3 + 3H+ « Fe3+ + 3H2O

Ալկալիների խտացված լուծույթների հետ ռեակցիաները տեղի են ունենում միայն երկարատև տաքացման դեպքում։ Այս դեպքում ստացվում են 4 կամ 6 կոորդինացիոն թվով կայուն հիդրոկոմպլեքսներ.

Կտրեք խնձորի կտորները շագանակագույն, քանի որ խնձորի միջուկի երկաթի միացությունները արձագանքում են օդի թթվածնի հետ: Արձագանքին նպաստում է խնձորի ֆերմենտը, ուստի կտորների վրա կիտրոնի հյութ կաթելով քայքայվում է ֆերմենտը և կանխում այն ​​շագանակագույն դառնալը:

Ինչու են խնձորները շագանակագույն դառնում:

• Երբ մետաղը փոխազդում է թթվածնի հետ, առաջանում է մետաղի օքսիդ։
• Այս ռեակցիայի ընդհանուր հավասարումն է՝ մետաղի թթվածին → մետաղի օքսիդ։
• Որոշ մետաղներ այրվելիս արձագանքելու են թթվածնի հետ:
• Այս ռեակցիաները կոչվում են այրման ռեակցիաներ:

Ո՞րն է «այրման» անունը: Լրացրեք սա հայեցակարգի քարտեզի մեջ: Լրացրե՛ք այս գլխում ձեր ուսումնասիրած մետաղների օրինակները: Դուք պետք է նայեք ստեղծված ապրանքներին, որպեսզի իմանաք, թե որտեղ դնել դրանք: Ի վերջո, բերեք այս գլխում ձեր իմացած մետաղների երկու օրինակ, որոնք չեն ժանգոտվում:

Fe(OH)3 + NaOH = Na,

Fe(OH)3 + OH- = -,

Fe(OH)3 + 3NaOH = Na3,

Fe(OH)3 + 3OH- = 3-.

Երկաթի +3 օքսիդացման աստիճան ունեցող միացությունները ցուցաբերում են օքսիդացնող հատկություն, քանի որ վերականգնող նյութերի ազդեցության տակ Fe+3-ը վերածվում է Fe+2-ի.

Fe + 3 + 1e = Fe + 2:

Օրինակ՝ երկաթը (III) քլորիդը օքսիդացնում է կալիումի յոդիդը՝ վերածելով ազատ յոդի.

2Fe+3Cl3 + 2KI = 2Fe+2Cl2 + 2KCl + I20

Երկաթի (III) կատիոնի որակական ռեակցիաները

Լրացրե՛ք աղյուսակը՝ տրամադրելով ցինկի և թթվածնի ռեակցիայի բացակայող հավասարումները: Կալցիումի օքսիդը փոխազդում է ջրի հետ՝ առաջացնելով կալցիումի հիդրօքսիդ։ Կրաքարը և դրա արտադրանքը բազմաթիվ կիրառություններ ունեն, այդ թվում՝ ցեմենտ, հավանգ և բետոն:

Երբ ինտենսիվ ջեռուցվում է, կալցիումի կարբոնատը ոչնչացվում է: Այս ռեակցիան կոչվում է ջերմային տարրալուծում։ Ահա դրա հավասարումները ջերմային տարրալուծումկալցիումի կարբոնատ: Կալցիումի երկօքսիդ կալցիումի կարբոնատ: Նույն կերպ քայքայվում են նաև այլ մետաղական կարբոնատներ, այդ թվում.

Կարբոնատ կարբոնատ կարբոնատ նատրիումի կարբոնատ. . Օրինակ, ահա պղնձի կարբոնատի ջերմային տարրալուծման հավասարումները. Ածխածնի երկօքսիդ կարբոքսիլաթթու. Մետաղները, որոնք բարձր են ռեակցիայի շարքում, ունեն կարբոնատներ, որոնք անհրաժեշտ են բարձր էներգիատարրալուծման տարրալուծման համար. երբ նյութը քայքայվում է, այն բաժանվում է ավելի պարզ միացությունների կամ տարրերի: նրանց. Իրոք, ոչ բոլոր 1-ին խմբի մետաղական կարբոնատներն են քայքայվում Բունզենի այրիչի հասած ջերմաստիճանում:

Ա) Fe3+ կատիոնի հայտնաբերման ռեագենտը կալիումի հեքսացիանո(II) ֆերատն է (արյան դեղին աղ) K2:

Երբ 4-իոնները փոխազդում են Fe3+ իոնների հետ, ձևավորվում է մուգ կապույտ նստվածք. Պրուսական կապույտ:

4FeCl3 + 3K4 «Fe43¯ +12KCl,

4Fe3+ + 34- = Fe43¯:

Բ) Fe3+ կատիոնները հեշտությամբ հայտնաբերվում են՝ օգտագործելով ամոնիումի թիոցիանատ (NH4CNS): CNS-1 իոնների փոխազդեցության արդյունքում երկաթի (III) կատիոնների Fe3+-ի հետ առաջանում է արյան կարմիր գույնի ցածր դիսոցացիոն երկաթի (III) թիոցիանատ.

Մետաղները ցածր են շարքում ռեակտիվություն, օրինակ՝ պղինձը, ունեն կարբոնատներ, որոնք հեշտությամբ քայքայվում են։ Ահա թե ինչու պղնձի կարբոնատը հաճախ օգտագործվում է դպրոցներում՝ ջերմային տարրալուծում ցուցադրելու համար: Այն հեշտությամբ քայքայվում է, և նրա գույնի փոփոխությունը՝ կանաչ պղնձի կարբոնատից մինչև սև պղնձի օքսիդ, հեշտ է տեսնել:

Königsbrunnen-ից երկաթ պարունակող աղբյուրի ջուր. Հովհաննես եպիսկոպոսության ստամոքսաջուր. Երկաթի հիդրօքսիդի նստեցումը ամոնիումի սուլֆատի լուծույթից մասնակի օքսիդացումով դեպի երկաթի հիդրօքսիդ մթնոլորտային թթվածնի միջոցով: Բացի այդ, երկաթի հիդրօքսիդը պատկանում է երկաթի հիդրօքսիդների խմբին, սակայն այն շատ անկայուն է և թթվածնի առկայության դեպքում արագ օքսիդանում է երկաթի օքսիդի հիդրօքսիդի։

FeCl3 + 3NH4CNS «Fe(CNS)3 + 3NH4Cl,

Fe3+ + 3CNS1- «Fe(CNS)3.

Դիմում և կենսաբանական դերերկաթ և դրա միացություններ.

Երկաթի ամենակարևոր համաձուլվածքները՝ չուգուն և պողպատը, հիմնական կառուցվածքային նյութերն են ժամանակակից արտադրության գրեթե բոլոր ճյուղերում։

Երկաթի (III) քլորիդ FeCl3 օգտագործվում է ջրի մաքրման համար: IN օրգանական սինթեզ FeCl3-ն օգտագործվում է որպես կատալիզատոր։ Երկաթի նիտրատ Fe(NO3)3 9H2O օգտագործվում է գործվածքների ներկման համար։

Երկաթի հիդրօքսիդը ստացվում է երկաթի քլորիդի լուծույթը ալկալիներով նստեցնելով, գերադասելի է ամոնիակի ավելցուկով։ Այն բյուրեղանում է, երբ սառչում է, ինչպես նաև շատ երկար ժամանակ ջրի տակ պահվում և հեշտությամբ վերածվում ջրում լուծվող միացությունների: Արսենիումի թունավորման համար օգտագործվող հակաթույնը, որպես ակտիվ բաղադրիչ, պարունակում է նաև երկաթի հիդրօքսիդ:

Մեկ այլ նախկինում պաշտոնական երկաթի հիդրօքսիդը երկաթի մանրաթելն է: Երկաթի օքսիդի հիդրատը ձևավորվում է, երբ երկաթը սկսում է ժանգոտել թաց ածխի վրա կամ ծծմբի երկօքսիդ պարունակող օդում: Փոքր քանակությամբ ածխածնի երկօքսիդի առկայության պատճառով է, որ երկաթը օքսիդանում է, մինչդեռ յուրաքանչյուր դեպքում մաքուր ջուրը կամ չոր օդը որևէ ռեակցիա չի առաջացնում: Երկաթի հիդրօքսիդը մուգ շագանակագույն է, ջրի մեջ չլուծվող, թթուներում հեշտությամբ լուծվող և ջրի և երկաթի օքսիդի մեջ տաքանալիս քայքայվում է։ Այն հեշտությամբ փոխանցում է իր թթվածինը օքսիդացող մարմիններին և վերածվում երկաթի օքսիդի, որն ակտիվորեն կլանում է օդից թթվածինը։

Երկաթը մարդու և կենդանիների օրգանիզմի կարևոր միկրոտարրերից է (չափահաս մարդու օրգանիզմը պարունակում է մոտ 4 գ Fe միացությունների տեսքով)։ Այն հեմոգլոբինի, միոգլոբինի, տարբեր ֆերմենտների և այլ բարդ երկաթ-սպիտակուցային բարդույթների մի մասն է, որոնք հայտնաբերված են լյարդում և փայծաղում։ Երկաթը խթանում է արյունաստեղծ օրգանների աշխատանքը։

Հետևաբար, այն գործում է որպես փտող նյութ և ոչնչացնում է հեղուկների մեջ պարունակվող պտտվող նյութերը։ Փայտի վրա կարող են նաև հարձակվել այնպիսի բաներ, ինչպիսիք են ժանգոտ մեխերը: Երկաթի հիդրօքսիդը կլանում է էներգետիկ գազերը և, հետևաբար, ունի բարենպաստ ազդեցություն հողի վրա. երբ զուգակցվում է մանրաթելերի և որոշ ներկերի հետ, այն ծառայում է որպես ներկման բիծ:

Զամա համաձուլվածքներ կազմող նյութեր. Ցինկը կապտավուն սպիտակ մետաղ է, որը հնարավոր չէ փոխել օդում և կարող է հղկվել։ Մշտական ​​սառը, չոր օդում խոնավ օդը պատված է բիկարբոնատի թեթև շերտով, որն այն դարձնում է ավելի մուգ և պաշտպանում ավելի խորը օքսիդացումից: Ընդհանուր ցինկհեշտությամբ կպչում է իր մեջ պարունակվող կեղտերի պատճառով՝ նոսր թթուներից, առաջացնելով ջրածնի և ցինկի աղ: ազնիվ մետաղներից, ինչպիսիք են պղինձը, կապարը, արծաթը և այլն: դրանք ենթարկվում են տաք լուծույթների ալկալային հիդրօքսիդներապահովելով ցինկապատ լուծելի և ջրածին:

Օգտագործված գրականության ցանկ.

1. «Քիմիա. կրկնուսույցի նպաստ»։ Դոնի Ռոստով. «Ֆենիքս». 1997 թ

2. «Ձեռնարկ բուհերի դիմորդների համար». Մոսկվա. « ավարտական ​​դպրոց», 1995 թ.

3. Է.Տ. Օգանեսյանը։ «Քիմիայի ուղեցույց համալսարան դիմորդների համար». Մոսկվա. 1994 թ

Երկաթի հիդրօքսիդ 3 անօրգանական միացությունն ունի Fe(OH)2 քիմիական բանաձևը: Պատկանում է մի շարք ամֆոտերային միացությունների, որոնցում գերակշռում են հիմքերին բնորոշ հատկությունները։ Այս նյութը կարծես բյուրեղային է սպիտակ, որը երկար մնալով վրա դրսումաստիճանաբար մթնում. Կանաչավուն երանգով բյուրեղների տարբերակներ կան։ IN առօրյա կյանքՆյութը կարող է դիտվել բոլորի կողմից մետաղական մակերեսների վրա կանաչավուն ծածկույթի տեսքով, ինչը ցույց է տալիս ժանգոտման գործընթացի սկիզբը. երկաթի հիդրօքսիդ 3-ը գործում է որպես այս գործընթացի միջանկյալ փուլերից մեկը:

Այս սպիտակ փոշին, որն օգտագործվում է սպիտակ կամ սպիտակ ցինկի ձյան անվան տակ, թունավոր չէ և սև չէ ջրածնի սուլֆիդի հետ շփման մեջ: Բյուրեղային բազմազանությունը ֆոսֆորանում է լույսից առաջ կամ ռադիոակտիվ նյութերի առկայության դեպքում։ Ցինկի աղերը անգույն կամ սպիտակ են։

Նրանց լուծույթները տալիս են սպիտակ հիդրօքսիդի ալկալային նստվածք, որը լուծվում է ռեագենտի ավելցուկով: Ամոնիումի սուլֆիդը ձևավորում է սպիտակ սուլֆիդային նստվածք։ Ցինկ ածուխներ - հեղուկի տհաճ հոտ, բշտիկներ; սովորաբար օդում դյուրավառ է և կարող է մշակվել միայն իներտ գազի հոսքի տակ, ինչպիսին է ազոտը: Դրանք ստացվում են ցինկի՝ մաքուր կամ համաձուլվածքի, ալկիլ յոդիդի հետ փոխազդելու միջոցով։

Բնության մեջ միացությունը հանդիպում է ամակինիտի տեսքով։ Այս բյուրեղային հանքանյութը, բացի ինքնին երկաթից, պարունակում է նաև մագնեզիումի և մանգանի կեղտեր, այս բոլոր նյութերը տալիս են ամակինիտի տարբեր երանգներ՝ դեղին-կանաչից մինչև գունատ կանաչ՝ կախված որոշակի տարրի տոկոսից: Հանքանյութի կարծրությունը Մոհսի սանդղակով 3,5-4 միավոր է, իսկ խտությունը՝ մոտավորապես 3 գ/սմ³։

Ալկիլոզինիոլոիդը, որը ձևավորվում է որպես միջանկյալ նյութ, ցինկի յոդիդի ձևավորման գործընթացում ջերմաստիճանի բարձրացմամբ քայքայվում է ցինկի։ Կարծես թե Չինաստանում ցինկը հայտնի է եղել հնագույն ժամանակներից։ Եվրոպայում պղնձի հետ ցինկի համաձուլվածքները օգտագործվել են մ.թ.ա. առաջին հազարամյակում։ Մետաղ արդյունահանելիս օգտագործվում են հանքանյութերի երկու խումբ. Քանի որ ցինկի միներալները սովորաբար կապված են կապարի հանքանյութերի հետ, հանքանյութի նախնական կենտրոնացումը պետք է իրականացվի մագնիսական տարանջատման և ֆլոտացիայի միջոցով: Օգտակար մասերի ստերիլներից բաժանումը հեշտացնելու համար ավելացրեք նոսր ծծմբական յուղ կամ ծծմբաթթու, մակերեսային հանքանյութի ավելացումը առաջացնում է գազի արտազատում, ինչը նպաստում է ֆլոտացիային:

Նյութի ֆիզիկական հատկությունները պետք է ներառեն նաև դրա չափազանց ցածր լուծելիությունը: Երբ երկաթի հիդրօքսիդ 3-ը տաքացվում է, այն քայքայվում է:

Այս նյութը շատ ակտիվ է և փոխազդում է բազմաթիվ այլ նյութերի և միացությունների հետ։ Օրինակ, ունենալով հիմքի հատկություններ, այն փոխազդում է տարբեր թթուների հետ։ Մասնավորապես, ծծմբաթթու, երկաթի հիդրօքսիդ 3 ռեակցիայի ընթացքում հանգեցնում է (III) արտադրությանը։ Քանի որ այս ռեակցիան կարող է առաջանալ բաց օդում սովորական կալցինացիայի միջոցով, այս էժան սուլֆատն օգտագործվում է ինչպես լաբորատոր, այնպես էլ արդյունաբերական պայմաններում:

Կախված երկրներից և օգտակար հանածոների կազմից՝ արդյունահանման երկու տարբեր գործընթացներ են իրականացվում: Հետագա փուլը հանգեցնում է մետաղի ձևավորմանը, որը նվազեցնում է ածխածնի օքսիդը: Գործողությունը պետք է իրականացվի ավելի բարձր ջերմաստիճանում, քան ցինկի եռման կետը՝ թորման միջոցով մետաղը կեղտից առանձնացնելու համար: Ցինկի մի մասը, որը կորած կլիներ պարանկարահանումների արդյունքում, վերականգնվում է անջատումից հետո: Այս եղանակով ստացված մետաղը որպես հիմնական կեղտեր պարունակում է կադմիում, կապար, պղինձ, երկաթ։

Մաքրված լուծույթը ենթարկվում է էլեկտրոլիզի անլուծելի կապարի անոդով և ալյումինե թերթիկից բաղկացած կաթոդով: Այնուհետև էլեկտրոլիտիկ ցինկը առանձնացվում է ալյումինե հիմքից և արտահոսում ռեվերբերենտ վառարանում: Ցինկ օդի նկատմամբ իր անփոփոխելիության միջատը օգտագործվում է թիթեղների կամ թիթեղների մեջ՝ տանիքները ծածկելու համար, թիթեղների կամ թիթեղների վիճակում օգտագործվում է նաև գրաֆիկական և չոր մարտկոցներում։ Տարբեր առարկաներ, որոնք այնուհետև էլեկտրիկապատվում են հատուկ համաձուլվածքով, որը նրանց տալիս է բրոնզե արվեստի տեսք:

Ռեակցիայի ընթացքում արդյունքը երկաթի (II) քլորիդի առաջացումն է։

Որոշ դեպքերում երկաթի հիդրօքսիդ 3 կարող է դրսևորվել թթվային հատկություններ. Օրինակ՝ նատրիումի հիդրօքսիդի բարձր խտացված լուծույթի հետ փոխազդելիս (խտությունը պետք է լինի առնվազն 50%), ստացվում է նատրիումի տետրահիդրոքսոֆերատ (II), որը նստվածք է ստանում։ Ճիշտ է, նման ռեակցիա առաջանալու համար անհրաժեշտ է ապահովել բավականին բարդ պայմաններ՝ ռեակցիան պետք է տեղի ունենա ազոտի մթնոլորտային միջավայրում եռացող լուծույթի պայմաններում։

Ցինկը արդյունավետ պաշտպանիչ ազդեցություն ունի երկաթի և պողպատի վրա, որոնք ենթարկվում են որոշակի միջավայրերի, ինչպիսիք են ջուրը, գոլորշին, օրգանական նյութերը, բենզինը կամ քլորացված լուծիչները: Այս պաշտպանությունն ապահովվում է տարբեր գործընթացներով։

Լոզինկոն բազմաթիվ պղնձի համաձուլվածքների մի մասն է՝ արույր, հատուկ արույր: Ցինկը Zama համաձուլվածքների հիմնական բաղադրիչն է։ Գերմանացի քիմիկոս Ֆրիդրիխ Վյորլերի հետազոտությունները հնարավորություն են տվել չափել դրա հարաբերական խտությունը՝ ընդգծելով մետաղի հատուկ թեթևությունը։ Հոլլ-Ջորուլ գործընթացը շարունակում է մնալ ալյումինի արտադրության հիմնական մեթոդը, թեև նոր մեթոդներ դեռ ուսումնասիրվում են։ Օդի հետ շփվող մետաղը արագորեն ծածկվում է թափանցիկ և բարձր դիմացկուն օքսիդի շղարշով, որը պաշտպանում է մակերեսը ագրեսիվ նյութերի ազդեցությունից և խորը օքսիդացումից։

Ինչպես արդեն նշվեց, երբ տաքացվում է, նյութը քայքայվում է: Այս տարրալուծման արդյունքը (II) է, և, ի լրումն, մետաղական երկաթը և նրա ածանցյալները ստացվում են կեղտերի տեսքով՝ դիերկաթի օքսիդ (III), որի քիմիական բանաձևը Fe3O4 է։

Ինչպե՞ս արտադրել երկաթի հիդրօքսիդ 3, որի արտադրությունը կապված է թթուների հետ հակազդելու ունակության հետ: Նախքան փորձարկումը սկսելը, դուք պետք է անպայման հիշեք անվտանգության կանոնները նման փորձեր կատարելիս: Այս կանոնները կիրառվում են թթու-բազային լուծույթների հետ աշխատելու բոլոր դեպքերում: Այստեղ գլխավորը ապահովելն է հուսալի պաշտպանությունև խուսափել լուծույթների կաթիլների շփումից լորձաթաղանթների և մաշկի հետ:

Այսպիսով, հիդրօքսիդը կարելի է ստանալ մի ռեակցիայի միջոցով, որի ժամանակ փոխազդում են երկաթի (III) քլորիդը և KOH - կալիումի հիդրօքսիդը: Այս մեթոդը- առավել տարածված կրթության համար անլուծելի հիմքեր. Երբ այս նյութերը փոխազդում են, տեղի է ունենում նորմալ փոխանակման ռեակցիա, որի արդյունքում առաջանում է շագանակագույն նստվածք: Այս նստվածքը ցանկալի նյութ է:

Երկաթի հիդրօքսիդի կիրառումը արդյունաբերական արտադրությունբավականին լայն. Ամենատարածվածը դրա օգտագործումն է որպես ակտիվ նյութերկաթ-նիկելային մարտկոցներում: Բացի այդ, միացությունն օգտագործվում է մետալուրգիայում՝ տարբեր մետաղական համաձուլվածքներ արտադրելու համար, ինչպես նաև էլեկտրալվացման արտադրության և ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ:

Առաջանում է երկաթի աղերի վրա ալկալային լուծույթների ազդեցությամբ. նստում է կարմիր-շագանակագույն նստվածքի տեսքով։

Fe(NO 3) 3 + 3KOH ® Fe(OH) 3 ¯ + 3KNO 3

Fe 3+ + 3OH - ® Fe(OH) 3 ¯

Fe(OH) 3-ն ավելի թույլ հիմք է, քան երկաթի (II) հիդրօքսիդը:

Սա բացատրվում է նրանով, որ Fe 2+-ն ունի ավելի փոքր իոնային լիցք և ավելի մեծ շառավիղ, քան Fe 3+-ը, և հետևաբար Fe 2+-ը ավելի թույլ է պահում հիդրօքսիդի իոնները, այսինքն. Fe(OH) 2-ն ավելի հեշտությամբ տարանջատվում է:

Այս առումով երկաթի (II) աղերը մի փոքր հիդրոլիզվում են, իսկ երկաթի (III) աղերը՝ շատ ուժեղ։ Այս բաժնի նյութերն ավելի լավ հասկանալու համար խորհուրդ է տրվում դիտել տեսանյութի հատվածը (հասանելի է միայն CDROM-ում): Հիդրոլիզը նաև բացատրում է Fe(III) աղերի լուծույթների գույնը. չնայած այն հանգամանքին, որ Fe 3+ իոնը գրեթե անգույն է, այն պարունակող լուծույթները գունավոր են դեղնադարչնագույն, ինչը բացատրվում է երկաթի հիդրոքսիոնների կամ Fe(OH) առկայությամբ: 3 մոլեկուլ, որոնք առաջանում են հիդրոլիզի արդյունքում.

Fe 3+ + H 2 O « 2+ + H +

2+ + H 2 O « + + H +

H 2 O « Fe(OH) 3 + H +

Երբ տաքանում է, գույնը մթնում է, իսկ թթուների ավելացման դեպքում այն ​​դառնում է ավելի բաց՝ հիդրոլիզի ճնշման պատճառով։ Fe(OH) 3-ն ունի թույլ ամֆոտերային հատկություն՝ լուծվում է նոսր թթուներում և ներս կենտրոնացված լուծույթներալկալիներ:

Fe(OH) 3 + 3HCl ® FeCl 3 + 3H 2 O

Fe(OH) 3 + 3H + ® Fe 3+ + 3H 2 O

Fe(OH) 3 + NaOH ® Na

Fe(OH) 3 + OH - ® -

Երկաթի (III) միացությունները թույլ օքսիդացնող նյութեր են, փոխազդում են ուժեղ վերականգնող նյութերի հետ.

2Fe +3 Cl 3 + H 2 S -2 ® S 0 + 2Fe +2 Cl 2 + 2HCl

Որակական ռեակցիաներ Fe 3+

1) Երբ կալիումի հեքսացիանոֆերատը (II) K 4 (արյան դեղին աղ) գործում է երկաթի աղերի լուծույթների վրա, ձևավորվում է կապույտ նստվածք (պրուսական կապույտ).

4FeCl 3 +3K 4 ® Fe 4 3 ¯ + 12KCl

4Fe 3+ + 12C l - + 12K + + 3 4- ® Fe 4 3 ¯ + 12K + + 12C l -

4Fe 3+ + 3 4- ® Fe 4 3 ¯

2) Երբ կալիումի կամ ամոնիումի թիոցիանատը ավելացվում է Fe 3+ իոններ պարունակող լուծույթին, առաջանում է երկաթի (III) թիոցիանատի արյան կարմիր գույնը.

FeCl 3 + 3NH 4 CNS « 3NH 4 Cl + Fe(CNS) 3

(թիոցիանատների, Fe 2+ իոնների հետ փոխազդելիս լուծույթը մնում է գրեթե անգույն)։

Աշխատում է լաբորատորիայում

Ռեակտիվներ : երկաթի թելեր Fe, Մոհրի աղ (NH 4) 2 SO 4 FeSO 4 6H 2 O, երկաթի (III) քլորիդի լուծույթ FeCl 3, կալիումի հեքսացիոն ֆերատի լուծույթ (III) K 3, կալիումի հեքսացիոն ֆերատի լուծույթ (II) K 4 , թիոցիանատ կալիումի KCNS լուծույթ, լուծույթ աղաթթու HCl (խտացված և նոսրացված), ծծմբաթթվի լուծույթ H 2 SO 4 (խտացված և նոսրացված), լուծույթ. ազոտական ​​թթու HNO 3 (խտացված և նոսրացված), նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթ NaOH (խտացված և նոսրացված):

Սպասք և սարքավորումներ : սպիրտային լամպ, փորձանոթի պահարան, փորձանոթի դարակ, սպաթուլա, փորձանոթ, ապակե ձող:

Երկաթի հիդրօքսիդ 3 անօրգանական միացությունն ունի Fe(OH)2 քիմիական բանաձևը: Պատկանում է մի շարք ամֆոտերային միացությունների, որոնցում գերակշռում են հիմքերին բնորոշ հատկությունները։ Արտաքին տեսքով այս նյութը սպիտակ բյուրեղներ է, որոնք երկար ժամանակ բաց երկնքի տակ մնալով աստիճանաբար մթնում են։ Կանաչավուն երանգով բյուրեղների տարբերակներ կան։ Առօրյա կյանքում բոլորը կարող են նյութը դիտարկել մետաղական մակերեսների վրա կանաչավուն ծածկույթի տեսքով, ինչը ցույց է տալիս ժանգոտման գործընթացի սկիզբը. երկաթի հիդրօքսիդ 3-ը գործում է որպես այս գործընթացի միջանկյալ փուլերից մեկը:

Բնության մեջ միացությունը հանդիպում է ամակինիտի տեսքով։ Այս բյուրեղային հանքանյութը, բացի ինքնին երկաթից, պարունակում է նաև մագնեզիումի և մանգանի կեղտեր, այս բոլոր նյութերը տալիս են ամակինիտի տարբեր երանգներ՝ դեղին-կանաչից մինչև գունատ կանաչ՝ կախված որոշակի տարրի տոկոսից: Հանքանյութի կարծրությունը Մոհսի սանդղակով 3,5-4 միավոր է, իսկ խտությունը՝ մոտավորապես 3 գ/սմ³։

TO ֆիզիկական հատկություններՆյութը նույնպես պետք է վերագրել նրա չափազանց ցածր լուծելիությանը: Երբ երկաթի հիդրօքսիդ 3-ը տաքացվում է, այն քայքայվում է:

Այս նյութը շատ ակտիվ է և փոխազդում է բազմաթիվ այլ նյութերի և միացությունների հետ։ Օրինակ, ունենալով հիմքի հատկություններ, այն փոխազդում է տարբեր թթուների հետ։ Մասնավորապես, երկաթի ծծումբ 3-ը ռեակցիայի ընթացքում հանգեցնում է (III) արտադրությանը: Քանի որ այս ռեակցիան կարող է առաջանալ բաց օդում սովորական կալցինացիայի միջոցով, այս էժան սուլֆատն օգտագործվում է ինչպես լաբորատոր, այնպես էլ արդյունաբերական պայմաններում:

Ռեակցիայի ընթացքում արդյունքը երկաթի (II) քլորիդի առաջացումն է։

Որոշ դեպքերում երկաթի հիդրօքսիդ 3-ը կարող է նաև թթվային հատկություններ դրսևորել: Օրինակ՝ նատրիումի հիդրօքսիդի բարձր խտացված լուծույթի հետ փոխազդելիս (խտությունը պետք է լինի առնվազն 50%), ստացվում է նատրիումի տետրահիդրոքսոֆերատ (II), որը նստվածք է ստանում։ Ճիշտ է, նման ռեակցիա առաջանալու համար անհրաժեշտ է ապահովել բավականին բարդ պայմաններ՝ ռեակցիան պետք է տեղի ունենա ազոտի մթնոլորտային միջավայրում եռացող լուծույթի պայմաններում։

Ինչպես արդեն նշվեց, երբ տաքացվում է, նյութը քայքայվում է: Այս տարրալուծման արդյունքը (II) է, և, ի լրումն, մետաղական երկաթը և նրա ածանցյալները ստացվում են կեղտերի տեսքով՝ երկերթի օքսիդ (III), քիմիական բանաձեւորը Fe3O4.

Ինչպե՞ս արտադրել երկաթի հիդրօքսիդ 3, որի արտադրությունը կապված է թթուների հետ հակազդելու ունակության հետ: Նախքան փորձարկումը սկսելը, դուք պետք է անպայման հիշեք անվտանգության կանոնները նման փորձեր կատարելիս: Այս կանոնները կիրառվում են թթու-բազային լուծույթների հետ աշխատելու բոլոր դեպքերում: Այստեղ հիմնականը հուսալի պաշտպանություն ապահովելն է և լուծույթների կաթիլների շփումից խուսափելը լորձաթաղանթների և մաշկի հետ:

Այսպիսով, հիդրօքսիդը կարելի է ստանալ մի ռեակցիայի միջոցով, որի ժամանակ փոխազդում են երկաթի (III) քլորիդը և KOH - կալիումի հիդրօքսիդը: Այս մեթոդը ամենատարածվածն է չլուծվող հիմքերի ձևավորման համար։ Երբ այս նյութերը փոխազդում են, տեղի է ունենում նորմալ փոխանակման ռեակցիա, որի արդյունքում առաջանում է շագանակագույն նստվածք: Այս նստվածքը ցանկալի նյութ է:

Արդյունաբերական արտադրության մեջ երկաթի հիդրօքսիդի օգտագործումը բավականին տարածված է։ Ամենատարածվածը դրա օգտագործումն է որպես երկաթ-նիկելային մարտկոցների ակտիվ նյութ: Բացի այդ, միացությունն օգտագործվում է մետալուրգիայում՝ տարբեր մետաղական համաձուլվածքներ արտադրելու համար, ինչպես նաև էլեկտրալվացման արտադրության և ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ: