Химия. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ
Шрифт:
Уравнения важнейших реакций:
Получение: осаждение из раствора щелочами или гидратом аммиака в инертной атмосфере:
Fe 2++ 2OН(разб.) = Fe(OH) 2V
Fe 2++ 2(NH 3H 2O) = Fe(OH) 2V + 2NH 4 +
Метагидроксид
При нагревании разлагается без плавления. Нерастворим в воде. Осаждается из раствора в виде бурого аморфного полигидрата Fe 2O 3nН 2O, который при выдерживании под разбавленным щелочным раствором или при высушивании переходит в FeO(OH). Реагирует с кислотами, твердыми щелочами. Слабый окислитель и восстановитель. Спекается с Fe(OH) 2. Промежуточный продукт при ржавлении железа. Применяется как основа желтых минеральных красок и эмалей, поглотитель отходящих газов, катализатор в органическом синтезе.
Соединение состава Fe(OH) 3не известно (не получено).
Уравнения важнейших реакций:
Получение: осаждение из раствора солей железа(III) гидрата Fe 2O 3nН 2O и его частичное обезвоживание (см. выше).
В природе – оксидная руда железа лимонитFe 2O 3nН 2O и минерал гётитFeO(OH).
Феррат калияK 2FeO 4.Оксосоль. Красно-фиолетовый, разлагается при сильном нагревании. Хорошо растворим в концентрированном растворе КОН, реагирует с кипящей водой, неустойчив в кислотной среде. Сильный окислитель. Качественная реакция– образование красного осадка феррата бария. Применяется в синтезе ферритов – промышленно важных двойных оксидов железа (III) и других металлов.
Уравнения важнейших реакций:
Получение: образуется при окислении соединений железа, например метагидроксида FeO(OH), бромной водой, а также при действии сильных окислителей (при спекании) на железо
Fe + 2KOH + 2KNO 3= K 2FeO 4+ 3KNO 2+ H 2O (420 °C)
и электролизе в растворе:
(феррат калия образуется на аноде).
Качественные реакции на ионыFe 2+и Fe 3+.Обнаружение ионов Fe 2+и Fe 3+в водном растворе проводят с помощью реактивов K 3[Fe(CN) 6] и K 4[Fe(CN) 6] соответственно; в обоих случаях выпадает синий продукт одинакового состава и строения, KFe III[Fe II(CN) 6]. В лаборатории этот осадок называют берлинская лазурь,или турнбуллева синь:
Fe 2++ К ++ [Fe(CN) 6] 3-= KFe III[Fe II(CN) 6]V
Fe 3++ K ++ [Fe(CN) 6] 4-= KFe III[Fe II(CN) 6]V
Химические названия исходных реактивов и продукта реакций:
K 3[Fe(CN) 6] – гексацианоферрат (III) калия
K 4[Fe(CN) 6] – гексацианоферрат (II) калия
KFe III[Fe II(CN) 6] – гексацианоферрат (II) железа(III) калия
Кроме того, хорошим реактивом на ионы Fe 3+является тиоцианат-ион NCS – , железо (III) соединяется с ним, и появляется ярко-красная («кровавая») окраска:
Fe 3++ 6NCS– = [Fe(NCS) 6] 3-
Этим реактивом (например, в виде соли KNCS) можно обнаружить даже следы железа (III) в водопроводной воде, если она проходит через железные трубы, покрытые изнутри ржавчиной.
6.4. Общие свойства металлов. Коррозия
Элементы с металлическимисвойствами расположены в IA – VIAгруппах Периодической системы (табл. 7).
Металлами являются также все элементы, расположенные в IБ – VIIIБ– группах ( переходные металлы).
В настоящее время в Периодической системе 92 металла.
Типичнымиметаллами являются s-элементы (элементы IA-группы от Li до Fr, элементы IIA-группы от Mg до Ra). Общая электронная формула их атомов ns 1–2. Для них характерны степени окисления +I и +II соответственно.
Небольшое число электронов (1–2) на внешнем энергетическом уровне атомов типичных металлов предполагает легкую потерю этих электронов и проявление сильных восстановительных свойств, что отражают низкие значения электроотрицательности. Отсюда вытекает ограниченность химических свойств и способов получения типичных металлов.
Характерной особенностью типичных металлов является стремление их атомов образовывать катионы и ионные химические связи с атомами неметаллов. Соединения типичных металлов с неметаллами – это ионные кристаллы «катион металлаанион неметалла», например К +Br – , Са 2+O 2-. Катионы типичных металлов входят также в состав соединений со сложными анионами – гидроксидов и солей, например Mg 2+(OH – ) 2, (Li +) 2CO 3 2-.