Общая химия

При взаимодействии раствора соли железа(II) со щелочью выпадает белый осадок гидроксида железа(II) Fe(OH)₂, который на воздухе вследствие окисления быстро принимает зеленоватую, а затем бурую окраску, переходя в гидроксид железа (III)

Безводный оксид железа(II) FeO можно получить в виде черного легко окисляющегося порошка восстановлением оксида железа(III) оксидом углерода(II) при 500°C:

Карбонаты щелочных металлов осаждают из растворов солей железа(II) белый карбонат железа(II) FeCO₃ . При действии воды, содержащей CO₂ , карбонат железа, подобно карбонату кальция, частично переходит в более растворимую кислую соль Fe(HCO₃)₂. В виде этой соли железо содержится в природных железистых водах.

Соли железа (II) легко могут быть переведены в соли железа (III) действием различных окислителей — азотной кислоты, перманганата калия, хлора, например:

Ввиду способности легко окисляться, соли железа(II) часто применяются как восстановители.

- 669 -

Соединения железа (III). Хлорид железа (III) FeCl₃ представляет собой темно-коричневые с зеленоватым отливом кристаллы. Это вещество сильно гигроскопично; поглощая влагу из воздуха, оно превращается в кристаллогидраты, содержащие различное количество воды и расплывающиеся на воздухе. В таком состоянии хлорид железа (III) имеет буро-оранжевый цвет. В разбавленном растворе FeCl₃ гидролизуется до основных солей. В парах хлорид железа (III) имеет структуру, аналогичную структуре хлорида алюминия (стр. 615) и отвечающую формуле Fe₂Cl₆; заметная диссоциация Fe₂Cl₆ на молекулы FeCl₃ начинается при температурах около 500°C.

Хлорид железа (III) применяют в качестве коагулянта при очистке воды, как катализатор при синтезах органических веществ, в текстильной промышленности.

Сульфат железа (III) Fe₂(SO₄)₃ — очень гигроскопичные, расплывающиеся на воздухе белые кристаллы. Образует кристаллогидрат Fe₂(SO₄)₃·9H₂O (желтые кристаллы). В водных растворах сульфат железа (III) сильно гидролизован. С сульфатами щелочных металлов и аммония он образует двойные соли — квасцы, например железоаммонийные квасцы (NH₄)Fe(SO₄)₂·12H₂O — хорошо растворимые в воде светло-фиолетовые кристаллы. При прокаливании выше 500°C сульфат железа (III) разлагается в соответствии с уравнением:

Сульфат железа (III) применяют, как и FeCl₃, в качестве коагулянта при очистке воды, а также для травления металлов. Раствор Fe₂(SO₄)₃ способен растворять Cu₂S и CuS с образованием сульфата меди(II) это используется при гидрометаллургическом получении меди.

При действии щелочей на растворы солей железа (III) выпадает красно-бурый гидроксид железа (III) Fe(OH)₃, нерастворимый в избытке щелочи.

Гидроксид железа (III) - более слабое основание, чем гидроксид железа (II) это выражается в том, что соли железа (III) сильно гидролизуются, а со слабыми кислотами (например, с угольной, сероводородной) Fe(OH)₃ солей не образует. Гидролизом объясняется и цвет растворов солей железа (III): несмотря на то, что Fe³⁺ почти бесцветен, содержащие его растворы окрашены в желто-бурый цвет, что объясняется присутствием гидроксо-ионов железа или молекул Fe(OH)₃, которые образуются благодаря гидролизу:

- 670 -

При нагревании окраска темнеет, а при прибавлении кислот становится более светлой вследствие подавления гидролиза.

При прокаливании гидроксид железа (III), теряя воду, переходит в оксид железа (III), или окись железа, Fe₂O₃. Оксид железа (III) встречается в природе в виде красного железняка и применяется как коричневая краска — железный сурик, или мумия.

Характерной реакцией, отличающей соли железа (III) от солей железа (II), служит действие роданида калия KSCN или роданида аммония NH₄SCN на соли железа. Раствор роданида калия содержит бесцветные ионы SCN^-, которые соединяются с ионами Fe(III), образуя кроваво-красный, слабо диссоциированный роданид железа(III) Fe(SCN)₃. При взаимодействии же с роданидами ионов железа (II) раствор остается бесцветным.

Цианистые соединения железа. При действии на растворы солей железа (II) растворимых цианидов, например цианида калия, получается белый осадок цианида железа(II):

В избытке цианида калия осадок растворяется вследствие образования комплексной соли K₄[Fe(CN)₆] гексацианоферрата (II) калия

или

Гексацианоферрат(II) калия K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O кристаллизуется в виде больших светло-желтых призм. Эта соль называется также желтой кровяной солью. При растворении в воде соль диссоциирует на ионы калия и чрезвычайно устойчивые комплексные ионы [Fe(CN)₆]^4-. Практически такой раствор совершенно не содержит ионов Fe²⁺ и не дает реакций, характерных для железа(II).

Гексацианоферрат (II) калия служит чувствительным реактивом на ионы железа(III), так как ионы [Fe(CN)₆]^4-, взаимодействуя с ионами Fe³⁺, образуют нерастворимую в воде соль гексацианоферрат(II) железа (III) Fe₄[Fe(CN)₆]₃ характерного синего цвета; эта соль получила название берлинской лазури:

Берлинская лазурь применяется в качестве краски.