Качественные реакции на ионы железа

1 2 3 4 5 6 7

В методических материалах по ЕГЭ рассматриваются следующие реакции:

а) ионы железа(III) в щелочной среде образуют бурый осадок гидроксида:

Fe⁺³ + 3OH^– = Fe(OH)₃¯

т.о. Fe⁺³ ионы можно обнаружить, добавив раствор щелочи или раствор соли, гидролизующейся по аниону;

б) ионы железа(III) и роданид-ионы SCN^– образуют комплексную соль винно-красного цвета, упрощенно:

FeCl₃ + 3NН₄SCN = Fe(SCN)₃ + 3NН₄Cl

в) наиболее известная аналитическая реакция и ионов Fe⁺³ и Fe⁺² – образование ярко-синего комплексного соединения KFe³⁺[Fe⁺²(CN)₆], известного под названиями берлинская лазурь или турнбулева синь.

Это соединение образуется, если к раствору соли железа(II) добавить гексацианоферрат(III) калия K₃[Fe(CN)₆] (т.н. красная кровяная соль), например:

FeSO₄ + K₃[Fe(CN)₆] = KFe³⁺[Fe⁺²(CN)₆]¯ + K₂SO₄

Оно же образуется, если к раствору соли железа(III) добавить гексацианоферрат(II) калия (т.н. желтая кровяная соль), например:

FeCl₃ + K₄[Fe(CN)₆] = KFe³⁺[Fe⁺²(CN)₆]¯ +3KCl

Применение железа и его соединений

Железо является основным компонентом сталей и чугунов – важнейших конструкционных материалов.

Оксиды железа используются как пигменты, как катализаторы в химической промышленности.

Хлорид железа(III) (т.н. хлорное железо) в растворе способно окислять малоактивные металлы медь и ртуть, его используют для травления печатных плат и для удаления металлической ртути.

Медь

Медь переходный металл золотисто-красного цвета, обладает высокой тепло- и электропроводностью, пластична.

Медь относится к благородным металлам (в ряду активности расположена после водорода). В природе встречается самородная медь, важнейшими минералами меди являются халькопирит CuFeS₂ (медный колчедан), медный купорос CuSO₄×5H₂O, малахит (CuOH)₂CO₃.

Получение меди

Из-за малой активности, медь достаточно легко восстановить из соединений. C давних пор использовалась прямая выплавка из малахита:

(CuOH)₂CO₃ + 2СО = 2Cu + 3СО₂ + Н₂O

В настоящее время медь получают, преимущественно, из халькопирита CuFeS₂, причем восстановителем является сама сульфидная сера.

В лаборатории медь можно легко получить из оксидов – темно-красного Cu₂O или черного CuO, эти реакции часто встречаются в заданиях повышенной сложности:

CuO + H₂ Cu + H₂O