Железо. свойства соединений железа.

Министерство образования Московской области Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области «Университет «Дубна» Факультет естественных и инженерных наук

«Соединения железа III»

Выполнил:

ученица 10 «А» класса

МБОУ Гимназия № 8 г. Дубна МО

Голыно Маргарита Николаевна

Научный руководитель:

Кузакова Нина Николаевна,

учитель химии МБОУ Гимназия № 8 г. Дубна МО

Секция:

химия

Цель работы:

изучить состав, получение и свойства соединений железа III .

Задачи:

• изучить строение атома железа;
• изучить физические и химические свойства железа
• познакомиться с соединениями железа II и III;
• сравнить свойства соединений железа II и III;
• получить соединения железа +6;
• научиться распознавать ионы железа 2+ и 3+;
• понять биологическое значение соединений железа .

Методы исследования: научно-теоретический экспериментальный

  Рабочая гипотеза:

Изучая литературу о металлах,

я обратила внимание на определенную

закономерность – с увеличением степени окисления металла основные свойства его соединений переходят в кислотные свойства через амфотерные. Соответственно, возник вопрос о свойствах соединений железа III : проявляют они только основные свойства или у них появляются кислотные свойства?

Железо

Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк - гематит , Fe 2 O 3 , магнитный железняк - магнетит , Fe 3 O 4 ; содержит 72,4 % Fe), бурый железняк или  лимонит  , Fe 2 O 3 ·nH 2 O). В природе также широко распространены сульфиды железа —  пирит  FeS 2  (серный или железный колчедан).

По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире.

Строение атома железа

Химические свойства железа

Взаимодействие с неметаллами

Взаимодействие со сложными веществами

Соединения железа

Соединения

оксиды

Fe 2+

основания

FeO

Fe(OH) 2

соли

FeSO 4,   FeCl 2

Fe 3 +

Fe(OH) 3

Fe 2 O 3

Fe 2 (SO 4 ) 3 , . FeCl 3

Оксиды железа

FeO Fe(OH) 2

оксид и гидроксид железа(II)

вступают в реакцию

с кислотами:

FeO + H 2 SO 4  = FeSO 4  + H 2 O

Fe(OH) 2  + 2HC1 = FeCl 2  + 2H 2 O

(основные свойства)

Химическая лаборатория кафедры химии университета «Дубна»

Наш руководитель -Плешкова Надежда Анатольевна.

Fe 2 O 3

Fe 2 O 3  + 6HСl = 2FeCl 3  + 3H 2 O,

Cплавление Fe 2 O 3 со щелочами и солями щелочных и щелочноземельных металлов

3

1

2

t

t

t

Fe 2 O 3 + NaOH + NaNО 3

Fe 2 O 3 + Na 2 СO 3

Fe 2 O 3 + NaOH

После обжига

3

1

2

• При сплавление Fe 2 O 3 с твердыми щелочами и карбонатами щелочных и щелочноземельных металлов образуются ферриты , соли не полученной в свободном состоянии железистой кислоты HFeO 2

1.Fe 2 O 3 + 2 NaOH 2 NaFeO 2 феррит натрия

3.Fe 2 O 3 + Na 2 СO 3 2 NaFeO 2 +СO 2

• При сплавление Fe 2 O 3 с твердыми щелочами и нитратами щелочных и щелочноземельных металлов образуются ферраты , соли не полученной в свободном состоянии железистой кислоты H 2 FeO 4

2. Fe 2 O 3 + 4 NaOH + 3 NaNО 3

2Na 2 FeO 4 + 3 NaNО 2 + 2 H 2 O

феррат натрия

Гидроксиды железа

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

(1)

(2)FeCl 3  + 3NaOH = Fe(OH) 3  + 3NaCl

(2)

4Fe(OH

+ O 2

+ 2H 2 O

= 4Fe(OH) 3

  Оба гидроксида железа растворяются в кислотах, с образованием солей.

Fe(ОН) 2 + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 O.

2Fe(ОН) 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 2 + 6H 2 O.

Взаимодействие гидроксида железа III с кислотами и щелочами

Fe(ОН) 3

1

(1)2Fe(ОН) 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 2 3 + 6H 2 O.

2

(2)Fe(ОН) 3 + 3КОН → К 3 [Fe(ОН) 6 ].

Соли железа III

FeCl 3

ПОЛУЧЕНИЕ:

2Fe+ 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4 ) 3 +3SO 2

+ 6H 2 O.

2Fe+3Cl 2 = 2 FeCl 3

2FeCl 2 + 2HCl+ O 2 = 2FeCl 3 +2H 2 O

  соль Мора —

(NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 ·6Н 2 O.

Взаимодействие хлорида железа III с бромом в щелочной среде и йодидом калия

2FeCl 3 +3Br 2 + 16 NaOH = 2Na 2 FeO 4 + 6NaСl + 6NaBr+ 8H 2 O

Fe 3 + - восстановитель

2FeCl 3 + 2Кl = 2FeCl 2 +l 2 + 2КСl

Fe 3 + - окислитель

Ферраты – сильные окислители

K 2 FeO 4

10 K 2 FeO 4 + 6MnSO 4 +16 H 2 SO 4 =

6KMnO 4 +5Fe 2 (SO 4 ) 3 + 7K 2 SO 4 + 16H 2 O

Качественные реакции на катионы Fe3+

(1)FeСI 3 + 3 КSCN Fe(SCN) 3

(2) 4FeСI 3 +3 K 4  Fe(CN) 6  = Fe 4  Fe(CN) 6  3 +12 КСI

(1)

(2)

Берлинская лазурь

(3) FeCl 3  + 3NaOH = Fe(OH) 3  + 3NaCl

(3)

Качественные реакции на катионы Fe2+

(2)

(1)

(1) FeSO 4  +2NaOH =

Fe(OH) 2  + Na 2  SO 4

Турнбулева синь

(2) 3FeСI 2 +2 K 3  Fe(СN) 6  =

Fe 3  Fe(CNH) 6  2 +6 КСI

Биологическое значение железа

Биологическое значение железа

Выводы:

• Оксид гидроксид железа II проявляют основные свойства;
• при повышении степени окисления железа свойства оксида и гидроксида железа III изменяются- появляются слабокислотные свойства , те. данные вещества являются амфотерными;
• соединения железа II неустойчивы и легко окисляются до железа III;
• соли железа III могут быть как окислителями, так и восстановителями, так как железо в них находится в промежуточной степени окисления;
• доказать наличие ионов железа III можно с помощью:

- роданид -ионов SCN

- гидроксид –ионов

-желтой кровяной соли

• совокупность специфических свойств железа и его сплавов, биологическое значение железа делают его «металлом № 1» по важности для человека.

Спасибо за внимание!

Fe2+ и Fe3+ (Без ЖЕЛЕЗА – нельзя!!!)