Химические свойства железа

Элементы побочных подгрупп.Железо

Положение железа в периодической таблице химических элементов и строение его атома

Железо - это d- элемент VIII группы; порядковый номер – 26; атомная массаAr(Fe) = 56; состав атома: 26-протонов; 30 – нейтронов; 26 – электронов.

Схема строения атома:: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s² Металл средней активности, восстановитель:

Fe⁰-2e^-→Fe⁺², окисляется восстановитель

Fe⁰-3e^-→Fe⁺³, окисляется восстановитель Основные степени окисления: +2, +3

Получение железа

Восстановлением из оксидов углём или оксидом углерода (II), а также водородом:

FeO + C = Fe + CO

Fe O + CO = Fe + CO₂

Химические свойства железа

1) На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):

4Fe + 3O₂ + 6H₂ O = 4Fe(OH)₃

2) Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину - оксид железа (II,III) - вещество чёрного цвета:

3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄

3) При высокой температуре (700–900°C) железо реагирует с парами воды:

3Fe + 4H₂O ^t˚C→ Fe₃O₄ + 4H₂­

4) Железо реагирует с неметаллами при нагревании:

2Fe + 3Br₂ ^t˚C→ 2FeBr₃

Fe + S ^t˚C→ FeS

5) Железо легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах при обычных условиях:

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂­

Fe + H₂SO₄(разб.) = FeSO₄ + H₂­

6) В концентрированных кислотах – окислителях железо растворяется только при нагревании

2Fe + 6H₂SO₄(конц.) ^t˚C→ Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂­ + 6H₂O

Fe + 6HNO₃(конц.) ^t˚C→ Fe(NO₃)₃ + 3NO₂­ + 3H₂O

На холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо

7) Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей.

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

8) Качественные реакции на Железо (II)

_· 2 К₃[Fe(CN)6 ] +3 Fe SO₄ = KFe[Fe(CN)₆]) ↓ + 3K₂SO₄

_{cкрасная кровяная} соль турнбулева синь

· Гидроксид железа (II) Fe(OH)₂ - серо-зеленого цвета, гидроксид железа (III) Fe(OH)₃ - бурый.

Fe SO₄ +2 NaOH = Fe(OH)₂ ↓ + Na₂ SO₄

Качественные реакции на ион железа (III)

· Желтая кровяная соль – это гексацианоферрат калия K₄[Fe(CN)₆].

Синий осадок берлинской лазури* показывает на присутствие в исходном растворе ионов трехвалентного железа.

3 К₄[Fe(CN)₆ ] +4 FeCl₃ = KFe[Fe(CN)₆])↓ + 12 KCl

· В присутствии иона железа (III) при добавлении роданида калия образуется вещество красного цвета. Это ‑ роданид железа (III). Роданид от греческого "родеос" - красный.

FeCl₃ + 3 КCNS = Fe(CNS)₃ + 3 KCl

Хром

Получение: 2Al + Cr₂O₃ = 2Cr + Al₂O₃.

Для хрома характерны степени окисления +2, +3 и +6. Практически все соединения хрома окрашены^[6].