Как из хлорида железа 3 получить железо

9

Железо. Свойства железа и его соединений

Железо Fe: химические свойства, способы получения железа, взаимодействие с простыми веществами (кислород, сера) и со сложными веществами (кислоты, вода, сильные окислители). Оксид железа (II) FeO, оксид железа (III) Fe₂O₃, железная окалина (Fe₃O₄) — способы получения и химические свойства. Гидроксид железа (II) Fe(OH)₂, гидроксид железа (III) Fe(OH)₃ — способы получения и химические свойства.

Железо

Положение в периодической системе химических элементов

Элемент железо расположен в побочной подгруппе VIII группы (или в 8 группе в современной форме ПСХЭ) и в четвертом периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение атома железа

Электронная конфигурация железа в основном состоянии :

+26Fe 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6

Железо проявляет ярко выраженные магнитные свойства.

Физические свойства

Железо – металл серебристо-белого цвета, с высокой химической активностью и высокой ковкостью. Обладает высокой тепло- и электропроводностью.

(изображение с портала vchemraznica.ru)

Температура плавления 1538 о С, температура кипения 2861 о С.

Нахождение в природе

Железо довольно распространено в земной коре (порядка 4% массы земной коры). По распространенности на Земле железо занимает 4-ое место среди всех элементов и 2-ое место среди металлов. Содержание в земной коре — около 8%.

В природе железо в основном встречается в виде соединений:

Красный железняк Fe₂O₃ (гематит).

(изображение с портала karatto.ru)

Магнитный железняк Fe₃O₄ или FeO·Fe₂O₃ (магнетит).

(изображение с портала emchi-med.ru)

В природе также широко распространены сульфиды железа, например, пирит FeS₂.

(изображение с портала livemaster.ru)

Встречаются и другие минералы, содержащие железо.

Способы получения

Железо в промышленности получают из железной руды, гематита Fe₂O₃ или магнетита (Fe₃O₄или FeO·Fe₂O₃).

1. Один из основных способов производства железа – доменный процесс . Доменный процесс основан на восстановлении железа из оксида углеродом в доменной печи.

В печь загружают руду, кокс и флюсы.

Шихта – смесь исходных материалов, а в некоторых случаях и топлива в определённой пропорции, которую обрабатывают в печи.

Каменноугольный кокс – это твёрдый пористый продукт серого цвета, получаемый путем коксования каменного угля при температурах 950—1100 °С без доступа воздуха. Содержит 96—98 % углерода.

Флюсы – это неорганические вещества, которые добавляют к руде при выплавке металлов, чтобы снизить температуру плавления и легче отделить металл от пустой породы.

Шлак – расплав (а после затвердевания – стекловидная масса), покрывающий поверхность жидкого металла. Шлак состоит из всплывших продуктов пустой породы с флюсами и предохраняет металл от вредного воздействия газовой среды печи, удаляет примеси.

В печи кокс окисляется до оксида углерода (II):

2C + O₂ → 2CO

Затем нагретый угарный газ восстанавливает оксид железа (III):

Процесс получения железа – многоэтапный и зависит от температуры.

Наверху, где температура обычно находится в диапазоне между 200 °C и 700 °C, протекает следующая реакция:

Ниже в печи, при температурах приблизительно 850 °C, протекает восстановление смешанного оксида железа (II, III) до оксида железа (II):

Встречные потоки газов разогревают шихту, и происходит разложение известняка:

Оксид железа (II) опускается в область с более высоких температур (до 1200 o C), где протекает следующая реакция:

FeO + CO → Fe + CO₂

Углекислый газ поднимается вверх и реагирует с коксом, образуя угарный газ:

CO₂ + C → 2CO

(изображение с портала 900igr.net)

2. Также железо получают прямым восстановлением из оксида водородом:

При этом получается более чистое железо, т.к. получаемое железо не загрязнено серой и фосфором, которые являются примесями в каменном угле.

3. Еще один способ получения железа в промышленности – электролиз растворов солей железа.

Качественные реакции

Качественные реакции на ионы железа +2.

– взаимодействие солей железа (II) с щелочами . При этом образуется серо-зеленый студенистый осадок гидроксида железа (II).

Например , хлорид железа (II) реагирует с гидроксидом натрия:

2NaOH + FeCl₂ → Fe(OH)₂ + 2NaCl

Видеоопыт взаимодействия раствора сульфата железа (II) с раствором гидроксида натрия (качественная реакция на ионы железа (II)) можно посмотреть здесь.

Гидроксид железа (II) на воздухе буреет, так как окисляется до гидроксида железа (III):

– ионы железа +2 окрашивают раствор в светлый желто-зеленый цвет.

– взаимодействие с красной кровяной солью K₃[Fe(CN)₆] – также качественная реакция на ионы железа +2. При этом образуется синий осадок «турнбулева синь».

Видеоопыт взаимодействия раствора хлорида железа (II) с раствором гексацианоферрата (III) калия (качественная реакция на ионы железа (II)) можно посмотреть здесь.

Качественные реакции на ионы железа +3

– взаимодействие солей железа (III) с щелочами . При этом образуется бурый осадок гидроксида железа (III).

Например , хлорид железа (III) реагирует с гидроксидом натрия:

3NaOH + FeCl₃ → Fe(OH)₃ + 3NaCl

Видеоопыт взаимодействия раствора хлорида железа (III) с раствором гидроксида натрия (качественная реакция на ионы железа (III)) можно посмотреть здесь.

– ионы железа +3 окрашивают раствор в светлый желто-оранжевый цвет.

– взаимодействие с желтой кровяной солью K₄[Fe(CN)₆] ионы железа +3. При этом образуется синий осадок «берлинская лазурь».

Видеоопыт взаимодействия раствора хлорида железа (III) с раствором гексацианоферрата (II) калия (качественная реакция на ионы железа (III)) можно посмотреть здесь.

В последнее время получены данные, которые свидетельствуют, что молекулы берлинской лазури идентичны по строению молекулам турнбулевой сини. Состав молекул обоих этих веществ можно выразить формулой Fe₄[Fe₂(CN)₆]₃.

– при взаимодействии солей железа (III) с роданидами раствор окрашивается в кроваво-красный цвет.

Например , хлорид железа (III) взаимодействует с роданидом натрия:

FeCl₃ + 3NaCNS → Fe(CNS)₃ + 3NaCl

Видеоопыт взаимодействия раствора хлорида железа (III) с раствором роданида калия (качественная реакция на ионы железа (III)) можно посмотреть здесь.

Химические свойства

1. При обычных условиях железо малоактивно , но при нагревании, в особенности в мелкораздробленном состоянии, оно становится активным и реагирует почти со всеми неметаллами .

1.1. Железо реагирует с галогенами с образованием галогенидов. При этом активные неметаллы (фтор, хлор и бром) окисляют железо до степени окисления +3:

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Менее активный йод окисляет железо до степени окисления +2:

1.2. Железо реагирует с серой с образованием сульфида железа (II):

Fe + S → FeS

1.3. Железо реагирует с фосфором . При этом образуется бинарное соединения – фосфид железа:

Fe + P → FeP

1.4. С азотом железо реагирует в специфических условиях.

1.5. Железо реагирует с углеродом и кремнием с образованием карбида и силицида.

1.6. При взаимодействии с кислородом железо образует окалину – двойной оксид железа (II, III):

При пропускании кислорода через расплавленное железо возможно образование оксида железа (II):

2Fe + O₂ → 2FeO

2. Железо взаимодействует со сложными веществами.

2.1. При обычных условиях железо с водой практически не реагирует. Раскаленное железо может вступать в реакцию при температуре 700-900 о С с водяным паром:

3 Fe 0 + 4 H₂ + O → Fe +3 ₃O₄ + 4 H₂ 0

В воде в присутствии кислорода или во влажном воздухе железо медленно окисляется (корродирует):

2.2. Железо взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой). При этом образуются соль железа со степенью окисления +2 и водород.

Например , железо бурно реагирует с соляной кислотой :

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

2.3. При обычных условиях железо не реагирует с концентрированной серной кислотой из-за пассивации – образования плотной оксидной пленки. При нагревании реакция идет, образуются оксид серы (IV), сульфат железа (III) и вода:

2.4. Железо не реагирует при обычных условиях с концентрированной азотной кислотой также из-за пассивации. При нагревании реакция идет с образованием нитрата железа (III), оксида азота (IV) и воды:

С разбавленной азотной кислотой железо реагирует с образованием оксида азота (II):

При взаимодействии железа с очень разбавленной азотной кислотой образуется нитрат аммония:

2.5. Железо может реагировать с щелочными растворами или расплавами сильных окислителей . При этом железо окисляет до степени окисления +6, образуя соль (феррат).

Например , при взаимодействии железа с расплавом нитрата калия в присутствии гидроксида калия железо окисляется до феррата калия, а азот восстанавливается либо до нитрита калия, либо до аммиака:

2.6. Железо восстанавливает менее активные металлы из оксидов и солей .

Например , железо вытесняет медь из сульфата меди (II). Реакция экзотермическая:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Еще пример : простое вещество железо восстанавливает железо до степени окисления +2 при взаимодействии с соединениями железа +3:

2FeCl₃ + Fe → 3FeCl₂

Оксид железа (II)

Оксид железа (II) – это твердое, нерастворимое в воде вещество черного цвета.

Способы получения

Оксид железа (II) можно получить различными методами :

1. Частичным в осстановлением оксида железа (III).

Например , частичным восстановлением оксида железа (III) водородом:

Или частичным восстановлением оксида железа (III) угарным газом:

Еще один пример : восстановление оксида железа (III) железом:

2. Разложение гидроксида железа (II) при нагревании :

Химические свойства

Оксид железа (II) — типичный основный оксид .

1. При взаимодействии оксида железа (II) с кислотными оксидами образуются соли.

Например , оксид железа (II) взаимодействует с оксидом серы (VI):

FeO + SO₃ → FeSO₄

2. Оксид железа (II) взаимодействует с растворимыми кислотами. При этом также образуются соответствующие соли .

Например , оксид железа (II) взаимодействует с соляной кислотой:

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O

3. Оксид железа (II) не взаимодействует с водой.

4. Оксид железа (II) малоустойчив, и легко окисляется до соединений железа (III).

Например , при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой образуются нитрат железа (III), оксид азота (IV) и вода:

При взаимодействии с разбавленной азотной кислотой образуется оксид азота (II). Реакция идет при нагревании:

5. Оксид железа (II) проявляет слабые окислительные свойства .

Например , оксид железа (II) реагирует с угарным газом при нагревании:

FeO + CO → Fe + CO₂

Оксид железа (III)

Оксид железа (III) – это твердое, нерастворимое в воде вещество красно-коричневого цвета.

Способы получения

Оксид железа (III) можно получить различными методами :

1. Окисление оксида железа (II) кислородом.

2. Разложение гидроксида железа (III) при нагревании :

Химические свойства

Оксид железа (III) – амфотерный .

1. При взаимодействии оксида железа (III) с кислотными оксидами и кислотами образуются соли.

Например , оксид железа (III) взаимодействует с азотной кислотой:

2. Оксид железа (III) взаимодействует с щелочами и основными оксидами. Реакция протекает в расплаве, при этом образуется соответствующая соль (феррит) .

Например , оксид железа (III) взаимодействует с гидроксидом натрия:

3. Оксид железа (III) не взаимодействует с водой.

4. Оксид железа (III) окисляется сильными окислителями до соединений железа (VI).

Например , хлорат калия в щелочной среде окисляет оксид железа (III) до феррата:

Нитраты и нитриты в щелочной среде также окисляют оксид железа (III):

5. Оксид железа (III) проявляет окислительные свойства .

Например , оксид железа (III) реагирует с угарным газом при нагревании. При этом возможно восстановление как до чистого железа, так и до оксида железа (II) или железной окалины:

Также оксид железа (III) восстанавливается водородом:

Железом можно восстановить оксид железа только до оксида железа (II):

Оксид железа (III) реагирует с более активными металлами .

Например , с алюминием (алюмотермия):

Оксид железа (III) реагирует также с некоторыми другими сильными восстановителями.

Например , с гидридом натрия:

Fe₂O₃ + 3NaH → 3NaOH + 2Fe

6. Оксид железа (III) – твердый, нелетучий и амфотерный. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.

Например , из карбоната натрия:

Оксид железа (II, III)

Оксид железа (II, III) (железная окалина, магнетит) – это твердое, нерастворимое в воде вещество черного цвета.

Фото с сайта wikipedia.ru

Способы получения

Оксид железа (II, III) можно получить различными методами :

1. Горение железа на воздухе:

2. Частичное восстановление оксида железа (III) водородом или угарным газом :

3. При высокой температуре раскаленное железо реагирует с водой, образуя двойной оксид железа (II, III):

Химические свойства

Свойства оксида железа (II, III) определяются свойствами двух оксидов, из которых он состоит: основного оксида железа (II) и амфотерного оксида железа (III).

1. При взаимодействии оксида железа (II, III) с кислотными оксидами и кислотами образуются соли железа (II) и железа (III).

Например , оксид железа (II, III) взаимодействует с соляной кислотой. При это образуются две соли – хлорид железа (II) и хлорид железа (III):

Еще пример : оксид железа (II, III) взаимодействует с разбавленной серной кислотой.

2. Оксид железа (II, III) взаимодействует с сильными кислотами-окислителями (серной-концентрированной и азотной).

Например , железная окалина окисляется концентрированной азотной кислотой:

Разбавленной азотной кислотой окалина окисляется при нагревании:

Также оксид железа (II, III) окисляется концентрированной серной кислотой:

Также окалина окисляется кислородом воздуха :

3. Оксид железа (II, III) не взаимодействует с водой.

4. Оксид железа (II, III) окисляется сильными окислителями до соединений железа (VI), как и прочие оксиды железа (см. выше).

5. Железная окалина проявляет окислительные свойства .

Например , оксид железа (II, III) реагирует с угарным газом при нагревании. При этом возможно восстановление как до чистого железа, так и до оксида железа (II):

Также железная окалина восстанавливается водородом:

Оксид железа (II, III) реагирует с более активными металлами .

Например , с алюминием (алюмотермия):

Оксид железа (II, III) реагирует также с некоторыми другими сильными восстановителями (йодидами и сульфидами).

Например , с йодоводородом:

Гидроксид железа (II)

Способы получения

1. Гидроксид железа (II) можно получить действием раствора аммиака на соли железа (II).

Например , хлорид железа (II) реагирует с водным раствором аммиака с образованием гидроксида железа (II) и хлорида аммония:

2. Гидроксид железа (II) можно получить действием щелочи на соли железа (II).

Например , хлорид железа (II) реагирует с гидроксидом калия с образованием гидроксида железа (II) и хлорида калия:

FeCl₂ + 2KOH → Fe(OH)₂↓ + 2KCl

Химические свойства

1. Гидроксид железа (II) проявляется основные свойства , а именно реагирует с кислотами . При этом образуются соответствующие соли.

Например , гидроксид железа (II) взаимодействует с соляной кислотой с образованием хлорида железа (II):

2. Гидроксид железа (II) взаимодействует с кислотными оксидами сильных кислот .

Например , гидроксид железа (II) взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата железа (II):

3. Гидроксид железа (II) проявляет сильные восстановительные свойства , и реагирует с окислителями. При этом образуются соединения железа (III) .

Например , гидроксид железа (II) взаимодействует с кислородом в присутствии воды:

Гидроксид железа (II) взаимодействует с пероксидом водорода:

При растворении Fe(OH)₂ в азотной или концентрированной серной кислотах образуются соли железа (III):

4. Г идроксид железа (II) разлагается при нагревании :

Гидроксид железа (III)

Способы получения

1. Гидроксид железа (III) можно получить действием раствора аммиака на соли железа (III).

Например , хлорид железа (III) реагирует с водным раствором аммиака с образованием гидроксида железа (III) и хлорида аммония:

2. Окислением гидроксида железа (II) кислородом или пероксидом водорода:

3. Гидроксид железа (III) можно получить действием щелочи на раствор соли железа (III).

Например , хлорид железа (III) реагирует с раствором гидроксида калия с образованием гидроксида железа (III) и хлорида калия:

FeCl₃ + 3KOH → Fe(OH)₃↓ + 3KCl

Видеоопыт получения гидроксида железа (III) взаимодействием хлорида железа (III) и гидроксида калия можно посмотреть здесь.

4. Также гидроксид железа (III) образуется при взаимодействии растворимых солей железа (III) с растворами карбонатов и сульфитов . Карбонаты и сульфиты железа (III) необратимо гидролизуются в водном растворе.

Например: бромид железа (III) реагирует с карбонатом натрия. При этом выпадает осадок гидроксида железа (III), выделяется углекислый газ и образуется бромид натрия:

Но есть исключение ! Взаимодействие солей железа (III) с сульфитами в ЕГЭ по химии — окислительно-восстановительная реакция. Соединения железа (III) окисляют сульфиты, а также сульфиды и иодиды.

Взаимодействие хлорида железа (III) с сульфитом, например, калия — очень интересная реакция. Во-первых, в некоторых источниках указывается, что в ней таки может протекать необратимый гидролиз. Но для ЕГЭ лучше считать, что при этом протекает ОВР. Во-вторых, ОВР можно записать в разных видах:

Также допустима такая запись:

Химические свойства

1. Гидроксид железа (III) проявляет слабовыраженные амфотерные свойства, с преобладанием основных. Как основание, гидроксид железа (III) реагирует с растворимыми кислотами .

Например , гидроксид железа (III) взаимодействует с азотной кислотой с образованием нитрата железа (III):

2. Гидроксид железа (III) взаимодействует с кислотными оксидами сильных кислот .

Например , гидроксид железа (III) взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата железа (III):

3. Гидроксид железа (III) взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются соли—ферриты, а в растворе реакция практически не идет. При этом гидроксид железа (III) проявляет кислотные свойства.

Например , гидроксид железа (III) взаимодействует с гидроксидом калия в расплаве с образованием феррита калия и воды:

4. Г идроксид железа (III) разлагается при нагревании :

Видеоопыт взаимодействия гидроксида железа (III) с соляной кислотой можно посмотреть здесь.

Соли железа

Нитраты железа

Нитрат железа (II) при нагревании разлагается на оксид железа (III), оксид азота (IV) и кислород:

Нитрат железа (III) при нагревании разлагается также на оксид железа (III), оксид азота (IV) и кислород:

Гидролиз солей железа

Растворимые соли железа, образованные кислотными остатками сильных кислот гидролизуются по катиону. Гидролиз протекает ступенчато и обратимо, т.е. частично:

I ступень: Fe 3+ + H₂O ↔ FeOH 2+ + H +

II ступень: FeOH 2+ + H₂O ↔ Fe(OH )₂ + + H +

Однако сульфиты и карбонаты железа (III) и их кислые соли гидролизуются необратимо, полностью, т.е. в водном растворе не существуют, а разлагаются водой:

При взаимодействии соединений железа (III) с сульфидами протекает ОВР:

2FeCl₃ + 3Na₂S → 2FeS + S + 6NaCl

Более подробно про гидролиз можно прочитать в соответствующей статье.

Окислительные свойства железа (III)

Соли железа (III) под проявляют довольно сильные окислительные свойств. Так, при взаимодействии соединений железа (III) с сульфидами протекает окислительно-восстановительная реакция.

Например : хлорид железа (III) взаимодействует с сульфидом натрия. При этом образуется сера, хлорид натрия и либо черный осадок сульфида железа (II) (в избытке сульфида натрия), либо хлорид железа (II) (в избытке хлорида железа (III)):

2FeCl₃ + 3Na₂S → 2FeS + S + 6NaCl

2FeCl₃ + Na₂S → 2FeCl₂ + S + 2NaCl

По такому же принципу соли железа (III) реагируют с сероводородом:

2FeCl₃ + H₂S → 2FeCl₂ + S + 2HCl

Соли железа (III) также вступают в окислительно-восстановительные реакции с йодидами .

Например , хлорид железа (III) взаимодействует с йодидом калия. При этом образуются хлорид железа (II), молекулярный йод и хлорид калия:

2FeCl₃ + 2KI → 2FeCl₂ + I₂ + 2KCl

Интерес представляют также реакции солей железа (III) с металлами. Мы знаем, что более активные металлы вытесняют из солей менее активные металлы . Иначе говоря, металлы, которые стоят в электрохимическом ряду левее, могут взаимодействовать с солями металлов, которые расположены в этом ряду правее . Исходя из этого правила, соли железа могут взаимодействовать только с металлами, которые расположены до железа. И они взаимодействуют.

Однако, соли железа со степенью окисления +3 в этом ряду являются небольшим исключением. Ведь для железа характерны две степени окисления: +2 и +3. И железо со степенью окисления +3 является более сильным окислителем. Таким образом, условно говоря, железо со степенью окисления +3 расположено в ряду активности после меди. И соли железа (III) могут реагировать еще и с металлами, которые расположены правее железа! Но до меди, включительно. Вот такой парадокс.

И еще один момент. Соединения железа (III) с этими металлами реагировать будут, а вот соединения железа (II) с ними реагировать не будут. Таким образом, металлы, расположенные в ряду активности между железом и медью (включая медь) при взаимодействии с солями железа (III) восстанавливают железо до степени окисления +2. А вот металлы, расположенные до железа в ряду активности, могут восстановить железо и до простого вещества.

Например , хлорид железа (III) взаимодействует с медью. При этом образуются хлорид железа (II) и хлорид меди (II):

А вот реакция нитрата железа (III) с цинком протекает уже по привычному механизму. И железо восстанавливается до простого вещества:

Железо, его соединения

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Железо, его соединения»

Железо, его соединения

Сначала рассмотрим особенностей строение атома железа.

Железо является элементом побочной подгруппы VIII A группы. Поэтому его электронное строение отличается от строения электронных оболочек элементов главных подгрупп. Так как железо расположено в 4 периоде, то атомы его имеют четыре энэргетических уровня, к тому же заполняется у него сначала не внешний, а предвнешний энэргетический уровень. В ядре атома железа содержится 26 протонов. На внешнем энэргетическом уровне у атома железа находится два электрона, а на предвнешнем – 14.

Железо имеет на внешнем энэргетическом уровне два электрона, является металлом, поэтому как и все металлы он отдаёт электроны и проявляет восстановительные свойства. Если атом железа отдаёт два внешних электрона, тогда он приобретает степень окисления +2, к тому же электрон с предвнешнего уровня тоже может оторваться, тогда степень окисления становится +3.

Рассмотрим железо, как простое вещество.

· блестящий серебристо-белый металл

· имеет темературу плавления 1539 0 С

· плотность железа 7,87 г/см 3

· железо пластичное и ковкое, поэтому легко обрабатывается

· обладает способностью намагничиваться и размагничиваться.

По распространённости в земной коре железо занимает четвёртое место и второе среди металлов (после алюминия). Его массовая доля в земной коре составляет четыре целых шестьдесят пять сотых процента.

Железо образует ряд минералов:

· магнитный железняк, или магнетит Fe₃O₄

· красный железняк, или гематит Fe₂O₃

· бурый железняк, или лимонит 2 Fe₂O₃ ∙ 3 H₂O

· большое значение имеет и железный колчедан, или пирит FeS₂ который используют при произвостве серной кислоты

· в природных и некоторых минеральных водах встречается гидрокарбонат железа – Fe(HCO₃)₂

Вообще, различают технически чистое и химически чистое железо. Технически чистое железо представляет собой низкоуглеродистую сталь, содержащую 0,02 – 0,04 % углерода, а также небольшое содержание кислорода, серы, азота и фосфора. Химически чисто железо содержит 0,01 % примесей.

Из технически чистого железа сделаны канцелярские скрепки, кнопки, но оно легко корродирует.

Химически чистое железо, напротив, почти не корродирует. Вот почему железная колонна в Дэли, построенная ещё в пятнадцатом веке не ржавеет, потому что она сделана из чистого железа.

С железом человек знаком очень давно. Считается, что первое железо было метеоритного происхождения. В переводе с древнего шумерского языка «железо» ― это «капнувший с неба, небесный». В настоящее время зафиксировано около пятисот железных метеоритов. Самый крупный железный метеорит массой шестьдесят тонн найден более семидесяти лет назад в Юго-Западной Африке, второй по величине – массой тридцать тонн – столетием раньше в Гренландии.

Алхимики обозначали железо в виде копья и щита, которые символизировали бога войны Марса.

Для современного человека железо играет огромную роль, ведь имеено оно составляет основу техники и машиностроения. Железо как никакой другой металл способен изменять свои технические характеристики в результате легирования и специальной обработки. В настоящее время известно очень много сплавов этого металла, отличающихся разнообразием свойств:

· устойчивые в морской воде

· выдерживающие действие высоких температур и агрессивных сред

· мягкие для производства проволоки

· жёсткие для производства пружин

· магнитные и немагнитные.

Широко используются чугун и сталь. Оксид железа (III) используется как пигмент в производстве красок (охра).

Железо можно получить восстановлением из железных руд углеродом (коксом), оксидом углерода два, водородом, алюминием, то есть пирометаллургическим способом.

Изучая химические свойства железа, следует учитывать, что оно может иметь степень окисления +2 и +3. Это всё зависит от окислительной способности тех веществ, с которыми реагирует железо.

Железо реагирует с простыми и сложными веществами. Однако оно малоактивно при обычных условиях.

Например, в реакции с галогенами (кроме йода) железо образует галогениды, в которых его степень окисления его +3. В реакции с бромом каждый атом железа отдаёт по 3 электрона молекуле брома. При этом образуется бромид железа (III), где степень окисления железа +3, а брома – -1. В этой реакции железо выступает в роли восстановителя, а бром – в роли окислителя.

В реакции с серой железо образует сульфид железа (II), в котором степень окисления железа +2, а серы – -2. В данной реакции каждый атом железа отдаёт по 2 электрона молекуле серы. Причём, железо является восстановителем, а сера – окислителем.

А вот в реакции железа с кислородом, образуется железная окалина, состоящая из оксидов железа (II) и (III). В этой реакции 3 атома железа отдаёт 8 электронов молекуле кислорода, выступая в роли восстановителя, а кислород – в роли окислителя.

Железо реагирует и со сложными веществами.

Например, с парами воды железо реагирует при нагревании, при этом образуется опять железная окалина и выделяется водород. Здесь также три атома железа отдают 8 электронов ионам водорода, железо является восстановителем, а ионы водорода – окислителем.

Железо взаимодействует с растворами солей, оно вытесняет металлы, которые стоят правее его в электрохимическом ряду напряжений металлов. Например, в реакции с раствором сульфата меди (II), железо вытесняет медь. В этой реакции железо повышает свою степень окисления с 0 до +2, а медь, наоборот, понижает свою степень окисления с +2 до 0. Каждый атом железа отдаёт по 2 электрона ионам меди. Железо выступает в роли восстановителя, а медь – в роли окислителя.

С растворами кислот железо также реагирует. Например, в реакции с разбавленной соляной кислотой железо окисляется до соли железа со степенью окисления железа +2. Эту реакцию можно наблюдать наглядно: для этого следует налить в пробирку раствора соляной кислоты и поместить туда кусочек железа, при этом можно наблюдать выделение пузырьков газа. Это выделяется водород. Причём ещё образуется и соль – хлорид железа (II).

В уравнении реакции каждый атом железа отдаёт по два электрона ионам водорода. Железо изменяет свою степень окисления с 0 до +2, при этом является восстановителем, а водород понижает свою степень окисления с +1 до 0 и ионы водорода являются окислителем.

А концентрированная серная и азотная кислоты не реагируют с железом, потому что они пассивируют его, образуя на поверхности металла прочную оксидную плёнку.

У железа со степенью окисления +2 есть ряд соединений. Например, FeO – оксид железа (II) и гидроксид желза два. Прямой реакцией получить гидроксид железа два из оксида железа два невозможно, нужно сначала получить соль железа, а только потом гидроксид.

Осуществим следующие превращения: получим хлорид железа (II) из железа, затем из хлорида железа (II) получим гидроксид железа (II), а потом и оксид железа (II).

Для того, чтобы получить хлорид железа (II) в первой стадии, необходимо, чтобы железо прореагировало с разбавленной соляной кислотой, затем к хлориду железа (II) следует добавить щёлочь, например, гидроксид натрия. Таким образом, мы получим гидроксид железа (II), а прокаливая нерастворимое в воде основание гидроксид железа (II) мы сможем получить и оксид железа (II).

Оксид и гидроксид железа (II) обладает ярко выраженными основными свойствами и реагируют с кислотами. В резульате данных реакций образуются соли железа, в которых степень окисления железа +2.

Оксид железа (II) представляет собой порошок чёрного цвета. Его получают восстановлением оксида железа (III) оксидом углерода (II).

Ионы железа легко окисляются кислородом воздуха или другими окислителями до иона железа +3. Из-за этого окисления зелёный осадок гидроксида железа (II) превращается в гидроксид железа (III) бурого цвета.

Железо образует и соединения со степенью окисления +3. Это оксид и гидроксид железа (III) , которые получают также косвенным путём. Например, осуществим превращения: получим хлорид железа (III) из железа, затем из хлорида железа (III) следует получить гидроксид железа (III) , а потом оксид железа (III) .

Для получения хлорида железа (III) , нужно, чтобы в реакцию вступило железо с хлором, затем к хлориду железа (III) добавим щёлочь – гидроксид калия и получим гидроксид железа (III) , при нагревании этот гидроксид образует оксид железа (III) и воду.

Оксид железа (III) – Fe₂O₃ – порошок бурого цвета, его получают разложением гидроксида железа (III).

Оксид и гидроксид железа (III) проявляют слабовыраженные амфотэрные свойства и легко реагируют с кислотами, в результате чего образуются соли железа, в которых его степень окисления +3.

Реакции с концентрированными растворами щелочей протекают лишь при длительном нагревании с образованием ферритов: в результате взаимодействия оксида железа (III) с гидроксидом натрия, образуется феррит натрия, в результате взаимодействия гидроксида железа (III) с гидроксидом натрия, образуется также феррит натрия.

Получим гидроксиды железа (II) и (III) и исследуем их свойства. Для этого, нальём в две пробирки соль железа – хлорида железа (II) и хлорида железа (III). А затем добавим в каждую из них раствора щёлочи, после чего мы можем наблюдать выпадение осадков: в первой пробирке осадок белого цвета, который становится сразу зелёного цвета, а во второй – осадок бурого цвета. Однако со временем, осадок в первой пробирке начинает приобретать бурую окраску за счёт окислительных процессов. Если добавить к этим двум осадкам раствора серной кислоты, то осадок растворяется и в первой и во второй пробирке.

Соли железа имеют большое значение. Так кристаллогидрат сульфата железа (II) FeSO₄ ∙ 7H₂O, или железный купорос используется для борьбы с вредителями растений и при приготовлении минеральных красок, а также для обработки древесины.

Для распознавания соединений железа (II) и (III) проводят качественные реакции на эти ионы. Так, качественной реакцией на ион железа (II) служит реакция с красной кровяной солью, а реактивом на ион железа (III) является жёлтая кровяная соль. Если к соединениям железа (II) и (III) добавить соответственно красной и жёлтой кровяной соли, то в обоих случаях образуется синий осадок.

Для обнаружения ионов железа (III) можно использовать и роданид калия или аммония. При этом образуется раствор кроваво-красного цвета.

Роль железа в жизнедеятельности очень велика. Массовая доля железа в животных организмах составляет около одной сотой процента. В организме человека содержится около пяти г железа, главным образом в составе гемоглобина, фермента каталазы. Соединения железа применяют при лечении малокровия, истощении, упадке сил. Суточная потребность человека в железе составляет около пятнадцать тысячных грамма. Железо содержится в шпинате, салате, капусте, чёрной смородине, мясе, сливовом соке, кураге, изюме, семечках тыквы и подсолнуха, чёрном хлебе и других продуктах.

Как из хлорида железа 3 получить железо

Вопрос по химии:

Как из хлорида железа(III) получить железо?

Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?

Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!

• 14.10.2015 12:48
• Химия
• remove_red_eye 19718
• thumb_up 38

Ответы и объяснения 1

FeCl3( раствор)+ Al= AlCl3 +Fe

• 15.10.2015 03:39
• thumb_up 24

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

• Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
• Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
• Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

• Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
• Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
• Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
• Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Химия.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Химия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их составе и строении, их свойствах, зависящих от состава и строения, их превращениях, ведущих к изменению состава — химических реакциях, а также о законах и закономерностях, которым эти превращения подчиняются.

Реакция хлорида железа (III) и железа

Реакция взаимодействия хлорида железа (III) и железа.

Уравнение реакции взаимодействия хлорида железа (III) и железа:

Железо и хлорид железа (III) взаимодействуют друг с другом.

Реакция хлорида железа (III) и железа протекает при условии: при кипении в тетрагидрофуране.

В результате реакции хлорида железа (III) и железа образуются хлорид железа (II).

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Мировая экономика

Справочники

Востребованные технологии

• Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (107 935)
• Экономика Второй индустриализации России (105 145)
• Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (41 599)
• Крахмал, свойства, получение и применение (36 304)
• Целлюлоза, свойства, получение и применение (34 515)
• Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (33 348)
• Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (32 562)
• Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (32 164)
• Метан, получение, свойства, химические реакции (31 853)
• Плазма, свойства, виды, получение и применение (30 745)

Поиск технологий

О чём данный сайт?

Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.

Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.

Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!

Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.

О Второй индустриализации

Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.

Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.

Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.

Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.