Общая характеристика элемента «железо»
Железо (Fe) располагается в 4 периоде в VIIIБ группе Периодической системы. Электронная конфигурация элемента: ${1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}3d^{5}}$. Возможные степени окисления: 0, +2, +3, +6.
Железо представляет собой металл серебристо-белого цвета, который обладает высокой химической активностью и ковкостью, а также тепло- и электропроводностью. Характерная особенность - способен притягиваться магнитом.
Рассмотрим некоторые химические свойства железа:
- На воздухе в присутствии влаги ржавеет: ${4Fe + 3O_2 + 6H_2O = 4Fe(OH)_3}$ .
- Реагирует с галогенами ${2Fe + 3Cl_2 = 2FeCl_3}$; ${Fe + S = FeS}$ - протекает при нагревании.
- Вытесняет из соединений менее активные металлы ${Fe + CuCl_2 = FeCl_2 + Cu}$.
Взаимодействует с кислотами:
- ${Fe + H_2SO_4(разбав.) = FeSO_4 + H_2}$,
- ${2Fe + 6H_2SO_4(конц) = Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O}$,
- ${ Fe + 6HNO_3(конц) = Fe(NO_3)_3 + 3NO_2 + 3H_2O}$.
Соединения железа
Рассмотрим соединения железа и их химические свойства:
Соединения железа (II).
К данным соединениям относятся: ${FeO, Fe(OH)_2}$, а также соли железа (II).
Оксид железа (II) получают путем разложения гидроксида железа (II): ${Fe(OH)_2 = FeO + H_2O}$.
Другой способ получения оксида:
${Fe_2O_3 + H_2 = 2FeO + H_2O}$
${FeO + 2HCl = FeCl_2 + H_2O}$
${FeO + H_2SO_4 = FeSO_4 + H_2O}$.
Гидроксид железа (II) получают путем взаимодействия щелочи с солью железа:
${Fe_2SO_4 + 2NaOH = Fe(OH)_2 + Na_2SO_4}$
${Fe(OH)_2 + 2HNO_3 = Fe(NO_3)_2 + 2H_2O}$
Хлорид железа (II) можно получить путем восстановления хлорида железа (III) ${2FeCl_3 + H_2S = 2FeCl_2 + S + 2HCl}$
Соединения железа (III).
К группе этих соединений относят: ${Fe_2O_3, Fe(OH)_3}$ и соли железа (III)
Оксид железа (III) получают разложением оксида железа (III):
${2Fe(OH)_3 = Fe_2O_3 + 3H_2O}$
${Fe_2O_3 + CaO = CaFe_2O_4}$ .
Гидроксид железа (III) получают либо путем взаимодействия соли железа с щелочью:
${FeCl_3 + 3KOH = Fe(OH)_3 + 3KCl}$,
либо путем окисления гидроксида железа (II):
${4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O = 4Fe(OH)_3}$
${2FeCl_3 + 3Na_2CO_3 + 3H_2O = Fe(OH)_3 + 3CO_2 + 6NaCl}$
${2Fe(OH)_3 + 3H_2SO_4 = Fe_2(SO_4)_3 + 6H_2O}$
${2Fe(OH)_3 + 3Br_2 + 10KOH = 2K_2FeO_4 + 6KBr + 8H_2O}$
${Fe(OH)_3 + 3KOH = K_3[Fe(OH)_6}$
