4. Соединения железа

Наиболее распространены соединения железа со степенью окисления \(+2\) и \(+3\).

 

Широко известен смешанный оксид ${\mathit{Fe}}_3{O}_4$, или ${\mathit{Fe}}_2{O}_3\cdot \mathit{FeO}$.

 

При сгорании железа в кислороде и в воздухе в основном образуется смешанный оксид железа ${\mathit{Fe}}_3{O}_4$, поэтому оксиды железа(\(II\)) и железа(\(III\)) получают косвенным путём при разложении соответствующих гидроксидов или солей железа.

 

Соли железа(\(II\)) получают при взаимодействии железа с кислотами (соляной, серной):

 

$\mathit{Fe}+\mathit{2HCl}\to {\mathit{FeCl}}_2+H_2\uparrow$.

 

Соли железа(\(III\)) получают при сжигании железа в хлоре и при взаимодействии железа с концентрированными серной и азотной кислотами при нагревании:

 

$\mathit{2Fe}+{\mathit{3Cl}}_2\stackrel{t}{⟶}{\mathit{2FeCl}}_3$.

 

Оксид и гидроксид железа(\(III\)) имеют амфотерные свойства, взаимодействуя как с кислотами, так и с твёрдыми щелочами при сплавлении:

${\mathit{Fe}}_2{O}_3+{3H}_2{\mathit{SO}}_4\to {\mathit{Fe}}_2{({\mathit{SO}}_4)}_3+{3H}_{2}O$;

 

${\mathit{Fe}(\mathit{OH})}_3+{3\mathit{HNO}}_3\to {\mathit{Fe}({\mathit{NO}}_3)}_3+{3H}_{2}O$;

${\mathit{Fe}}_2{O}_3+2\mathit{NaOH}\stackrel{t}{⟶}{2\mathit{NaFeO}}_2+H_{2}O$.

 

Качественной реакцией на ионы железа со степенью окисления \(+2\) и \(+3\) является их взаимодействие с ионами ${\mathit{OH}}^{-}$.

 

При этом соответственно образуются гидроксиды железа(\(II\)) и железа(\(III\)):

 

${\mathit{Fe}(\mathit{OH})}_2$ — белый хлопьевидный осадок, который зеленеет на воздухе;

 

${\mathit{Fe}(\mathit{OH})}_3$ — осадок бурого цвета.