Reakcje charakterystyczne jonów żelaza Fe2+ i Fe3+

EDUESENCJA — Fri, 18 Feb 2022 18:00:54 +0000

Żelazo jest lśniącym srebrzystobiałym metalem, miękkim i kowalnym. Posiada właściwości ferromagnetyczne. Chemicznie czyste żelazo jest odporne na działanie wilgoci i tlenu z powietrza. Natomiast żelazo techniczne zawiera domieszki innych pierwiastków (np. węgla, krzemu, siarki, manganu) przez co łatwo ulega korozji (rdzewieje). W przyrodzie żelazo nie występuje w postaci wolnej, ale w postaci minerałów np. magnetytu Fe₃O₄, hematytu Fe₂O₃, syderytu FeCO₃ czy pirytu FeS₂.

Liczba atomowa: 26
Masa atomowa: 55,845 u
Elektroujemność: 1,9
Promień atomowy: 124 pm
Konfiguracja elektronowa: [Ar] 4s² 3d⁶
Gęstość: 7,87 g/cm³
Temperatura topnienia: 1538°C
Temperatura wrzenia: 2861°C
Najczęstsze stopnie utlenienia: +2, +3
Liczba koordynacji w związkach kompleksowych: 6

W analizie jakościowej jony żelaza Fe²⁺ i Fe³⁺ są przypisane do III grupy kationów (podział wg Freseniusa), której odczynnikiem grupowym jest amid kwasu tiooctowego (AKT) in. tioacetamid z dodatkiem NH₄Cl i NH_3(aq). Odczynniki grupowy wytrąca z roztworu próbki czarny osad siarczku żelaza(II) FeS i czarny osad siarczku żelaza(III) Fe₂S₃, który następnie poddawany jest dalszej analizie.

Poniżej przedstawiono wybrane reakcje charakterystyczne jonów żelaza Fe²⁺ i Fe³⁺.

Wybrane reakcje charakterystyczne jonu Fe²⁺

Odczynnik:	Siarkowodór lub amid kwasu tiooctowego (H₂S aq. lub AKT)
Reakcja:	Fe²⁺ + H₂S → FeS↓ + 2 H⁺
Produkt:	Siarczek żelaza(II) – czarny osad

Odczynnik:	Siarczek amonu lub sodu ((NH₄)₂S lub Na₂S)
Reakcja:	Fe²⁺ + S^2- → FeS↓
Produkt:	Siarczek żelaza(II) – czarny osad

Odczynnik:	Wodorotlenek sodu lub potasu (NaOH lub KOH)
Reakcja:	Fe²⁺ + 2 OH^– → Fe(OH)₂↓
Produkt:	Wodorotlenek żelaza(II) – białozielonkawy osad

Odczynnik:	Heksacyjanożelazian(III) potasu (K₃[Fe(CN)₆])
Reakcja:	3 Fe²⁺ + 2 [Fe(CN)₆]^3- → Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓
Produkt:	Heksacyjanożelazian(III) żelaza(II) – ciemnobłękitny osad tzw. błękit Turnbulla

Odczynnik:

Heksacyjanożelazian(II) potasu (K₄[Fe(CN)₆])

Reakcja:

2 Fe²⁺ + [Fe(CN)₆]^4-→ Fe₂[Fe(CN)₆]↓

lub Fe²⁺ + 2 K⁺ + [Fe(CN)₆]^4- → K₂Fe[Fe(CN)₆]↓

Produkt:

Heksacyjanożelazian(II) żelaza(II) – biały osad

lub osad heksacyjanożelazianu(II) dipotasu żelaza(II)

Wybrane reakcje charakterystyczne jonu Fe³⁺

Odczynnik:

Siarkowodór lub amid kwasu tiooctowego (H₂S lub AKT)

Reakcja:

2 Fe³⁺ + H₂S → 2 Fe²⁺ + S⁰↓ + 2 H⁺

Fe²⁺ + S^2- → FeS↓

Produkt:

Siarczek żelaza(II) – czarny osad

Odczynnik:	Siarczek amonu lub sodu ((NH₄)₂S lub Na₂S)
Reakcja:	2 Fe³⁺ + 3 S^2- → Fe₂S₃↓
Produkt:	Siarczek żelaza(III) – czarny osad

Odczynnik:	Wodorotlenek sodu lub potasu (NaOH lub KOH)
Reakcja:	Fe³⁺ + 3 OH^– → Fe(OH)₃↓
Produkt:	Wodorotlenek żelaza(III) – czerwonobrunatny osad

Odczynnik:	Heksacyjanożelazian(III) potasu (K₃[Fe(CN)₆])
Reakcja:	Fe³⁺ + Fe(CN)₆^3- → Fe[Fe(CN)₆]
Produkt:	Heksacyjanożelazian(III) żelaza(III) – ciemnobrunatny roztwór

Odczynnik:	Heksacyjanożelazian(II) potasu (K₄[Fe(CN)₆])
Reakcja:	4 Fe³⁺ + 3 [Fe(CN)₆]^4- → Fe₄[Fe (CN)₆]₃↓
Produkt:	Heksacyjanożelazian(II) żelaza(III) – ciemnoniebieski osad tzw. błękit pruski

Odczynnik:	Tiocyjanek potasu lub amonu (rodanek potasu lub amonu) (KSCN lub NH₄SCN)
Reakcja:	Fe³⁺ + 6 SCN^– → [Fe(SCN)₆]^3-
Produkt:	Heksatiocyjanianożelazian(III) potasu lub amonu – krwistoczerwony roztwór

Odczynnik:	Octan sodu (CH₃COONa)
Reakcja:	Fe³⁺ + 3 CH₃COO^– → Fe(CH₃COO)₃
Produkt:	Octan żelaza(III) – czerwonobrunatny roztwór

Odczynnik:	Wodoroortofosforan(V) disodu (Na₂HPO₄)
Reakcja:	Fe³⁺ + HPO₄^2- → FePO₄↓ + H⁺
Produkt:	Ortofosforan(V) żelaza(III) – żółtawobiały osad

Artykuł Reakcje charakterystyczne jonów żelaza Fe²⁺ i Fe³⁺ pochodzi z serwisu eduesencja.

Archiwa Reakcje charakterystyczne jonów żelaza Fe2+ i Fe3+ - eduesencja

Reakcje charakterystyczne jonów żelaza Fe2+ i Fe3+