Вопрос школьника
Напишите уравнения реакций, иллюстрирующих генетические ряды соединений Fe2+ и Fe3+. Первые реакции каждого ряда охарактеризуйте с позиций окисления-восстановления, а реакции с участием электролитов запишите также в ионном виде
Ответ от учителя
Генетические ряды соединений Fe2+ и Fe3+ представляют собой последовательность соединений, в которых железо имеет различную степень окисления.
Ряд соединений Fe2+:
FeSO4 + H2SO4 → FeSO4 · 7H2O
FeSO4 · 7H2O + NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4 + 7H2O
2Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)3
Первая реакция представляет собой реакцию образования гидратированного сульфата железа(II) из серной кислоты и железа(II) оксида. Эта реакция является реакцией окисления-восстановления, так как железо(II) окисляется до железа(III), а серная кислота восстанавливается до сернистой кислоты.
Вторая реакция представляет собой реакцию осаждения гидроксида железа(II) из раствора сульфата железа(II) и гидроксида натрия. Эта реакция также является реакцией окисления-восстановления, так как железо(II) окисляется до железа(III), а гидроксид натрия восстанавливается до натрия.
Третья реакция представляет собой реакцию окисления гидроксида железа(II) до гидроксида железа(III) при наличии кислорода. Эта реакция также является реакцией окисления-восстановления, так как железо(II) окисляется до железа(III), а кислород восстанавливается до воды.
Ряд соединений Fe3+:
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl
Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O
FeCl3 + 6NH4OH → Fe(OH)3 + 3NH4Cl
Первая реакция представляет собой реакцию осаждения гидроксида железа(III) из раствора хлорида железа(III) и гидроксида натрия. Эта реакция не является реакцией окисления-восстановления.
Вторая реакция представляет собой реакцию обратного осаждения хлорида железа(III) из гидроксида железа(III) и хлороводородной кислоты. Эта реакция также не является реакцией окисления-восстановления.
Третья реакция представляет собой реакцию осаждения гидроксида железа(III) из раствора хлорида железа(III) и гидроксида аммония. Эта реакция также не является реакцией окисления-восстановления.
В ионном виде реакции могут быть записаны следующим образом:
Fe2+ + SO42- + 2H+ → FeSO4 + H2O
FeSO4 + NaOH → Fe(OH)2 + Na+ + SO42-
2Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)3
Fe3+ + 3Cl- + 3Na+ + 3OH- → Fe(OH)3 + 3Na+ + 3Cl-
Fe(OH)3 + 3H+ + 3Cl- → Fe3+ + 3Cl- + 3H2O
Fe3+ + 3Cl- + 6NH4+ + 3OH- → Fe(OH)3 + 3NH4+ + 3Cl-
