Гидроксид железа (III)

Образуется при действии растворов щелочей на соли трёхвалентного железа: выпадает в виде красно–бурого осадка

Fe(NO₃)₃ + 3KOH ® Fe(OH)₃¯ + 3KNO₃

Fe³⁺ + 3OH^- ® Fe(OH)₃¯

Fe(OH)₃ – более слабое основание, чем гидроксид железа (II).

Это объясняется тем, что у Fe²⁺ меньше заряд иона и больше его радиус, чем у Fe³⁺, а поэтому, Fe²⁺ слабее удерживает гидроксид-ионы, т.е. Fe(OH)₂ более легко диссоциирует.

В связи с этим соли железа (II) гидролизуются незначительно, а соли железа (III) - очень сильно. Для лучшего усвоения материалов этого раздела рекомендуется просмотреть видеофрагмент (доступен только на CDROM). Гидролизом объясняется и цвет растворов солей Fe(III): несмотря на то, что ион Fe³⁺ почти бесцветен, содержащие его растворы окрашены в жёлто-бурый цвет, что объясняется присутствием гидроксоионов железа или молекул Fe(OH)₃, которые образуются благодаря гидролизу:

Fe³⁺ + H₂O « [Fe(OH)]²⁺ + H⁺

[Fe(OH)]²⁺ + H₂O « [Fe(OH)₂]⁺ + H⁺

[Fe(OH)₂]⁺ + H₂O « Fe(OH)₃ + H⁺

При нагревании окраска темнеет, а при прибавлении кислот становится более светлой вследствие подавления гидролиза. Fe(OH)₃ обладает слабо выраженной амфотерностью: он растворяется в разбавленных кислотах и в концентрированных растворах щелочей:

Fe(OH)₃ + 3HCl ® FeCl₃ + 3H₂O

Fe(OH)₃ + 3H⁺ ® Fe³⁺ + 3H₂O

Fe(OH)₃ + NaOH ® Na[Fe(OH)₄]

Fe(OH)₃ + OH^- ® [Fe(OH)₄]^-

Соединения железа (III) - слабые окислители, реагируют с сильными восстановителями:

2Fe⁺³Cl₃ + H₂S^-2 ® S⁰ + 2Fe⁺²Cl₂ + 2HCl

Качественные реакции на Fe³⁺

1) При действии гексацианоферрата (II) калия K₄[Fe(CN)₆] (жёлтой кровяной соли) на растворы солей трёхвалентного железа образуется синий осадок (берлинская лазурь):

4FeCl₃ +3K₄[Fe(CN)₆] ® Fe₄[Fe(CN)₆]₃¯ + 12KCl

4Fe³⁺ + 12Cl^- + 12K⁺ + 3[Fe(CN)₆]^4- ® Fe₄[Fe(CN)₆]₃¯ + 12K⁺ + 12Cl^-

4Fe³⁺ + 3 [Fe(CN)₆]^4- ® Fe₄[Fe(CN)₆]₃¯

2) При добавлении к раствору, содержащему ионы Fe³⁺ роданистого калия или аммония появляется интенсивная кроваво-красная окраска роданида железа(III):

FeCl₃ + 3NH₄CNS « 3NH₄Cl + Fe(CNS)₃

(при взаимодействии же с роданидами ионов Fe²⁺ раствор остаётся практически бесцветным).

Работа в лаборатории

Реактивы: железные опилки Fe, соль Мора (NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O, раствор хлорида железа (III) FeCl₃, раствор гексационоферрата (III) калия K₃[Fe(CN)₆], раствор гексационоферрата (II) калия K₄[Fe(CN)₆], раствор роданида калия KCNS, раствор соляной кислоты HCl (концентрированный и разбавленный), раствор серной кислоты H₂SO₄ (концентрированный и разбавленный), раствор азотной кислоты HNO₃ (концентрированный и разбавленный), раствор гидроксида натрия NaOH (концентрированный и разбавленный).

Посуда и оборудование: спиртовка, держатель для пробирок, штатив для пробирок, шпатель, пробирки, стеклянная палочка.

Ход работы