Гидролиз сульфата железа (ii) (feso4), уравнения

Гидролиз сульфата железа (ii) (feso4), уравненияГидролиз сульфата железа (ii) (feso4), уравненияГидролиз сульфата железа (ii) (feso4), уравненияГидролиз сульфата железа (ii) (feso4), уравнения

  • Сульфат железа – неорганическое вещество, имеет химическую формулу FeSO4.
  • Краткая характеристика сульфата железа, железного купороса
  • Физические свойства сульфата железа, железного купороса
  • Получение сульфата железа
  • Химические свойства сульфата железа
  • Химические реакции сульфата железа и железного купороса
  • Применение и использование сульфата железа и железного купороса

Краткая характеристика сульфата железа:

  1. Сульфат железа – неорганическое вещество белого или бесцветного цвета.
  2. Химическая формула сульфата железа FeSO4.

    alt

    Узнай стоимость своей работы

    Бесплатная оценка заказа!

    Оценим за полчаса!
  3. Сульфат железа  – неорганическое химическое соединение, соль серной кислоты и железа.

Хорошо растворяется в воде, глицерине и этиленгликоле.

Растворение сульфата железа проходит со значительным выделением тепла.  Сульфат железа гидролизуется и даёт кислую среду.

  • С водой сульфат железа образует кристаллогидраты: гептагидрат сульфата железа FeSO4·7H2O, именуемый также железный купорос (прозрачные кристаллы светлого голубовато-зелёного цвета), тетрагидрат сульфата железа FeSO4·4H2O (прозрачные кристаллы зелёного цвета), моногидрат сульфата железа FeSO4·H2O.
  • Очень гигроскопичен.
  • Сульфат железа негорюч, пожаро- и взрывобезопасен.
  • В природе сульфат железа встречается в виде минерала мелантерита (FeSO4·7H2O).

Краткая характеристика железного купороса:

  1. Железный купорос – неорганическое вещество светлого голубовато-зелёного цвета.
  2. Химическая формула железного купороса FeSO4·7H2O.
  3. Железный купорос – гептагидрат сульфата железа.

  4. Хорошо растворяется в воде.
  5. На воздухе постепенно выветривается (теряет кристаллизационную воду).
  6. Железный купорос негорюч, пожаро- и взрывобезопасен.

Железный купорос относится к веществам 3-го класса опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Физические свойства сульфата железа:

Наименование параметра: Значение:
Химическая формула FeSO4
Синонимы и названия иностранном языке iron (II) sulfate (англ.)
Тип вещества неорганическое
Внешний вид бесцветные кристаллы
Цвет белый, бесцветный
Вкус —*
Запах без запаха
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3 1898
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3 1,898
Температура кипения, °C
Температура плавления, °C
Температура разложения, °C 680
Гигроскопичность гигроскопичен
Молярная масса, г/моль 151,932
Растворимость в воде (20 oС), г/100 г 26,3

* Примечание:

— нет данных.

Физические свойства железного купороса:

Наименование параметра: Значение:
Химическая формула FeSO4·7H2O
Синонимы и названия иностранном языке гептагидрат сульфата железа (II)
iron (II) sulfate heptahydrate (англ.)
железный купорос (рус.)
Тип вещества неорганическое
Внешний вид голубовато-зелёные моноклинные  кристаллы
Цвет голубовато-зелёный цвет
Вкус горьковато-металлический вяжущий
Запах без запаха
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 18 °C), кг/м3 1898
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 18 °C), г/см3 1,898
Температура кипения, °C —*
Температура плавления, °C 64
Температура разложения, °C 56,8
Гигроскопичность гигроскопичен
Молярная масса, г/моль 278,01
Растворимость в воде (25 oС), г/100 г 26,3

* Примечание:

— нет данных.

Получение сульфата железа:

В промышленности сульфат железа получают как побочный продукт при травлении железных листов, проволоки, удалении окалины и пр., а также как побочный продукт производства оксида титана из ильменита.

Сульфат железа в промышленности может быть получен путем окислительного обжига пирита (FeS2).

В лаборатории сульфат железа получают в результате следующих химических реакций:

  1. 1. взаимодействия сульфида железа (II) и кислорода:

FeS + 2O2 → FeSO4.

  1. 2. взаимодействия сульфида железа (IV) и кислорода:

FeS2 + 2O2 → FeSO4 + SO2.

  1. 3. взаимодействия сульфата меди и железа:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu.

Химические свойства сульфата железа. Химические реакции сульфата железа и кристаллогидратов меди:

  • Химические свойства сульфата железа аналогичны свойствам сульфатов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:
  • 1. реакция сульфата железа и цинка:
  • Zn + FeSO4 → ZnSO4 + Fe.
  • В результате реакции образуются сульфат цинка и железо.
  • 2. реакция сульфата железа и алюминия:
  • 6FeSO4 + 4Al = 2Al2(SO4)3 + 6Fe.
  • В результате реакции образуются сульфат алюминия и железо.
  • 3. реакция сульфата железа и магния:
  • FeSO4 + Mg → Fe + MgSO4.
  • В результате реакции образуются сульфат алюминия и железо.
  • 4. реакция сульфата железа и кальция:
  • FeSO4 + Ca → CaSO4 + Fe.
  • В результате реакции образуются сульфат кальция и железо.
  • 5. реакция взаимодействия сульфата железа и кислорода:
  • 12FeSO4 + 3O2 → 4Fe2(SO4)3 + 2Fe2O3.
  • В результате реакции образуются сульфат железа (III) и оксид железа (III).
  • 6. реакция взаимодействия сульфата железа, кислорода и воды:
  • 4FeSO4 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)SO4.

В результате реакции образуется гидроксосульфат железа (III). Реакция протекает медленно.

7. реакция взаимодействия сульфата железа и гидроксида натрия:

FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4.

В результате реакции образуются сульфат натрия и гидроксид железа. Реакция протекает в атмосфере азота.

  1. реакция взаимодействия сульфата железа и сульфида натрия:
  2. FeSO4 + Na2S → FeS + Na2SO4.
  3. В результате реакции образуются сульфат натрия и сульфид железа.
  4. реакция взаимодействия сульфата железа и нитрата свинца:
  5. FeSO4 + Pb(NO3)2 → Fe(NO3)2 + PbSO4 (t = 10 °C).

В результате реакции образуются нитрат железа и сульфат свинца. Реакция протекает в атмосфере азота.

  • реакция взаимодействия сульфата железа и карбоната натрия:
  • FeSO4 + Na2CO3 → FeCO3 + Na2SO4 (t = 150 °C).
  • В результате реакции образуются сульфат натрия и карбонат железа.
  • реакция взаимодействия сульфата железа и фосфата натрия:
  • 3FeSO4 + 2Na3PO4 → Fe3(PO4)2 + 3Na2SO4 (t = 60-80°C).

В результате реакции образуются фосфат железа и сульфат натрия. В ходе реакции используется разбавленный раствор фосфата натрия.

реакция взаимодействия сульфата железа (II) и сульфата меди:

2FeSO4 + CuSO4 → Cu + Fe2(SO4)3.

В результате реакции образуются медь и сульфат железа (III). В ходе реакции используется концентрированный раствор фосфата железа.

  1. реакция термического разложения сульфата железа:
  2. 2FeSO4 → Fe2O3 + SO2 + SO3 (t > 480 °C),
  3. 4FeSO4 → 2Fe2O3 + 4SO2 + O2 (t = 700°C).

В результате реакции образуются в первом случае – оксид железа (III), оксид серы (IV) и оксид серы (VI), во втором – оксид железа (III), оксид серы (IV) и кислород. В ходе второй реакции также образуется примесь SO3.

реакция термического разложения гептагидрата сульфата железа:

FeSO4•7H2O → FeSO4 + 7H2O (t < 250 °C).

Гептагидрат сульфата железа FeSO4•7H2O  разлагается на сульфат железа и воду. Реакция протекает в атмосфере водорода.

Применение и использование сульфата железа и железного купороса:

  • Сульфат железа и железный купорос используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:
  • – в медицине в качестве лекарственного средства;
  • – в производстве чернил;
  • – в красильном деле железный купорос применятся для окраски шерсти в чёрный цвет;
  • – для консервирования дерева;
  • – в сельском хозяйстве применяется как антисептик, фунгицид для опрыскивания садовых деревьев.

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

  1. Гидролиз сульфата железа (ii) (feso4), уравненияГидролиз сульфата железа (ii) (feso4), уравненияГидролиз сульфата железа (ii) (feso4), уравненияГидролиз сульфата железа (ii) (feso4), уравнения
  2. карта сайта
  3. сульфат железа реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
    уравнение реакций соединения масса взаимодействие сульфата железа 
    реакции

Источник: https://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/sulfat-zheleza-i-zheleznyiy-kuporos-harakteristika-svoystva-i-poluchenie-himicheskie-reaktsii/

Сульфат железа (FeSO4): структура, свойства и применения

Гидролиз сульфата железа (ii) (feso4), уравнения

Сульфат железа — это неорганическая соль, химическая формула которой — FeSO4. Состоит из кристаллического твердого вещества переменного цвета. В промышленности получаемый в качестве вторичного продукта обработки стали.

В природе встречается в различных формах, наиболее распространенным из которых является гептагидрат сульфата железа FeSO4·7H2O «зеленый купорос». Этот гидрат легко различить по сине-зеленому цвету его кристаллов (нижнее изображение). Другие гидраты имеют общую формулу FeSO4 · xH2O, где x варьируется от 1 до 7.

Гидролиз сульфата железа (ii) (feso4), уравненияКристаллы сульфата железа

Гептагидрат сульфата железа теряет молекулы воды при нагревании и может превращаться в другие формы сульфата железа. Таким образом, при нагревании до 57 ° С он теряет три молекулы воды и превращается в тетрагидрат сульфата железа.

Сульфат железа используется в лечении и профилактике железодефицитной анемии. Тем не менее, он может иметь токсический эффект, поэтому нужно быть осторожным в дозировках.

С другой стороны, этот сульфат имеет множество применений, которые включают окрашивание текстильных материалов и кожи; химический восстановитель; дозиметр излучения; консервант древесины. Он также используется для профилактики хлороза у растений, а также в процессах травления и литографии.

FeSO4 может окисляться в воздухе до сульфата железа (III), Fe2 (SO4) 3, со скоростью, которая может быть увеличена из-за температуры, света или повышения pH.

Многие физические и химические свойства сульфата железа, такие как растворимость в воде, температура плавления, тип кристаллов, которые он образует, и плотность, зависят от количества молекул воды, включенных в кристаллы; то есть их гидраты.

Структура сульфата железа

Химическая формула FeSO4 подчеркивает, что эта соль состоит из ионов Fe2 + и SO42- в соотношении 1:1. Оба иона взаимодействуют под действием электростатических сил таким образом, что они располагаются в ромбической кристаллической системе; что по логике соответствует безводной соли.

Гидролиз сульфата железа (ii) (feso4), уравненияСтруктура FeSO4·7H2O

На верхнем изображении, с другой стороны, показана структура FeSO4 · 7H2O. Оранжевая сфера представляет катион Fe2 +, который, как видно, координируется с шестью молекулами воды, образуя октаэдр. Заряд Fe2 + притягивает анион SO42 и в свою очередь образует водородный мостик с седьмой молекулой воды.

Седьмая молекула воды (та, которая удалена от октаэдра) также образует другой водородный мостик с другой молекулой воды, принадлежащей соседнему октаэдру. Результатом этих взаимодействий является то, что кристалл превращается из ромбического в моноклинный.

По мере гидратации безводных кристаллов FeSO4 анионы SO42 вокруг Fe2 + замещаются молекулами H2O. Эти замещения нарушают электроны d железа, заставляя их проходить через различные уровни энергии; которые, ответственны за изменения окраски.

Кислотность

Некоторые анионы SO42 могут быть протонированы как продукт кислой среды. Как следствие, в кристаллах FeSO4 · 7H2O могут быть молекулы H2SO4, если pH очень кислый; и, следовательно, прикосновение к этим красивым кристаллам в таких условиях может вызвать серьезные ожоги.

Физико-химические свойства

Имена

Сульфат железа или сульфат железа (II)

Молекулярная формула

Безводный сульфат железа (FeSO4)

— Гептагидрат сульфата железа (FeSO4.7H2O)

Молекулярный вес

Это зависит от степени гидратации сульфата. Например, гептагидрат сульфата железа имеет молекулярную массу 278,02 г/моль; в то время как безводный имеет молекулярную массу 151,91 г/моль.

Внешний вид

Это также зависит от степени гидратации. Например, безводная форма имеет ромбические белые кристаллы; в то время как в форме гептагидры, кристаллы являются моноклинными сине-зелеными.

Запах

Унитаза ))

Плотность

Безводный сульфат железа — наиболее плотная форма соли (3,65 г/см3). С другой стороны, гептагидратная форма является наименее плотной (1,895 г/см3).

Точка плавления

Варьируется в зависимости от степени гидратации. Безводная форма имеет температуру плавления 680 ° C (1856 ° F, 973 K) и гептагидратная форма 60-64 ° C (140-147 ° F, 333-337 K).

Растворимость в воде

— Моногидрат формы: 44,69 г / 100 мл воды (77 ?C)

-Форма гептахидрата 51,35 г / 100 мл воды (54 ?C).

Растворимость в спирте

Неразрешимая.

Давление пара

1,95 кПа (гептагидратная форма)

Показатель преломления

1591 (моногидрат) и 1471 (гептагидрата).

Стабильность

В воздухе может быстро окисляться и покрыт желто-коричневым цветом, что указывает на присутствие катиона Fe3 +. Скорость окисления увеличивается за счет добавления щелочи или воздействия света.

Разложение

При нагревании до разложения он выделяет токсичные пары диоксида серы и триоксида серы, оставляя в качестве остатка красноватый оксид железа.

Реакции

Это восстановитель, который действует на азотную кислоту, превращая ее в окись азота. Он также снижает содержание хлора в хлориде и токсичные формы хрома, присутствующие в цементе, до хрома (III) с меньшей токсичностью.

Синтез

Сульфат железа получается путем взаимодействия стали (Fe) с серной кислотой. В описанном методе используется следующая процедура: сталь используется в виде стальной стружки, предварительно обезжиренной ацетоном.

Затем стружку помещают в стеклянный стакан и полностью покрывают 30-40% -ной серной кислотой пока стружка не исчезнет.

Зеленые кристаллы, которые могли образоваться, повторно растворяют, используя подкисленную воду с pH 1-2 с серной кислотой. Этот раствор фильтруют и pH регулируют добавлением карбоната натрия. Раствор хранится, чтобы избежать его контакта с кислородом и таким образом, препятствовать окислению Fe2 + до Fe3 +.

Затем фильтрат подвергают испарению при температуре от 80 до 90 ° С.

Риски

Вдыхание FeSO4 вызывает раздражение носа, горла и легких. При физическом контакте может вызвать раздражение кожи и глаз. Кроме того, длительный контакт с последним может вызвать повреждение глаз.

Среди признаков интоксикации сульфатом железа можно выделить: черный или кровавый стул; синяя кожа и ногти; обмороки; сухость во рту или глазах; грудная боль; кома; затруднение дыхания.

Кроме того, могут наблюдаться учащенное и нерегулярное сердцебиение, усиление жажды и голода, необычная бледность и одышка.

Применение

В сельском хозяйстве

  • Используется в качестве пестицида для контроля пшеницы и разложения фруктовых деревьев.
  • Используется при лечении хлороза, заболевания, характеризующегося желтоватым цветом листьев, вызванного щелочностью почвы.
  • Сульфат железа контролирует щелочность, снижая рН почвы.
  • Устраняет мох.

Как реагент и в промышленности

  1. В рамках использования FeSO4 как реагента в промышленности мы имеем следующее:
  2. -Аналитический реагент
  3. -Сырье для получения феррита и магнитного оксида железа
  4. -Ингредиент для разработки неорганического синего пигмента
  5. -Восстанавливающий реагент азотной кислоты, хлора и хрома
  6. -При производстве других сульфатов
  7. -Используется для гальванизации железа
  8. -Консервант дерева
  9. -Для гравюр из алюминия
  10. -Используется в промышленности в качестве фиксатора красителя
  11. -При изготовлении краски для метала
  12. -Для окрашивания шерсти

В медицине и для пищи

Он используется при лечении железодефицитной анемии, используя дозу 150-300 мг сульфата железа, три раза в день, что приводит к заметному увеличению концентрации гемоглобина за неделю лечения.

Также рекомендован для использования у беременных женщин в качестве дополнения к диете. Сульфат железа используется в качестве вяжущего при заживлении ран у животных.

Другое

Используется для очистки сточных вод, а также для удаления фосфатов из них. Гептагидрат сульфата железа используется для идентификации типов грибов.

Поделиться ссылкой:

Источник: https://tagient.com/sulfat-zheleza/

Сульфат железа(III) — это… Что такое Сульфат железа(III)?

Сульфат железа(III) (лат. Ferrum sulfuricum oxydatum, нем. Eisensulfat (oxyd) Ferrisulfat[2]) — неорганическое химическое соединение, соль, химическая формула — .

Физические свойства

Безводный сульфат железа(III) — светло-желтые, парамагнитные, очень гигроскопичные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P21/m, параметры элементарной ячейки a = 0,8296 нм, b = 0,8515 нм,c = 1,160 нм, β = 90,5°, Z = 4. Есть данные, что безводный сульфат железа образовывает орторомбическую и гексагональную модификации. Растворим в воде и ацетоне, не растворяется в этаноле.

Из воды кристаллизуется в виде кристаллогидратов Fe2(SO4)3·n H2O, где n = 12, 10, 9, 7, 6, 3.

Наиболее изученный кристаллогидрат — нонагидрат сульфата железа(III) Fe2(SO4)3·9H2O — жёлтые гексагональные кристаллы, параметры элементарной ячейки a = 1,085 нм, c = 1,703 нм, Z = 4.

Хорошо растворяется в воде (440 г на 100 г воды) и этаноле, не растворяется в ацетоне. В водных растворах сульфат железа(III) из-за гидролиза приобретает красно-коричневый цвет.

При нагревании нонагидрат превращается при 98 °C в тетрагидрат, при 125 °C — в моногидрат и при 175 °C — в безводный Fe2(SO4)3, который выше 600 °C разлагается на Fe2O3 и SO3.

Нахождение в природе

Минерал, содержащий в себе смешанный сульфат железа-алюминия называется микасаит (англ. mikasaite), с химической формулой (Fe3+, Al3+)2(SO4)3 является минералогической формой сульфата железа(III). Этот минерал несет в себе безводную форму сульфата железа, поэтому встречается в природе очень редко. Гидратированные формы встречаются чаще всего, например:

  • Кокимбит (англ. coquimbite) — Fe2(SO4)3·9H2O — нонагидрат — наиболее чаще встречающийся среди таковых.
  • Паракокимбит (англ. paracoquimbite) — нонагидрат — наоборот — наиболее редко встречающийся минерал в природе.
  • Корнелит (англ. kornelite) — гептагидрат — и куэнстедтит (англ. quenstedtite) — декагидрат — так же встречаются редко.
  • Лаусенит (англ. lausenite) — гекса- или пентагидрат, малоизученный минерал.

Все перечисленные выше природные гидраты железа являются непрочными соединениями и в открытом состоянии быстро выветриваются.

Марс

Сульфат железа и ярозит были обнаружены двумя марсоходами: Спирит и Оппортьюнити. Эти вещества являются признаком сильных окислительных условий на поверхности Марса.

В мае 2009 года марсоход Спирит застрял, когда он ехал по мягкому грунту планеты и наехал на залежи сульфата железа, скрытые под слоем обычного грунта[3].

Вследствие того, что сульфат железа имеет очень низкую плотность, то марсоход застрял настолько глубоко, что часть его корпуса коснулась поверхности планеты.

Получение

В промышленности сульфат железа(III) получают прокаливанием пирита или марказита с NaCl на воздухе:

или растворяют оксид железа(III) в серной кислоте:

В лабораторной практике сульфат железа(III) можно получить из гидроокиси железа(III):

Препарат той же чистоты можно получить окислением сульфата железа(II) азотной кислотой:

также окисление можно провести кислородом или оксидом серы:

Концентрированные серная и азотная кислоты окисляют сульфид железа до сульфата железа(III):

Дисульфид железа можно окислить концентрированной серной кислотой:

Сульфат-аммоний железа(II) (соль Мора) также можно окислить дихроматом калия. Вследствие данной реакции выделятся сразу четыре сульфата — железа(III), хрома(III), аммиака и калия, и вода:

Сульфат железа(III) можно получить как один из продуктов термического разложения сульфата железа(II):

Ферраты с разбавленной серной кислотой восстанавливаются до сульфата железа(III):

Нагрев пентагидрат до температуры 70—175 °C получим безводный сульфат железа(III):

Сульфат железа(II) можно окислить таким экзотическим окислителем, как оксид ксенона(III):

Химические свойства

Сульфат железа(III) в водных растворах подвергается сильному гидролизу по катиону, при этом раствор окрашивается в красновато-коричневый цвет:

Горячая вода или пар разлагают сульфат железа(III):

Безводный сульфат железа(III) при нагревании разлагается:

Растворы щелочей разлагают сульфат железа(III), продукты реакции зависят от концентрации щёлочи:

Если с щёлочью взаимодействует эквимолярный раствор сульфатов железа(III) и железа(II), то в результате получится сложный оксид железа:

Активные металлы (такие как магний, цинк, кадмий, железо) восстанавливают сульфат железа(III):

Некоторые сульфиды металлов (например, меди, кальция, олова, свинца, ртути) в водном растворе восстанавливают сульфат железа(III):

С растворимыми солями ортофосфорной кислоты образует нерастворимый фосфат железа(III) (гетерозит):

Использование

  • Как реактив при гидрометаллургической переработке медных руд.
  • Как коагулянт при очистке сточных вод, коммунальных и промышленных стоков.
  • Как протрава при в окраске тканей.
  • При дублении кожи.
  • Для декапирования нержавеющих аустенитных сталей, сплавов золота с алюминием.
  • Как флотационый регулятор для уменьшения плавучести руд.
  • В медицине используется в качестве вяжущего и кровоостанавливающего средства.
  • В химическое промышленности как окислитель и катализатор.

См. также

  • Алунит
  • Ярозит
  • Минерал
  • Марс

Примечания

Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1353072

Ссылка на основную публикацию