Week 5 · Chapter 1 (E): pure iron and its +2 and +3 states, the reactions of iron (air, steam, chlorine, sulphur, acids, passivity) and the three oxides of iron with their preparation and properties (paper equations and calculations only) · 3 lessons
2
أكسيد الحديد (II) وأكسيد الحديد (III)
Chemistry Sec 3 Term 1, Chapter 1: pp. 20–24
الهدفقارن بين أكسيد الحديد (II) وأكسيد الحديد (III): اللون والتحضير والتفاعل مع الأحماض ومع الأكسجين، واحسب الكتل.
كلمات جديدة
أكسيد الحديد (II) · FeO، مسحوق أسود لا يذوب في الماءأكسيد الحديد (III) · Fe₂O₃، مادة صلبة بنية محمرة، توجد خامًا هو الهيماتيت وتُستعمل صبغة حمراءهيدروكسيد الحديد (III) · Fe(OH)₃، مادة صلبة بنية محمرة (راسب) تتكون حين يلاقي محلول الأمونيا محلول ملح حديد (III)
الشرح
أكسيد الحديد (II) FeO مسحوق أسود لا يذوب في الماء. ويُحضَّر على الورق باختزال أكسيد أعلى، مثل Fe₂O₃ + CO → 2FeO + CO₂، أو بتسخين أكسالات الحديد (II) بمعزل عن الهواء: FeC₂O₄ → FeO + CO + CO₂. وفي الهواء الساخن يتأكسد إلى الأكسيد الأحمر: 4FeO + O₂ → 2Fe₂O₃. ومع الأحماض يعطي ملح حديد (II) وماء: FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O. أما أكسيد الحديد (III) Fe₂O₃ فبني محمر. وعلى الورق تعطي إضافة محلول الأمونيا إلى ملح حديد (III) راسبًا بنيًّا محمرًّا من Fe(OH)₃، ويعطي تسخينه الأكسيد: FeCl₃ + 3NH₄OH → Fe(OH)₃ + 3NH₄Cl ثم 2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O. وطريق ثانٍ هو تسخين كبريتات الحديد (II): 2FeSO₄ → Fe₂O₃ + SO₂ + SO₃ (والغازان سامّان، فيبقى هذا على الورق). ومع الأحماض المركزة الساخنة يعطي Fe₂O₃ أملاح حديد (III): Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O. والقاعدة: أكسيد + حمض ← ملح + ماء، ويحتفظ الحديد بحالته، فيعطي FeO أملاح حديد (II) ويعطي Fe₂O₃ أملاح حديد (III).
تسخين الهيدروكسيد على الورق: 2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O. M(Fe(OH)₃) = 56 + 3 × 17 = 107 g/mol فـ 21.4 g تساوي 0.2 mol. تعطي النسبة 2 : 1 : 3: 0.1 mol من Fe₂O₃ أي 16 g و0.3 mol من الماء أي 5.4 g، و16 + 5.4 = 21.4 g.
الأكسيد
المعادلة مع H₂SO₄
مولات الحمض لكل مول من الأكسيد
FeO
FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O
1
Fe₂O₃
Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O
3
الحمض نفسه بكميات مختلفة. يحتاج FeO واحد إلى H₂SO₄ واحد، أما Fe₂O₃ الواحد فيحتاج إلى ثلاثة، لأن فيه ثلاث ذرات أكسجين يجب أن تخرج على هيئة ماء.
نشاط الفصل
لوحة ألوان على الورق. بأقلام ملونة اصنع لوحة لألوان الدرس: FeO أسود، Fe₂O₃ بني محمر، راسب Fe(OH)₃ بني محمر. وإن أجريت اختبار الصدأ فأضف لون الصدأ على مسمارك وقل أي أكسيد يشبهه. ثم اكتب على بطاقة، لـ FeO ولـ Fe₂O₃، الجملة «أكسيد + حمض يعطي …» بحالة الحديد الصحيحة.
تدرّب
1
FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O. لـ 14.4 g من FeO (Fe = 56, S = 32, O = 16, H = 1) أوجد كتلة الحمض اللازمة وكتلة FeSO₄ الناتجة.
