Важнейшие соединения железа и их применение
Железо образует три оксида: FeO (чёрный, основный), Fe₂O₃ (красно-бурый, преимущественно основный, очень слабо амфотерный) и смешанный оксид Fe₃O₄ (FeO·Fe₂O₃, магнетит). Соли Fe²⁺ получают действием кислоты на железо: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑; соли Fe³⁺ — окислением железа Cl₂ или концентрированными кислотами: 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃. Гидроксиды осаждаются щёлочью: FeCl₂ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + 2NaCl (бледно-зелёный/белый, на воздухе быстро буреющий: 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃) и FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl (бурый); при нагревании 2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O. Fe(OH)₂ — основание, а Fe(OH)₃ преимущественно основный (очень слабо амфотерный); оба растворяются в кислотах: Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O. Fe³⁺ можно восстановить до Fe²⁺ железом: 2FeCl₃ + Fe → 3FeCl₂. Качественные реакции: Fe³⁺ + жёлтая кровяная соль K₄[Fe(CN)₆] → тёмно-синий осадок (берлинская лазурь); Fe³⁺ + роданид (KNCS) → кроваво-красный раствор Fe(NCS)₃; Fe²⁺ + красная кровяная соль K₃[Fe(CN)₆] → синий осадок (турнбулева синь). Железный купорос FeSO₄·7H₂O применяют против сельскохозяйственных вредителей и для производства пигментов; FeCl₃ и Fe₂(SO₄)₃ — для очистки воды и в текстильной промышленности. Железо входит в состав гемоглобина, переносящего кислород в крови, поэтому достаточное количество железа должно поступать с пищей (мясо, печень, гранат, овощи); препараты железа принимайте только по совету врача.
Демонстрации учителя: FeCl₃ + KNCS (кроваво-красная окраска), FeCl₃ + NaOH (бурый осадок), FeSO₄ + NaOH (изменение цвета осадка). Составьте таблицу наблюдений: «Ион», «Реагент», «Наблюдаемое изменение». С цианидными комплексами и роданидами работает только учитель; никогда не смешивайте их с кислотами.