Pokud připravíme roztok $ \ ce {FeCl2} $ rozpuštěním pevného prášku $ \ ce {FeCl2} $ ve vodě, předpokládejme láhev $ \ ce {FeCl2} $ byl ponechán dostatečně dlouho otevřený, je možné, aby $ \ ce {FeCl2} $ oxidoval na $ \ ce {FeCl3} $? Nemohu najít vhodnou reakci s výjimkou této, která zahrnuje $ \ ce {HCl} $, která při přípravě směsi rozhodně nebyla.
Komentáře
- Ano, je to velmi běžné. Ve skutečnosti musíte chránit roztok Fe (II) před vzduchem, když provádíte experimenty, pokud se oxidaci chcete vyhnout.
Odpověď
Žlutá / hnědá barva, kterou vidíte v řešení $ \ ce {FeCl2} $ je způsobeno tvorbou různých typů hydratovaného oxidu železa a nikoli chloridu železitého. Mohou zahrnovat jak bezvodý ( $ \ ce {FeOOH} $ ) nebo monohydrát ( $ \ ce {FeOOH.H2O} $ ) často označovaný jako hydroxid železitý ( $ \ ce {Fe (OH) 3} $ ). Obvykle mají žlutou až hnědou barvu. Reakce je uvedena zde :
$$ \ ce {4FeCl2 + 6H2O + O2 → 4FeO (OH) + 8HCl} $$
Reakce mezi chloridem železitým (II), voda a kyslík (vlhkost) za vzniku metahydroxidu železa (oxid železitý (III)) a chlorovodíku. Reakce probíhá pod zpětným chladičem.
Navíc, pokud dále zahříváte chlorid železitý v kyslíku na 450 -480 ° C, vytvoří se oxid železitý.
Reference (všechny odkazy na pdf)
- http://www.jieas.com/fvolumes/vol081-5/3-5-11.pdf
- http://www.gfredlee.com/SurfaceWQ/StummOxygenFerrous.pdf
- https://repository.kulib.kyoto-u.ac.jp/dspace/bitstream/2433/77056/1/chd061_5-6_335.pdf
Komentáře
- To je ' zajímavé … Myslím, že to, co jsem se ' naučil ve škole, je pouze pro Cambridge Advanced Levels, což je pravděpodobně zjednodušené vysvětlení. Vaše vysvětlení se zdá také důvěryhodné a přesvědčivé.
- Ale během oxidačního procesu se netvoří žádná pevná látka … Nebyl by ' hydratovaný oxid železitý hydroxidem se získá nerozpustná sraženina. Z mých vlastních pozorování v laboratoři jsem nikdy neviděl žádnou sraženinu v roztoku žlutého roztoku chloridu železitého. Jak byste vysvětlili nepřítomnost ppt?
- @TanYongBoon hydroxid železa (III) je skutečně nerozpustný v neutrálním a zásaditém pH a vysráží se ve spodní části roztoku (podle 1. odkazu). Roztok chloridu železnatého přítomný v laboratoři má však poněkud kyselé pH, pro které hydratovaný oxid železitý nebo hydroxid železitý solubilizuje v roztoku, a tak nezískává žádnou sraženinu.
Odpověď
$$ \ begin {align} \ ce {Fe ^ 2 + & – > Fe ^ 3 + + e-} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0.771 V} \ tag {R1} \\ \ ce {O2 + 2 H2O + 4 e- & – > 4OH-} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0,40 V} \ značka {R2} \ end {align} $$
Proto je oxidace iontů železa (II) na železo (III) proveditelná atmosférickým kyslíkem, protože celkový potenciál buňky pro reakci je $ \ pu {+1.171 V} $ a vyskytuje se za rozumně pozorovatelnou rychlostí.