Hvis vi forbereder en opløsning af $ \ ce {FeCl2} $ ved at opløse fast $ \ ce {FeCl2} $ pulver i vand, forudsat at flasken $ \ ce {FeCl2} $ var åben i tilstrækkelig tid, er det muligt for $ \ ce {FeCl2} $ at have oxideret til $ \ ce {FeCl3} $? Jeg kan ikke finde en passende reaktion til dette uddrag, der inkluderer $ \ ce {HCl} $, som bestemt ikke var til stede, når blandingen blev klargjort.
Kommentarer
- Ja, det er meget almindeligt. Du skal faktisk beskytte Fe (II) -opløsningen fra luft, når du eksperimenterer, hvis oxidation er noget, du vil undgå.
Svar
Den gule / brune farve, du ser i løsningen af $ \ ce {FeCl2} $ skyldes dannelse af forskellige typer hydratiseret jernoxid og ikke jern (III) chlorid. De kan omfatte både vandfri ( $ \ ce {FeOOH} $ ) eller monohydratet ( $ \ ce {FeOOH.H2O} $ ) ofte omtalt som jernhydroxid ( $ \ ce {Fe (OH) 3} $ ). De er generelt gule til brune i farven. Reaktionen gives her :
$$ \ ce {4FeCl2 + 6H2O + O2 → 4FeO (OH) + 8HCl} $$
Reaktion mellem jernchlorid (II), vand og ilt (fugt) til dannelse af jernmetahydroxid (Jern (III) oxid-hydroxid) og hydrogenchlorid. Reaktionen finder sted ved tilbagesvaling.
Desuden, hvis du yderligere opvarmes jernchlorid i ilt ved 450 -480 ℃, der dannes jernoxid.
Referencer (alle pdf-links)
- 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
Kommentarer
- Det ' er interessant … Jeg gætter på, hvad jeg ' har lært i skolen kun er for Cambridge Advanced Levels, hvilket sandsynligvis er den forenklede forklaring. Din forklaring virker også troværdig og overbevisende.
- Men der dannes ikke noget fast stof under oxidationsprocessen … Ville ikke ' t det hydratiserede jern (III) oxid- hydroxid giver et uopløseligt bundfald. Fra mine egne observationer i laboratoriet har jeg aldrig set noget bundfald i en opløsning af gul jern (III) chloridopløsning. Hvordan forklarer du fraværet af en ppt?
- @TanYongBoon jern (III) hydroxid er faktisk uopløselig i neutral og basisk pH og udfælder i bunden af opløsningen (ifølge 1. link). Imidlertid har den jernholdige chloridopløsning, der er til stede i laboratoriet, noget sur pH, for hvilken det hydratiserede jernoxid eller jern (III) hydroxid opløses i opløsningen og således ikke får noget bundfald.
Svar
$$ \ begin {align} \ ce {Fe ^ 2 + & – > Fe ^ 3 + + e-} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0.771 V} \ tag {R1} \\ \ ce {O2 + 2 H2O + 4 e- & – > 4OH-} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0.40 V} \ tag {R2} \ end {align} $$
Således er oxidation af jern (II) til jern (III) ioner mulig med atmosfærisk ilt, da det samlede cellepotentiale for reaktionen er $ \ pu {+1.171 V} $ og det forekommer med en rimelig observerbar hastighed.