Hvis vi forbereder en løsning av $ \ ce {FeCl2} $ ved å oppløse fast $ \ ce {FeCl2} $ pulver i vann, antar vi flasken $ \ ce {FeCl2} $ ble stående åpen i tilstrekkelig tid, er det mulig for $ \ ce {FeCl2} $ å ha blitt oksidert til $ \ ce {FeCl3} $? Jeg kan ikke finne en passende reaksjon for dette unntaket som inkluderer $ \ ce {HCl} $ som definitivt ikke var tilstede når jeg forberedte blandingen.
Kommentarer
- Ja, det er veldig vanlig. Du må faktisk beskytte Fe (II) -løsningen fra luft når du eksperimenterer hvis oksidasjon er noe du vil unngå.
Svar
Den gule / brune fargen du ser i løsningen på $ \ ce {FeCl2} $ skyldes dannelse av forskjellige typer hydrert jernoksid og ikke jern (III) klorid. De kan inneholde både vannfri ( $ \ ce {FeOOH} $ ) eller monohydratet ( $ \ ce {FeOOH.H2O} $ ) ofte referert til som jernhydroksid ( $ \ ce {Fe (OH) 3} $ ). De er generelt gule til brune i fargen. Reaksjonen er gitt her :
$$ \ ce {4FeCl2 + 6H2O + O2 → 4FeO (OH) + 8HCl} $$
Reaksjon mellom jernklorid (II), vann og oksygen (fuktighet) for å danne jernmetahydroksid (Jern (III) oksid-hydroksid) og hydrogenklorid. Reaksjonen finner sted ved tilbakeløp.
Videre, hvis du videre varme jernklorid i oksygen ved 450 -480 ℃, jernoksid vil dannes.
Referanser (alle pdf-lenker)
- 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
- At ' er interessant … Jeg antar at det jeg ' har lært på skolen bare er for Cambridge Advanced Levels, som sannsynligvis er den forenklede forklaringen. Forklaringen din virker troverdig og overbevisende også.
- Men det dannes ikke noe fast stoff under oksidasjonsprosessen … Ville ikke ' t det hydratiserte jern (III) oksid- hydroksyd gir et uoppløselig bunnfall. Fra mine egne observasjoner i laboratoriet har jeg aldri sett noe bunnfall i en løsning av gul jern (III) kloridoppløsning. Hvordan vil du forklare fraværet av et ppt?
- @TanYongBoon jern (III) hydroksid er faktisk uoppløselig i nøytral og basisk pH og feller i bunnen av løsningen (i henhold til 1. lenke). Imidlertid har den jernholdige kloridløsningen som er tilstede i laboratoriet noe sur pH som det hydratiserte jernoksydet eller jernet (III) hydroksydet oppløses i løsningen for og dermed ikke får noe bunnfall.
Svar
$$ \ begin {align} \ ce {Fe ^ 2 + & – > Fe ^ 3 + + e-} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0.771 V} \ tag {R1} \\ \ ce {O2 + 2 H2O + 4 e- & – > 4OH-} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0,40 V} \ tag {R2} \ end {align} $$
Dermed er oksidasjon av jern (II) til jern (III) ioner mulig med atmosfærisk oksygen, da det totale cellepotensialet for reaksjonen er $ \ pu {+1.171 V} $ , og det skjer med en rimelig observerbar hastighet.