Jeśli przygotujemy roztwór $ \ ce {FeCl2} $ przez rozpuszczenie stałego $ \ ce {FeCl2} $ proszku w wodzie, zakładając, że butelka $ \ ce {FeCl2} $ pozostawiono otwarte przez wystarczający czas, czy jest możliwe, aby $ \ ce {FeCl2} $ utleniało się do $ \ ce {FeCl3} $? Nie mogę znaleźć odpowiedniej reakcji dla tego fragmentu, który zawiera $ \ ce {HCl} $, który zdecydowanie nie był obecny podczas przygotowywania mieszaniny.
Komentarze
- Tak, jest to bardzo częste. W rzeczywistości musisz chronić roztwór Fe (II) przed powietrzem, kiedy przeprowadzasz eksperymenty, jeśli utlenianie jest czymś, czego chcesz uniknąć.
Odpowiedź
Żółty / brązowy kolor, który widzisz w roztworze $ \ ce {FeCl2} $ wynika z tworzenia różnych typów uwodnionego tlenku żelaza , a nie chlorku żelaza (III). Mogą one obejmować zarówno bezwodny ( $ \ ce {FeOOH} $ ) lub monohydrat ( $ \ ce {FeOOH.H2O} $ ) często określane jako wodorotlenek żelaza ( $ \ ce {Fe (OH) 3} $ ). Zwykle mają kolor od żółtego do brązowego. Reakcja jest podana tutaj :
$$ \ ce {4FeCl2 + 6H2O + O2 → 4FeO (OH) + 8HCl} $$
Reakcja między chlorkiem żelaza (II), woda i tlen (wilgoć), tworząc metawodorotlenek żelaza (tlenek-wodorotlenek żelaza (III)) i chlorowodór. Reakcja zachodzi w temperaturze wrzenia.
Ponadto, jeśli dalej podgrzejesz chlorek żelaza w tlenie w temperaturze 450 -480 ℃, utworzy się tlenek żelaza.
Odnośniki (wszystkie linki 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
Komentarze
- To ' jest interesujące … Myślę, że to, czego ' nauczyłem się w szkole, dotyczy tylko egzaminów Cambridge Advanced Levels, co jest prawdopodobnie uproszczonym wyjaśnieniem. Twoje wyjaśnienie wydaje się również wiarygodne i przekonujące.
- Ale w procesie utleniania nie powstaje ciało stałe … Czy nie ' t uwodniony tlenek żelaza (III )- wodorotlenek daje nierozpuszczalny osad. Z własnych obserwacji laboratoryjnych nigdy nie widziałem osadu w roztworze żółtego roztworu chlorku żelaza (III). Jak byś wyjaśnił brak ppt?
- @TanYongBoon wodorotlenek żelaza (III) jest rzeczywiście nierozpuszczalny w obojętnym i zasadowym pH i wytrąca się na dnie roztworu (zgodnie z 1 linkiem). Jednak roztwór chlorku żelazawego obecny w laboratorium ma nieco kwaśne pH, przy którym uwodniony tlenek żelaza lub wodorotlenek żelaza (III) rozpuszcza się w roztworze, a tym samym nie wytrąca się.
Odpowiedź
$$ \ begin {align} \ ce {Fe ^ 2 + & – > Fe ^ 3 + + e-} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0.771 V} \ tag {R1} \\ \ ce {O2 + 2 H2O + 4 e- & – > 4OH-} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0.40 V} \ tag {R2} \ end {align} $$
Zatem utlenianie jonów żelaza (II) do jonów żelaza (III) jest możliwe przy użyciu tlenu atmosferycznego, ponieważ całkowity potencjał komórki do reakcji jest $ \ pu {+1.171 V} $ i występuje w rozsądnie zauważalnym tempie.