Dacă pregătim o soluție de $ \ ce {FeCl2} $ prin dizolvarea pulberii solide $ \ ce {FeCl2} $ în apă, presupunând că sticla de $ \ ce {FeCl2} $ a fost lăsat deschis timp suficient, este posibil ca $ \ ce {FeCl2} $ să se fi oxidat la $ \ ce {FeCl3} $? Nu pot găsi o reacție potrivită pentru acest fragment care include $ \ ce {HCl} $ care cu siguranță nu a fost prezent la prepararea amestecului.
Comentarii
- Da, este foarte frecvent. De fapt, trebuie să protejați soluția de Fe (II) de aer atunci când faceți experimente dacă oxidarea este ceva ce doriți să evitați.
Răspuns
Culoarea galben / maro pe care o vedeți în soluția $ \ ce {FeCl2} $ se datorează formării de diferite tipuri de oxid de fier hidratat și nu de clorură de fier (III). Acestea pot include atât recipientul anhidru ( $ \ ce {FeOOH} $ ) sau monohidratul ( $ \ ce {FeOOH.H2O} $ ) denumit adesea hidroxid feric ( $ \ ce {Fe (OH) 3} $ ). Ele sunt în general de culoare galben până la maro. Reacția este dată aici :
$$ \ ce {4FeCl2 + 6H2O + O2 → 4FeO (OH) + 8HCl} $$
Reacția dintre clorura de fier (II), apă și oxigen (umiditate) pentru a forma metahidroxid de fier (oxid de fier (III) -hidroxid) și clorură de hidrogen. Reacția are loc la reflux.
Mai mult decât atât, dacă mai încălziți clorura de fier în oxigen la 450 -480 ℃, se va forma oxid de fier.
Referințe (toate linkurile 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
Comentarii
- Ce ' e interesant … Cred că ceea ce am învățat ' în școală este doar pentru Cambridge Advanced Levels, care este probabil explicația simplificată. Explicația dvs. pare credibilă și convingătoare.
- Dar nu se formează solid în timpul procesului de oxidare … Nu ar fi ' oxidul de fier hidratat (III) – hidroxidul dă un precipitat insolubil. Din propriile observații din laborator, nu am văzut niciodată precipitate într-o soluție de soluție de clorură de fier galben (III). Cum ați explica absența unui ppt?
- Hidroxidul de fier (III) @TanYongBoon este într-adevăr insolubil în pH neutru și bazic și precipită în fundul soluției (conform primului link). Cu toate acestea, soluția de clorură de fier prezentă în laborator are oarecum un pH acid pentru care oxidul de fier hidratat sau hidroxidul de fier (III) se solubilizează în soluție și, prin urmare, nu obțin niciun precipitat. >
Răspuns
$$ \ begin {align} \ ce {Fe ^ 2 + & – > Fe ^ 3 + + e-} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0.771 V} \ tag {R1} \\ \ ce {O2 + 2 H2O + 4 e- & – > 4OH-} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0.40 V} \ eticheta {R2} \ end {align} $$
Astfel, oxidarea ionilor de fier (II) în fier (III) este fezabilă cu oxigenul atmosferic, deoarece potențialul celular global pentru reacție este $ \ pu {+1.171 V} $ și are loc într-un ritm rezonabil de observabil.