Om vi förbereder en lösning av $ \ ce {FeCl2} $ genom att lösa fast $ \ ce {FeCl2} $ pulver i vatten, antar att flaskan $ \ ce {FeCl2} $ lämnades öppen under tillräckligt lång tid, är det möjligt för $ \ ce {FeCl2} $ att ha oxiderats till $ \ ce {FeCl3} $? Jag kan inte hitta en lämplig reaktion för det här exceptet som inkluderar $ \ ce {HCl} $ som definitivt inte var närvarande när du bereder blandningen.
Kommentarer
- Ja, det är mycket vanligt. Du måste faktiskt skydda Fe (II) -lösningen från luft när du gör experiment om oxidation är något du vill undvika.
Svar
Den gula / bruna färgen du ser i lösningen av $ \ ce {FeCl2} $ beror på bildandet av olika typer av hydratiserad järnoxid och inte järn (III) klorid. De kan inkludera både den vattenfria ( $ \ ce {FeOOH} $ ) eller monohydratet ( $ \ ce {FeOOH.H2O} $ ) som ofta kallas järnhydroxid ( $ \ ce {Fe (OH) 3} $ ). De är vanligtvis gula till bruna i färgen. Reaktionen ges här :
$$ \ ce {4FeCl2 + 6H2O + O2 → 4FeO (OH) + 8HCl} $$
Reaktion mellan järnklorid (II), vatten och syre (fukt) för att bilda järnmetahydroxid (Järn (III) oxid-hydroxid) och väteklorid. Reaktionen äger rum vid återflöde.
Dessutom, om du ytterligare värmer järnklorid i syre vid 450 -480 ℃, järnoxid kommer att bildas.
Referenser (alla pdf-länkar)
- 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
- Att ' är intressant … Jag antar att det jag ' har lärt mig i skolan bara är för Cambridge Advanced Levels, vilket förmodligen är den förenklade förklaringen. Din förklaring verkar också trovärdig och övertygande.
- Men ingen fast substans bildas under oxidationsprocessen … Skulle ' t det hydrerade järn (III) -oxiden- hydroxid ger en olöslig fällning. Från mina egna observationer i laboratoriet har jag aldrig sett någon fällning i en lösning av gult järn (III) kloridlösning. Hur skulle du förklara frånvaron av en ppt?
- @TanYongBoon järn (III) hydroxid är verkligen olöslig i neutralt och basiskt pH och fälls ut i botten av lösningen (enligt 1: a länken). Den järnkloridlösning som finns i laboratoriet har emellertid något surt pH för vilken den hydratiserade järnoxiden eller järn (III) hydroxiden löser sig i lösningen och därmed inte får någon fällning.
Svar
$$ \ begin {align} \ ce {Fe ^ 2 + & – > Fe ^ 3 + + e-} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0.771 V} \ tag {R1} \\ \ ce {O2 + 2 H2O + 4 e- & – > 4OH-} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0.40 V} \ tagg {R2} \ end {align} $$
Således är oxidation av järn (II) till järn (III) joner möjlig med atmosfäriskt syre eftersom den totala cellpotentialen för reaktionen är $ \ pu {+1.171 V} $ och det sker i en rimligt observerbar takt.