хлорид железа какая среда

Гидролиз хлорида железа(III)

Общие сведения о гидролизе хлорида железа (III)

Представляет собой вещество с кристаллической структурой черно-коричневого, темно-красного, фиолетового или зеленого цвета, в зависимости от угла падающего света. Молярная масса – 162 г/моль.

Рис. 1. Хлорид железа (II). Внешний вид.

Гидролиз хлорида железа (III)

Гидролизуется по катиону. Характер среды – кислый. Теоретически возможны вторая и третья ступени. Уравнение гидролиза выглядит следующим образом:

FeCl₃ ↔ Fe 3+ +3Cl — (диссоциация соли);

Fe 3+ + HOH ↔ FeOH 2+ + H + (гидролиз по катиону);

Fe 3+ +3Cl — + HOH ↔ FeOH 2+ +3Cl — + H + (ионное уравнение);

FeCl₃ + H₂O ↔ Fe(OH)Cl₂ + HCl (молекулярное уравнение).

Fe(OH)Cl₂ ↔ FeOH 2+ + 2Cl — (диссоциация соли);

FeOH 2+ + HOH ↔ Fe(OH)₂ + + H + (гидролиз по катиону);

FeOH 2+ + 2Cl — + HOH ↔ Fe(OH)₂ + + 2Cl — + H + (ионное уравнение);

Fe(OH)Cl₂ + H₂O ↔ Fe(OH)₂Cl+ HCl (молекулярное уравнение).

Fe(OH)₂Cl ↔ Fe(OH)₂ + + Cl — (диссоциация соли);

Fe(OH)₂ + + HOH ↔ Fe(OH)₃↓ + H + (гидролиз по катиону);

Fe(OH)₂ + + Cl — + HOH ↔ Fe(OH)₃↓ + Cl — + H + (ионное уравнение);

Fe(OH)₂Cl + H₂O ↔ Fe(OH)₃↓ + HCl (молекулярное уравнение).

Примеры решения задач

Задание	К раствору гидроксида натрия массой 150 г (ω=10%) прилили раствор хлорида железа (III), в результате чего выпал осадок бурого цвета – гидроксид железа (III). Определите его массу.
Решение	Запишем уравнение реакции взаимодействия гидроксида натрия и хлорида железа (III):

Рассчитаем массу растворенного вещества гидроксида натрия в растворе:

m_solute(NaOH) = m_solution(NaOH) × ω(NaOH)/100%;

m_solute(NaOH) = 150× 10/100% = 15г.

Найдем количество вещества гидроксида натрия (молярная масса – 40 г/моль):

υ(NaOH) = m_solute(NaOH)/ M(NaOH) = 15/40 = 0,375моль.

Согласно уравнению реакции

Тогда рассчитаем массу осадка гидроксида железа (III) (молярная масса – 107 г/моль):

ОтветМасса гидроксида железа (III) равна 120,375 г.

Задание	Рассчитайте массовые доли каждого из элементов, входящих в состав хлорида железа (III).
Решение	Массовая доля элемента рассчитывается следующим образом:

т.е. отношение относительной атомной массы с учетом количества атомов, входящих в состав вещества, к молекулярной массе этого вещества, выраженное в процентах. Молекулярная масса хлорида железа (III) равна 162.

Рассчитаем массовые доли элементов:

ω(Fe) = 1×56/162 ×100% =34,27%.

ω(Cl) = 3×35,5/162 ×100% = 65,73%.

Чтобы проверить правильность расчета, путем складывания полученных массовых долей мы должны получить 100%:

ω(Fe) +ω(Cl) = 34,27 +65,73 = 100%.

ОтветМассовая доля железа равна 34,27%, массовая доля хлора равна 65,73.

Копирование материалов с сайта возможно только с разрешения
администрации портала и при наличие активной ссылки на источник.

Источник

Гидролиз хлорида железа (II)

Общие сведения о гидролизе хлорида железа (II)

Представляет бесцветные кристаллы, которые желтеют на воздухе. Молярная масса – 127 г/моль.

Рис. 1. Хлорид железа (II). Внешний вид.

Гидролиз хлорида железа (II)

Гидролизуется по катиону. Характер среды – кислый. Теоретически возможна вторая ступень. Уравнение гидролиза имеет следующий вид:

FeCl₂ ↔ Fe 2+ + 2Cl — (диссоциация соли);

Fe 2+ + HOH ↔ FeOH + + H + (гидролиз по катиону);

Fe 2+ + 2Cl — + HOH ↔ FeOH + + 2Cl — + H + (ионное уравнение);

FeCl₂ + H₂O ↔ Fe(OH)Cl +HCl (молекулярное уравнение).

Fe(OH)Cl ↔ FeOH + + Cl — (диссоциация соли);

FeOH + + HOH ↔ Fe(OH)₂↓ + H + (гидролиз по катиону);

FeOH + + Cl — + HOH ↔ Fe(OH)₂↓ + Cl — + H + (ионное уравнение);

Fe(OH)Cl + H₂O ↔ Fe(OH)₂↓ + HCl (молекулярное уравнение).

Примеры решения задач

Задание	При взаимодействии хлорида железа (II) с хлором получили хлорид железа (III) массой 8,6 г. Определите, какая масса хлорида железа (II) для этого потребовалась?
Решение	Запишем уравнение задачи:

Рассчитаем количество молей образовавшегося хлорида железа (III) (молярная масса – 162 г/моль):

Согласно уравнению реакции υ(FeCl₃) = υ(FeCl₂) =0,05моль. Тогда рассчитаем массу хлорида железа (II) (молярная масса – 127 г/моль), вступившего в реакцию взаимодействия с хлором:

ОтветМасса хлорида железа (II) равна 6,35 г.

Задание	Осуществите ряд химических превращений: железо → хлорид железа (II) → хлорид железа (III) → хлорид железа (II).
Ответ	Для того, чтобы получить хлорид железа (II) из железа, необходимо растворить последнее в соляной (хлороводородной) кислоте:

Для получения хлорида железа (III) из хлорида железа (II) достаточно пропустить через раствор последнего хлор:

Получить хлорид железа (II) из хлорида железа (III), т.е. осуществить реакцию, обратную предыдущей можно несколькими способами, например, добавить йодоводород (а) или металлическую медь (б):

Источник

Реакция гидролиза хлорида железа трехвалентного

Описание процесса и уравнения реакции

Гидролиз хлорида железа(III) — это реакция взаимодействия ионов соли с ионами воды, протекающая по катиону.

Путь протекания реакции по катиону обусловлен тем, что соль — хлорид железа(III) — образована от гидроксида железа(III) (слабого основания) и НCl (сильной кислоты). Поэтому ионы из молекулы воды присоединяются именно к остатку (катиону) от гидроксида Fe³⁺.

Хлорид железа трехвалентного: характеристика вещества

Хлорид железа трехвалентного — средняя соль, хорошо растворимая, ее формула — Fe­Cl₃. Представляет из себя кристаллический порошок, меняющий свой цвет в зависимости от угла освещения (от черно-коричневого до фиолетового, темно-красного и даже зеленого в отраженном свете).

При гидролизе соль образует раствор желтого цвета с кислой реакцией.

Здесь вы найдете множество интересных экспериментов на изучение свойств железа и его соединений.

Суть реакции гидролиза хлорида железа

Реакция протекает в горячей воде. Как и стандартные реакции гидролиза, взаимодействие хлорида железа(III) с водой идет ступенчато.

Сначала хлорид железа(III) диссоциирует:

Затем катион железа взаимодействует с водой:

Fe³⁺ + Н₂О → FeO­H²⁺ + 2H⁺ (так и начинается гидролиз)

Затем еще одна молекула воды вступает в реакцию:

FeO­H²⁺ + HOH ↔ Fe(OH)₂⁺ + H⁺

Fe(OH)₂⁺ + HOH ↔ Fe(OH)₃↓ + H⁺

Реакция гидролиза хлорида железа(III) протекает обратимо.

Источник

Урок №14. Гидролиз

Гидролизу подвергаются как неорганические, так и органические вещества в результате обменной реакции между молекулами воды и вещества. Реакции гидролиза могут протекать как обратимо, так и необратимо.

Примеры гидролиза

Неорганических веществ

CH 3 COONH 4 +H 2 O↔CH 3 COOH+NH 4 OH

Органических веществ

CH 3 COOCH 3 +H 2 O↔CH 3 COOH+CH 3 OH

C 2 H 5 ONa+H 2 O↔C 2 H 5 OH+NaOH

Факторы, влияющие на степень гидролиза

Степень гидролиза зависит от:

природы растворяемого вещества

1). Гидролиз эндотермическая реакция, поэтому повышение температуры усиливает гидролиз.

2). Чем меньше концентрация соли, тем выше степень ее гидролиза. При разбавлении водой равновесие смещается в сторону протекания реакции, т.е. вправо, степень гидролиза возрастает.

3). Повышение концентрации ионов водорода ослабляет гидролиз, в случае гидролиза по катиону. Аналогично, повышение концентрации гидроксид-ионов ослабляет гидролиз, в случае гидролиза по аниону.

4). Добавки посторонних веществ могут влиять на положение равновесия в том случае, когда эти вещества реагируют с одним из участников реакции. Так, при добавлении к раствору сульфата меди

2CuSO 4 + 2H 2 O (CuOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4

раствора гидроксида натрия, содержащиеся в нем гидроксид-ионы будут взаимодействовать с ионами водорода. В результате их концентрация уменьшится, и, по принципу Ле Шателье, равновесие в системе сместится вправо, степень гидролиза возрастет. А если к тому же раствору добавить раствор сульфида натрия, то равновесие сместится не вправо, как можно было бы ожидать (взаимное усиление гидролиза) а наоборот, влево, из-за связывания ионов меди в практически нерастворимый сульфид меди.

5). Концентрация соли. Рассмотрение этого фактора приводит к парадоксальному выводу: равновесие в системе смещается вправо, в соответствии с принципом Ле Шателье, но степень гидролиза уменьшается.

Al(NO 3 ) 3

Соль гидролизуется по катиону. Усилить гидролиз этой соли можно, если:

нагреть или разбавить раствор водой;

добавит раствор щёлочи (NaOH);

добавить раствор соли, гидролизующейся по аниону Nа 2 СО 3 ;

Ослабить гидролиз этой соли можно, если:

растворение вести на холоду;

готовить как можно более концентрированный раствор Al(NO 3 ) 3 ;

добавить к раствору кислоту, например HCl

Гидролиз солей многокислотных оснований и многоосновных кислот проходит ступенчато

Например, гидролиз хлорида железа (II) включает две ступени:

FeCl 2 + H 2 O FeOHCl + HCl

Fe(OH)Cl + H 2 O Fe(OH) 2 + HCl

Гидролиз карбоната натрия включает две ступени:

Nа 2 СО 3 + H 2 O NаНСО 3 + NаОН

NаНСО 3 + Н 2 О NаОН + Н 2 СО 3

Гидролиз протекает необратимо, если в результате реакции образуется нерастворимое основание и (или) летучая кислота:

Al 2 S 3 + 6H 2 O =>2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S↑

2AlCl 3 +3Na 2 S≠Al 2 S 3 +6NaCl

2AlCl 3 +3Na 2 S+6H 2 O=2Al(OH) 3 ↓+6NaCl+3H 2 S↑ (взаимное усиление гидролиза)

Поэтому их получают в безводных средах спеканием или другими способами, например:

2Al+3S = t°C =Al 2 S 3

Необратимый гидролиз

Необратимый гидролиз происходит, если при гидролизе выделяется газ, осадок или вода, т.е. вещества, которые при данных условиях не могут взаимодействовать между собой. Необратимый гидролиз является химической реакцией, т.к. реагирующие вещества взаимодействуют практически полностью.

Гидролиз, в который вступают растворимые соли 2х-валентных металлов (Be 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ , Pb 2+ , Cu 2+ и др.) и растворимые карбонаты/гидрокарбонаты.

При этом образуются нерастворимые основные соли (гидроксокарбонаты):

2MgCl 2 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O = Mg 2 (OH) 2 CO 3 + 4NaCl + CO 2

CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 + 2NaCl,

2AlCl 3 + 3K 2 S +6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S↑ + 6KCl

2CrCl 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Сr(ОН) 3 + 3СO 2 + 6KCl

2AlCl 3 + 3Na 2 SO 3 + 3Н 2 О=2Al(ОН) 3 + 6NaCl + 3SО 2

2AlCl 3 + 3Na 2 S + 3Н 2 О=2Al(ОН) 3 + 6NaCl + 3H 2 S

Соли Fe 3+ при взаимодействии с карбонатами также при смешивании в растворе (взаимном гидролизе) образуют осадок гидроксида и газ:

2FeCl 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Fe(ОН) 3 + 3СO 2 + 6KCl

Обратите внимание: при взаимодействии солей трехвалентного железа с сульфидами реализуется окислительно-восстановительная реакция:

2FeCl 3 + 3K 2 S (изб) = 2FeS + S↓ + 6KCl (при избытке сульфида калия)

При взаимодействии солей трехвалентного железа с сульфитами также реализуется окислительно-восстановительная реакция.

Гидролиз галогенангидридов и тиоангидридов происходит также необратимо. Галогенангидриды разлагаются водой по схеме ионного обмена (H + OH — ) до соответствующих кислот (в случае водного гидролиза) и солей (в случае щелочного гидролиза). Степень окисления центрального элемента и остальных при этом не изменяется!

SO 2 Cl 2 + 2 H 2 O = H 2 SO 4 + 2 HCl,

SOCl 2 + 2 H 2 O = H 2 SO 3 + 2HCl,

PCl 5 + 4 H 2 O = H 3 PO 4 + 5HCl,

CrO 2 Cl 2 + 2H 2 O = H 2 CrO 4 + 2HCl,

PCl 5 + 8NaOH = Na 3 PO 4 + 5NaCl + 4H 2 O,

Галогенангидрид – это соединение, которое получается, если в кислоте ОН-группу заменить на галоген. При гидролизе галогенангидридов кислот образуются соответствующие данным элементам и степеням окисления кислоты и галогеноводородные кислоты.

POCl 3 + 3H 2 O = H 3 PO 4 + 3HCl

Примеры реакций гидролиза

(NH 4 ) 2 CO 3 карбонат аммония – соль, слабой кислоты и слабого основания. Растворима. Гидролизуется по катиону и аниону одновременно. Число ступеней – 2.

1 ступень: (NH 4 ) 2 CO 3 +H 2 O↔NH 4 OH+NH 4 HCO 3

2 ступень: NH 4 HCO 3 +H 2 O↔NH 4 OH+H 2 CO 3

Реакция раствора слабощелочная pH>7, т.к гидроксид аммония более сильный электролит, чем угольная кислота. К д (NH 4 OH)>К д (H 2 CO 3 )

CH 3 COONH 4 ацетат аммония – соль, слабой кислоты и слабого основания. Растворима. Гидролизуется по катиону и аниону одновременно. Число ступеней – 1.

CH 3 COONH 4 +H 2 O↔NH 4 OH+СH 3 COOH

Реакция раствора нейтральная pH=7, т.к К д (CH 3 COOН)=К д (NH 4 OH)

1 ступень: K 2 HPO 4 +H 2 O↔KH 2 PO 4 +KOH

2 ступень: KH 2 PO 4 +H 2 O↔H 3 PO 4 +KOH

Реакция раствора 2 ступени слабокислая pH=6,4, так как процесс диссоциации дигидроортофосфат ионов преобладает над процессом гидролиза, при этом ионы водорода не только нейтрализуют гидроксид-ионы, но и остаются в избытке, что и обуславливает слабокислую реакцию среды.

Задача: Определите среду растворов гидрокарбоната и гидросульфита натрия.

Решение:

1) Рассмотрим процессы в растворе гидрокарбоната натрия. Диссоци а ция этой соли идёт в две ступени, катионы водорода образуются на второй ступени:

Гидролиз гидрокарбоната натрия описывается уравнением:

NaHCO 3 +H 2 O↔H 2 CO 3 +NaOH

Константа гидролиза заметно больше константы диссоциации, поэтому раствор NaHCO 3 имеет щелочную среду.

2) Рассмотрим процессы в растворе гидросульфита натрия. Диссоци а ция этой соли идёт в две ступени, катионы водорода образуются на второй ступени:

Гидролиз гидросульфита натрия описывается уравнением:

NaHSO 3 +H 2 O↔H 2 SO 3 +NaOH

В этом случае константа диссоциации больше константы гидролиза, поэтому раствор NaHSO 3 имеет кислую среду.

Задача: Определить среду раствора соли цианида аммония.

Решение:

NH 4 CN +H 2 O ↔ NH 4 OH+ HCN

Источник

Уравнения реакций и продукты гидролиза различных солей железа (III)

Как усилить гидролиз хлорида железа (III)

Задача 1136.
Добавление каких веществ усилит гидролиз FeCl₃: а) H₂SO₄; б) ZnCl₂; в) (NH₄)₂CO₃; г) Zn?
Решение:
а) FeCl₃ – соль сильной кислоты и слабого основания гидролизуется по катиону с образованием избытка ионов водорода Н + :

Fe 3+ + H₂O ⇔ FeOH 2+ + H +

б) ZnCl₂ – соль сильной кислоты и слабого основания гидролизуется по катиону с образованием избытка ионов водорода Н + :

в) (NH4)₂CO₃ – соль слабого основания и слабой кислоты гидролизуется как по катиону, так и по аниону:

г) Цинк в ряду напряжений металлов стоит перед водородом, поэтому при введении металлического цинка в раствор соли FeCl₃ (кислая среда) будет наблюдаться окисление атомов цинка и восстановление ионов водорода:

К тому же цинк как более активный металл будет вытеснять железо из его солей, дополнительно будет протекать реакция обмена между цинком и железом:

Таким образом, цинк будет вступать в реакцию обмена с солью FeCl₃ и дополнительно будет способствовать усилению гидролиза соли.

Продукты взаимодействия карбоната натрия с водным раствором сульфата железа (III)

Задача 1137.
Каковы продукты взаимодействия карбоната натрия с водным раствором Ее₂(SO₄)₃: а) Ее(ОН)₃ и СО₂ б) Ее₂(СО₃)₃ и Na₂SO₄?
Потому что: 1) протекает реакция обмена; 2) происходит взаимное усиление процесса гидролиза двух солей.
Решение:
N₂CO₃ – соль сильного основания и слабой кислоты гидролизуется по аниону с образованием избытка ионов ОН¯:

I ступень CO₃ 2- + H₂O ⇔ HCO¯ + ОН¯;

Уравнение реакции гидролиза имеет вид:

При гидролизе образуется избыточное количество ионов ОН¯.

Ее₂(SO₄)₃ – соль сильной кислоты и слабого основания гидролизуется по катиону с дополнительным образованием ионов Н + :

Fe 3+ + H₂O ⇔ FeOH 2+ + H +

При смешении растворов N₂CO₃ и Ее₂(SO₄)₃ избыточные ионы Н + и ОН¯, связываясь друг с другом образуют воду
(Н + + ОН¯ ⇔ Н₂О). В результате уменьшения в системе ионов Н + и ОН¯ согласно принципу Ле Шателье равновесие сместится в сторону увеличения концентраций ионов Н + и ОН¯, т. е. гидролиз обеих солей будет усиливаться. Гидролиз Ее₂(SO₄)₃:

Таким образом, гидролиз обеих солей будет протекать до конца с образованием Ее(ОН)₃ и СО₂:

II ступень FeOH 2+ + H₂O ⇔ Fe(OH) 2+ + H +;

III ступень Fe(OH) 2+ + H₂O ⇔ Fe(OH)₃ ↓+ H +

Уравнение реакции гидролиза будет иметь вид:

Значит, при смешении растворов Na₂CO₃ и Ее₂(SO₄)₃ будет протекать реакция по схеме:

2Fe 3+ + 3CO₃ 2- + 3H₂O ⇔2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂↑ (ионно-молекулярная форма).

Таким образом, при смешении растворов Na₂CO₃ и Ее₂(SO₄)₃ образуются нерастворимый Fe(OH)₃ и газообразный СО₂, так как происходит взаимное усиление процесса гидролиза обеих солей.

Источник