Kvalitative reaksjoner på jern (III)
Jernioner (III ) i løsning kan bestemmes ved bruk av kvalitative reaksjoner. La oss gå gjennom noen av dem. La oss ta en løsning av jernklorid for eksperimentet ( III).
1. III) – reaksjon med alkali.
Hvis det er jernioner i løsningen ( III ), dannes jernhydroksid ( III ) Fe(OH)3. Basen er uløselig i vann og brun i fargen. (Jernhydroksid ( II ) Fe(OH)2. – også uløselig, men grågrønn i fargen). Et brunt bunnfall indikerer tilstedeværelsen av jernioner i den opprinnelige løsningen ( III).
FeCl 3 + 3 NaOH = Fe(OH) 3 ↓ + 3 NaCl
2. Kvalitativ reaksjon på jernion ( III ) – reaksjon med gult blodsalt.
Gult blodsalt er kaliumheksacyanoferratK 4 [ Fe( CN) 6]. (For å bestemme jern (II) bruk rødt blodsaltK 3 [ Fe( CN) 6 ]). Tilsett en løsning av gult blodsalt til en porsjon jernkloridløsning. Et blått bunnfall av prøyssisk blått* indikerer tilstedeværelsen av jern(III)ioner i den opprinnelige løsningen.
3 TIL 4 +4 FeCl3 = K Fe ) ↓ + 12 KCl
3. Kvalitativ reaksjon på jernion ( III ) – reaksjon med kaliumtiocyanat.
Først fortynner vi testløsningen - ellers vil vi ikke se den forventede fargen. I nærvær av jernion (III) når kaliumtiocyanat tilsettes, dannes et rødt stoff. Dette er jerntiocyanat (III). Rodanid fra det greske "rodeos" - rødt.
FeCl 3 + 3 KCNS= Fe( CNS) 3 + 3 KCl
Prøyssisk blått ble oppnådd ved et uhell på begynnelsen av 1700-tallet i Berlin av fargemesteren Diesbach. Disbach kjøpte en uvanlig kaliumkarbonat (kaliumkarbonat) fra en kjøpmann: en løsning av denne potaske når den ble tilsatt med jernsalter viste seg blå. Ved testing av kaliumklorid viste det seg at den var kalsinert med okseblod. Malingen viste seg å være egnet for stoffer: lys, slitesterk og rimelig. Snart ble oppskriften for å lage maling kjent: potaske ble smeltet sammen med tørket dyreblod og jernspon. Ved å utvaske en slik legering ble det oppnådd gult blodsalt. Preussisk blått brukes nå til å produsere trykksverte og fargetonepolymerer. .
Utstyr: kolber, pipette.
Sikkerhetstiltak . Følg reglene for håndtering av alkalier og løsninger heksacyanoferrater. Unngå kontakt av heksacyanoferratløsninger med konsentrerte syrer.
Sette opp eksperimentet – Elena Makhinenko, tekst– Ph.D. Pavel Bespalov.
Ferriklorid (FeCl3, ferriklorid, ferriklorid) er et salt av ferrijern og. Det er et mykt stoff med en rødbrun, grønnaktig eller lilla nyanse med en karakteristisk metallisk glans. Når det utsettes for luft, får jernklorid en nyanse og blir i farge og konsistens lik våt.En rekke egenskaper som jernklorid besitter på grunn av sin kjemiske sammensetning gjør dette stoffet uunnværlig i industrien. Således brukes jernklorid i radioelektronikk for å forgifte kretskort; i næringsmiddelindustrien deltar den i prosessen med å brygge og bake bakeriprodukter; er en del av reagensene som brukes ved utskrift av fotografier; i tekstilindustrien deltar den i produksjonen av stoffer; bruk av jernklorid for å rense vann i industriell skala; Jernklorid er et viktig element i metallurgisk og kjemisk industri.
I tillegg er jernklorid nødvendig for at en person skal fungere normalt. Det hjelper kroppen å fylle opp jernmangel forbundet med blodtap eller nedsatt jernabsorpsjon. Siden mangel på jern(III)klorid kan påvirke kroppens funksjon negativt, er det mange legemidler i farmakologien som inneholder FeCl3.
Metoder for å skaffe
Det er flere måter å få tak i jerntriklorid. Ferriklorid er således et resultat av samspillet mellom enverdig jern og rent klor: 2Fe + 3Cl2 = FeCl3.
I tillegg kan jern(III)klorid oppnås ved å oksydere jern(II)klorid med klor: 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3.
Jernklorid produseres også ved oksidasjon av jern(II)klorid med svoveldioksid. I dette tilfellet oppstår en mer kompleks kjemisk reaksjon: 4FeCl2 + SO2 + 4HCl = 4FeCl3 + S + 2H2O.
Hjemme kan du utføre flere interessante eksperimenter der du kan få tak i jernklorid.
Eksperiment 1.
Du trenger sterkt rustne jernspåner (vanlig rust fra et gammelt rør gjør det) og en løsning av saltsyre i forholdet 1:3. Strykejernet må legges i en glassbeholder og fylles med saltsyre. Siden den kjemiske reaksjonen i dette tilfellet går ganske sakte, må du vente i flere dager. Når reagenset får en karakteristisk gul-brun farge, tømmes væsken fra beholderen og det resulterende bunnfallet filtreres.Eksperiment 2.
Bland en 30% løsning av hydrogenperoksid, saltsyre og vann i et forhold på 2:2:6 i en glassbeholder. Som et resultat av en kjemisk reaksjon dannes en løsning av jernklorid.Eksperiment 3.
Jernklorid kan også oppnås ved omsetning av saltsyre og jernoksid Fe2O3. For å gjøre dette legges saltsyre i en glassbeholder. Vær forsiktig, jernoksid (jernbly) tilsettes i små porsjoner.Det er viktig å huske at saltsyre er svært giftig og forårsaker alvorlige brannskader hvis den kommer i kontakt med huden. I tillegg, under kjemiske reaksjoner, frigjøres jerndamp, som kan forårsake skade på luftveiene og synsorganene. Gummihansker, en beskyttelsesmaske og vernebriller vil bidra til å forhindre disse negative konsekvensene.
Jern(III)kloridløsning kan tilberedes i laboratoriet eller hjemme. Du trenger varmebestandige ikke-metalliske tallerkener og rene varme eller destillerte tallerkener). Etter oppløsning og bunnfelling oppnås en mørkebrun væske. Det er en rekke funksjoner ved å tilberede en jernkloridløsning som du bør lære om før du begynner å jobbe med den.
Jernklorid
Vannfritt jernklorid, produsert av den kjemiske industrien - FeCl 3 - krystaller er mørkebrune i fargen med nyanser av rødt, lilla, mørkegrønt. Molar masse - 162,21 g/mol. Stoffet smelter ved en temperatur på 307,5 °C og begynner å dekomponere ved 500 °C. En prøve av vannfritt salt løses i 100 g vann:
- 74,4 g (0 °C);
- 99 g (25 °C);
- 315 g (50 °C);
- 536 g (100 °C).
Vannfri (III) er et svært hygroskopisk stoff som raskt trekker til seg fuktighet fra miljøet. I luften interagerer den med vann og blir til gule krystaller av FeCl 3 + 6H 2 O-heksahydrat Massefraksjonen av vannfritt jernklorid i stoffet kjøpt i detaljhandelskjeden når 95%. Det er en liten mengde jern(III)klorid FeCl 2 og uløselige urenheter. Handelsnavn: Jernklorid. Stoffet er brann- og eksplosjonssikkert, men løsningen har en etsende effekt på metallgjenstander.
Jern(III)kloridheksahydrat
I tillegg til vannfritt produserer industrien krystallhydrat, hvor massefraksjonen av jernklorid (III) er 60 %. Stoffet er en gulbrun krystallinsk masse eller løse biter av samme nyanse. Et viktig kjennetegn ved toverdige og treverdige jernioner er farge. Oksydasjonstilstanden til Fe 2+ er preget av en grønnaktig fargetone, heksahydrat krystallinsk jernklorid er en blågrønn substans. I oksidasjonstilstanden til Fe 3+ ioner varierer fargen fra gul til brun. For kvalitativ bestemmelse behandles jernkloridløsning med følgende reagenser:
- NaOH (et brunt bunnfall av Fe(OH)3 vises);
- K 4 (et blått KFe-utfelling vises);
- KCNS, NaCNS (det dannes rødt jerntiocyanat Fe(CNS) 3).
Hvordan fortynne jernklorid
Jern (III) klorid i form av en brun eller rød løsning kan finnes i butikker, tilberedt i laboratoriet eller hjemme. I sistnevnte tilfelle vil du definitivt trenge varmebestandige ikke-metalliske tallerkener (glass, plast, keramikk). Vann for å løse opp saltet kan tas fra springen. Tryggere - kokt eller destillert. Vann oppvarmet til 50-70 °C legges i en beholder, og deretter helles stoffet i små porsjoner. Forholdet mellom jern(III)klorid og vann er 1:3. Hvis du tilbereder en løsning fra krystallinsk hydrat, vil det være nødvendig med mindre vann, fordi det er inneholdt i krystallinsk hydrat (40 vekt%). Tilsett stoffet til løsningen litt etter litt, hver porsjon er ca. 5-10 g. Det anbefales ikke å helle hele prøven på en gang på grunn av hydreringsreaksjonens voldsomme natur. Ikke bruk metallredskaper (skjeer, spatler). Saltet må løses helt opp i varmt vann, for dette må krystallene blandes godt med væsken. Prosessen akselereres ved tilsetning av saltsyre (1/10 av massen av krystallene). Etter bunnfelling i flere timer kan det oppstå et sediment i bunnen på grunn av tilstedeværelsen av jernhydroksid i prøven og dannelsen av jernhydroksid under reaksjonen. Den tilberedte mørkebrune løsningen skal filtreres og oppbevares i en tett lukket plastbeholder ved moderate temperaturer og vekk fra direkte sollys.
Anvendelse av jernklorid i industri og offentlige tjenester. Husholdningsbruk
Jernsalter brukes på mange felt. Treverdig metallklorid brukes til å behandle vann, metaller og maling. Stoffet brukes i industriell organisk syntese (katalysator, oksidasjonsmiddel). Koagulasjonsegenskapene til Fe 3+ ion er spesielt verdsatt ved behandling av kommunalt og industrielt avløpsvann. Under påvirkning av jernklorid kleber små uløselige partikler av urenheter seg sammen og feller ut. Også noen av de løselige forurensningene er bundet, som fjernes ved avløpsrenseanlegg. Krystallinsk hydrat og vannfritt salt FeCl 3 brukes i etseprosesser av metalltrykkplater. Et stoff tilsettes betongen for å styrke styrken.
Kjemiske fenomener under etsing av plater. Sikkerhetstiltak
Et populært kjemikalie for etsing av trykte kretskort er jernklorid. En løsning for disse formålene tilberedes av 0,150 kg salt og 0,200 liter varmt vann. Den inneholder Fe 3+ og Cl - ioner, og ved hydrolyse dannes det en brun forbindelse - jern(III)hydroksid. Prosessen følger følgende skjema: FeCl 3 + 3HOH↔ Fe(OH) 3 + 3Cl - + 3H +. Ulempen med denne metoden er at platen er forurenset med reaksjonsbiprodukter, som gjør videre etsing vanskelig. Salt i seg selv er et ikke-flyktig stoff, men når det interagerer med vann frigjør det etsende røyk. Arbeidet skal utføres i frisk luft eller i et godt ventilert rom. Oppløsningens kontakt med hud og slimhinner fører til irritasjon og kan forårsake dermatitt. Personlig verneutstyr (briller, hansker) skal brukes. Hvis du kommer i kontakt med en kaustisk løsning, skyll huden med mye vann.
Merk følgende! Jeg har ikke prøvd den metoden selv, jeg har bare lest om den i en bok!
For å lage jernklorid må du ta jern sagflis eller tynne plater og fyll dem med en løsning av saltsyre (HCl).
Sagflisen blir liggende i en åpen beholder i flere dager. Etter noen dager vil løsningen bli grønn.
Etter dette blir den resulterende løsningen drenert, og etter en stund er den klar for "arbeid"!
P.S. Den 13. juli 2007 mottok vi et brev fra den respekterte Vladimir Syrov, der han skrev følgende:
I flere tiår har historier om muligheten for å lage jernklorid hjemme sirkulert i amatørradiolitteraturen. Det er noe slikt på denne siden (se ovenfor).
Den ukjente forfatteren sier ærlig "Jeg har ikke prøvd denne metoden selv." Men, tydeligvis, INGEN av de som noen gang har skrevet om dette prøvde denne metoden!!! Og din ydmyke tjener prøvde det på 90-tallet, og resultatene er slik at det er bedre å ikke engang prøve å gjøre det.
Jern kan enten være treverdig eller toverdig. Når det kombineres med klor, oppnås to formler - "ferrum chlorine two" og "ferrum chlorine three". Den første er grønne krystaller, den andre er gulbrun. Bare jern(III)klorid er egnet for etsing av kretskort av kobber; "ferrum chlorine two" fungerer ikke - dette er etablert eksperimentelt. Eller det fungerer i det minste ikke bra. Og med den beskrevne håndverksmetoden (fyll jernspon med saltsyre), i henhold til noen kjemilover, er resultatet nøyaktig "ferrum klor to". I noen mer detaljerte publikasjoner om dette emnet ser det ut til at dette faktum er tatt i betraktning - de skriver noe som "hvis du får en grønnaktig
løsning - la det stå i friluft til det blir gulbrunt." Testet eksperimentelt - det fungerer ikke! Det sto i uker og måneder... En eller annen ubetydelig del av det toverdige jernet oksideres til treverdig, men ikke noe mer .
Jeg prøvde å varme opp løsningen, fordampe, tørke og la grønnaktige krystaller være i luften.... Ytterligere oksidasjon ved å føre oksygen og deretter klor gjennom løsningen... Alt er ubrukelig! Jeg forgiftet nesten meg selv og forgiftet de rundt meg, men jeg fikk aldri et praktisk talt signifikant resultat, et merkbart utbytte av "ferrum klor tre"!
Vær oppmerksom på at vi har å gjøre med giftstoffer her! Saltsyre er en løsning av aske-klorgass i vann. Det "gasser", det vil si "aske-klor" fordamper fra det. Denne gassen, kombinert med vann på slimhinnene i luftveiene (nese, munn, luftrør og bronkier, lunger) blir til den samme saltsyren! Kloret som jeg klarte å få tak i i tilstrekkelige mengder er faktisk en bestemt gift. Det er verdt å tenke på at helse er mer verdifullt! For øyeblikket er det ikke noe problem i enhver stor by å kjøpe jernklorid et sted på radiomarkedet og ikke trenger å bekymre deg for å lage det. Som det viste seg, i industrien produseres klorholdig (ikke klorid!) jern på en helt annen måte - ved å brenne jern i en atmosfære av klor. Det sier seg selv at denne metoden neppe er gjennomførbar hjemme.
Selv om du har ferdig jernklorid, vil jeg råde deg til å være forsiktig - forgift det et sted under et lufttrekk, på en balkong, et sted i en garasje... For å beskytte ikke bare din egen helse, men også at av din nærmeste husstand. For ikke å snakke om blyet, som er en del av tinn-bly-loddetinn. Svært små mengder damp
Bly, som kommer inn i kroppen, forårsaker over tid kronisk forgiftning, ulike sykdommer, inkludert tannråte.... Det er ikke for ingenting at det er veldig strenge instruksjoner for installasjon av avtrekksventilasjon i produksjonen. Men hjemme, i hverdagen, forsømmer radioamatører veldig ofte dette, men forgjeves. Faktisk er denne ledelsen ganske nok
Litt. Men konsekvensene kommer ikke umiddelbart... Og det er lite bra i klorider heller...
Så forfatteren av publikasjonen (som siterer noen) skriver: "etter en stund vil løsningen bli grønn." Dette vil være jernklorid, og ikke det du bør få. Og når det gjelder det faktum at "etter en tid" vil den fortsatt være klar for arbeid ... Akk. Hvis du ikke tror meg, prøv å sjekke det selv! Og først da kan du skrive en oppskrift når den
personlig verifisert av erfaring. Det er ikke verdt å skrive fra andres ord.