Как определить катионы железа

Качественные реакции на катион железа 3+

  • Реакция с гексацианоферратом (II) калия — наиболее характерная и чувствительная реакция на ионы Fe 3+ .
    К 1-2 каплям раствора, содержащего ионы железа(3) и имеющего рН 1-3, добавляют 1-2 капли реагента. В результате которой образуется тёмно-синий осадок «берлинской лазури»

Реакцию обязательно проводят в кислой среде, т.к. образующиеся комплексы легко разрушаются в щелочной среде с выделением гидроксида железа. Последующее подкисление смеси возвращает окраску.

Реакция с роданидом аммония (тиоцианатом)
К 1-2 каплям раствора, содержащего ионы железа (3), добавляют каплю раствора NH4SCN .
Ионы Fe 3+ образуют окрашенное в кроваво-красный цвет соединение, состав которого определяется концентрацией роданид-ионов:

Fe 3+ + nCNS – → Fe(CNS)n

С увеличением концентрации роданид-ионов окраска усиливается, поэтому реакцию необходимо проводить с избытком роданида. Для предотвращения выпадения бурого осадка гидроксида железа следует вести обнаружение в кислой среде.

Например, роданид калия или аммония вызывает кроваво-красное окрашивание раствора:

Открываемый минимум — 0,25 µг, предельное разбавление – 1:2 · 10 5

Реакция с гидроксидом натрия: к 1-2 каплям раствора, содержащего ионы железа (3), добавляют 1 каплю щелочи. В результате реакции образуется осадок кирпично-красного цвета. Растворяется в кислотах, но, в отличие от гидроксида алюминия, гидроксида хрома (3) и гидроксида цинка не растворяется в избытке щелочи.

Открываемый минимум — 10 µг железа; предельное разбавление 1:1,6 · 10 5 .

Источник

Железо: качественные реакции на его ионы

Физические и химические свойства железа

Химический элемент железо известен людям еще с древности: старинные предметы быта, выполненные из этого материала, ученые приписывают к IV тысячелетию до нашей эры.

Жизнь человека невозможно представить без железа. Считается, что железо используется для промышленных нужд чаще, чем другие металлы. Из него изготавливают важнейшие конструкции. Также железо в небольших количествах содержится в крови. Именно содержание двадцать шестого элемента окрашивает кровь в красный цвет.

Физические свойства железа

Железо — металл бело-серого цвета с серебристым блеском.

Железо в чистом виде, без примесей, является довольно пластичным материалом, то есть не таким твердым, как мы его привыкли видеть.

У железа ярко выраженные магнитные свойства. Температура плавления металла равняется 1539 градусам Цельсия, а закипает вещество при 2862 градусах.

Химические свойства железа

Наиболее характерные степени окисления железа — +2 и +3, но также получено железо со степенью окисления +6. Железо +3 имеет слабые окислительные свойства.

При температуре до 200 °С железо покрывается плотной оксидной пленкой, которая мешает дальнейшему окислению. В присутствии влаги металл сильно окисляется, покрываясь ржавчиной.

Железо хорошо реагирует с соляной и разбавленной серной кислотами:

Fe + 2HCl = Fe­Cl₂ + H₂;

В кислороде железо горит, образуя оксид:

При нагревании железо может реагировать с неметаллами:

Также при температуре 700—900 °С вступает в реакцию с водяным паром:

3Fe + 4H₂O = Fe₃O₄ + 4H₂.

Соединения железа

Как известно, у оксидов железа есть ионы с двумя степенями окисления: +2 и + 3. Знать это крайне важно, ведь для разных элементов будут проводиться совершенно разные качественные реакции.

Качественные реакции на железо

Качественная реакция нужна для того, чтобы без труда можно было определить присутствие ионов одного вещества в растворах или примесях другого. Рассмотрим качественные реакции двухвалентного и трехвалентного железа.

Читайте также:  Как закалить металл сваркой

Качественные реакции на железо (III)

Определить содержание ионов трехвалентного железа в растворе можно с помощью щелочи. При положительном результате образуется основание — гидроксид железа (III) Fe(OH)₃.

Полученное вещество нерастворимо в воде и имеет бурую окраску. Именно бурый осадок может свидетельствовать о наличии ионов трехвалентного железа в растворе:

Fe­Cl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓+ 3Na­Cl.

Также определить ионы Fe(III) можно с помощью желтой кровяной соли K₃[Fe(CN)₆].

Раствор хлорида железа смешивают с желтоватым раствором кровяной соли. В результате можно увидеть красивый синеватый осадок, который и будет свидетельствовать о том, что в растворе присутствуют ионы трехвалентного железа. Здесь вы найдете зрелищные опыты на изучение свойств железа.

Качественные реакции на железо (II)

Ионы Fe²⁺ вступают в реакцию с красной кровяной солью K₄[Fe(CN)₆]. Если при добавлении соли образуется синеватый осадок, то эти ионы присутствуют в растворе.

Источник

Качественные реакции на ионы железа
план-конспект урока по химии (9 класс) на тему

В данном материале представлены конспект урока и презентация по теме: «Качественные реакции на ионы железа»

Скачать:

Вложение Размер
kachestvennye_reaktsii_na_iony_zheleza.doc 60 КБ
prezentatsiya_k_uroku_kachestvennye_reaktsii_na_iony_zheleza.ppt 2.46 МБ

Подтяните знания с репетитором за лето

Начните заниматься летом, чтобы разобраться в сложных темах без стресса от школьной нагрузки, оценок и домашних заданий — одного занятия в неделю будет достаточно.

вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут

Предварительный просмотр:

Тема: Качественные реакции на ионы железа Fe 2+ и Fe 3+

1. Организация начала урока.

Цель : подготовка учащихся к работе на уроке.

2. Подготовка учащихся к восприятию нового материала.

Цель : выявление уровня знаний учащихся по ранее изученным темам, ликвидация недостатков, подготовка к активной учебно-познавательной деятельности через актуализацию опорных знаний предыдущих тем.

3. Усвоение новых знаний, первичное закрепление полученных знаний, первичная проверка понимания учащимися нового материала.

Цель : сообщение учащимся нового материала, проверка восприятия, осмысления, устранения существенных пробелов, организация деятельности по применению изученного материала.

4. Подведение итогов урока.

Цель : дать общую характеристику работы класса, показать успешность урока, вскрыть недостатки и указать пути их устранения.

5. Информация о домашнем задании.

Цель : дать задание, которое будет способствовать повышению обученности, повысит интерес к химии; проинструктировать учащихся о его выполнении.

1. Повторить строение атома железа исходя из его положения в Периодической системе Д.И.Менделеева.

2. Познакомиться с соединениями II и III-валентного железа; совершенствовать свои знания в умении составлять уравнения реакций с участием всех классов неорганических веществ.

Обучающие : (формирование познавательных универсальных учебных действий (УУД)):

продолжить формирование понятий;

продолжить формирование умений и навыков при работе с химическими реактивами.

Воспитательные : (формирование коммуникативных и личностных УУД):

содействовать формированию у учащихся умения совместной работы в группе при рациональном разделении труда, умения внимательно слушать учителя и друг друга;

содействовать формированию у учащихся умения осознавать собственную учебную деятельность;

содействовать формированию у учащихся устойчивого интереса к изучению химии;

Развивающие : (формирование регулятивных УУД):

развитие умения логически излагать свои мысли,

развитие познавательного интереса учащихся.

Тип урока : Урок изучения нового материала, использование межпредметных связей, лабораторный практикум.

Необходимое техническое оборудование :

ПСХЭ, 3 пробирки, растворы тиоцианата калия, гексацианоферрата (II) калия, гексацианоферрата (III) калия, растворы железа(II) и железа(III).

1. Организация начала урока

Сегодня на уроке мы с вами вспомним строение атома железа, исходя из его положения в Периодической системе Д.И. Менделеева.

Затем познакомимся с соединениями железа(II) и железа(III); усовершенствуем свои знания в умении составлять уравнения реакций с участием всех классов неорганических веществ.

На сегодняшнем уроке мы продолжаем рассматривать один из самых интересных химических элементов,- железо, соединения которого известны с глубокой древности.

2. Подготовка учащихся к восприятию нового материала

– положение железа в Периодической системе;

– строение атома железа;

– физические свойства железа;

– химические свойства железа.

3. Усвоение новых знаний, первичное закрепление полученных знаний, первичная проверка понимания учащимися нового материала

Мы с вами являемся уникальными созданиями живой природы. В состав нашего организма входят практически все элементы Периодической системы, в том числе и железо! Причем его масса составляет около 3 грамм. И мы не сможем прожить и мгновения без этого, казалось бы, ничтожно малого количества металла.

А наша жизнь течет мириадами кровяных шариков с железом по кровеносным сосудам, причем в каждом шарике всего один гран железа, которое входит в состав такого замечательного соединения как гемоглобин, благодаря которому осуществляется процесс доставки кислорода по всему нашему телу. Как вы знаете из курса физики, давление оказывает огромное влияние на протекание физических процессов. Оказывается, на протекание химических процессов оно также оказывает не меньшее влияние, например в наших легких при вдыхании воздуха, давление кислорода повышенное, что позволяет железу, входящему в состав гемоглогина присоединять его. Далее гемоглобин в составе эритроцитов разносится по кровеносным сосудам, где давление кислорода очень маленькое, благодаря этому, кислород отщепляется от молекулы гемоглобина и разносится по клеткам. Видите, как связаны, химия, физика и биология и находят практическое применение в процессах жизнедеятельности живых организмов, являющихся уникальными биохимическими машинами!

Но давайте-ка узнаем побольше об этом чудесном металле.

Железо элемент побочной подгруппы VIII группы и IV периода Периодической системы Д.И. Менделеева.

В отличие от элементов главных подгрупп в атоме железа заполняется не последний, а предпоследний энергетический уровень. При этом электроны добавляются на 3-й d-подуровень, поэтому атомы железа в химических реакциях могут отдавать не только 2 электрона с последнего уровня, но и электрон с 3 d-подуровня проявляя при этом степень окисления +3.

Проявляя степень окисления +2 и +3, железо образует два ряда соединений и по восстановительной способности уступает многим другим металлам.

Соединения железа, а что они из себя представляют?

FeO оксид железа(II) — твердое, тугоплавкое вещество черного цвета, растворяется в разбавленных кислотах, образуя соли двухвалентного железа:

FeO + 2HCl = FeCl 2 + H 2 O

Fe(OH) 2 гидроксид железа(II) — порошок белого цвета, не растворяется в воде. Очень легко окисляется в Fe(OH) 3 , разлагается при нагревании.

Fe(OH) 2 + 2HCl = FeCl 2 + 2H 2 O

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3

Fe 2 O 3 оксид железа(III) – порошок бурого цвета, не растворяется в воде, проявляет амфотерные свойства.

Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 (разб.) = Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O

Fe 2 O 3 + 2NaOH = 2NaFeO 2 (реакция протекает при 600°С)

Fe(OH) 3 гидроксид железа(III) – порошок красно-бурого цвета, не растворим в воде, еще более слабое основание, чем Fe(OH) 2 . Амфотерен.

Fe(OH) 3 + 3HNO 3 (разб.) = Fe(NO 3 ) 3 + 3H 2 O

Fe(OH) 3 + 3NaOH (конц.) = Na 3 [Fe(OH) 6 ] (реакция протекает при 75°С в токе N 2 )

Техника безопасности при работе с лабораторным оборудованием и реактивами

1. Проходы между рядами должны быть свободными.

2. Реактивы должны находиться на середине стола.

3. Без разрешения учителя ничего не трогать.

4. Не направлять пробирку в лицо себе или кому-либо.

5. Наливать в пробирку не более 1-2 мл реактива.

6. Перед тем, как наливать реактив, пробирку вынуть их штатива.

7. В конце урока сдать штатив с пробирками и реактивы учителю.

Качественные реакции на ионы железа Fe 2+ и Fe 3+

Качественной реакцией на катион железа(II) является выпадение темно-синего осадка турнбулевой сини под действием гексацианоферрата(III) калия K 3 [Fe(CN) 6 ] красной кровяной соли.

2К 3 [Fe(CN) 6 ] + 3FeSO 4 = Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 ↓ + 3K 2 SO 4

Реактивом на катион железа III является гексацианоферрат(II) калия K 4 [Fe(CN) 6 ] желтая кровяная соль, при этом образуется темно-синий осадок берлинской лазури:

3К 4 [Fe(CN) 6 ] + 4FeCl 3 = Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 ↓ + 12KCl

Изначально считали, что турнбуллева синь и берлинская лазурь это разные вещества, но в дальнейшем обнаружилось, что это одно и тоже вещество, которое используется в качестве красителя.

Также качественной реакцией на железо(III) могут служить растворы роданидов аммония NH 4 SCN или калия KSCN, образуется малодиссоциирующее вещество роданид железа кроваво красного цвета:

3KSCN + FeCl 3 = Fe(SCN) 3 + 3KCl

Продолжим нашу работу.

Как мы выяснили, очень часто железо встречается в виде соединений. Среди них большое значение имеют такие минералы как;

4. Подведение итогов урока

Мы сегодня с вами познакомились с соединениями железа и напрашивается вопрос

А зачем и с какой целью мы это изучаем?

Чтобы узнать о применении соединений железа в настоящее время.

Какие области применения соединений железа вам известны?

Железо стимулирует функцию кроветворных органов, входит в состав гемоглобина и других сложных белков живых организмов.

Очень широко применяется как конструкционный материал.

Его соединения используют в органическом синтезе при очистке воды и окраске тканей.

Общим итогом нашей совместной работы являются ваши оценки.

5. Информация о домашнем задании

Учебник О.С. Габриэлян. §17, стр. 119-124. На стр. 123-124 выполнить задания №1-6

Я благодарю вас за прекрасное общение, вы мне очень понравились, вы очень работоспособны.

Источник

Как определить катионы железа

Качественные реакции на железо (II)

Как определить в растворе ионы железа ( II )? Возьмем для опытов сульфат железа ( II ).

1. Качественная реакция на ион железа ( II ) – реакция с красной кровяной солью.

Добавим красную кровяную соль ‑ гексацианоферрат калия K 3 [ Fe ( CN )6]. (Для определения железа ( III ) используют желтую кровяную соль K 4 [ Fe ( CN )6]). В присутствии ионов железа ( II ) образуется темно-синий осадок. Это — турнбуллева синь ‑ комплексная соль железа K Fe[Fe(CN)6] ).

Появление турнбуллевой сини доказывает присутствие в растворе ионов железа ( II ).

Турнбуллева синь очень похожа по свойствам на берлинскую лазурь и тоже служила красителем. Названа по имени одного из основателей шотландской фирмы по производству красителей «Артур и Турнбуль».

2 . Качественная реакция на ион железа ( II ) – реакция со щелочью.

Реакция со щелочью – еще один способ обнаружения ионов железа ( II ). Гидроксид железа ( II ) Fe ( OH )2 — серо-зеленого цвета, гидроксид железа ( III ) Fe ( OH )3 — бурый. Добавим щелочь ( NaOH ) в колбу с солью железа — образуется серо-зеленый осадок. Значит, в растворе присутствуют ионы железа ( II ). Образовавшийся осадок – гидроксид железа ( II ) Fe ( OH )2.

Техника безопасности . Соблюдать правила обращения с растворами щелочей и растворами гексацианоферратов. Не допускать контакта растворов гексацианоферратов с концентрированными кислотами.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Источник

Читайте также:  Аэропорт золото как провозить
Поделиться с друзьями
Металл и камни