ХІМІЯ - Комплексна підготовка до зовнішнього незалежного оцінювання

8.5. Ферум

8.5.2. Сполуки Феруму (III)

Ферум(ІІІ) оксид Fe₂О₃ — найстійкіша природна спорка Феруму, порошок бурого кольору, має атомні кристалічні гратки, у воді не розчиняється. Ферум(ІІІ) оксид виявляє слабкі амфотерні властивості (з переважанням основних) — легко реагує з кислотами:

Виявляє слабкі кислотні властивості при сплавлянні з лугами і карбонатами лужних металічних елементів:

Натрій ферит, що утворився, у водному розчині повністю розкладається водою (гідролізує):

Відновники відновлюють ферум(ІІІ) оксид до заліза:

Добування ферум(ІІІ) оксиду Ферум(ІІІ) оксид одержують термічним розкладанням ферум(ІІІ) гідроксиду або ферум(ІІІ) нітрату:

Його також одержують під час випалювання піриту FeS₂:

Ферум(ІІІ) гідроксид Fe(OH)₃¹ — нерозчинна у воді речовина бурого кольору зі слабкими амфотерними властивостями (з переважанням основних):

Реакції з концентрованими розчинами лугів протікають лише при тривалому нагріванні. При цьому утворюється стійкий гідроксокомплекс K₃[Fe(OH)₆]:

Добування ферум(ІІІ) гідроксиду

Ферум(ІІІ) гідроксид одержують з розчинних у воді солей Феруму(III) під час їхньої взаємодії з лугами:

Солі Феруму(III), які утворені сильними кислотами, добре розчиняються у воді, можуть утворювати кристалогідрати: Fe(NО₃)₃ · 9Н₂О, Fe₂(SО₄)₃ · 9Н₂О, FeCl₃ · 6Н₂О. Солі Fe³⁺ гідролізують по катіону:

Сполуки Феруму(III) виявляють окисні властивості, а тому при взаємодії з відновниками Fe³⁺ перетворюється на Fe²⁺:

Якісні реакції на йон Fe³⁺:

1. Реактив — калій гексаціаноферат(ІІ) (жовта кров’яна сіль). Утворюється темно-синій осад — берлінська лазур:

2. Реактив — калій (або амоній) тіоціанат. Утворюється ферум(ІІІ) тіоціанат криваво-червоного кольору:

Використання заліза та сполук Феруму

Чорна металургія (виробництво заліза та його сплавів) становить 90 % світової металургії. Чорна металургія є основою розвитку багатьох галузей виробництва: на машинобудування йде третина чорного металу, на будівництво (як конструкційний матеріал, для виготовлення залізобетону) — чверть; значну частину використовують також у транспорті.

Сплави на основі заліза (феромагнітні) застосовують в електротехніці у виробництві трансформаторів і електродвигунів.

Ферум(ІІ) оксид FeO є одним з компонентів кераміки, пігментом для фарб і термостійкої емалі.

Ферум(ІІІ) оксид Fe₂О₃ використовують як мінеральну фарбу охру.

Магнетит Fe₃О₄ застосовують у виробництві жорстких дисків, а ультрадисперсний порошок — як тонер у чорно-білих лазерних принтерах.

Залізний купорос (ферум(ІІ) сульфат гептагідрат) FeSО₄ · 7Н₂О використовують для боротьби зі шкідниками рослин, при виробництві мінеральних фарб, у будівництві.

Ферум(ІІІ) хлорид застосовують для очистки води, як протраву при фарбуванні тканин, у радіотехніці для протравлення друкованих плат, в органічному синтезі — як каталізатор.

Водні розчини FeCl₂, FeCl₃, FeSО₄ використовують як коагулянти, щоб очистити воду для промислових підприємств.

Ферум(ІІІ) нітрат нонагідрат Fe(NО₃)₃ · 9Н₂О застосовують як протраву в процесі фарбування тканин.

¹ Як і у випадку з Fe₃О₄, речовини з формулою Fe(OH)₃ не існує. При спробі її отримання утворюється Fe₂О₃ · nН₂O або FeO(OH) — ферум(ІІІ) метагідроксид.