stringtranslate.com

Гидроксид железа(II)

Гидроксид железа (II) или гидроксид железа (II ) — неорганическое соединение с формулой Fe(OH) 2 . Он образуется при обработке солей железа (II) из такого соединения, как сульфат железа (II) , гидроксид- ионами. Гидроксид железа (II) — это белое твердое вещество, но даже следы кислорода придают ему зеленоватый оттенок. Окисленное воздухом твердое вещество иногда называют « зеленой ржавчиной ».

Приготовление и реакции

Гидроксид железа(II) плохо растворим в воде (1,43 × 10−3 г / л ) , или 1,59 × 10−5 моль /л. Он выпадает в осадок в результате реакции железа(II) с солями гидроксида : [5]

FeSO 4 + 2 NaOH → Fe(OH) 2 + Na 2 SO 4

Если раствор не дезоксигенирован и железо не полностью восстановлено до Fe(II), осадок может иметь цвет от зеленого до красновато-коричневого в зависимости от содержания железа(III). Ионы железа(II) легко замещаются ионами железа(III), полученными в результате его постепенного окисления .

Он также легко образуется как побочный продукт других реакций, например, при синтезе сидерита , карбоната железа (FeCO3 ) , если условия роста кристаллов контролируются несовершенно.

Структура

Fe(OH) 2 принимает структуру брусита , т.е. расположение атомов в кристалле такое же, как расположение атомов в Mg(OH) 2 . Центры Fe(II) связаны с шестью гидроксидными лигандами . Каждый гидроксидный лиганд соединяется с тремя сайтами Fe(II). Связи OH перпендикулярны плоскостям, определяемым атомами кислорода, выступая выше и ниже этих слоев. [6]

Реакции

В анаэробных условиях гидроксид железа(II) может окисляться протонами воды с образованием магнетита (оксида железа(II,III)) и молекулярного водорода . Этот процесс описывается реакцией Шикорра :

3 Fe ( OH ) 2 → Fe3O4 + H2 + 2H2O

Такие анионы, как селенит и селенат, могут легко адсорбироваться на положительно заряженной поверхности гидроксида железа(II), где они впоследствии восстанавливаются Fe2 + . Полученные продукты плохо растворимы (Se0 , FeSe или FeSe2 ) .

Естественное явление

Окрашивание гидроксидом железа III, вызванное окислением растворенного железа II и осаждением, Перт , Западная Австралия .

Железо, растворенное в грунтовых водах, находится в восстановленной форме железа II. Если эта грунтовая вода контактирует с кислородом на поверхности, например, в природных источниках , железо II окисляется до железа III и образует нерастворимые гидроксиды в воде. [7] Природным аналогом соединения гидроксида железа (II) является очень редкий минерал амакинит , (Fe,Mg)(OH) 2 . [8] [9]

Приложение

Гидроксид железа (II) также исследовался как агент для удаления токсичных ионов селената и селенита из водных систем, таких как водно-болотные угодья . Гидроксид железа (II) восстанавливает эти ионы до элементарного селена , который нерастворим в воде и выпадает в осадок. [10]

В щелочном растворе гидроксид железа(II) является электрохимически активным материалом отрицательного электрода никель-железного аккумулятора .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Lide, David R., ред. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87-е изд.). Boca Raton, FL: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3.
  2. ^ Справочник CRC по химии и физике, 84-е издание, CRC Press, 2004, стр. 4-62
  3. ^ Штумм, Вернер; Ли, ГФ (февраль 1961 г.). «Оксигенация железа» (PDF) . Промышленная и инженерная химия . 53 (2): 143–146. doi :10.1021/ie50614a030 . Получено 17 ноября 2022 г. .
  4. ^ Perrin, D. D., ред. (1982) [1969]. Константы ионизации неорганических кислот и оснований в водных растворах . Химические данные ИЮПАК (2 -е  изд.). Oxford: Pergamon (опубликовано в 1984 г.). Запись 130. ISBN 0-08-029214-3. LCCN  82-16524.
  5. ^ H. Lux "Гидрон железа(II)" в Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Под редакцией G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 1498.
  6. ^ Лутц, HD; Мёллер, H.; Шмидт, M. (1994). "Спектры колебаний решетки. Часть LXXXII. Гидроксиды типа брусита M(OH)2 (M = Ca, Mn, Co, Fe, Cd) — ИК- и рамановские спектры, нейтронная дифракция Fe(OH)2". Журнал молекулярной структуры . 328 : 121–132. doi :10.1016/0022-2860(94)08355-x.
  7. ^ lenntech.com
  8. ^ «Амакинит».
  9. ^ «Список минералов». 21 марта 2011 г.
  10. ^ Зингаро, Ральф А.; и др. (1997). «Восстановление анионов оксоселена гидроксидом железа (II)». Environment International . 23 (3): 299–304. doi :10.1016/S0160-4120(97)00032-9.