Исследовательская работа "Соединения железа III" 9 класс

Исследовательская работа « Соединения железа III»

• Подготовила ученица 9б класса
• МБОУ Гимназия №8
• им. академика Н.Н.Боголюбова
• Голыно Маргарита
• (руководитель - Кузакова Н.Н.,
• учитель химии МБОУ Гимназия №8

• Научно-практическая конференция учащихся 9-11 классов
• Секция «ХИМИЯ»
• г.Дубна Московская область 20.03.2016 год.

Цель работы:

• изучить состав, получение и свойства соединений железа III.
• Задачи:
• изучить строение атома железа;
• изучить физические и химические свойства железа
• познакомиться с соединениями железа II и III;
• сравнить свойства соединений железа II и III;
• получить соединения железа +6;
• научиться распознавать ионы железа 2+ и 3+;
• понять биологическое значение соединений железа.
•  

Методы исследования: научно-теоретический экспериментальный

•  Рабочая гипотеза:
• изучая литературу о металлах,
• я обратила внимание на определенную
• закономерность – с увеличением степени окисления металла основные свойства его соединений переходят в кислотные свойства через амфотерные. Соответственно, возник вопрос о свойствах соединений железа III : проявляют они только основные свойства или у них появляются кислотные свойства?

Железо

• Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк - гематит, Fe2O3, магнитный железняк - магнетит, Fe3O4; содержит 72,4 % Fe), бурый железняк или лимонит , Fe2O3 ·nH2O). В природе также широко распространены сульфиды железа — пирит FeS2 (серный или железный колчедан).
• По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире.

Строение атома железа Химические свойства железа

Взаимодействие с неметаллами	Взаимодействие со сложными веществами

Соединения железа

Соединения	оксиды	основания	соли
Fe2+	FeO	Fe(OH)2	FeSO4,  FeCl2
Fe3 +	Fe2 O3	Fe(OH)3	Fe2(SO4)3,. FeCl3

Оксиды железа

• FeO Fe(OH)2

• оксид и гидроксид железа(II)
• вступают в реакцию
• с кислотами:
• FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O
• Fe(OH)2 + 2HC1 = FeCl2 + 2H2O
• (основные свойства)

• Наш руководитель -Плешкова Надежда Анатольевна.

• Химическая лаборатория кафедры химии университета «Дубна»

• Fe2 O3

• Fe2O3 + 6HСl = 2FeCl3 + 3H2O,
•  

Cплавление Fe2O3 со щелочами и солями щелочных и щелочноземельных металлов

• Fe2O3 + NaOH + NaNО3

• Fe2O3 + Na2СO3

• t

• t

• Fe2O3 + NaOH

• t

• 1

• 2

• 3

После обжига

• 1

• 2

• 3

При сплавление Fe2O3 с твердыми щелочами и карбонатами щелочных и щелочноземельных металлов образуются ферриты, соли не полученной в свободном состоянии железистой кислоты HFeO2

• 1.Fe2O3 + 2 NaOH 2 NaFeO2 феррит натрия
• 3.Fe2O3 + Na2СO3 2 NaFeO2 +СO2
• При сплавление Fe2O3 с твердыми щелочами и нитратами щелочных и щелочноземельных металлов образуются ферраты, соли не полученной в свободном состоянии железистой кислоты H2FeO4
• 2. Fe2O3 + 4 NaOH + 3 NaNО3
• 2Na2 FeO4 + 3 NaNО2 + 2 H2O
• феррат натрия

Гидроксиды железа

• (1) FeSO4 +2NaOH = Fe(OH)2 + Na2 SO4

• (2)FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl

• 4Fe(OH

• + 2H2O

• +O2

• = 4Fe(OH)3

• (1)

• (2)

• Fe(ОН) 2 + H2SO4 → FeSO4 + H2O.
• 2Fe(ОН) 3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4) 2 + 6H2O.

•  Оба гидроксида железа растворяются в кислотах, с образованием солей.

Взаимодействие гидроксида железа III с кислотами и щелочами

• (2)Fe(ОН) 3 + 3КОН → К3[Fe(ОН)6].

• 2

• 1

• (1)2Fe(ОН) 3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4) 23 + 6H2O.

• Fe(ОН) 3

Соли железа III

• ПОЛУЧЕНИЕ:
• 2Fe+ 6H 2 SO 4 = Fe 2(SO4)3 +3SO 2
• + 6H 2 O.
• 2Fe+3Cl2 = 2FeCl3
• 2FeCl2 + 2HCl+ O2 = 2FeCl3 +2H 2O

•  соль Мора —
• (NH4)2Fe(SO4)2·6Н2O.

• FeCl3

Взаимодействие хлорида железа III с бромом в щелочной среде и йодидом калия

• 2FeCl3 + 2Кl = 2FeCl2 +l 2+ 2КСl

• 2FeCl3 +3Br2 + 16 NaOH = 2Na2 FeO4 + 6NaСl + 6NaBr+ 8H 2O
• Fe3 + - восстановитель

• Fe3 + - окислитель

Ферраты – сильные окислители

• K2 FeO4

• 10 K2 FeO4 + 6MnSO4 +16 H2SO4 =
• 6KMnO4 +5Fe2 (SO4) 3 + 7K2 SO4 + 16H 2O

Качественные реакции на катионы Fe3+

• (1)FeСI3 + 3 КSCN Fe(SCN) 3

• (2) 4FeСI3 +3 K4Fe(CN)6 = Fe4Fe(CN)6 3 +12 КСI

• (1)

• (2)

• Берлинская лазурь

• (3) FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl

• (3)

Качественные реакции на катионы Fe2+

• (2) 3FeСI2 +2 K3Fe(СN)6 =
• Fe3Fe(CNH)62 +6 КСI

• (2)

• Турнбулева синь

• (1)FeSO4 +2NaOH =
• Fe(OH)2 + Na2 SO4

• (1)

Биологическое значение железа Биологическое значение железа Выводы:

• Оксид гидроксид железа II проявляют основные свойства;
• при повышении степени окисления железа свойства оксида и гидроксида железа III изменяются- появляются слабокислотные свойства , те. данные вещества являются амфотерными;
• соединения железа II неустойчивы и легко окисляются до железа III;
• соли железа III могут быть как окислителями, так и восстановителями, так как железо в них находится в промежуточной степени окисления;
• доказать наличие ионов железа III можно с помощью:
• - роданид -ионов SCN
• - гидроксид –ионов
• -желтой кровяной соли
• совокупность специфических свойств железа и его сплавов, биологическое значение железа делают его «металлом № 1» по важности для человека.

Спасибо за внимание!

• Fe2+ и Fe3+ (Без ЖЕЛЕЗА – нельзя!!!)