Окисні властивості солей заліза 3. З'єднання заліза (III)

З'єднання заліза (III)

З'єднання железа (II)

Сполуки заліза зі ступенем окислення заліза +2 малостійкі і легко окислюються до похідних заліза (III).

Оксид заліза (II)– порошок чорного кольору, у дрібнороздробленому стані запалюється. Кристалізується в структурному типі хлориду натрію (кубічні гранецентровані грати).

Виявляє переважно основні властивості. У воді не розчиняється, легко розчиняється в неокислювальних кислотах:

FeO + 2HCl = FeCl 2 + H 2 O.

Виявляє відновлювальні властивості:

3FeO + 10HNO 3 = 3Fe(NO 3) 3 + NO + 5H 2 O.

Виходить розкладанням оксалату железа (II) в атмосфері азоту або без доступу повітря:

FeC 2 O 4 ·3H 2 O = FeO + 3H 2 O + CO 2 + CO

або в процесі відновлення оксиду заліза (III) воднем або оксидом вуглецю (II):

Fe 2 O 3 + CO = 2 FeO + CO 2 .

Гідроксид заліза (II) Fe(OH) 2у свіжоосадженому вигляді має сірувато-зелене забарвлення, у воді не розчиняється, при температурі вище 150 °С розкладається, швидко темніє внаслідок окислення:

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

Виявляє слабовиражені амфотерні властивості з переважанням базових, легко реагує з неокислюючими кислотами:

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

Взаємодіє з концентрованими розчинами лугів при нагріванні з утворенням тетрагідроксоферату (II):

Fe(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 .

Виявляє відновлювальні властивості, при взаємодії з азотною або концентрованою сірчаною кислотою утворюються солі заліза (III):

2Fe(OH) 2 + 4H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 6H 2 O.

Виходить при взаємодії солей железа (II) з розчином лугу без кисню повітря:

FeSO 4 + 2NaOH = Fe(OH) 2 + Na 2 SO 4 .

Солі заліза (II).Железо (II) утворює солі практично з усіма аніонами. Зазвичай солі кристалізуються у вигляді зелених кристалогідратів: Fe(NO 3) 2 ·6H 2 O, FeSO 4 ·7H 2 O, FeBr 2 ·6H 2 O, (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 ·6H 2 O (Сіль Мора) та ін.
Розміщено на реф.
Розчини солей мають блідо-зелене забарвлення і, внаслідок гідролізу, кисле середовище:

Fe 2+ + H 2 O = FeOH + + H +.

При стоянні на повітрі повільно окислюються розчиненим киснем до солей заліза (III):

4FeCl 2 + O 2 + 2H 2 O = 4FeOHCl 2 .

Якісна реакція на катіон Fe 2+ – взаємодія з гексаціаноферратом (III) калію (червоною кров'яною сіллю):

FeSO 4 + K 3 = KFe↓ + K 2 SO 4

Fe 2+ + K + + 3- = KFe↓

в результаті реакції утворюється осад синього кольору - гексаціаноферрат (II) железа (III) - калію.

Ступінь окислення +3 характерна для заліза.

Оксид заліза (III) Fe 2 O 3 –речовина бурого кольору, існує в трьох поліморфних модифікаціях.

Виявляє слабко виражені амфотерні властивості з переважанням базових. Легко реагує з кислотами:

Fe 2 O 3 + 6HCl = 2FeCl 3 + 3H 2 O.

З розчинами лугів не реагує, але при сплавленні утворює ферити:

Fe 2 O 3 + 2NaOH = 2NaFeO 2 + H 2 O.

Виявляє окислювальні та відновлювальні властивості. При нагріванні відновлюється воднем або оксидом вуглецю (II), виявляючи окисні властивості:

Fe 2 O 3 + H 2 = 2FeO + H 2 O,

Fe 2 O 3 + CO = 2 FeO + CO 2 .

Fe 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH = 2K 2 FeO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O.

При температурі вище 1400 ° С розкладається:

6Fe 2 O 3 = 4Fe 3 O 4 + O 2 .

Виходить при термічному розкладанні гідроксиду заліза (III):

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

або окисленням піриту:

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 .

Гідроксид заліза (III) Fe(OH) 3 –кристалічний або аморфна речовинабурого кольору. Як і оксид, виявляє слабовиражені амфотерні властивості з переважанням базових. Легко реагує з кислотами:

Fe(OH) 3 + 3HCl = FeCl 3 + 3H2O.

Реагує з концентрованими розчинами лугів з утворенням гексагідроксофератів (III):

Fe(OH) 3 + 3NaOH = Na 3 ,

при сплавленні з лугами або лужними реагентами утворює ферити:

Fe(OH) 3 + NaOH = NaFeO 2 + 2H 2 O,

2Fe(OH) 3 + Na 2 CO 3 = 2NaFeO 2 + CO 2 + 3H 2 O.

У присутності сильних окислювачів у лужному середовищі виявляє відновлювальні властивості та окислюється до похідних заліза (VI):

2Fe(OH) 3 + 3Br 2 + 10KOH = 2K 2 FeO 4 + 6NaBr + 8H 2 O.

При нагріванні розкладається:

Fe(OH) 3 = FeO(OH) + H 2 O,

2FeO(OH) = Fe 2 O 3 + H 2 O.

Виходить при взаємодії солей заліза (III) з розчинами лугів:

Fe 2 (SO 4) 3 + 6NaOH = 2Fe(OH) 3 + 3Na 2 SO 4 .

Солі заліза (III).Железо (III) утворює солі практично з багатьма аніонами. Зазвичай солі кристалізуються у вигляді бурих кристалогідратів: Fe(NO 3) 3 ·6H 2 O, FeCl 3 ·6H 2 O, NaFe(SO 4) 2 ·12H 2 O (залізні галун) та ін.
Розміщено на реф.
У розчині солі заліза (III) значно більш стійкі, ніж солі заліза (II). Розчини солей мають жовто-буре забарвлення та, внаслідок гідролізу, кисле середовище:

Fe 3+ + H 2 O = FeOH 2+ + H + .

Солі заліза (III) гідролізують в більшою мірою, ніж солі заліза (II), з цієї причини солі заліза (III) і слабких кислот не можна виділити з розчину, вони миттєво гідролізують з утворенням гідроксиду заліза (III):

Fe 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Fe(OH) 3 + 3CO 2 + 3Na 2 SO 4 .

Виявляють всі властивості солей.

Мають переважно відновлювальні властивості:

2FeCl 3 + 2KI = 2FeCl 2 + I 2 + 2KCl.

Якісна реакція на катіон Fe 3+ – взаємодія з гексаціаноферратом (II) калію (жовтою кров'яною сіллю):

FeCl 3 + K 4 = KFe↓ + 3KCl

Fe 3+ + K + + 4- = KFe↓

в результаті реакції утворюється осад синього кольору - гексаціаноферрат (III) заліза (II) - калію.

Разом з тим, іони Fe 3+ визначають за характерним криваво-червоним фарбуванням роданіду заліза (III), який утворюється в результаті взаємодії солі заліза (III) з роданідом калію або амонію:

FeCl 3 + 3KCNS = Fe(CNS) 3 + 3KCl,

Fe 3+ + 3CNS - = Fe(CNS) 3 .

З'єднання заліза (III) - поняття та види. Класифікація та особливості категорії "Сполуки заліза (III)" 2014, 2015.

Завдання уроку:

Освітня: познайомити учнів із природними сполуками заліза, розглянути найважливіші сполуки заліза (+2) та (+3), їх властивості, ознайомити з якісними реакціями на іони заліза (+2) та (+3), показати народногосподарське значення сполук заліза;

Розвиваюча: розвиток мови, пам'яті, логічного мислення, умінь спільної діяльності; розвиток та закріплення умінь та навичок працювати з лабораторним обладнанням;

Виховна: формування світогляду, навичок співробітництва, спадкоємності знань, здійснення міжпредметних зв'язків, виховання екологічної грамотності, розумного ставлення до природи (слайд 2).

Обладнання та реактиви:

зразки природних сполукзаліза (магнітний залізняк, червоний залізняк, бурий залізняк, залізний колчедан); розчини хлориду заліза (II) та (III), розчини червоної кров'яної солі та жовтої кров'яної солі, розчин роданіду калію, розчин луги; солі: залізний купорос, хлорид заліза (III), сульфат заліза (III), необхідний хімічний посуд.

Тип уроку: комбінований.

Хід уроку

I. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація знань.

1 варіант

1) Fe + H 2 SO 4р-р =

3) Fe + AgNO 3 =

2 варіант

Закінчіть рівняння реакцій. Рівняння №2 розгляньте з погляду ОВР.

3 варіант

Закінчіть рівняння реакцій. Рівняння №2 розгляньте з погляду ОВР.

3) Fe + Cu(NO 3) 2 =

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Знаходження заліза у природі

Залізо (5%) – другий за поширеністю метал у земної кори, а природі займає 4 місце. У природі зустрічається у вигляді оксидів та сульфідів:

Fe 3 O 4 - магнітний залізняк (магнетит);

Fe 2 O 3 – червоний залізняк (гематит);

(Лікар і алхімік Теофаст Парацельс багато подорожував і в 1530 з Росії привіз у свою лабораторію в м. Базелі шматок вишнево - червоного мінералу - "кровавика". Мінерал дійсно залишав "кривавий" слід - червону межу на пергаменті або білому камені. неосвічений чернець, вирішив, що мінерал з Росії - застигла кров диявола.Готуючи складові частини ліків прожарюванням солей, отриманих з "російського мінералу", чернець щоразу отримував порошок червоного кольору Бузкові кристали сульфату і нітрату заліза (III), жовтий хлорид заліза III) або майже білий карбонат заліза (II) - всі вони при нагріванні в струмі повітря перетворювалися на "кровавик". Кинувши роботу, чернець почав всюди розповідати, що Парацельс пов'язаний з дияволом. покинути Базель.Вранці натовп городян розгромив і спалив його будинок).

"Кровавик" - це мінерал гематит Fe 2 O 3 . Солі заліза при прожарюванні розкладаються з виділенням цього оксиду червоного кольору.)

2Fe 2 O 3 *3H 2 O – бурий залізняк (лимоніт);

FeS 2 – залізний колчедан (пірит).

Крім заліза до цих мінералів входять інші елементи. Природне хімічно чисте залізо буває лише метеоритного походження (найбільший метеорит знайдено 1920 р. у Південно – Західної Африці, вага 60 т., “Гоба”) (демонстрація колекції мінералів) (Cлайд 3).

Залізо утворює кілька рядів сполук, щоб дізнатися, які ми повинні з вами згадати, яка особливість будови атома заліза і які ступеня окиснення характерні для заліза?

Fe +26 2е, 8е, 14е, 2е

(Fe – елемент 7 групи побічної підгрупи, 4 періоди (великий). Заповнюється не останній, а передостанній, 3-й від ядра енергетичний рівень, де максимальна кількість електронів 18, у заліза тут 14 електронів. Залізо відновник, як і інші метали, однак на відміну від раніше вивчених металів, атоми заліза при окисленні віддають не тільки електрони останнього рівня, набуваючи ступеня окислення +2, але здатні до віддачі 1 електрона з передостаннього енергетичного рівня, приймаючи при цьому ступінь окислення +3. Для заліза характерні два основні ступені окислення +2 та +3).

Виявляючи ступеня окислення +2 та +3 залізо утворює 2 ряди сполук.

З'єднання заліза (+2).

З'єднання заліза (+2): FeO (оксид заліза(II) і Fe(OH) 2 (гідроксід заліза(II).) мають яскраво виражений основний характер. Отримують їх побічно.

З'єднання заліза (+3).

З'єднання заліза (+3): Fe 2 Про 3 (оксид заліза(III)) та Fe(OH) 3 (гідроксід заліза(III)). Мають слабко виражені амфотерні властивості. Отримують їх побічно. Розглянемо генетичний ряд Fe+3:

Катіони заліза (+2) легко окислюються киснем повітря або іншими окислювачами до катіонів заліза (+3). Тому білий осад Fe(OH) 2 (гідроксид заліза(II) на повітрі спочатку набуває зеленого забарвлення, а потім стає бурим, перетворюючись на Fe(OH) 3 (гідроксид заліза(III) (демонстраційний досвід).

)

Солі заліза (+2) та (+3).

Залізо утворює 2 ряди солей Fe+2 та Fe+3. Для розпізнавання сполук заліза (+2) та (+3) проводять якісні реакціїна дані іони (якісні реакції – це реакції, за допомогою яких розпізнають різні речовини, Вони супроводжуються яскравим зовнішнім ефектом).

Якісні реакції на Fe+2.

Реактивом є червона кров'яна сіль.

Якісні реакції на Fe+3.

Реактивом є жовта кров'яна сіль.

Також для виявлення іонів заліза(III) використовують взаємодію солей заліза(III) з роданідом калію або амонію, в результаті чого розчин набуває інтенсивно-червоного забарвлення.

Техніка безпеки: необхідно брати речовини у кількостях зазначених учителем; при попаданні даних хімічних реактивівна шкіру чи одяг необхідно змити реактиви надлишком води; якщо щось потрапило у вічі – промити водою протягом 10-15 хвилин.

(перегляд диска; демонстрація зразків солей; досліди учнів) (Cлайд 4, 5).

Застосування сполук заліза

Залізо виконує функції кровотворних органів, входить до складу гемоглобіну, інших білкових складних тварин організмів. У вигляді чавуну та сталі залізо знаходить широке застосуванняу народному господарстві. Із солей заліза найбільше технічне значення мають сульфати та хлориди.

FeSO 4 *7H 2 O – залізний купорос використовується для боротьби зі шкідниками рослин, для приготування мінеральних фарб тощо;

FeCl 3 – використовується як протрава при фарбуванні тканин та як каталізатор в органічному синтезі;

Fe 2 (SO 4) 3 *9H 2 O – застосовують для очищення води у вигляді галунів у медицині.

(перегляд диска; демонстрація зразків солей)

На уроці ми з вами розглянули сполуки заліза (+2) та (+3). Познайомилися зі знаходженням заліза у природі: мінерали магнетит, гематит, лимоніт, пірит. Вивчили сполуки заліза (+2) (FeO (оксид заліза(II) та Fe(OH) 2 (гідроксид заліза(II)) та їх властивості; сполуки заліза (+3) (Fe 2 Про 3 (оксид заліза(III) та Fe) (OH) 3 (гідроксид заліза(III), їх властивості. Розглянули легкість окислення Fe +2 у Fe +3 киснем повітря. Дізналися, що залізо утворює 2 ряди сполук:

Fe +2: реактивом служить червона кров'яна сіль, утворюється темно-синій осад (турнбулева синь);

Fe +3: реактивом служить

1) жовта кров'яна сіль, утворюється темно-синє забарвлення (берлінська блакить);

2) роданід калію або амонію, утворюється інтенсивно-червоне забарвлення.

Розглянули застосування сполук заліза: у металургії, медицині, при очищенні води, при фарбуванні тканин, для боротьби зі шкідниками та інших галузях народного господарства.

V. Закріплення.

Завдання. Яка маса заліза може бути одержана при дії на 96 г оксиду заліза(III) надлишку оксиду вуглецю(II), якщо вихід реакції становить 80% від теоретично можливого? (Cлайд 6)

VI. Рефлексія.

Закінчіть пропозиції або дайте відповідь на поставлене запитання.

Мені найбільше сподобалося.

Сьогодні я дізнався…

Було складно…

Було цікаво…

Тепер я можу…

Я спробував…

Домашнє завдання: підручник Габрієлян О. С. п.14 (стор. 65-67); упр. 5,6 письмово (Cлайд 7).

Повнотекстовий пошук:

Головна > Курсова робота >Хімія

Унікальна інформативність мессбауерівської спектроскопії, відносна простота експерименту та розроблені теоретичні основи зумовили широке застосування мессбауерівської спектроскопії у фізиці та хімії твердого тіла, ядерній фізиці, геології та археології, аналітичній хімії, хімічній технології.

1.3 Комплексні сполуки заліза у розчині

Залізо, перехідний елемент, є типовим комплексоутворювачем. Залізо утворює стійкі КС, перебуваючи у валентному стані Fe(III) та Fe(II). Комплексоутворення стабілізує сполуки малостійкого для заліза ступеня окиснення +2.

Залізо утворює досить багато комплексних сполук. Найбільш характерним для заліза (II) та заліза (III) є координаційне число (КЧ) = 6 (рідше 4 та 5). Здатність до комплексоутворення найбільш характерна для заліза С/О = +3. Розглянемо деякі комплекси заліза та методи їх отримання.

1.3.1 Гексаціаноферати (II, III)

Для заліза (II) дуже стійкі ціанідні комплекси.(ціаноферати (II)). Найбільш відомим з них є гексаціаноферрат (II) калію -жовта кров'яна сіль.

Жовта кров'яна сіль (гексаціаноферрат (II) калію) - K 4) відома із середини XVIII століття. Спочатку її отримували сплавленням відходів скотобоєн (наприклад, крові тварин, копит, шкір тощо) з поташем (К 2 З 3 ) та залізними обрізками. Після остигання розплаву та вилуговування його водою отримували жовту кров'яну сіль.

Зараз гексаціаноферрат (II) калію одержують, діючи надлишком KCN на солі. двовалентного заліза:

FeCl 2 + 6KCN = K 4 + 2KC1.

При додаванні до розчину солей тривалентного заліза розчину жовтої солі утворюється темно-синій осад, званийберлінськоїабо npyccкою блакиттю :

4FeCl 3 + 3K 4 = Fe III 4 3 + 12KCl.

Фото. 2. Берлінська блакить

3+ .

Якщо на жовту кров'яну сіль подіяти окислювачем (хлором, перманганатом калію), виходить комплексна сіль тривалентного заліза гексаціаноферрат (III) калію - K 3 , яка пофарбована в червоний колір і називаєтьсячервоною кров'яною сіллю.

2K 4 + С1 2 = 2K 3 + 2KC1.

Фото. 1. Червона кров'яна сіль.

Червона кров'яна сіль (комплекс 3- ), менш стійка, ніж жовта (комплекс 4- ), і тому дуже отруйна.

Мал. 5. Енергетична діаграма 4-(метод МО).

При взаємодії розчинів солей двовалентного заліза з червоною кров'яною сіллю утворюється темно-синій осад, що називаєтьсятурнбулеву синю:

3FeCl 2 + 4K 3 = Fe III 4 3 + 6KC1 + 6KCN.

Це - якісна реакція на солі Fe 2+ .

Раніше вважалося, що при цьому утворюється гексаціаноферрат (III) заліза (II), тобто Fe II 3 2 Саме таку формулу пропонували для «турнбулевої сині». Тепер завдяки дослідженням за методом мессбауерівської спектроскопії відомо, що турнбулева синь і берлінська блакитна - одна і та ж речовина, а в процесі реакції відбувається перехід електронів від іонів Fe 2+ до гексаціаноферрат (III)-іону:

Fe 2+ + 3- → Fe 3+ + 4- .

Цей процес відбувається практично миттєво, а зворотну реакцію можна здійснити лише у вакуумі при 300 0 З. Цей факт пояснюється, мабуть, тим, що комплекс 4- більш стійкий, ніж 3-.

Турнбулева синь і берлінська блакит погано розчиняються у воді, що ускладнює їх використання у вигляді фарб. Для підвищення розчинності гексаціанофератів вводять іони калію аж до складу KFe (остання сполука називається розчинною берлінською блакиттю). У міру збільшення вмісту іонів калію колір сполук змінюється від темно-до світло-синього.

Схема структури розчинної «берлінської лазурі» – «турнбульової сині» (кристалогідрат виду KFe III · H 2 O) наведено малюнку 6 .

Мал. 6. Кристалічні грати «берлінської лазурі»

З неї видно, що атоми Fe 2+ та Fe 3+ розташовуються в кристалічній решітці однотипно, проте по відношенню до ціанідних груп вони нерівноцінні, переважає тенденція до розміщення Fe 2+ між атомами вуглецю, Fe 3+ - між атомами азоту, іони До+ та молекули H 2 O розташовуються в порожнинах кристалічної решітки.

Хоча склад, структура та кристалічні грати берлінської лазурі та турнбулевої сині ідентичні, різні історичні назви продовжують зберігатися, відбиваючи хімію іонів заліза у різних ступенях окислення.

1.3.2 Дитиосульфатоферрат (III)

Ця комплексна сполука утворюється при взаємодії заліза 3+ з тіосульфатом натрію. Комплексне з'єднання пофарбоване в інтенсивний фіолетовий колір.

FeCl 3 + 2 Na 2 S 2 O 3 → 3 NaCl + Na

2Na →FeS 2 O 3 + FeS 4 O 6 +Na 2 S 2 O 3

1.3.3 Дифосфатоферрат

У кислому середовищі фосфати та фосфорна кислота з іонами заліза утворюють безбарвні комплекси 3-:

FeCl 3 + H 3 PO 4 + K 3 PO 4 → K 3 + 3HCl

1.3.4 Катіон гексааммінжелеза (II)

Катіон 2+ малостійкий і водою миттєво розкладається:

2+ + 6H 2 O = Fe(OH) 2 ↓ + 4NH 3 ∙H 2 O + 2NH 4 +

1.3.5 Комплекси з іншими лігандами

До високоспинових комплексів Fe 2+ , утворених монодентантними лігандами, відносяться акваіони 2+ , КС з галогенід-іонами, наприклад, K 2, у структурі якого зафіксовані конденсовані октаедри.

Залізо (II) у КС з полідентантними лігандами нестійке, оскільки швидко окислюється киснем повітря та водою, переходячи в більш термодинамічно стабільні КС заліза (III).

1.3.6 Триоксалатоферати (III, II) калію

Триоксалатоферрат (III) калію отримують при взаємодії сульфату заліза (III), оксалату барію, і оксалату калію у водному розчині:

Fe 2 (SO 4 ) 3 + Ba 2 (C 2 O 4 ) 2 + 4K 2 C 2 O 4 = 2K 3 + 2BaSO 4 + K 2 SO 4

Під дією світла із довжиною хвилі менше 490 нм Fe(III) кількісно відновлюється до Fe(II) за рахунок окислення частини іонів C 2 O 4 2- до CO 2 :

2K 3 = 2K 2 + K 2 C 2 O 4 + 2CO 2

Оксалатний комплекс заліза (II), що утворюється при цьому, добре розчинний у воді, і виділяється з розчину у вигляді кристалогідрату K 2 ∙6H 2 O золотисто-жовтого кольору.

Фото. 3. Тріоксалатоферрат (II) калію

1.3.7 Хелати

Термін хелат (англ. chelate від грецького «клешня») прийнятий для позначення циклічних структур, які утворюються в результаті приєднання катіону до двох або більше донорних атомів, що належать одній молекулі комплексону. Відповідно до терміну хелат ці сполуки слід представляти у вигляді якогось краба, який своїми полідентатними клешнями міцно захоплює іон металу, і чим більше клешнів, тим міцніше захоплення. Як буквальний переклад слова chelate у літературі до порівняно недавнього часу для позначення комплексних сполук з циклічними структурами використовувався термін "клешнеподібні сполуки".

Замикання циклів при утворенні хелатних сполук є важливим фактором, що зумовлює високу стабільність комплексонатів. Комплексні сполуки, що містять циклічні угруповання, відрізняються більш високою міцністю, ніж сполуки, що не містять циклів, а найбільшу стійкість мають комплекси з п'яти- і шестичленними циклами.

Хелатні комплекси найбільш характерні для комплексонів. Термін «комплексони» запропонований в 1945 професором Цюріхського університету Г. Шварценбахом (1904 - 1978) для органічних лігандів групи поліамінополікарбонових кислот.

Найчастіше використовуваним комплексоном є етилендіамінтетраацетат (ЕДТА, трилон-Б).

Комплекс заліза з ЕДТА (- ) належить до низькоспінових. У ньому ліганд ЕДТА 4- , як завжди, гексадентантен. Однак, КЧ іона Fe 3+ дорівнює 7, оскільки, крім чотирьох атомів кисню та двох атомів азоту, ЕДТА 4- у внутрішню сферу КС входить атом кисню внутрішньосферної гідратної води:

Освіта хелатних структур характерне як для комплексонів, але інших органічних сполук. Наприклад, дуже стійкі КС заліза із бета-дикетонами. Найпростіший із бета-дикетонів заліза – трисацетилацетонат Fe(AcAc) 3 .

Під час нагрівання сублімується без розкладання. У його молекулі є 3 шестичленні хелатні цикли. Незважаючи на приналежність до високоспинових сполук, трисацетилацетонат заліза (III) поводиться як сполука з молекулярною структурою: іонна складова зв'язку Fe III – ліганд екранується вуглеводневими радикалами ліганду, внаслідок чого для сполуки характерна слабка «органоподібна» міжмолекулярна взаємодія. Це пояснює його здатність розчинятися в малополярних розчинниках та легко сублімуватися (150 0 С).

В якості неофіційних реакцій найбільш чутливим реактивом на залізо (II) є спиртовий розчин диметилгліоксиму, який утворює із заліза (II) іоном комплексне хелатне з'єднання червоного кольору, нерозчинне в розчині аміаку:

1.3.7. Нітропрусид натрію.

Похідне гексаціаноферату (III) заліза, зване нітропрусидом натрію Na 2 ∙2H 2 O (кристали темно-червоного кольору), можна отримати, наприклад, по реакції :

Na 3 + NO = Na 2 + NaCN

Таблиця 3. Характеристика комплексних з'єднань заліза.

2. Практична частина

2.1 Синтези комплексів

2.1.1 Синтез триоксалатоферату (III) калію

Спочатку необхідно приготувати оксалат барію, для чого до розчину 1,5 г натрію оксалату в 40 мл води прилити розчин 2,5 г дигідрату хлориду барію в 6 мл води. Кристали, що випали, відфільтрувати на вирві Бюхнера і промити кілька разів холодною водою.

Для отримання триоксалатоферрату (III) калію в склянку ємністю 50-100 мл помістити 1,25 г сульфату заліза (III), одержаний оксалат барію, 1,5 г оксалату калію і 30 мл води. Нагрівати суміш протягом кількох годин на водяній бані підтримуючи постійний об'єм. Після відокремлення осаду сульфату барію упарити фільтрат до об'єму 5 мл і охолодити. Кристали триоксалатоферрату (III) калію відфільтрувати, промити невеликою кількістю води, а потім спиртом і висушити у вакуум-ексикаторі над сірчаною кислотою. Препарат слід захищати від сонячного світла, сушіння краще виробляти у темному місці.

2.1.2 Синтез хелатного комплексу

Приготувати розчин 4 г FeCl 3 у 3,5 мл води та розчин 9,3 г ЕДТА у 30 мл води. Нагрівати суміш протягом кількох годин на плитці, потім дати охолонути. Кристали, що випали, відфільтрувати і висушити.

2.1.3 Вирощування кристала берлінської блакиті

При вирощуванні кристалів необхідно враховувати, що якщо кристалізація йде дуже повільно, виходить один великий кристал, якщо швидко - безліч дрібних кристалів. Речовини, що складаються з одного кристала, – монокристали.

Вирощують кристали різними способами: наприклад, охолоджуючи насичений розчин. Зі зниженням температури розчинність більшості речовин зменшується, і вони, як то кажуть, випадають в осад. Спочатку в розчині та на стінках судини з'являються крихітні кристали-зародки, а потім йде кристалізація по всьому об'єму розчину. Коли охолодження повільне, а в розчині немає твердих домішок (скажімо, пилу), зародків утворюється небагато, і поступово вони перетворюються на красиві кристали правильної форми.

Приготувати гарячі насичені розчини FeCl 3 та жовтої кров'яної солі. Розчини змішати в хімічній склянці, осад, що випав, відфільтрувати на вирві Бюхнера і помістити в чистий фільтрувальний папір для отримання затравки. Через тиждень вибрати найбільший кристал для затравки, обв'язати його лавсанової ниткою і помістити в маточний розчин. Через 14 днів були отримані більші кристали.

2.1.4 Вирощування кристала турнбулевої сині

Приготувати гарячі насичені розчини FeSO 4 та червоної кров'яної солі. Розчини змішати в хімічній склянці, осад, що випав, відфільтрувати на вирві Бюхнера і помістити в чистий фільтрувальний папір для отримання затравки. Через тиждень вибрати найбільший кристал для затравки, обв'язати його лавсанової ниткою і поміщають у маточний розчин. Через 14 днів одержують більший кристал, у формі куба.

Ідентифікація

1) вирощені кристали мають кубічну форму, що відповідає літературним даним. Під час розгляду через мікроскоп підтверджується кубічна структура кристала.

2) забарвлення кубічних кристалів "турнбулевої сині"-"берлінської блакиті" дуже близька, що вказує на ідентичність їх структури.

3) оскільки стійкішим є ціанідний комплекс Fe (II), то при утворенні "турнбулевої сині" відбувається валентний перехід:

3- + Fe 2+ = Fe 3+ + 4-

4) таким чином здійснюється перехід до більш стійкого ціанідного комплексу Fe (II), тобто до "берлінської блакиті".

5) забарвлення отриманої комплексної сполуки заліза (III) з ЕДТА відповідає літературним даним (жовте).

6) забарвлення отриманого триоксалатоферрата (III) калію відповідає літературним даним (оранжево-коричневе).

Висновки

1) метою даної роботи було встановити кубічну структуру та ідентичність "турнбулевої сині"-"берлінської блакиті".

2) вирощені кристали турнбулевої сині та берлінської блакиті.

3) візуальний оглядотриманих кубічних кристалів свідчить про близькість форми та забарвлення цих кристалів, у тому числі і під час огляду через мікроскоп.

4) зроблено висновок на підставі літературних даних, що за рахунок валентного переходу Fe II 3 2 перетворюється на Fe 4 3 , Т. е. процес йде у напрямку створення більш стійкого комплексу Fe (II).

5) отримано 2,32 грама триоксалатоферату Fe(III), що становить 85% від теоретичного виходу

6) отримано комплекс заліза (III) з ЕДТА

Список літератури

Теорія кристалічного поля.

http://www.college.ru/chemistry/course/content/theory.html - WWW, курс «Відкрита Хімія 2.5», 2007

Налбандян В. Б. Курс лекцій з загальної та неорганічної хімії. - WWW.: Хімічний факультет РГУ, 2002.

Гольданський В.І. Ефект Мессбауера. М: Вид-во АН СРСР, 1963;

Месбауер Р.Л. Резонансне ядерне поглинання квантів у твердих тілахбез віддачі. Успіхи фізичних наук, 1960, т. 72, вип. 4, с. 658-671.

І.В. Овчинніков, Ю.Г. Галяметдінов. Магнітні рідкі кристали з урахуванням координаційних сполук. // Ріс. хім. ж. (Ж. Рос. хім. про-ва ім. Д.І. Менделєєва). - 2001. - Т. XLV, №3. - С. 74-79.

Леєнсон І. Лазур берлінська.

http://www.krugosvet.ru/articles/111/1011153/1011153a1.htm - WWW, енциклопедія «Кругосвіт», 2007.

Практикум з неорганічної хімії: Навч. посібник / за ред. В.П. Зломанів. - М.: Вид-во МДУ, 1994 - 320с.

Мелентьєва Г.А. Фармацевтична хімія: У 2 т. - М: " вища школа”, 1976. - Т.1 - 780 с.; Т. 2. - 827 с.

Бєліков В.Г. Фармацевтична хімія: Навч. для фармац. ін-тів та фак. мед. ін-тов. - М.: "Вища школа", 1985. - 768 с.

Максютіна Н.П та ін. Методи аналізу ліків, - Київ: Здоров'я,1987

Пономарьов В.Д. аналітична хімія. - М.: Хімія, 1982

Крамаренко В.Ф. Токсикологічна хімія. – Київ: Вища школа, 1989 р. – 447 с.

Довідник школяра з хімії 8-11 клас. / За ред. Н.Є. Кузьменко, В.В. Єрьоміна – М.: ТОВ «Видавничий дім «ОНІКС 31 століття»: ТОВ «Видавництво «Світ та Освіта», 2003. – 624 с.

Третьяков Ю.Д. Неорганічна хімія. Хімія елементів: підручник для вишів. У 2 книгах. – М.: Хімія, 2001 – 472с.

Хімічна енциклопедія У 5 томах. Том 1. / За ред. Кнунянца І.Л., Зефірова Н.С., Кулова Н.М. - М.: Велика російська енциклопедія, 1988 - 624 с.

В.П. Васильєв. Комплексони та комплексонати. // Соросівський освітній журнал. - 1996. - № 4. - с. 39-44.

Енциклопедія для дітей Том 17. Хімія. / Глав. ред. В. А. Володін. - М.: Аванта +, 2000. - 640 с.

Турова Н.Я., Неорганічна хіміяу таблицях. - М.: Вищ. хім. кол. РАН, 1999. - 140 с.

додаток

Параметри месбауерівських спектрів:

1) Імовірність ефекту Мессбауера в загальному випадкузаписується у вигляді:

де< x 2 >- середній квадрат зміщення ядер у поглиначі з положення рівноваги при твердотільних коливаннях у напрямку пучка γ-квантів,l -довжина хвилі γ-кванта. Величина<х 2 > залежить від фононного спектру твердого тіла та його абсолютної температур Т. Зі зростанням температури 2 > зростає, а f" падає. Імовірність ефекту Мессбауера падає також зі зменшенням порядкового номера елемента, тому що при цьому сильно зростає енергія першого збудженого ядерного стану.Е 0 і ядрах легких елементів ефект немає. Поки що він відзначений для 103 нуклідів 44 елементів.