Номер 10, страница 210 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 44. Соединения железа. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 10, страница 210.

Условие.

10. Железный купорос, хранившийся на воздухе, даёт красное окрашивание с раствором роданида калия. Чем это вызвано?

Решение.

Решение 2.

Решение

Железный купорос — это тривиальное название для кристаллогидрата сульфата железа(II), имеющего формулу $FeSO_4 \cdot 7H_2O$. В этом соединении железо находится в степени окисления +2 (в виде ионов $Fe^{2+}$).

Реакция с раствором роданида калия ($KSCN$) является качественной реакцией на ионы трехвалентного железа ($Fe^{3+}$). При взаимодействии ионов $Fe^{3+}$ с роданид-ионами ($SCN^−$) образуются комплексы роданида железа(III), имеющие интенсивное кроваво-красное окрашивание. Ионы железа(II) ($Fe^{2+}$) такой реакции не дают.

Тот факт, что железный купорос, хранившийся на воздухе, дает красное окрашивание с роданидом калия, свидетельствует о появлении в нем ионов $Fe^{3+}$.

Это происходит потому, что соли железа(II) неустойчивы на воздухе и легко окисляются кислородом ($O_2$), особенно в присутствии влаги ($H_2O$). Происходит следующий процесс окисления:

$4FeSO_4 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)SO_4$

В результате образуется основный сульфат железа(III), в котором железо уже находится в степени окисления +3. При растворении такого "постоявшего" на воздухе купороса в воде в растворе появляются ионы $Fe^{3+}$, которые и вступают в реакцию с роданидом калия:

$Fe^{3+} + 3KSCN \rightarrow Fe(SCN)_3 + 3K^+$

Более точно, образуются различные комплексные ионы, например $[Fe(SCN)(H_2O)_5]^{2+}$ или $[Fe(SCN)_6]^{3-}$, которые и придают раствору характерный красный цвет.

Ответ: Красное окрашивание вызвано присутствием ионов трехвалентного железа ($Fe^{3+}$), которые образовались в результате окисления ионов двухвалентного железа ($Fe^{2+}$) из состава железного купороса кислородом воздуха в процессе хранения. Эти ионы $Fe^{3+}$ реагируют с роданидом калия, давая окрашенные в красный цвет комплексные соединения.