Номер 6, страница 223 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

6. Как отличить соли железа(II) от солей железа(III)?

Чтобы отличить соли железа(II) от солей железа(III), необходимо провести качественные реакции на ионы $Fe^{2+}$ и $Fe^{3+}$. Для этого можно использовать несколько реагентов, которые дают характерные, визуально различимые продукты реакции. Предположим, что в двух пробирках находятся растворы солей железа(II) и железа(III) соответственно.

Решение

1. Реакция со щелочами (например, $NaOH$ или $KOH$)

Это один из самых распространенных способов. При добавлении раствора щелочи к растворам солей железа(II) и железа(III) образуются нерастворимые гидроксиды разного цвета.

- В пробирку с солью железа(II) (например, $FeSO_4$) добавляем раствор щелочи. Наблюдаем образование осадка гидроксида железа(II) $Fe(OH)_2$ грязно-зеленого или белого цвета. Этот осадок на воздухе постепенно буреет из-за окисления до гидроксида железа(III).

Уравнение реакции в ионном виде: $Fe^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow$

- В пробирку с солью железа(III) (например, $FeCl_3$) добавляем раствор щелочи. Наблюдаем мгновенное образование объемистого осадка гидроксида железа(III) $Fe(OH)_3$ бурого (красно-коричневого) цвета.

Уравнение реакции в ионном виде: $Fe^{3+} + 3OH^{-} \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow$

Ответ: При добавлении щелочи соль железа(II) дает грязно-зеленый осадок, а соль железа(III) — бурый осадок.

2. Реакция с гексацианоферратами калия

Использование гексацианоферратов (желтой и красной кровяной соли) является классическим методом определения ионов железа. Это очень чувствительные реакции.

- Использование красной кровяной соли (гексацианоферрата(III) калия, $K_3[Fe(CN)_6]$). Этот реактив является качественным на ион $Fe^{2+}$. При добавлении к соли железа(II) образуется темно-синий осадок, называемый турнбулевой синью. С ионами $Fe^{3+}$ этот реактив дает только коричневатое окрашивание раствора, без образования синего осадка.

Уравнение реакции для $Fe^{2+}$: $3Fe^{2+} + 2[Fe(CN)_6]^{3-} \rightarrow Fe_3[Fe(CN)_6]_2 \downarrow$

- Использование желтой кровяной соли (гексацианоферрата(II) калия, $K_4[Fe(CN)_6]$). Этот реактив является качественным на ион $Fe^{3+}$. При добавлении к соли железа(III) образуется темно-синий осадок, называемый берлинской лазурью. С ионами $Fe^{2+}$ этот реактив дает светло-голубой или белый осадок.

Уравнение реакции для $Fe^{3+}$: $4Fe^{3+} + 3[Fe(CN)_6]^{4-} \rightarrow Fe_4[Fe(CN)_6]_3 \downarrow$

Ответ: Для различения можно использовать красную кровяную соль ($K_3[Fe(CN)_6]$), которая с солью железа(II) даст темно-синий осадок, а с солью железа(III) не даст. Альтернативно, можно использовать желтую кровяную соль ($K_4[Fe(CN)_6]$), которая с солью железа(III) даст темно-синий осадок, а с солью железа(II) — светло-голубой осадок.

3. Реакция с роданидами (например, $KSCN$ или $NH_4SCN$)

Эта реакция очень чувствительна и специфична для ионов железа(III).

- При добавлении раствора роданида к соли железа(III) раствор приобретает интенсивное кроваво-красное окрашивание из-за образования роданидных комплексов железа(III), например, $[Fe(SCN)(H_2O)_5]^{2+}$.

Упрощенное уравнение реакции в ионном виде: $Fe^{3+} + nSCN^{-} \rightarrow [Fe(SCN)_n]^{(3-n)+}$

- С солями железа(II) роданиды не реагируют, и раствор остается практически бесцветным (или сохраняет бледно-зеленую окраску, характерную для гидратированных ионов $Fe^{2+}$).

Ответ: При добавлении раствора роданида калия или аммония соль железа(III) даст кроваво-красное окрашивание, а соль железа(II) не изменит цвет раствора.