Реакции.
Все металлы триады железа
реагируют с кислородом только при нагревании. Оксиды в низшей степени
окисления имеют состав MO. Однако железо не образует оксид такого стехиометрического
состава. В структуре оксида железа имеется дефицит железа и оксид отвечает
формуле Fe0,95O,
являясь нестехиометрическим соединением. При окислении Fe0,95O
происходит окисление Fe2+ в
Fe3+
с образованием Fe2O3.
При этом обычно образуется оксид промежуточного состава Fe3O4.
При добавлении щелочи к раствору соединений Fe2+
выпадает белый осадок Fe(OH)2,
который быстро окрашивается в результате окисления и образования красного
гидроксида железа(III) Fe(OH)3.
При нагревании в восстановительной среде Fe(OH)2
выделяет оксид состава,
близкого к FeO,
который легко возгорается на воздухе. Кобальт и никель образуют оксиды
строго стехиометрического состава CoO и NiO. В отличие от никеля, при
добавлении к раствору Co2+
щелочи образуется светлоголубой Co(OH)2,
быстро меняющий окраску на розовую и окисляющийся до состояния гидратированного
оксида кобальта(III). При прокаливании CoO образуется Co3O4.
Оксиды никеля и кобальта (NiO и CoO) получаются при разложении карбонатов
NiCO3
и CoCO3.
Соединения Co(III) окисляют воду с выделением кислорода.
Гидратированный диоксид никеля NiO2ЧxH2O,
получаемый электролитическим окислением NiO или Ni(OH)2,
применяют в технологии аккумуляторов он служит катодом в никель-кадмиевых
батареях («никад», или NiO2-Cd),
а также в железо-никелевом аккумуляторе Эдисона. Железо не образует оксидов
со степенью окисления больше 3, но Fe(OH)3
или Fe2O3
можно окислить мощными окислителями в щелочной среде с образованием оксоанионов,
что иллюстрирует амфотерный характер железа. Из гидроксида Fe(III) действием
хлора в среде NaOH получают феррат(VI)-ион (FeVIO4)2,
а из [Fe(OH)6]3
действием кислорода в присутствии Ba(OH)2
получают феррат(IV)-ион (FeIVO3)2,
и наконец, феррат(V)-ион (FeVO4)3
образуется из соединений Fe(II) под действием KO2.
Соединения Fe(V) необычны для железа. Известен феррат(III)-ион FeIIIO2,
образующийся из Fe2O3
и щелочи при высокой температуре; очевидно, что Fe(III) не проявляет ярко
выраженной амфотерности.
назад
дальше
|