Свойства и способы получения оксида железа (III) — Fe₂O₃

Fe₂O₃ — это амфотерный оксид, представляющий собой порошок тёмно-красного или бурого цвета, который не растворяется в воде.

В природе входит в состав железных руд:

Fe₂O₃ - красный железняк или гематит

Fe₂O₃ ⋅ 3Н₂О - бурый железняк

Способы получения

1. Термическое разложение гидроксида железа (III):

2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ + 3H₂O

2. Обжиг пирита:

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂↑

3. Разложение нитратов железа (II) и (III) при нагревании:

4Fe(NO₃)₂ = 8NO₂↑ + 2Fe₂O₃ + O₂↑

4Fe(NO₃)₃ = 12NO₂↑ + 2Fe₂O₃ + 3O₂↑

4. Окисление железа кислородом воздуха:

4Fe + 3O₂ = 2Fe₂O₃

Химические свойства

Fe₂O₃ — оксид, обладающий слабыми амфотерными свойствами с преобладанием основных свойств.

Его кислотные свойства проявляются в незначительной степени.

1. С водой не реагирует!

2. Взаимодействует с кислотами с образованием соли и воды по типу обмена без изменения степеней окисления.

• Реагирует с азотной кислотой любой концентрации:

Fe₂O₃ + 6HNO₃ = 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

• Реагирует с серной кислотой любой концентрации:

Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

• Реагирует с соляной кислотой любой концентрации:

Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂О

3. Внимание! Реагирует с йодоводородной кислотой с изменением степеней окисления!

• Окисление оксида железа (III) йодоводородом до йодида железа (II), свободного йода и воды:

Fe₂O₃ + 6НI = 2FeI₂ + I₂↓ + 3H₂O

4. При сплавлении с твердыми щелочами образует соль феррит и воду:

Fe₂O₃ + 2NaOH (тв) = 2NaFeO₂ + H₂O

Внимание!

Fe₂O₃ НЕ реагирует с водными растворами щелочей и соответствующий гидрокомплекс не образуется.

5. Под действием различных восстановителей Fe₂O₃ способен восстановиться до металла:

Fe₂O₃ + 3C = 2Fe + 3CO↑

Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂↑

Fe₂O₃ + 3Н₂ = 2Fe + 3Н₂О

6. Оксид железа (III) может частично восстанавливаться до железной окалины — Fe₃O₄ или FeO⋅Fe₂O₃.

Этот сложный двойной оксид характеризуется тем, что железо проявляет две степени окисления: +2 и +3:

Fe₂O₃ + Fe = Fe₃O₄

Fe₂O₃ + Н₂ = Fe₃O₄ + 4Н₂О

3Fe₂O₃ + С = 2Fe₃O₄ + СО↑

3Fe₂O₃ + СО = 2Fe₃O₄ + СО₂↑

7. Неполное восстановление оксида железа (III) железом, углеродом, угарным газом или водородом до оксида железа (II):

Fe₂O₃ + Fe = 3FeO

Fe₂O₃ + С = 2FeO + CO↑

Fe₂O₃ + СО = 2FeO + CO₂↑

Fe₂O₃ + Н₂ = 2FeO + Н₂О

8. Вступает в реакции замещения с более активными металлами:

Fe₂O₃ + 2Al = 2Fe + AI₂O₃

Fe₂O₃ + 3Mg = 2Fe + 3MgO

9. Реагирует с железом, образуя оксид железа (II):

Fe₂O₃ + Fe = 3FeO

10. Оксид железа (III) окисляется сильными окислителями до соединений железа (VI) — ферратов.

• Окисление оксида железа (III) хлоратом калия в щелочной среде до феррата:

Fe₂O₃ + KClO₃ + 4KOH = 2K₂FeO₄ + KCl + 2H₂O

• Окисление оксида железа (III) нитратами и нитритами в щелочной среды до феррата:

Fe₂O₃ + 3KNO₃ + 4KOH = 2K₂FeO₄ + 3KNO₂ + 2H₂O

• Окисление оксида железа (III) оксидами активных металлов в присутствии кислорода:

2Fe₂O₃ + 4Na₂O + 3O₂ = 4Na₂FeO₄

• Окисление оксида железа (III) хлором или бромом в щелочной среде:

Fe₂O₃ + 3Br₂ + 10KOH = 2K₂FeO₄ + 6KBr + 5H₂O

11. Оксид железа (III) реагирует с гидридами с образованием простого металла:

Fe₂O₃ + 3NaH = 3NaOH + 2Fe

12. Реагирует при сплавлении с солями карбонатами и сульфитами, при этом образуются соль феррит и соответствующий газ (углекислый или сернистый):

Fe₂O₃ + Na₂CO₃= 2NaFeO₂ + CO₂↑

Fe₂O₃ + К₂SO₃ = 2КFeO₂ + SO₂↑

Спасибо за внимание! Продолжение следует!

Обещаю, будет много полезной информации и, конечно же, море практики!

Учите химию и будьте внимательны!

Если моя статья была интересна для Вас, прошу ставить ❤

Подписывайтесь на канал, я рада каждому из Вас! ХИМИЯ без лишних слов!