Железо и d-элементы

Железо

Железо — d-элемент: Fe [Ar]3d⁶4s².

• В соединениях проявляет степени окисления +2 и +3.
• Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑ (образуется Fe²⁺).
• 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃.
• Концентрированные HNO₃ и H₂SO₄ на холоду пассивируют железо.
• Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu.
• В доменной печи: Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂.

Руды: магнетит Fe₃O₄, гематит Fe₂O₃, пирит FeS₂.

Чугун: 2-6% C, сталь: менее 2% C (сплавы Fe).

Качественные реакции

• Fe³⁺ + KSCN → кроваво-красный раствор.
• Fe²⁺ + K₃[Fe(CN)₆] → синий осадок: Fe²⁺: турнбулева синь.
• Fe³⁺ + K₄[Fe(CN)₆] → синий осадок: Fe³⁺: берлинская лазурь.

Цвета ионов

Ион	Цвет
Cu²⁺	Cu²⁺ в растворе синий
Cr³⁺	зелёный
MnO₄⁻	фиолетовый
Cr₂O₇²⁻	оранжевый
CrO₄²⁻	жёлтый
Fe³⁺	жёлто-бурый
Fe²⁺	светло-зелёный

Дополнительно

• Cu, Cr, Mn: элементы с переменной валентностью, цвета их соединений различны.
• Fe(OH)₂ белый (на воздухе превращается в бурый Fe(OH)₃). Fe(OH)₃ — бурый осадок.
• Zn и Cr(OH)₃ амфотерны. Cu(OH)₂ — синий осадок, при нагревании превращается в CuO (чёрный).
• Коррозия железа: ржавление во влажном воздухе (Fe₂O₃·nH₂O).