Гидролиз сульфата железа (III)

Общие сведения о гидролизе сульфата железа (III)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сульфат железа (III) – средняя соль, образованная слабым основанием – гидроксидом железа (III) (Fe(OH)₃) и сильной кислотой – серной (H₂SO₄). Формула — Fe₂(SO₄)₃.

Молярная масса – 400 г/моль. Представляет собой мелкие кристаллы светло-желтого цвета. Хорошо поглощает влагу.

Сульфат железа (III). Внешний вид и гидролиз

Рис. 1. Сульфат железа (III). Внешний вид.

Гидролиз сульфата железа (III)

Гидролизуется по катиону в результате чего наблюдается красно-коричневое окрашивание раствора. Характер среды – кислый. Теоретически возможны вторая и третья ступени. Уравнение гидролиза имеет следующий вид:

Первая ступень:

Fe₂(SO₄)₃ ↔ 2Fe³⁺ +3SO₄^2- (диссоциация соли);

Fe³⁺ + HOH ↔ FeOH²⁺ + H⁺ (гидролиз по катиону);

Fe³⁺ +3SO₄^2- + HOH ↔ FeOH²⁺ +3SO₄^2- + H⁺ (ионное уравнение);

Fe₂(SO₄)₃+ 2H₂O ↔ 2Fe(OH)SO₄ + H₂SO₄ (молекулярное уравнение).

Вторая ступень:

Fe(OH)SO₄ ↔ FeOH²⁺ + SO₄^2- (диссоциация соли);

FeOH²⁺ + HOH ↔ Fe(OH)₂⁺ + H⁺ (гидролиз по катиону);

FeOH²⁺ + SO₄^2- + HOH ↔Fe(OH)₂⁺ + SO₄^2- + H⁺(ионное уравнение);

2Fe(OH)SO₄ + 2H₂O ↔[Fe(OH)₂]₂SO₄ + H₂SO₄(молекулярное уравнение).

Третья ступень:

[Fe(OH)₂]₂SO₄ ↔ 2Fe(OH)₂⁺ + SO₄^2- (диссоциация соли);

Fe(OH)₂⁺ + HOH ↔ Fe(OH)₃↓ + H⁺ (гидролиз по катиону);

2Fe(OH)₂⁺ + SO₄^2- + HOH ↔ Fe(OH)₃↓ + SO₄^2- + H⁺ (ионное уравнение);

[Fe(OH)₂]₂SO₄ + H₂O ↔ 2Fe(OH)₃↓ + H₂SO₄ (молекулярное уравнение).

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

При смешивании растворов, содержащих 6,8 г сульфата железа (III) и 5,85 г гидроксида натрия наблюдали выпадение осадка красно-бурого цвета. Что это за вещество. Рассчитайте его массу.

Решение

Запишем уравнение реакции взаимодействия сульфата железа (III) и гидроксида натрия:

Fe₂(SO₄)₃ + 6NaOH = 2Fe(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄.

Вещество, выпадающее в осадок – гидроксид железа (III).

Рассчитаем количество молей веществ, вступивших в реакцию. Молярная масса сульфата железа (III) равна 400 г/моль, гидроксида натрия – 40 г/моль.

υ = m/ M;

υ(Fe₂(SO₄)₃) = m(Fe₂(SO₄)₃)/M(Fe₂(SO₄)₃) = 6,8/400 = 0,017моль;

υ(NaOH) = m(NaOH)/ M(NaOH) = 5,85/40 = 0,15моль.

Сульфат железа (III) находится в недостатке (υ(Fe₂(SO₄)₃)<υ(NaOH)). Найдем количество вещества гидроксида железа (III). Согласно уравнению реакции:

υ(Fe₂(SO₄)₃) = 2υ(Fe(OH)₃);

υ(Fe(OH)₃) = 0,5× υ(Fe₂(SO₄)₃) =0,5×0,017 =0,0085 моль.

Рассчитаем массу гидроксида железа (III) (молярная масса – 107г/моль):

m= υ× M;

m(Fe(OH)₃)= υ(Fe(OH)₃)×M(Fe(OH)₃)= 0,0085×107 = 0,9г.

Ответ

Вещество, выпадающее в осадок – это гидроксид железа (III), его масса равна 0,9 г

ПРИМЕР 2

Задание

Установите соответствие между формулой соли и её отношением к гидролизу. Ответ обоснуйте. Приведите краткие ионные уравнения гидролиза.

1	NaH₂PO₄	Гидролизуется по катиону
2	CaCO₃	Гидролизуется по аниону
3	Fe₂(SO₄)₃	Гидролизуется по катиону и аниону
4	ZnCl₂	Гидролизу не подвергается

Ответ

Соль дигидрофосфат натрия (NaH₂PO₄) гидролизуется по аниону (2), поскольку образована сильным основанием – гидроксидом натрия и слабой кислотой – ортофосфорной.

H₂PO₄^— + HOH↔ H₃PO₄ + OH^—.

Соль карбонат кальция (CaCO₃) гидролизуется по аниону (2), поскольку образована сильным основанием – гидроксидом кальция и слабой кислотой – угольной.

CO₃^2- + HOH↔ HCO₃^— + OH^—.

Соль сульфат железа (III)(Fe₂(SO₄)₃) гидролизуется по катиону (1), поскольку образована слабым основанием – гидроксидом железа (III) и сильной кислотой – серной.

Fe³⁺ + HOH ↔ FeOH²⁺ + H⁺.

Соль хлорид цинка (ZnCl₂) гидролизуется по катиону (1), поскольку образована слабым основанием – гидроксидом цинка и сильной кислотой – соляной (хлороводородной).

Zn²⁺ + HOH ↔ ZnOH⁺ + H⁺.

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Советуем прочитать:

Гидролиз сульфата железа (III)

Общие сведения о гидролизе сульфата железа (III)

Гидролиз сульфата железа (III)

Примеры решения задач