Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня мы поговорим с вами о качественной идентификации ионов Fe(III).

Итак, по кислотно-основной классификации катион Fe³⁺ относится к пятой аналитической группе. Групповым реагентом для пятой группы является раствор щелочи или водный раствор аммиака.

1. При действии группового реагента катионы пятой аналитической группы осаждаются из растворов в виде гидроксидов. Гидроксиды катионов пятой группы не растворяются в избытке группового реагента, в отличие от катионов четвертой аналитической группы.

Соответственно, первой качественной реакцией на ионы железа(III) является реакция с групповым реагентом.

Для проведения опыта первого необходимо взять 5-7г хлорида железа(III) и растворить в 70-100 мл воды. После этого к полученному раствору приливается раствор гидроксида аммония (аммиака) либо раствор гидроксида натрия. Хорошо видно образование студенистого красно-бурого осадка гидроксида железа(III).

Вживую это выглядит вот так: 

2. Катионы Fe³⁺ реагируют с тиоцианат-ионами с образованием тиоцианатных комплексов железа(III) красного цвета. Реакция лучше протекает в кислой среде при pH≈3. При этом подавляется образование гидроксокомплексов.

В зависимости от соотношения концентраций реагентов могут доминировать комплексы различного состава, но все они при этом имеют красную окраску.

Таким образом для проведения второго опыта необходимо растворить 0.5-1г тиоцианата аммония в 100-150 мл воды и подкислить раствор до pH около 2-4. Если теперь к полученному раствору приливать по каплям хлорид железа(III), то раствор окрасится в ярко-красный цвет. Это свидетельствует об образовании тиоционатных комплексов железа(III) — уравнение реакции образования одного из них представлено ниже. Вместо тиоцианата аммония можно воспользоваться тиоцианатом натрия или калия.

Данный опыт хорошо известен в литературе как «искусственная кровь» и проводится в виде демонстрации образования «кровавого пореза» на коже.

Вживую это выглядит вот так: 

3. Катионы Fe³⁺ в кислой среде реагируют с ферроцианидом калия с образованием темно-синего осадка «берлинской лазури». Осадок «берлинской лазури» неустойчив в щелочной среде, но стабилен в кислом растворе, поэтому реакцию и проводят в кислой среде.

Для проведения третьего опыта необходимо растворить 0.5-1г жёлтой кровяной соли в 100-150 мл воды. Если теперь к данному раствору приливать по каплям раствор хлорида железа(III), то в растворе выпадет тёмно-синий осадок «Берлинской лазури».

В реальности осадок несколько сложнее по составу, чем в приведённом уравнении реакции и представляет из себя смесь от KFe[Fe(CN)₆] до Fe₄[Fe(CN)₆]₃. Соотношение продуктов зависит от условий проведения реакции.

Вживую это выглядит вот так:

4. Катионы Fe³⁺ образуют с алюминоном «железный лак», окрашенный в ярко-фиолетовый цвет и плохо растворимый в воде. Данное свойство используется в аналитической химии для фотометрического определения катионов Fe⁺³.

Для проведения четвёртого опыта необходимо 0.3-0.5г хлорида железа(III) растворить в 100-120 мл воды. Если к такому раствору прилить 1-3% водный раствор алюминона, то раствор окрасится в насыщенно-фиолетовый цвет.

Вживую это выглядит вот так:

5. Катионы Fe³⁺ реагируют в водных растворах с сульфосалициловой кислотой с образованием окрашенных комплексов. В зависимости от pH среды и соотношения реагирующих компонентов состав и окраска образующихся комплексов различается.

Для проведения опыта необходимо 0.5-1 гр сульфосалициловой кислоты растворить в 100-120 мл воды. Если теперь к такому раствору по каплям приливать 1-3% раствор хлорида железа(III), то раствор окрасится в бурый цвет — это образуются дисульфосалицилат железа.

В зависимости от pH в растворе могут образовываться и другие окрашенные комплексные соединения: моносульфосалицилат железа буровато-розового цвета при рН 1.8-2.5, а так же желтый трисульфосалицилат железа при рН 8-11.

Вживую это выглядит вот так:

Описанные выше реакции являются самыми известными при качественной идентификации ионов железа(III), но далеко не единственными.

А на этом на сегодня всё. Спасибо, что дочитали до конца!

Список использованной литературы:

1.Качественная идентификация ионов Fe(III)

2. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т.2. — 871 с.

3. Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с.