Гидроксид железа(II)

Гидрокси́д желе́за(II) — неорганическое вещество с формулой Fe(OH)₂, соединение железа. Амфотерный гидроксид с преобладанием осно́вных свойств. Кристаллическое вещество белого (иногда с зеленоватым оттенком) цвета, на воздухе со временем темнеет. Является одним из промежуточных соединений при ржавлении железа.

Гидроксид железа(II)
Гидроксид железа(II)
Систематическое название	Гидроксид железа(II)
Химическая формула	Fe(OH)2
Внешний вид	коричневые или буро оранжевые кристаллы
Свойства
Молярная масса	89,86 г/моль
Температура разложения	150—200 °C
Плотность	3,4 г/см³
Твёрдость по Моосу	3,5—4
Константа диссоциации pKb	1,92
Растворимость в воде	5,2⋅10−5 г/100 мл
Произведение растворимости	7,9⋅10−16
Структура
Кристаллическая решётка	тригональная
Термодинамические свойства
Стандартная энтальпия образования	−574 кДж/моль
Стандартная молярная энтропия	+92 Дж/(К·моль)
Стандартная энергия образования Гиббса	−493 кДж/моль
Классификация
Регистрационный номер CAS	18624-44-7
Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа).

Нахождение в природеПравить

Гидроксид железа(II) встречается в природе в виде минерала амакинита. Данный минерал содержит примеси магния и марганца (эмпирическая формула Fe_0,7Mg_0,2Mn_0,1(OH)₂). Цвет минерала жёлто-зелёный или светло-зелёный, твёрдость по Моосу 3,5—4, плотность 2,925—2,98 г/см³.

Физические свойстваПравить

Чистый гидроксид железа(II) — кристаллическое вещество белого цвета^{на фото - коричневый цвет}. Иногда имеет зеленоватый оттенок из-за примесей гидроксида железа(III). Со временем на воздухе темнеет вследствие окисления. Нерастворим в воде (растворимость 5,8⋅10⁻⁶ моль/л). При нагревании разлагается. Имеет тригональную сингонию кристаллической решётки.

Химические свойстваПравить

Гидроксид железа(II) вступает в следующие реакции.

Проявляет свойства основания — легко вступает в реакции нейтрализации с разбавленными кислотами, например с соляной (образуется раствор хлорида железа(II)):

$\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Fe(OH)_{2}\ +\ 2HCl\ \longrightarrow \ FeCl_{2}\ +\ 2H_{2}O}}$ 

В более жёстких условиях проявляет кислотные свойства, например с концентрированным (более 50 %) гидроксидом натрия при кипении в атмосфере азота образует осадок тетрагидроксоферрата(II) натрия:

$\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{[}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->$${\mathsf {Fe(OH)_{2}\ +\ 2NaOH\ \longrightarrow \ Na_{2}[Fe(OH)_{4}]\downarrow }}$ 

Не реагирует с гидратом аммиака. При нагревании реагирует с концентрированными растворами солей аммония, например, хлорида аммония:

$\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{C}\mathsf{l}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Fe(OH)_{2}\ +\ 2NH_{4}Cl\ \longrightarrow \ FeCl_{2}\ +\ 2NH_{3}\uparrow \ +\ 2H_{2}O}}$ 

При нагревании разлагается с образованием оксида железа(II):

$\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{150}\mathsf{-<!--\; -\; -->}\mathsf{200}{}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Fe(OH)_{2}\ {\xrightarrow {150-200\ ^{\circ }C}}\ FeO\ +\ H_{2}O}}$ 

В этой реакции в качестве примесей образуются металлическое железо и оксид железа(III) - железа(II) (Fe₃O₄).

В виде суспензии, при кипячении в присутствии кислорода воздуха окисляется до метагидроксида железа. При нагревании с последним образует оксид железа(III)-железа(II):

$\mathsf{4}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{4}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {4Fe(OH)_{2}\ +\ O_{2}\ \longrightarrow \ 4FeO(OH)\ +\ 2H_{2}O}}$ 

$\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}\stackrel{\mathsf{600}\mathsf{-<!--\; -\; -->}\mathsf{1000}{}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{(}\mathsf{F}{\mathsf{e}}^{\mathsf{I}\mathsf{I}}\mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}^{\mathsf{I}\mathsf{I}\mathsf{I}}\mathsf{)}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Fe(OH)_{2}\ +\ 2FeO(OH)\ {\xrightarrow {600-1000\ ^{\circ }C}}\ (Fe^{II}Fe_{2}^{III})O_{4}\ +\ 2H_{2}O}}$ 

Эти реакции также происходят (медленно) в процессе коррозии железа.

ПолучениеПравить

 

Гидроксид железа(II) может быть получен в виде осадка в обменных реакциях растворов солей железа(II) со щёлочью, например:

$\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {FeSO_{4}\ +\ 2KOH\ \longrightarrow \ Fe(OH)_{2}\downarrow \ +\ K_{2}SO_{4}}}$ 

Образование гидроксида железа(II) является одной из стадий ржавления железа:

$\mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2Fe\ +\ 2H_{2}O\ +\ O_{2}\ \longrightarrow \ 2Fe(OH)_{2}}}$ 

Также гидроксид железа(II) может быть получен электролизом раствора солей щелочных металлов(например хлорида натрия) при перемешивании. Сначала образуется соль железа, которая при реакции с образовавшимся гидроксидом натрия даёт гидроксид железа. Чтобы получить двухвалентный гидроксид нужно вести электролиз при большой плотности тока. Реакция в общем виде:

$\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {Fe\ +\ 2H_{2}O\ \longrightarrow \ Fe(OH)_{2}\downarrow \ +H_{2}}}$ 

ПрименениеПравить

Гидроксид железа(II) находит применение при изготовлении активной массы железо-никелевых аккумуляторов.