Сульфат железа и железный купорос, характеристика, свойства и получение, химические реакции

Сульфат железа и железный купорос, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

 

 

Сульфат железа – неорганическое вещество, имеет химическую формулу FeSO₄.

 

Краткая характеристика сульфата железа, железного купороса

Физические свойства сульфата железа, железного купороса

Получение сульфата железа

Химические свойства сульфата железа

Химические реакции сульфата железа и железного купороса

Применение и использование сульфата железа и железного купороса

 

Краткая характеристика сульфата железа:

Сульфат железа – неорганическое вещество белого или бесцветного цвета.

Химическая формула сульфата железа FeSO₄.

Сульфат железа  – неорганическое химическое соединение, соль серной кислоты и железа.

Хорошо растворяется в воде, глицерине и этиленгликоле. Растворение сульфата железа проходит со значительным выделением тепла.  Сульфат железа гидролизуется и даёт кислую среду.

С водой сульфат железа образует кристаллогидраты: гептагидрат сульфата железа FeSO₄·7H₂O, именуемый также железный купорос (прозрачные кристаллы светлого голубовато-зелёного цвета), тетрагидрат сульфата железа FeSO₄·4H₂O (прозрачные кристаллы зелёного цвета), моногидрат сульфата железа FeSO₄·H₂O.

Очень гигроскопичен.

Сульфат железа негорюч, пожаро- и взрывобезопасен.

В природе сульфат железа встречается в виде минерала мелантерита (FeSO₄·7H₂O).

 

Краткая характеристика железного купороса:

Железный купорос – неорганическое вещество светлого голубовато-зелёного цвета.

Химическая формула железного купороса FeSO₄·7H₂O.

Железный купорос – гептагидрат сульфата железа.

Хорошо растворяется в воде.

На воздухе постепенно выветривается (теряет кристаллизационную воду).

Железный купорос негорюч, пожаро- и взрывобезопасен.

Железный купорос относится к веществам 3-го класса опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007.

 

Физические свойства сульфата железа:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	FeSO4
Синонимы и названия иностранном языке	iron (II) sulfate (англ.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	бесцветные кристаллы
Цвет	белый, бесцветный
Вкус	—*
Запах	без запаха
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3	1898
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3	1,898
Температура кипения, °C	—
Температура плавления, °C	—
Температура разложения, °C	680
Гигроскопичность	гигроскопичен
Молярная масса, г/моль	151,932
Растворимость в воде (20 oС), г/100 г	26,3

* Примечание:

— нет данных.

 

Физические свойства железного купороса:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	FeSO4·7H2O
Синонимы и названия иностранном языке	гептагидрат сульфата железа (II) iron (II) sulfate heptahydrate (англ.) железный купорос (рус.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	голубовато-зелёные моноклинные  кристаллы
Цвет	голубовато-зелёный цвет
Вкус	горьковато-металлический вяжущий
Запах	без запаха
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 18 °C), кг/м3	1898
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 18 °C), г/см3	1,898
Температура кипения, °C	—*
Температура плавления, °C	64
Температура разложения, °C	56,8
Гигроскопичность	гигроскопичен
Молярная масса, г/моль	278,01
Растворимость в воде (25 oС), г/100 г	26,3

* Примечание:

— нет данных.

  

Получение сульфата железа:

В промышленности сульфат железа получают как побочный продукт при травлении железных листов, проволоки, удалении окалины и пр., а также как побочный продукт производства оксида титана из ильменита.

Сульфат железа в промышленности может быть получен путем окислительного обжига пирита (FeS₂).

В лаборатории сульфат железа получают в результате следующих химических реакций:

1. 1. взаимодействия сульфида железа (II) и кислорода:

FeS + 2O₂ → FeSO₄.

2. 2. взаимодействия сульфида железа (IV) и кислорода:

FeS₂ + 2O₂ → FeSO₄ + SO₂.

1. 3. взаимодействия сульфата меди и железа:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu.

 

Химические свойства сульфата железа. Химические реакции сульфата железа и кристаллогидратов меди:

Химические свойства сульфата железа аналогичны свойствам сульфатов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция сульфата железа и цинка:

Zn + FeSO₄ → ZnSO₄ + Fe.

В результате реакции образуются сульфат цинка и железо.

2. реакция сульфата железа и алюминия:

6FeSO₄ + 4Al = 2Al₂(SO₄)₃ + 6Fe.

В результате реакции образуются сульфат алюминия и железо.

3. реакция сульфата железа и магния:

FeSO₄ + Mg → Fe + MgSO₄.

В результате реакции образуются сульфат алюминия и железо.

4. реакция сульфата железа и кальция:

FeSO₄ + Ca → CaSO₄ + Fe.

В результате реакции образуются сульфат кальция и железо.

5. реакция взаимодействия сульфата железа и кислорода:

12FeSO₄ + 3O₂ → 4Fe₂(SO₄)₃ + 2Fe₂O₃.

В результате реакции образуются сульфат железа (III) и оксид железа (III).

6. реакция взаимодействия сульфата железа, кислорода и воды:

4FeSO₄ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)SO_4.

В результате реакции образуется гидроксосульфат железа (III). Реакция протекает медленно.

7. реакция взаимодействия сульфата железа и гидроксида натрия:

FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂ + Na₂SO₄.

В результате реакции образуются сульфат натрия и гидроксид железа. Реакция протекает в атмосфере азота.

реакция взаимодействия сульфата железа и сульфида натрия:

FeSO₄ + Na₂S → FeS + Na₂SO₄.

В результате реакции образуются сульфат натрия и сульфид железа.

реакция взаимодействия сульфата железа и нитрата свинца:

FeSO₄ + Pb(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + PbSO₄ (t = 10 °C).

В результате реакции образуются нитрат железа и сульфат свинца. Реакция протекает в атмосфере азота.

реакция взаимодействия сульфата железа и карбоната натрия:

FeSO₄ + Na₂CO₃ → FeCO₃ + Na₂SO₄ (t = 150 °C).

В результате реакции образуются сульфат натрия и карбонат железа.

реакция взаимодействия сульфата железа и фосфата натрия:

3FeSO₄ + 2Na₃PO₄ → Fe₃(PO₄)₂ + 3Na₂SO₄ (t = 60-80°C).

В результате реакции образуются фосфат железа и сульфат натрия. В ходе реакции используется разбавленный раствор фосфата натрия.

реакция взаимодействия сульфата железа (II) и сульфата меди:

2FeSO₄ + CuSO₄ → Cu + Fe₂(SO₄)₃.

В результате реакции образуются медь и сульфат железа (III). В ходе реакции используется концентрированный раствор фосфата железа.

реакция термического разложения сульфата железа:

2FeSO₄ → Fe₂O₃ + SO₂ + SO₃ (t > 480 °C),

4FeSO₄ → 2Fe₂O₃ + 4SO₂ + O₂ (t = 700°C).

В результате реакции образуются в первом случае – оксид железа (III), оксид серы (IV) и оксид серы (VI), во втором – оксид железа (III), оксид серы (IV) и кислород. В ходе второй реакции также образуется примесь SO₃.

реакция термического разложения гептагидрата сульфата железа:

FeSO₄•7H₂O → FeSO₄ + 7H₂O (t < 250 °C).

Гептагидрат сульфата железа FeSO₄•7H₂O  разлагается на сульфат железа и воду. Реакция протекает в атмосфере водорода.

 

Применение и использование сульфата железа и железного купороса:

Сульфат железа и железный купорос используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– в медицине в качестве лекарственного средства;

– в производстве чернил;

– в красильном деле железный купорос применятся для окраски шерсти в чёрный цвет;

– для консервирования дерева;

– в сельском хозяйстве применяется как антисептик, фунгицид для опрыскивания садовых деревьев.

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 

сульфат железа реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения масса взаимодействие сульфата железа 
реакции