铁的化学性质及其化合物(精)

2024-01-25 17:34:38 文档大全网 [ 字体：小中大 ] [ 阅读： ]

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铁的化学性质及其化合物

化学性质铁的电子构型为(Ar)3d64s2,氧化态有0、+2、+3、+4、+5、+6。铁的化学性质活泼，为强还原剂，在室温条件下可缓慢地从水中置换出氢,在500℃以上反应速率增高：

3Fe+4HO─→FeO+4H

铁在干燥空气中很难与氧发生作用，但在潮湿空气中很易腐蚀，若含有酸性气或卤素蒸气时，腐蚀更快。铁可从溶液中还原金、铂、银、汞、铋、锡、镍或铜等离子，如：

CuSO+Fe─→FeSO+Cu

铁溶于非氧化性的酸如盐酸和稀硫酸中，形成二价铁离子并放出氢气；在冷的稀硝酸中则形成二价铁离子和硝酸铵：

Fe+HSO─→FeSO+H4Fe+10HNO─→4Fe(NO)+NHNO+3HO

铁溶于热的或较浓的硝酸中，生成硝酸铁并释放出氮的氧化物。在浓硝酸或冷的浓硫酸中，铁的表面形成一层氧化薄膜而被钝化。铁与氯在加热时反应剧烈。铁也能与硫、磷、硅、碳直接化合。铁与氮不能直接化合，但与氨作用，形成氮化铁FeN。

铁的最重要的氧化态是＋2和＋3。二价铁离子呈淡绿色，在碱性溶液中易被氧化成三价铁离子。三价铁离子的颜色随水解程度的增大而由黄色经橙色变到棕色。二价和三价铁均易与无机或有机配位体形成稳定的配位化合物，如FeCl、Fe(CN)、Fe(CN)、 Fe(Phen)、Fe(CO) 等(Phen为菲罗林),配位数通常为6。零价铁还可与一氧化碳形成各种羰基铁,如Fe(CO)、Fe(CO)、Fe(CO)。羰基铁有挥发性,蒸气剧毒。铁也有＋4、+5、+6价态的化合物，但在水溶液中只有＋6价的。

化合物主要有两大类：亚铁Fe(Ⅱ)和正铁Fe(Ⅲ)化合物，亚铁化合物有氧化亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、氢氧化亚铁等；正铁化合物有三氧化二铁、三氯化铁、硫酸铁、氢氧化铁等。亚铁和正铁离子与氰根都可形成很稳定的配离子Fe(CN) 和 Fe(CN)，如在亚铁氰化钾 K[Fe(CN)]·3HO和铁氰化钾K[Fe(CN)]中。铁与环戊二烯的化合物二茂铁，是一种具有夹心结构的金属有机化合物。