氢氧化亚铁
氢氧化亚铁(ferrous hydroxide)是一种白色固体,难溶于水。化学式Fe(OH)2。
其相对分子质量89.866。密度3.4g/cm3。受热易分解。为中强碱,易溶于酸,难溶于碱。易被氧化。用强碱溶液跟亚铁盐溶液反应可制得。
基本信息
- 中文名
氢氧化亚铁
- 英文名
ferrous hydroxide
- 化学式
Fe(OH)₂1
- 分子量
89.86
- CAS登录号
11113-66-9
理化性质
氢氧化亚铁[Fe(OH)2]在常温常压下为白色固体,但极易被氧化为Fe(OH)3,故多呈深绿色。
氧化亚铁属于六方晶系,晶格常数a0=0.3258nm,c0=0.4605nm。在空气中易被氧化变为红棕色。在稀酸中迅速溶解生成亚铁盐。在碱性溶液中是强还原剂。氢氧化亚铁细粉喷射于空气中,则立即燃烧发出火花。相对密度3.4。受热时分解。不溶于碱溶液,难溶于水,溶于氯化铵。2
因为溶液中溶解有氧气且反应体系(开放性的体系)与外界存在着物质交换与能量交换,不断有空气中的氧气溶解到溶液中,新生成的氢氧化亚铁很快就被氧化成氢氧化铁,所以在实验过程中很难观察到有白色的氢氧化亚铁沉淀生成,只能看到氢氧化亚铁转化为氢氧化铁的中间产物:一些灰绿色的絮状沉淀。(灰绿色实际上为氢氧化亚铁吸附了溶液中的亚铁离子所致)然后转化为红色的氢氧化铁沉淀。
4Fe(OH)2+O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3
2Fe(OH)2+O2=△= Fe2O3+H2O
不易制得纯物,因Fe(OH)2在空气中迅速被氧化,变成灰绿色*最后变成棕红色的氢氧化铁。如将氢氧化亚铁在非氧化性气体气氛中(如N2,H2等气体保护)过滤出来,再迅速喷射到空气中,会剧烈燃烧甚至爆炸。
大部分难溶性碱不溶于碱性溶液,但新制的Fe(OH)2例外(生成六羟基合亚铁离子)。久置的氢氧化亚铁不与碱反应,因此在碱性环境下可以保持Fe(OH)2性状,不会变为Fe(OH)3。
且可以和硝酸反应:3Fe(OH)2+10HNO3= 3Fe(NO3)3+8H2O+NO↑
制备方法
工业制法
氢氧化亚铁的制造通常是向亚铁盐溶液中添加碱金属氢氧化物,由于容易被氧化,所以必须在惰性气氛(例如氮气、氩气)中进行。纯Fe(OH)2虽是白色的,但被氧化时则从绿色变为深绿色。
制法1:用煮沸充分去掉溶解于其中的空气后的水,来配制硫酸亚铁和氢氧化钠的稀水溶液。将硫酸亚铁溶液装入小口瓶里,向其中注加氢氧化钠水溶液,使正好成为满满一瓶。液量不足时,可以添加除掉空气的水,然后密封暂时放置。
当氢氧化亚铁在瓶底部沉淀出来之后,用虹吸管慢慢地将上层澄清液抽出,然后沿着瓶壁慢慢地注加煮沸过的水。要反复进行这个操作,直至洗净SO42-离子为止。如果洗涤时间过长,沉淀就有水解的危险,因此操作要快。可以将制得的含有白色沉淀的溶液上层澄清液舍弃,在氩气或氮气流中过滤,然后干燥。迅速装入带塞的玻璃瓶中,密封储存。
制法2:选用纯硫酸亚铁FeSO4·7H2O结晶(尽可能选择颗粒大的、透明的),在预先通氮气的条件下用煮沸冷却过的不含氧气的水溶解,以大约1.6mol/L的浓度为宜。准备约10L浓氢氧化钠水溶液。这种溶液用不含氧的水配制。在搅拌下,向硫酸亚铁溶液滴加氢氧化钠溶液,沉淀沉降之后,用虹吸管将上层澄清液吸出,用无氧水反复洗涤。过滤后在室温下干燥。整个操作过程都要在纯氮气中进行。只要与空气接触,接触处就变色。
实验室制法
原理
① 制取硫酸亚铁