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三價鐵離子

出自Taiwan Tongues 台語維基
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三價鐵離子(Fe 三 +)是一種定定看著的鐵仔離子,主要存在佇鐵鹽佮其溶液中,如氯化鐵。Fe 三 + 有較強的氧化性 ( _ E _ Θ=+ 空九七七 V )。雖然定定看著和三價鐵離子的氯化鐵溶液呈現棕黃色,但是這並毋是 Fe 三 + 家己的色水,是其佮 Cl-配位形成的配合物的色水;[Fe ( H 二 O ) 六] 三 + 實際上是淡紫色的。

離子結構

Fe 三 + 是鐵仔失去四 s 軌道的兩个電子佮三 d 軌道一个電子形成的,因為失去次外層一个電子了後,其上外的三 d 軌道形成矣「半充滿」的結構,有相對的穩定性。

氧化性

Fe 三 + 有較強的氧化性,其標準電極電勢 _ E _ Θ=+ 空九七七 V。會當佮活潑金屬(Fe、Cu 等), 鹵素離子(I-) 等還原劑反應形成二價鐵離子(Fe 二 +)。

含 Fe 三 + 的溶液一般被認為有較強氧化性,毋過其氧化性受配位離子的影響顯顯,若佇咧氰根離子 CN-配位了 Fe 三 + 氧化性會減弱。

水解

三價鐵離子真𠢕水解,抑是氫氧根(OH-) 反應形成氫氧化鐵沉底。這是因為其電錢懸而且離子半徑小,佮之配位的水分子受吸電子誘導效應,酸性增強,就會解離出質子,閣進一步脫水勼聚形成 Fe-O-Fe 的氫氧化物—氧化物水合物膠體。所以乎,佇咧 pH > 四的環境之下,Fe 三 + 就容易形成沉底。氫氧化鐵 $ K _ { \ text { sp } }=四 \ times 十 ^ { 鋪三十八 } $。

因為雙水解 Fe 三 + 佮 CO 三十二-電漿無愛共存。

佇其水解過程中,Fe 三 + 可形成帶正電的氫氧化鐵(Fe ( OH ) 三 ) 膠體,對遐吸著水中帶負電錢的微粒聚沉,達到淨水目的。

催化性

Fe 三 + 可催化多種反應,如過氧化氫的分解。一般認為講這是因為 Fe 三 + / Fe 二 + 的電勢位佇咧 H 二 O 二 / H 二 O 和 O 二 / H 二 O 二,對彼予原本一步高能壘的雙分子反應變做兩步低能壘的分子—離子反應,即 Fe 三 + 先氧化過氧化氫生成氧氣佮 Fe 二 +,後者閣被過氧化氫氧化到 Fe 三 +。

絡合物件

三價鐵離子可佮硫氰酸根(SCN-) 離子形成配位離子,使溶液呈血紅色。該反應可用來鑑定溶液中存在 Fe 三 +,嘛定定予電影特技佮魔術用(製作假血)。

三價鐵離子閣會當佮一氧化碳、安根離子形成穩定的六配位離子,這使得伊予人用來處理含有氰根離子的有毒廢水(輔助用二價鐵離子沉底出普魯士藍,從而將 CN-以沉底的形式富集)。

實驗室

製備

Fe 抑是 Fe 二 + 佮強氧化劑,如硝酸、濃硫酸、氯氣等反應,可形成 Fe 三 +。

檢驗

Fe 三 + 會當佮真濟物質反應形成做結合離子,檢驗的時常使用遮的性質:

  • 硫氰化鉀抑是硫氰化銨,血紅色
  • 苯渥,紫色
  • 亞鐵氰化鉀(黃血鹽), 藍色(該反應會當檢驗 Fe 三 +,但是毋是絡合)

洗清氣

實驗室一般使用稀鹽酸清洗附著佇咧試管等儀器上的鐵鹽。

注意事項

貯有 Fe 三 + 溶液的試劑矸仔袂用得用樹奶窒,因為乎 Fe 三 + 會佮其中的二硫鍵反應,予人還原。

另見

  • 二價鐵離子(亞鐵離子)

參考文獻