Сульфат железа(II) FeSO4: свойства, получение, применение

Сульфат железа(II) FeSO4 — средняя растворимая соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, молярная масса 152 г/моль.

Ключевые факты

Формула
FeSO4
Класс
соль (средняя, растворимая, восстановитель)
Молярная масса
152 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 151,91 г/моль
Другие названия
железный купорос (кристаллогидрат FeSO4·7H2O); зелёный купорос
Состояние
твёрдое кристаллическое вещество
Степени окисления
Fe +2, S +6, O −2
Связи
ионная между Fe2+ и SO42−, внутри сульфат-иона ковалентная полярная
Кристаллическая решётка
ионная
Окислительно-восстановительные свойства
восстановитель: ион Fe2+ легко окисляется до Fe3+

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое сульфат железа(II)?

Сульфат железа(II) — бледно-зелёные кристаллы железного купороса, которыми когда-то пользовались для производства чернил и протравы тканей. Из всех солей железа(II) эта наиболее доступна и чаще всего встречается в задачах, потому что у иона Fe2+ яркие и надёжно проверяемые свойства.

Главная особенность вещества — восстановительная способность. Железо в степени окисления +2 легко отдаёт электрон, и поэтому на воздухе раствор постепенно буреет, а перманганат и дихромат калия в кислой среде обесцвечиваются или меняют цвет. Именно такие превращения проверяют в заданиях на окислительно-восстановительные реакции.

Какие физические свойства у сульфата железа(II)?

Физические свойства: сульфат железа(II) FeSO4
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое кристаллическое вещество
Цвет и запахкристаллогидрат голубовато-зелёный, безводная соль почти белая; без запаха
Растворимость в водехорошая: около 26 г безводной соли в 100 г воды при 20 °C
Устойчивость на воздухепостепенно окисляется до солей железа(III) и желтеет
Среда растворакислая (гидролиз по катиону)

Какие химические свойства у сульфата железа(II)?

Реакции сульфата железа(II) делят на два типа. Первый — обмен со щелочами и солями бария. Второй, самый важный для экзамена, — окисление иона железа(II) до железа(III) перманганатом, дихроматом, кислородом или пероксидом водорода.

  1. Со щёлочью: светлый осадок гидроксида железа(II)FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4
  2. С хлоридом бария: белый осадокFeSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + FeCl2
  3. С перманганатом калия в кислой среде: фиолетовая окраска пропадает10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
  4. С дихроматом калия в кислой среде6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
  5. С цинком: вытеснение железаFeSO4 + Zn → ZnSO4 + Fe
  6. Термическое разложение2FeSO4 → Fe2O3 + SO2↑ + SO3↑Условия: сильное нагревание

Осадок гидроксида железа(II) на воздухе быстро буреет: он окисляется кислородом и влагой до гидроксида железа(III). Эту смену цвета, от серо-зелёного до бурого, часто описывают в условиях заданий.

Как получают сульфата железа(II)?

В промышленности

Железный купорос получают как побочный продукт: он остаётся после травления стали серной кислотой и после производства диоксида титана. Раствор упаривают, и кристаллы выпадают сами.

  • Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑

В лаборатории

В лаборатории соль получают растворением железа или его оксида в разбавленной серной кислоте. Реакцию проводят без доступа воздуха, иначе часть железа окислится до +3.

  • FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O

Как распознать сульфат железа(II)? Качественная реакция

Ион железа(II) определяют по красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]: выпадает тёмно-синий осадок. Щёлочь тоже даёт характерный признак: сначала светлый осадок, который на воздухе темнеет и буреет.

  • Fe2+ + 2OH− → Fe(OH)2↓

Где применяют сульфата железа(II)?

  • борьба с мхами, лишайниками и грибковыми болезнями в садоводстве;
  • железная подкормка растений при хлорозе;
  • очистка воды: коагулянт на очистных станциях;
  • пропитка древесины и производство пигментов.

Меры предосторожности. Препараты железа опасны при проглатывании, особенно для детей; соль раздражает глаза и кожу. Хранить нужно в закрытой таре, подальше от влаги и окислителей.

Чему равна молярная масса сульфата железа(II)?

M(FeSO4) = 56 + 32 + 4·16 = 152 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 151,91 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где сульфат железа(II) встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса сульфата железа(II)?

M(FeSO4) = 56 + 32 + 4·16 = 152 г/моль. У железного купороса FeSO4·7H2O она равна 152 + 7·18 = 278 г/моль. По массам IUPAC до сотых безводная соль даёт 151,91 г/моль.

Почему раствор сульфата железа(II) со временем желтеет?

Кислород воздуха окисляет ион железа(II) до железа(III), а соли железа(III) в растворе жёлтые или бурые. Чтобы замедлить окисление, раствор подкисляют и хранят без доступа воздуха.

Чем железный купорос отличается от медного?

Железный купорос — это сульфат железа(II), зелёного цвета, а медный — сульфат меди(II), синего цвета. Медный купорос не окисляется на воздухе, а железный легко теряет цвет и буреет.

Какую роль играет сульфат железа(II) в реакции с перманганатом калия?

Он восстановитель: ион железа(II) отдаёт электрон и превращается в железо(III), а марганец в степени окисления +7 переходит в бесцветный ион марганца(II), поэтому фиолетовая окраска пропадает.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: железо Fe, сера S, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники