Сульфат железа(III) Fe2(SO4)3: свойства, получение, применение

Сульфат железа(III) Fe2(SO4)3 — средняя растворимая соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, молярная масса 400 г/моль.

Ключевые факты

Формула
Fe2(SO4)3
Класс
соль (средняя, растворимая, окислитель)
Молярная масса
400 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 399,88 г/моль
Состояние
твёрдое кристаллическое вещество
Степени окисления
Fe +3, S +6, O −2
Связи
ионная между Fe3+ и SO42−, внутри сульфат-иона ковалентная полярная
Кристаллическая решётка
ионная
Окислительно-восстановительные свойства
окислитель: ион Fe3+ принимает электрон и переходит в Fe2+

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое сульфат железа(III)?

Сульфат железа(III) — соль, в которой железо находится в более высокой степени окисления, чем в железном купоросе. Раствор окрашен в жёлто-бурый цвет, а безводная соль представляет собой желтоватый или серо-белый порошок, жадно присоединяющий воду из воздуха.

Катион Fe3+ — слабое основание в паре с сильной кислотой, поэтому гидролиз идёт сильно, и раствор заметно кислый. В отличие от сульфата железа(II), эта соль выступает окислителем: она растворяет медь и окисляет иодид-ионы до иода.

Какие физические свойства у сульфата железа(III)?

Физические свойства: сульфат железа(III) Fe2(SO4)3
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое кристаллическое вещество
Цвет и запахбезводная соль желтоватая или серо-белая, кристаллогидраты жёлтые; без запаха
Растворимость в водехорошая, при растворении раствор желтеет и быстро гидролизуется
Гигроскопичностьпритягивает влагу из воздуха
Среда растворасильно кислая из-за гидролиза по катиону

Какие химические свойства у сульфата железа(III)?

Реакции сульфата железа(III) делятся на обмен, где образуются бурый гидроксид железа(III) и сульфат бария, и окислительно-восстановительные, где ион железа(III) восстанавливается до железа(II). Своя особенность — совместный гидролиз с карбонатами, когда осадок и газ образуются одновременно.

  1. Со щёлочью: бурый осадок гидроксида железа(III)Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4
  2. С хлоридом бария: белый осадокFe2(SO4)3 + 3BaCl2 → 3BaSO4↓ + 2FeCl3
  3. С железом: образуется сульфат железа(II)Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4
  4. С медью: раствор синеетFe2(SO4)3 + Cu → 2FeSO4 + CuSO4
  5. С иодидом калия: выделяется иодFe2(SO4)3 + 2KI → 2FeSO4 + K2SO4 + I2
  6. С карбонатом натрия: совместный гидролизFe2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3CO2↑

Карбонат железа(III) в воде не существует: ион железа и карбонат-ион усиливают гидролиз друг друга, и вместо соли получается гидроксид и углекислый газ.

Как получают сульфата железа(III)?

В промышленности

Соль получают окислением сульфата железа(II) в серной кислоте, а также растворением оксида железа(III) или руд в серной кислоте. Окислителями служат азотная кислота, пероксид водорода или кислород.

  • 2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2H2O

В лаборатории

В лаборатории оксид или гидроксид железа(III) растворяют в разбавленной серной кислоте при нагревании: бурый порошок исчезает, а раствор желтеет.

  • Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
  • 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O

Как распознать сульфат железа(III)? Качественная реакция

Ион железа(III) определяют по щёлочи: выпадает бурый осадок гидроксида железа(III). Ещё два признака: роданид калия даёт кроваво-красный раствор, а жёлтая кровяная соль K4[Fe(CN)6] — тёмно-синий осадок.

  • Fe3+ + 3OH− → Fe(OH)3↓

Где применяют сульфата железа(III)?

  • коагулянт при очистке питьевой и сточных вод;
  • травление металлов и печатных плат;
  • протрава в текстильной промышленности;
  • получение железных пигментов и катализаторов.

Меры предосторожности. Раствор сильно кислый и раздражает кожу и глаза, поэтому нужны перчатки и очки. Разъедает металлы, а пятна на ткани и камне остаются надолго.

Чему равна молярная масса сульфата железа(III)?

M(Fe2(SO4)3) = 2·56 + 3·32 + 12·16 = 400 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 399,88 г/моль.

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

Где сульфат железа(III) встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса сульфата железа(III)?

M(Fe2(SO4)3) = 2·56 + 3·32 + 12·16 = 112 + 96 + 192 = 400 г/моль. По массам IUPAC до сотых получается 399,86 г/моль.

Почему сульфат железа(III) окрашивает раствор в жёлтый цвет?

Цвет создают гидратированные ионы железа(III) и продукты их гидролиза. Чем сильнее гидролиз и чем выше концентрация, тем темнее раствор.

Что произойдёт при сливании растворов сульфата железа(III) и карбоната натрия?

Выпадет бурый осадок гидроксида железа(III) и выделится углекислый газ. Карбонат железа(III) в воде не существует, потому что гидролиз идёт до конца.

Чем отличаются сульфат железа(II) и сульфат железа(III) по свойствам?

Соль железа(II) — восстановитель, её раствор зеленоватый и на воздухе буреет. Соль железа(III) — окислитель, раствор жёлтый, и в кислой среде он окисляет медь и иодиды.

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