Сульфид железа(II) FeS: свойства, получение, применение

Сульфид железа(II) FeS — нерастворимая в воде средняя соль сероводородной кислоты, молярная масса 88 г/моль.

Ключевые факты

Формула
FeS
Класс
соль (средняя, нерастворимая)
Молярная масса
88 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 87,91 г/моль
Другие названия
сернистое железо; моносульфид железа
Состояние
твёрдое вещество
Степени окисления
Fe +2, S −2
Связь
ионно-ковалентная, в школьном курсе — ионная
Кристаллическая решётка
ионная
Растворимость
нерастворим в воде, растворяется в кислотах-неокислителях

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое сульфид железа(II)?

Сульфид железа(II) FeS — тёмная нерастворимая соль, которую школьники встречают ещё в курсе 8–9 классов: её получают при нагревании железа с серой и используют для получения сероводорода. После реакции железа с серой вещество перестаёт притягиваться магнитом, и это наглядно показывает, что образовалось новое соединение, а не смесь.

Железо в этой соли имеет степень окисления +2, а сера −2, поэтому в окислительно-восстановительных реакциях FeS выступает восстановителем сразу по двум элементам: и железо может дойти до +3, и сера до +4 или +6. Именно эта двойная роль делает сульфид железа популярным в заданиях на уравнения реакций.

Какие физические свойства у сульфида железа(II)?

Физические свойства: сульфид железа(II) FeS
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое вещество
Цвет и запахтёмно-серый до чёрного, без запаха; загрязнённый образец пахнет сероводородом
Растворимость в водепрактически нерастворим
Температура плавленияоколо 1190 °C
Растворимость в кислотахрастворяется в соляной и разбавленной серной кислотах с выделением сероводорода

Какие химические свойства у сульфида железа(II)?

Сульфид железа(II) реагирует с кислотами с выделением сероводорода, окисляется при обжиге кислородом и растворяется в азотной кислоте, окисляясь до сульфата железа(III) или серной кислоты.

  1. С соляной кислотой выделяется сероводородFeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑
  2. Ионная форма реакции с кислотойFeS + 2H+ → Fe2+ + H2S↑
  3. Обжиг в кислороде4FeS + 7O2 → 2Fe2O3 + 4SO2↑Условия: нагревание
  4. С концентрированной азотной кислотойFeS + 12HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + 9NO2↑ + 5H2OУсловия: концентрированная кислота, нагревание

В последней реакции окисляются оба элемента: железо от +2 до +3, сера от −2 до +6. Всего отдаётся девять электронов на формульную единицу, и это нужно учитывать при составлении электронного баланса.

Как получают сульфида железа(II)?

Из простых веществ

Смесь порошка железа и серы нагревают: начинается самопроизвольная реакция с выделением теплоты, а продукт уже не притягивается магнитом.

  • Fe + S → FeS

Реакцией обмена

Чёрный осадок выпадает при сливании раствора соли железа(II) с раствором сульфида.

  • FeCl2 + Na2S → FeS↓ + 2NaCl

Как распознать сульфид железа(II)? Качественная реакция

Сульфид железа определяют по выделению сероводорода при действии кислоты: газ имеет запах тухлых яиц и чернит бумагу, смоченную раствором соли свинца. Ион железа(II) отдельно узнают по щёлочи: выпадает бело-зелёный осадок, быстро буреющий на воздухе.

  • FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑

Где применяют сульфида железа(II)?

  • лабораторное получение сероводорода;
  • школьные и вузовские лаборатории: наглядный опыт по химическому соединению железа с серой;
  • осаждение ионов тяжёлых металлов из растворов;
  • промежуточный продукт в металлургии и при обжиге сульфидных руд.

Меры предосторожности. При работе с кислотами выделяется ядовитый сероводород, поэтому реакцию проводят под тягой. Тонкий порошок сульфида на воздухе может самовозгораться.

Чему равна молярная масса сульфида железа(II)?

M(FeS) = 56 + 32 = 88 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 87,91 г/моль.

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

Где сульфид железа(II) встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса сульфида железа(II)?

M(FeS) = 56 + 32 = 88 г/моль. По массам IUPAC до сотых получается 87,91 г/моль.

Почему после нагревания железа с серой магнит перестаёт притягивать вещество?

Образуется новое вещество — сульфид железа(II), а не механическая смесь. У него другие свойства, чем у железа, и железо в нём связано с серой химически.

Чем сульфид железа(II) отличается от пирита?

Пирит имеет формулу FeS2, и в нём есть связь между атомами серы. Сульфид железа(II) — это FeS, более простое соединение.

Как получить сероводород из сульфида железа?

Подействовать на него соляной или разбавленной серной кислотой. Азотная кислота для этого не подходит, потому что она окисляет сульфид.

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.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники