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为什么亚铁离子在碱性溶液中迅速氧化为铁离子?

来源:未知作者:夏清国 点击:所属专题: 铁离子 亚铁离子

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浅绿色的硫酸亚铁溶液放久了,会转变为黄棕色和出现浑浊现象。有人解释为Fe 2+ 被空气中的氧气氧化为Fe 3+ ,反应式为: 4Fe 2+ +O 2 +4H + 4Fe 3+ +2H 2 O (1) 从反应式可以看出,增加H + 的浓度,平衡会向右移动,即在酸性溶液中有利于Fe 2+ 转化为Fe 3+ 。但

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浅绿色的硫酸亚铁溶液放久了,会转变为黄棕色和出现浑浊现象。有人解释为Fe2+被空气中的氧气氧化为Fe3+,反应式为:

4Fe2++O2+4H为什么亚铁离子在碱性溶液中迅速氧化为铁离子?4Fe3++2H2O   (1)

从反应式可以看出,增加H的浓度,平衡会向右移动,即在酸性溶液中有利于Fe2+转化为Fe3+。但事实却相反,Fe2+在碱性溶液中能迅速地转化为Fe3+,而在酸性溶液中这个氧化过程几乎是被抑制的。这是什么道理呢?

如果只考虑氧化的因素,问题就难以解释,将氧化与水解同时进行考虑,就能解决上述矛盾。

Fe3+的第一步水解反应是:

4Fe3++4H2O为什么亚铁离子在碱性溶液中迅速氧化为铁离子?4[FeOH]2++4H   (2)

在中性或碱性溶液中,水解还能继续进行:

4[FeOH]2++4H2O为什么亚铁离子在碱性溶液中迅速氧化为铁离子?4[Fe(OH)2]+4H (3)

将(1)、(2)、(3)式相加,即得下式:

4Fe2++O2+8H2O为什么亚铁离子在碱性溶液中迅速氧化为铁离子?4[Fe(OH)2]+4H (4)

(4)式是Fe2+被氧化为Fe3+,同时Fe3+又水解到第二步时的反应总式。如果考虑到水解还可能进行到第三步的话,那末氧化和水解同时发生的反应式就是:

4Fe2++O2+10H2O为什么亚铁离子在碱性溶液中迅速氧化为铁离子?4Fe(OH)3↓+8H(5)

可以清楚地看出:(4)式和(5)式都表明了在碱性溶液中平衡是向右移动的,即有利于Fe2+被氧化为Fe3+。这就解释了Fe2+在碱性溶液中迅速氧化为Fe3+的原因。

从不同介质中的电极电位值也可以知道,在酸性介质中特别是有金属铁存在时,Fe2+较稳定;在碱性介质中,Fe2+会迅速被氧化为Fe3+

(责任编辑:化学自习室)
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