Witam. Mam pytanie dotyczące stopni utleniania żelaza. Chciałem otrzymać FeSO4, więc do rozcieńczonego H2SO4 włożyłem gwóźdź i ogrzewałem. Otrzymałem w ten sposób zgodnie z równaniem reakcji(wydzielał się wodór) FeSO4- zielone kryształki. Jednak podczas reakcji był wyczuwalny jakiś ostry zapach(SO2, pary H2SO4?nie mogłem rozpoznać na węch) czyli tak jakby powstawał Fe2(SO4)3. Kwas był 35%.Wszystko pięknie wykrystalizowałem substancję, a po jakimś czasie chciałem wytrącić Fe(OH)2. Rozpuszczam FeSO4(który trochę wyblakł) w wodzie,a tu powstała jakaś biała zawiesina. Dolałem jednak NaOH, wytrącił się ciemno zielony osad. Po dodaniu H2SO4 roztwór zamiast przybrać barwę zieloną staje się żółto-brunatny (jak przy Fe2(SO4)3) jednak po ponownym dodaniu NaOH strąca się bardzo ciemno zielony osad.
Czym może być to spowodowane? Czy może zachdziły dwie współbieżne reakcje prowadzące zarówno do powstania FeSO4 i Fe2(SO4)3 ? Czy jak?

po pierwsze w roztworach wodnych praktycznie nie wystepuja jony Fe2+ a jedynie Fe3+
a dokladniej jony Fe2+ sa utleniane do jonow Fe3+ nawet tlenem z powietrza znajdujacym sie nad roztworem

to dlaczego nie wytrąca się brunatny osad tak jak podaje tablica rozpuszczalności tylko zielony jak przy Fe2+?

Oj jony Fe2+ istnieją w r-rze i mają się dobrze . Wrażliwym na utlenianie jest na pewno Fe(OH)2, bardziej niż same Fe2+. Dobrym przykładem będzie, że 2 miesiące temu roztworzyłem kawałek stali w naczyniu z r-rem HCl (15%) przykrytym szkiełkiem zegarkowym. Teraz zaczęły mi tam krystalizować piękne, zielone kryształy FeCl2. Oczywiście całość była otoczona breją Fe(OH)2 i Fe(OH)3, co nie zmienia faktu, że to możliwe.
Jony Fe2+ nie utleniają się od razu - potrzeba trochę czasu, więc z pewnością miałeś tam właśnie mieszaninę Fe2+ i Fe3+ z przewagą pierwszego.
Co do zapachu... mmm... gdy ja roztwarzałem kawałek stali, poza zapachem HCl, szczególnie pod koniec reakcji (po kilku dniach), gdy stężenie HCl było już bardzo małe, mogłem wyczuć zapach, który przypisałbym H2S (a może PH3?). Ale skąd by się w tej stali siarka wzięła, tego nie jestem wstanie powiedzieć

Aha, dodać zapomniałem, że Fe3+ w środowisku kompleksującym jak SO42-, Cl- silnie barwi roztwór na taki żółty, czy pomarańczowy kolor i nawet przy niedużych stężeniach jonów żelaza(III) jaskrawa barwa dominuje i decyduje o kolorze r-ru.

Właśnie to mnie zdziwiło, bo sprawdzałem wszystko w tablicach rozpuszczalności gdzie są zaznaczone charakterystyczne kolory roztworów i z tego wynikało jakbym raz miał Fe2+ a raz Fe3+...

Żeby utrzymać w roztworze stężenie Fe2+ przez dłuższy czas - włóż do roztworu ów gwóźdź, dodaj kroplę HCl lub H2SO4 do smaku .
Jeśli się nie mylę, zachodzi taki redoks: Fe(0) + 2Fe3+ -> 3Fe2+ .

Ostry zapaszek powstający podczas roztwarzania gwoździa pochodzi od fosforiaku i siarkowodoru, które wydzielają się w wyniku reakcji kwasu siarkowego z fosforkami i siarczkami znajdującymi się w stali.

W ferie robiłem większą ilość FeSO4, stechiometrycznie było chyba ok. 350 g. Pamiętam, że do reakcji użyłem 500 cm3 elektrolitu. Była to pierwsza taka duża ilość tego siarczanu robiona na raz, zwykle syntezy nie dochodziły do 100 g. Reakcja trwała 24h, miała miejsce w ciepłym pomieszczeniu (oczywiście odprowadzanie wodoru było zapewnione). Wszystko ładnie, pięknie gdyby nie to, że w ciągu 1,5 dnia cały roztwór diabli wzięli... :/
Utlenił się do Fe(OH)3 i Fe2(SO4)3. Pierwszy raz spotkałem się z taką sytuacją. Oczywiście poprzednie roztwory też się utleniały, ale nie w tak szybkim tempie. Może wpływ na to miały jakieś warunki zewnętrzne, np. temperatura... Nie wiem. Udało mi się już wyhodować 4 kryształy po 150 g każdy ;D
Nie jest to dużo, ale jak na zabawę w wolnych chwilach to już ładny wynik. Myślałem też nad tym patentem, żeby do roztworu włożyć coś metalowego. Jak będę miał czas, to przyjrzę się temu bliżej
Sprawdzę jeszcze świeżo zrobiony roztwór FeSO4 z NH4SCN. Ciekawi mnie po jakim czasie pojawią się kationy Fe3+ i jak będzie się zwiększać ich ilość w czasie.

Otrzymywałem kiedyś FeCl2. Wrzuciłem gwoździe do stężonego kwasu solnego. Wiedziałem o tym, że sole żelaza(II) łatwo się utleniają do żelaza(III), więc wrzuciłem do otrzymanego roztworu gwoździa. Wszystko było ładnie i pięknie dopóki nie próbowałem wykrystalizować tej soli. Gdy tylko zatężałem roztwór to niezależnie od tego czy w środku był gwóźdź czy nie - i tak po chwili ogrzewania roztwór przybierał żółtą barwę... Wie ktoś jak temu zaradzić?

Dobry666 próba z rodankiem da wynik nawet jeśli użyjesz świeżego roztworu. Reakcja z rodankami jest na tyle czuła ze nawet tak małe ilości [Fe(H2O)6]3+ które powstają w wyniku mieszania się roztworów dadzą wynik pozytywny (masz atmosferę tlenową zatem na 100% przy operacjach z r-r FeCl2 w małym stopniu go utlenisz).

Elmo, jak myślisz dlaczego istnieje sól Mohra? typowe sole żelaza(II) strasznie łatwo się utleniają. Nawet jeśli masz tam gwóźdź to pewne ilości jonów żelaza(III) istnieją w tym roztworze. W kwasowym środowisku i podczas ogrzewania powstają kompleksy żelaza(III) np [FeCl4]- o intensywnej barwie.

Rada, nie otrzymasz w domowych warunkach soli zelaza(II) wolnej od zanieczyszczeń żelazem(III) zatem albo otrzymaj sól Mohra, albo otrzymuj nasycone roztworu i wydzielaj FeSO4 przez krystalizację (bez wcześniejszego zatężania).

Znacznie łatwiej uzyskasz FeCl2 jeśli ograniczysz temperaturę, czyli kwas + Fe /barwa roztworu zielona/dodajemy w małych porcjach do momentu powolnego ustawania reakcji, nie zatężamy roztworu przez odparowanie wody lecz krystalizujemy w lodówce lub w ten sposób uzyskasz na dnie krystalizatora kryształki FeCl2 barwy ciemno-zielonej
pozdrawiam
eko

Z roztworu siarczanu(VI) żelaza(II) bez większych problemów, nawet bez użycia gwoździa powstawały ładne zielone kryształy. Foto w wirtualnym muzeum. Myślę, że powinieneś spróbować tak jak mówi eko. Pozdro

Ok. Rozumiem. Trzeba po prostu samą reakcję otrzymywania przeprowadzić tak, żeby dostać roztwór o wysokim stężeniu FeCl2. Dzięki za pomoc!

Ja do tej pory mam kryształy FeSO4 z gwoździem w środku. Wszystko zalane parafiną. Jedynie na styku kryształ-gwóźdź wytworzyło się prawdopodobnie trochę tlenku (tylko na powierzchni kryształu).
I faktycznie z tym utlenianiem Fe2+ do Fe3+ w roztworze na powietrzu to ściema lekka, mój roztwór stał chyba z tydzień niczym nie przykryty i nawet żaden osad się nie wytrącił - oczywiście w roztworze był gwóźdź

Pozdrawiam
Rajek

Ja mam nadal gdzieś gwóźdź w roztworze z chlorkiem żelaza(II) i na razie nic się nie dzieje. Czyli mit o cudownym i nagłym utlenieniu się Fe(2+) przy kontakcie z powietrzem został w pewnym sensie obalony przez ekipę Forum VMC

Utlenia się przy kontakcie z powietrzem, ale jest redukowany przez żelazo. Dlatego w waszym przypadku nic się z tym nie stało, ponieważ mieliście w środku gwoździa. Przykro mi, ale żadnego mitu nie obaliliście.

Zależy też z jakiego stopu będzie wykonany ten gwóźdź.
Żelazo żelazu nie równe...

Zakładamy, że jest to czyste żelazo

Nie jest ważnym jakie żelazo, ma być Fe(0)

Eh ale przecież istnieje takie coś jak stal nierdzewna, stal kwasoodporna... a czyste chemicznie żelazo jest mięciutkie i robi się z niego rdzenie do elektromagnesów a nie gwoździe...

Ze stali kwasoodpornej też raczej nie robi się gwoździ, a nierdzewki raczej nikt nie wrzuca do kwasu. Dla celów domowego laboratorium używa się zwykłej stali (rdzewnej )

skąd wiesz z jakiego stopu jest wykonany przedmiot?
czasem można trafić na wyjątkowo toporne żelazo które ciężko roztworzyć

Po pierwsze: po kolorze można rozpoznać. Jak jest śliczne, błyszczące jak srebro to raczej nierdzewka, a jak takie zwykłe, szare to pewnie zwykła stal.

Po drugie: jak rdzewieje to wiadomo, że to nie jest nierdzewka... Ja biorę zwykle takie trochę przerdzewiałe przedmioty stalowe (rdza nie przeszkadza w niczym).