水合Fe2+和Fe3+顏色的解析

2021-01-21 高中化學

Fe2+和Fe3+的顏色

Fe2+在水溶液中通常以水合離子［Fe(H2O)6］2+形式存在，呈淡綠色，並存在下列平衡：

［Fe(H2O)6］2++H2OFe(H2O)5OH］++H2O+

這個平衡的pK=9.5，水解的程度很小，溶液近於中性.

Fe3+在酸性溶液中，通常以淡紫色的［Fe(H2O)6］3+形式存在.三氯化鐵以及其他+3價鐵鹽溶於水後都發生顯著的水解，實質是+3價水合鐵離子的水解.只有在PH=0左右時，才有［Fe(H2O)6］3+存在(但由於有陰離子的存在，會生成其他的絡離子，影響淡紫色的觀察).當PH為2～3時，水解趨勢很明顯.它們的水解平衡如下：

［Fe(H2O)6］3++H2OFe(H2O)5(OH)］2++H3O+

K=10-3.05

［Fe(H2O)5(OH)］2++H2OFe(H2O)4(OH)2］++H3O+

K=10-3.26

生成的鹼式離子呈黃色，它可聚合成二聚體：

2［Fe(H2O)6］3+ Fe2(H2O)8(OH) 2］4++2H3O+

K=10-2.91

二聚體是借OH-為橋把2個Fe3+連結起來形成的多核絡離子.溶液的PH越高，水解聚合的傾向越大，最後逐漸形成膠體，析出紅綜色水合氧化鐵沉澱。



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