Гидроксид железа(II)

Гидроксид железа(II)

Гидроксид железа(II) — это неорганическое соединение с химической формулой Fe(OH)₂. Это вещество получается, когда соли железа(II), например сульфат железа(II), взаимодействуют с гидроксид-ионами. В чистом виде гидроксид железа(II) представляет собой белое твердое вещество, но даже незначительное воздействие кислорода придает ему зеленоватый оттенок. Этот окисленный продукт иногда называют «зеленой ржавчиной», что подчеркивает его нестабильность в присутствии воздуха.

Получение и химические свойства

Гидроксид железа(II) плохо растворяется в воде. Его растворимость составляет всего 1,43 × 10⁻³ грамма на литр, что делает его практически нерастворимым в обычных условиях. Это соединение выпадает в осадок при реакции солей железа(II) с гидроксидами, например, при взаимодействии сульфата железа(II) с гидроксидом натрия:

FeSO₄ + 2 NaOH → Fe(OH)₂ + Na₂SO₄.

Если раствор не был предварительно дезоксигенирован, осадок может приобретать зеленый или даже красновато-коричневый оттенок из-за частичного окисления железа(II) до железа(III). Ионы железа(II) легко замещаются ионами железа(III), что делает соединение чувствительным к окислительным процессам.

Гидроксид железа(II) также может образовываться как побочный продукт в других химических реакциях. Например, при синтезе карбоната железа (FeCO₃), известного как сидерит, если условия реакции не контролируются должным образом.

Структура и состав

Кристаллическая структура гидроксида железа(II) аналогична структуре брусита — минерала с формулой Mg(OH)₂. В этой структуре атомы железа(II) окружены шестью гидроксидными лигандами. Каждый гидроксидный ион связан с тремя атомами железа(II), образуя слоистую структуру. Связи между атомами кислорода и водорода перпендикулярны плоскостям, образованным атомами кислорода, что придает соединению характерную слоистость.

Химические реакции

В отсутствие кислорода гидроксид железа(II) может окисляться под действием воды, образуя магнетит (Fe₃O₄) и молекулярный водород. Этот процесс описывается реакцией Шикорра:

3 Fe(OH)₂ → Fe₃O₄ + H₂ + 2 H₂O.

Кроме того, гидроксид железа(II) способен адсорбировать анионы, такие как селенит и селенат, на своей поверхности. Эти ионы восстанавливаются до элементарного селена, который выпадает в осадок в виде нерастворимых соединений, таких как Se⁰, FeSe или FeSe₂.

Природное образование и минералогия

Железо в грунтовых водах чаще всего находится в форме железа(II). Когда такие воды выходят на поверхность и контактируют с кислородом, происходит окисление железа(II) до железа