Kysymys:
Rautan (III) reaktio hydroksidi-ionin kanssa
Dissenter
2016-06-13 22:56:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Havainnot:

1) 1 ml: n 0,05 M $ \ ce {Fe (NH4) SO4} $ -liuoksen käsittely ylimäärällä 1 M $ \ ce {NaOH } $ johtaa ruosteenvärisen punaruskean rautapohjaisen liuoksen muodostumiseen, jossa liuoksessa on paljon suspendoituneita hiukkasia. Nämä hiukkaset vastaavat $ \ ce {Fe (OH2) 3 (OH) 3} $: n kuvausta. Tämä on kuvan oikealla puolella oleva pullo.

2) 1 ml: n 0,05 M $ \ ce {Fe (NH4) SO4} $ -liuoksen käsittely ylimäärällä 6 M $ \ ce {NaOH} $ johtaa kirkkaan, mutta värillisen liuoksen muodostumiseen ei suspendoituneita hiukkasia liuoksessa tai minkäänlaista sakkaa. Keltaisenruskea liuos vastaa kuvausta $ \ ce {Fe (OH2) 4 (OH) 2 +} $. Tämä on vasemmalla oleva pullo.

enter image description here

Miksi enemmän keskittynyt emäs -hoito johtaa vain kahteen ilmeiseen deprotonointiin kolmen sijaan?

Lisää havaintoja (noin 10 minuutin kuluttua):

1) 1 ml 0,05 M $ \ ce {Fe (NH4) SO4} $ -liuosta käsitelty ylimäärällä 6 M $ \ ce {NaOH} $ on kehittänyt suspendoituneita hiukkasia. Tämä on vasemmalla oleva pullo.

2) 1 ml 0,05 M $ \ ce {Fe (NH4) SO4} $ -liuosta, joka on käsitelty ylimäärällä 1 M $ \ ce {NaOH} $, on alkanut kirkastua (suspendoituneet hiukkaset häviävät) ). Näyttää siltä, ​​että suuri osa hiukkasista on laskeutunut pohjaan. Tämä on oikealla oleva pullo.

enter image description here

Näyttää siltä, ​​että 6 M $ \ ce {NaOH} $ lopulta "saa työnsä aikaan" käymällä läpi $ \ ce {Fe (OH2) 6 ^ {3 +}} $: n kolmas deprotonaatio. En usko, että 1 M $ \ ce {NaOH} $ deprotonoi $ \ ce {Fe (OH2) 3 (OH) 3} $.

Miksi silti rauta (III) -ionien käsittely väkevällä emäksellä ei johda $ \ ce {Fe (OH2) 3 (OH) 3} $: n muodostumiseen välittömästi, mutta käsittely vähemmän keskittynyt emäs ei?

Vielä enemmän havaintoja:

1) 10 ml: n 0,05 M $ \ ce {Fe (NH4) SO4} $: n käsittely ylimääräisellä 6 M NaOH: lla johtaa välittömään ja ilmeiseen $ \ ce {Fe (OH2) 3 (OH) 3} $ -muodostukseen. Tämä näyttää tukevan ytimen selitystä; suurempi liuostilavuus tarkoittaa pienempää konsentraatiota ja alempaa ylikylläisyyttä ja siksi muodostuu vähemmän ja suurempia $ \ ce {Fe (OH2) 3 (OH) 3} $ -kiteitä.

Mahdolliset selitykset:

1) Juoksin tulokset grad-opiskelijan ohi ja hän sanoi parhaan arvionsa siitä, että ylimääräinen ce {HO -} $ läsnä stabiloi $ \ ce {Fe (OH2) 4 (OH) 2 +} $. Hän ehdotti johtokykytestiä varmistaakseen, että kirkkaassa liuoksessa on $ \ ce {Fe (OH2) 4 (OH) 2 +} $ -ioneja. Minulla ei kuitenkaan ollut kätevää johtavuusmittaria.

2) Etuyhteydettömän osan laboratorion käsikirjan ongelmana todetaan, että voimakkaasti elektrolyyttiset ratkaisut, kuten kylläinen $ \ ce {H4NCl} $ -liuos, voivat aiheuttaa pikemminkin dispersiota kuin $ \ ce {Al ( OH2) 3 (OH) 3} $ liuoksessa. 6 M $ \ ce {NaOH} $ -liuos on voimakkaasti elektrolyyttinen, ja sen seurauksena ionit saattavat estää $ \ ce {Fe (OH2) 3 (OH) 3} $: ta kasaantumasta yhteen.

Mitä mieltä olet?

üks vastaus:
aventurin
2016-06-14 02:47:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

En usko reaktioiden tuottavan erilaisia ​​tuotteita, vaan hiukkaskoon. Suuremman konsentraation $ \ ce {NaOH} $ pitäisi tällöin tuottaa pienempiä hiukkasia †.

Vasemmassa pullossa oleva "liuos" on todennäköisesti pikemminkin mikroskooppisesti dispergoidun rauta (III) hydroksidin kolloidi. Sen pitäisi näyttää Tyndall-ilmiö, jos lähetät valonsäteen sen läpi. Hiukkaset kerääntyvät ajan myötä muodostamaan suurempia hiukkasia, jotka myös saostuvat, kuten toisessa kuvassa nähdään.


† Suurempi pitoisuus tarkoittaa suurempaa ylikylläisyyttä. Suurempi ylikylläisyys johtaa korkeampaan ytimen muodostumisnopeuteen, joten muodostuu enemmän ja siten pienempiä kiteitä.
miksi hiukkaset alkavat levitä mikroskooppisesti?
@Dissenter He tekevät aina, mutta aggregaation kinetiikka voi vaihdella.
@Mithoron - on järkevää. Laboratoriokäsikirjassa oli kysymys voimakkaista elektrolyyttiliuoksista, jotka saattavat aiheuttaa metallihydroksidien "hajoamisen" liukenemisen sijaan. 6 M NaOH on erittäin voimakas elektrolyyttiliuos, joka saattaa pitää muodostuneet metallihydroksidihiukkaset kasaantumasta yhteen.
@Dissenter Ennakoivat harvoin "kiviainekset", sakan ikääntyminen sisältää pienempien hiukkasten liukenemisen ja suurempien kasvun. Voimakkaasti emäksinen liuos estää ilmeisesti rautahydroksidin liukenemisen.
@permeakra - miksi he eivät kokoa toisiaan?
@aventurin mitä mieltä olet anionisen stabiloitumisen hypoteesista?
Tiedetään, että kolloidinen rautaoksihydroksidi voi stabiloitua adsorptiolla protoneja hiukkasten pinnalla. He hylkäävät toisiaan, kun niitä ladataan. Mutta odotan vähemmän positiivista varausta korkeammassa pH: ssa. Varausmerkki voidaan määrittää kokeellisesti elektroforeesilla U-muotoisessa putkessa. Kuitenkin voi olla vaikea johtaa suurilla pitoisuuksilla, kun hiukkaset hyytyvät nopeasti ja uppoavat sitten maahan.
@aventurin - tarkoitatko rautaoksihydroksidilla FeO: ta (OH) ja vastaavia yhdisteitä?
Kyllä, tämä kuvaa jotenkin sakan stökiometriaa.


Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...