Ферриты и ферраты. Задачи 1126 - 1127

Подробности
Категория: Химия-Глинка

Что такое ферриты и что такое ферраты


 

Как получают ферриты и ферраты

 

 

Задача 1126. 
Какие соединения называются ферритами и ферратами? Привести примеры.
Решение:
Ферриты – соли не существующей в свободном состоянии железистой кислоты HFeO2, например феррит натрия NaFeO2. Обычно ферриты натрия или калия получают сплавлением оксида железа (III) с карбонатом натрия или калия:

Fe2O3 + Na2CO3 = 2NaFeO2 + CO↑

В технике ферритами называют продукты спекания порошков оксида железа (III) и некоторых оксидов двухвалентных металлов (Zn, Ni, Mn):

Fe2O3 + ZnO = Zn(FeO2)2

Спекание производится при температуре 1000 – 1400 0С. Ферриты обладают магнитными свойствами и высоким электрическим сопротивлением.

Ферраты – соли железной кислоты H2FeO2. Здесь железо находится в своей степени окисления +6. Если нагреть стальные опилки или оксид железа(III) с нитратом и гидроксидом калия, то образуется сплав, содержащий феррат калия: K2FeO4:

Fe2O3 + 4KOH + 3KNO3 = K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O

Уравнения электронного баланса:

железо

При растворении сплава в воде получается красно-фиолетовый раствор, из которого действием хлорида бария можно осадить нерастворимый в воде феррат бария BaFeO4:

K2FeO4 + BaCl2 = BaFeO4↓+ 2KCl

Все ферраты – сильные окислители (более сильные, чем перманганаты). H2FeO4 и FeO3 в свободном состоянии не получены.
 

Вычисление молярной концентрации сульфата железа (II) в анализируемом растворе железного купороса

Задача 1127. 
Железо, содержавшееся в 10 мл анализируемого раствора FeSO4, окислено до железа (III) и осаждено в виде гидроксида. Масса прокаленного осадка оказалась равной 0,4132 г. Вычислить молярную концентрацию FeSO4 в исходном растворе.
Решение:
M(FeSO4) = 152 г/моль;

M Fe2O3 = 160 г/моль.

При прокаливании (350 - 400 0C) гидроксиды железа (III) образуя оксид железа (III):

2Fe(OH)3 fe Fe2O3 + 3H2O

В 1 моль Fe2O3 содержится 112 г Fe. Исходя из этого, рассчитаем массу железа в 0,4132г оксида железа (III), составив пропорцию:

Fe2O3 160г — Fe 112г;
Fe2O3 0,4132г  — Fe xг

х = (0,4132г  .  112)/160 = 0,289г.  

Найдем количество FeSO4, учитывая что в 1 моле его содержится 56 г Fe, получим:

η(FeSO4) = 0,289/56 = 0,005175 моль.

Теперь вычислить молярную концентрацию FeSO4 в исходном растворе из пропорции:

10 мл — 0,005175 моль;
1000 мл — y моль

y = (1000  .  0,005175)/10 = 0,517моль.  

Таким образом, молярность раствора FeSO4 равна 0,517М.

Ответ: 0,517М.