Неорганическая химия. Т. 3, кн. 2. Под ред. Ю.Д. Третьякова (975566), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Полученный при высоком давлении е-ГеООН имеет искаженную структуру типа рутила. Синтетический гетит, используемый в качестве желтого пигмента в производстве красок и эмалей, получают окислением металлического железа, погруженного в раствор соли железа(!!), кислородом возлуха или ароматическими нитросоединениями. Гидроксид железа(П[) относят к слабым (Кь — !О и) амфотерным основаниям с преобладающими оснбвными свойствами.
Он легко растворим в кислотах с образованием растворов солей железа(П1); с концентрированными растворами щелочей при рН > 14 дает бесцвстныс гидроксоферраты(Ш): ЗВа(ОН), + 2ГеООН ч 2Н20 = Ваз[Ге(ОН)ь!7 *' Та77 К. Е.. 1.Гррагй В 6 7/ 3. Агпег. Спегп.зос.— 1990 — ж 112.— Р. 9629. *-' Ли-УаиаХЪ С Е., (завез и., огаедан Х Е // 1пога. Сьегп. — 19В4. — У, 23. — Р. !513. *' В!зев и'. Р., Ргажл., Ваггег А., Ягвтайе Н. И'.," ,Аглег1сап М1пега1оа14!. — !993. — Ч. 78.— Р.
827. и Чиаий В. П. Гидроокиси металлов. — Киев: Наук. думка, 1972. 75 (ре(ОН)»1 Ионы [Ге(ОН)в!' существуют только в сильнощелочной среде, а при разбавлении ))2О раствора гидролизуются, выделяя оксогидроксид. Гидротермальный синтез приводит к образованию оксогидроксоферратов(11, Ш ), например Ва4Ге,0,4(ОН),*, а твердофазный синтез — ферритов (ферратов(! Н)), например ВаГез04, ВаГе«07, ВаГе„Оиь Многие из них являются ферримагнетиками и находят применение в радиоэлектронике и вычислительной технике. Кубические ферриты со структурой шпинели М'Ге,04 (М = Со, !ч(, Мп, Си, МВ) представляют Рис. 6.25. Структура минерала берна- собой магнитомягкие материалы, т.е.
облалита Ге(ОН),(Н,О)04 дают высокой магнитной проницаемостью, что позволяет им намагничиваться в слабых магнитных полях. Из них изготавливают сердечники трансформаторов, запоминающие устройства, элементы памяти. Гексагональные ферриты («гексаферриты») РЬГе!70!9 (минерал магнетоплюмбит) и ВаГепОь«служат важными компонентами постоянных магнитов, так как характеризуются высокими значениями намагниченности насыщения, коэрцитивной силы, остаточной намагниченности; они представляют собой магнитожесткие материалы. ФеРРиты Редкоземельных элементов М;зГе,Оп (М = т', 8ш — 1 ц) — это синтетические гранаты. Из них наиболее важен железоиттриевый гранат, ферримагнетик с температурой Кюри 283'С.
Он используется в магнитозапоминающих устройствах, микроволновой и телевизионной аппаратуре. Порошки ферритов получают спеканием смесей оксидов и карбонатов металлов, совместным упариванием растворов солей, соосаждением гидроксидов с последуюгцим их разложением. В технике их используют в основном в виде монокристаллов или пленок'*.
Ферриты двух- и трехзарядных катионов термически устойчивы на воздухе, не растворимы в воде, но разлагаются кислотами. Ферриты шелочных металлов (например, )х)а4Ге!7070, [х)азГе,О«ь [х[аГе02, Ха«ГезО„ !ма!4Ге,Оь„, [чазГеО„з )авГез07, ! (аеГе04) по стРоению напоминают силикаты — в них присутствуют либо изолированные, либо объединенные друг с другом обзцими вершинами тетраэдры [Ге04[ (рис. б.26)'**. Эти вещества разлагаются водой до гидратированного оксида, что было положено в основу ферритного способа производства гидроксида натрия, предложенного алхимиками и осуществляемого путем сплавления соды с гематитом и последуюшего гидролиза феррита: зчазСОз + ГезОз — » 2)х(аГ00! + С07 1' ХаГеО ~- Н70 = (ч)аОН + ГеООН[ «Кяаяата К., К)пуата Я.
77 Впй. Сйепз. 5ос, )врвп. — )976. — Ч. 49. — Р. 2748. *' Левин Б.Е., Трет»яков ЮЛ., Летюк Л.М. Физико-химические основы получения, свойстве и применение Ферритов. — Мк Металлургия, )979. *** БаЬагва Д М., Маууегж /7 Х. Апогв. А)!В Сйепк — 2003. — Вд. 629. — 5.
2063. 7б оге 1 »,ОО оо о о»ча »Чанвебои 1яа»ве»О» Рис. 6.26. Оксоферраты(П1) в системе 1Ча — Ге — О Нитрат железа(ГП) проще всего получать взаимодействием железа с 50%-и азотной кислотой. Соль кристаллизуется в виде бледно-лиловых кристаллов, представляющих собой нонагидрат. При слабом нагревании она плавится в своей кристаллизаиионной воле, а при температуре 125 С расплав закипает с разложением.
Безводный 77 Гидроксид железа(111) в водных растворах устойчив как к окислению, так и к восстановлению. Сильные окислители (бром, гипохлорит) способны перевести его в ферраты(Ч1). В степени окисления +3 железо образует соли практически со всеми кислотами. Сульфат железа(ГП) кристаллизуется из водных растворов в виде различных гидратов, содержащих до десяти молекул воды. При осторожном нагревании они дегидратируются, превращаясь в безводную соль Ге»(304)», которая разлагается на гематит и серный ангидрид при температуре 650 С. Основный сульфат Ге(ОН)$04 рассмотрен при описании железного купороса.
Подобно многим другим солям трехзарядных катионов сульфат железа(1П) образует квасцы КГе(504)» 12Н»0, кристаллизующиеся в форме красивых бледно-фиолетовых октаэдров. Квасцы получают окислением водного раствора сульфата железа(11) азотной кислотой с последующим добавлением сульфата калия. При кипячении раствора они гидролизуются, превращаясь в основный сульфат КГе»(Б04),(ОН)а (существует в природе в виде минерала ярозита) и оксосульфат К»Ге»0(504)а(Н»0)ьз — соль Маусшена, анион которой по строению напоминает оксоацетаты [М»0(СН»СОО)ь)". Благодаря способности гидролизоваться сульфат железа(1П) наряду с алюмокалиевыми квасцами используют в качестве флокулянта при очистке питьевой воды.
Образующиеся при его гидролизе хлопья гидроксида адсорбируют многие примеси. нитрат получают взаимодействием металла с диоксидом азота"'. При нагревании смеси Ге()х[07) 9Н,О и Св)907 на воздухе при 120'С получены светло-коричневые гигроскопичные кристаллы нитратного комплекса Сз[Ге()х[Оз)4[, в котором атом железа координировав четырьмя бндентатными нитратными группами, т.е. имеет координационное число восемь*'. При добавлении к раствору соли железа(ГП) гидрофосфата натрия выпадает бледно-желтый осадок среднего фосфата ГеР04, не растворимый в уксусной кислоте, но растворимый в соляной, а также в растворе дигидро<росфата.
Известно множество кислых и смешанных солей, например Ге(Н70)(НРОя)г, (Н70)Гез(НРО4)г(НгРОя)в(НгО)4 При действии на соли железа(1!!) Раствором срелнего фосфата натрия образуются основные соли Ге,(Р04),(ОН),, )х[аГез(ОН)4(РО,)г, Ге,(ОН),(Р04)ь Образованием фосфатных комплексов, например [Ге(Р04),!в', объясняется обесцвечивание растворов хлорида железа(!!!) при добавлении фосг[юрной кислоты. Считается, что при взаимодействии солей железа(1Н) с растворами карбонатов, сульфитов, сульфидов и силикатов происходит выпадение осадка гидроксида вследствие взаимно усиливающегося гндролиза: Гег(604)з 4 З[чагСОз + хН,О = ГегО, хН204 -ь ЗСОг ! + З[чаго04 Карбонат и сульфит железа(1!1) как средние соли не существуют.
однако рыхлая структура образующегося осалка безусловно включает и анионы, содержащиеся в растворе. В избытке сульфит-ионов происходит образование комплексного иона*' [Ге(80з)ь[' . Ионы Ге" постепенно окисляют сульфит. Механизм реакции включает образование соли Ге'(НБО,)з и два последовательных одноэлектронных переноса*4: — е — ет ьпгО 50!~ ! БОг ~ НЬОТ + Н 2Ге" + НЮз е НгО = 2Ге' в НЮТ в 2Н' Если реакция происходи~ на воздухе, то железо(!!!) выполняет роль катализатора окисления: Ге" 2Н ВОТ + Ог — г 2Н 802 Описаны минерал шегренит МВ,Ге,(ОН)„СО, 4Н,О и фаза оксокарбоната Ге,О,СО,'. Реакция с силикатом натрия, по-видимому, приводи~ к образованию гидроксосиликатов, например Ге!Я!О!о(ОН)г — минерата феррипирофиллита.
При действии на раствор соли железа ацетатом натрия возникает темно-бурое окрашивание, обусловленное вхождением ацетат-ионов в координационную сферу железа. Из таких растворов со временем кристаллизуются оксоацетаты состава [Ге!О(СН,СОО),(НгО)г[Х, где Х вЂ” анион, присутствующий в растворе, например ацетат или хлорид*'. Строение катиона типично для трехвалентных металлов и было описано ранее. При кипячении раствора выпадает аморфный бурый осадок оксогидроксосоли неизвестного состава. *' В!аехмед ЕЛ, А!иаа Е.К., И'адиогх В.С //1. С!геп!. 8ос.
Оайоп Тгапв. — 1975. — Р. 2068. *' Федорова ЛЛ., Чижов ГТ С.. Морозов И В., Троянов Си // Журн, неорган химии, — 2002.— Т. 47. — С. 2007. *' l.аегвоа Е. О., /Е/га!вгое Р.. // Асга Сиепь завтла. — 1973 — У. 27. — Р. 859. и Вгаад! С., /аЫап /., иаа Е!дй Я. // )поев Свеса. — 1994. — М 33. — Р.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
