уравнение реакции сульфата железа с азотной кислотой

[Avak_Avakyan]

Сульфат Fe^II+ (железный купорос) окисляется кислородом воздуха не менее «страстно», чем перхлорат и нитрат. Но НЕ настолько «страстно», чтобы разрушать нитрат–анион и даже перхлорат–анион. Именно устойчивость нитрата и перхлората Fe^II+ заставляет усомниться, что азотная кислота будет разрушаться ионом Fe^II+.

Ссылку на нитрат — да нате:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Нитрат_железа(II)
Там же и метод его получения:
4Fe + 10HNO₃ → 4Fe(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O.

Какие продукты получаются при взаимодействии сульфата железа (2) и азотной кислоты (реакция окисления двухвалентного железа в трехвалентное)?

На этот вопрос я уже ответил: реакция НЕ пойдёт; а точнее, установится равновесие:
FeSO₄ + 2HNO₃ ← Fe(NO₃)₂ + H₂SO₄,
смещённое к исходным продуктам (как раз серная кислота вытесняет азотную).
P.S. Нужно быть очень недоверчивыми. В учебниках и задачниках немерено БРЕДположений, которые не подтверждаются практикой. Не зря ведь химики пишут опусы вроде того, что Вы приложили в PDF облике. Студентки могут попробовать осуществить окисление FeSO₄×7H₂O азотной кислотой; смешают — реакция НЕ идёт. По старому испытанному методу, — на спиртовку! А это — уже ДРУГИЕ реакции, где окисляющими агентами являются другие соединения, да ещё и, возможно, с промежуточным нитрозильным комплексом.
P.P.S. Про то, что нитрозный газ Fe окислит до III⁺, — весьма давно я сам провёл реакцию растворения железных опилок в жидком безводном N₂O₄, и получил NOFe(NO₃)₄.

[Гесс]

Сульфат Fe^II+ (железный купорос) окисляется кислородом воздуха не менее «страстно», чем перхлорат и нитрат. Но НЕ настолько «страстно», чтобы разрушать нитрат–анион и даже перхлорат–анион. Именно устойчивость нитрата и перхлората Fe^II+ заставляет усомниться, что азотная кислота будет разрушаться ионом Fe^II+.

Ссылку на нитрат — да нате:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Нитрат_железа(II)

Ну я с вашей же ссылки скопирую:

Безводный нитрат железа (II) и его кристаллогидраты неустойчивы, поэтому легко окисляются на воздухе.

[Avak_Avakyan]

Воздухом, но НЕ азотной кислотой. Я же написàл: железный купорос не менее «страстно» окисляется кислородом воздуха, из чего НЕ следует, что катион двухвалентного желèза разрушит нитрат–анион. ЗАМЕТЬТЕ (цитата оттуда же):
«Водный раствор нитрата желèза (II) разлагается при кипячении с образованием оснòвного нитрата желèза (III):
».
Заметьте, «при КИПЯЧЕНИИ» (!!), и это НЕ диспропорционирование, а окисление кислородом воздуха, А НЕ НИТРАТ–АНИОНОМ!!! Вот если бы этот нитрат Fe^II+ при кипячении окислялся бы собственным нитрат–анионом, образуя нечто вроде Fe(OH)NO₃NO₂ (или смесь гидроксонитрата и гидроксонитрита), — вот тогда я бы уверовал в возможность «нападения» катиона двухвалентного желèза на азотную кислоту.

[Avak_Avakyan]

P.S. А с учётом того, что соли Fe (и 2+ и 3+) сильно гидролизованы (тем более при кипячении!!) и, следовательно, в их растворе (особенно кипящем!!) ЕСТЬ азотная кислота, и при этом (даже при кипячении!!) НЕ образуется НИТРИТА, — это доказывает, что азотная кислота НЕ окисляет Fe^II+.

[Гесс]

Какие продукты получаются при взаимодействии сульфата железа (2) и азотной кислоты (реакция окисления двухвалентного железа в трехвалентное)?

На этот вопрос я уже ответил: реакция НЕ пойдёт; а точнее, установится равновесие:
FeSO₄ + 2HNO₃ ← Fe(NO₃)₂ + H₂SO₄,
смещённое к исходным продуктам (как раз серная кислота вытесняет азотную).

Это именно исходная формулировка вопроса, смотрите в начало темы, в нем нет металлического железа которое вы регулярно упоминаетв своих постах.
И ответ на него был дан. Реакция идет, с образованием трехвалентного железа.

P.S. Нужно быть очень недоверчивыми. В учебниках и задачниках немерено БРЕДположений, которые не подтверждаются практикой. Не зря ведь химики пишут опусы вроде того, что Вы приложили в PDF облике. Студентки могут попробовать осуществить окисление FeSO4×7H2O азотной кислотой; смешают — реакция НЕ идёт. По старому испытанному методу, — на спиртовку! А это — уже ДРУГИЕ реакции, где окисляющими агентами являются другие соединения, да ещё и, возможно, с промежуточным нитрозильным комплексом.

Температура при которой они проводили исследования - 23 градуса. Азотка концентрацией до 12 процентов (сравнительно разбавленная).
Это не учебник и не задачник, это статья JACS. Но ОК, отбросим даже это доказательство.
Стндартные потенциалы. В воде. При комнатной температуре. Например так. http://www.chemeddl.org/services/moodle ... dTable.htm
Это вас убеждает что реакция протекает?

[Гесс]

это доказывает, что азотная кислота НЕ окисляет Fe^II+.

Ок, мне надоело. Если эту тему ктото будет читать он составит свое мнение из приведенных доказательств.

[antabu]

Из практики. Реакция окисления двухвалентного железа азотной кислотой не такая простая. Возможно, наблюдается автокатализ. Иногда раствор (б.у. травитель сплавов, содержащий ещё и соляную кислоту,) без контакта с металлом вдруг начинает газить.
Ну а офтопная реакция металлического железа с азоткой - известный пример автоколебательной реакции. Но всё это относится к кинетике, а термодинамика однозначна.

[Avak_Avakyan]

Батенька, а что именно видите Вы по приведённой Вами ссылке на «Standard Reduction Potentials»? Я в этой таблице НЕ вижу HNO₃. Я вижу реакции восстановления азота в, внимание, нитрат−анионе. Какой вывод из этих реакций подразумеваете Вы? Что Fe(NO₃)₂×6H₂O «не имеет прàва существовать», и что смешивание растворов солей Fe^II+ с селитрами должно приводить и окислению Fe^II+ до Fe^III+?

Ну а офтопная реакция металлического желèза с азоткой — известный пример автоколебательной реакции.

Во−первых, НЕ оффтопная: см. пост от Сб дек 13, 2014 12:38. Во−вторых, какие ещё «колебания»? Металл, растворяющийся в кислоте, и появляющийся при этом водород — это сильные восстановители, не позволяющие окислиться Fe до 3+ даже в хлорной кислоте. Вспомните, в скольких органических реакциях роль «экстремального восстановителя» предоставляют растворяющемуся в кислоте металлу.

Реакция идёт, с образованием трёхвалентного желèза.

Да НЕ идёт она.

Иногда раствор (б.у. травитель сплавов, содержащий ещё и соляную кислоту), без контакта с металлом вдруг начинает газить.

И опять же никакой мистики; подогрели царскую водку — и:
HNO₃ + 3HCl = NOCl↑ + Cl₂↑ + 2H₂O.
P.S. Если бы при попытке получить Fe(NO₃)₂×6H₂O (в частности, по обменным реакциям между солями Fe^II+ и селитрами) выделялись бы бурые клубы NO₂, либо возникали бы нитриты, то есть если бы нитрат−анион окислял Fe^II+ до Fe^III+, — вопросов бы не было. Для сравнения, при смешивании водных растворов солей Fe^II+ с гипохлоритами у нас будет окисление до Fe^VI+ именно гипохлорит−анионом: мы НЕ получим гипохлорит Fe^II+.

[C10H16]

Уважаемый Avak_Avakyan! Всё зависит от тех целей, которые стоят перед Анной. Я так подозревают, что перед ней стояла банальная учебная цель составить и уравнять реакцию взаимодействия сульфата двухвалентного железа с азотной кислотой. Ломать копья по поводу того, что и как там на самом деле происходит нет смысла: преподаватель просто поставит неудовлетворительную оценку если не увидит в продуктах трехвалентного железа.

[ Post made via Android ]

[C10H16]

Но если вам хочется докапаться до истины, давайте попробуем совместными усилиями это сделать, тем более мне самому стало интересно (т.к. я банальный учитель/препод ставящий плохие оценки за альтернативные попытки рассмотрения данной реакции). По вашему первому посту в данной теме, у меня вопрос: приведите пожалуйста аргументированные доказательства того, что нитрат-ионы в кислой среде не будут взаимодействовать с ионами двухвалентного железа. Ссылаться при этом желательно не на Википедию или энциклопедии (т.к. это не достаточно надёжные и проверенные источники), а хотя бы на учебники, а лучше на оригинальные статьи.
Гесс привёл работу в которой достаточно убедительно доказывается именно окисление ионов двухвалентного железа ионами нитрата в кислой среде. Что касается перхлората и нитрата железа (II) их существование не противоречит возможности окисления двухвалентного железа азоткой. Не стоит забывать, что для получения как нитрата, так и перхлората из металлического железа, реакцию с соответствующей кислотой проводят на холоду (Реми, "Общая и неорганическая химия", том 2, стр 297).

[ Post made via Android ]

[antabu]

Про колебательную реакцию железа с азоткой "Железный нерв" можно прочитать в "ХиЖ" 1983 №11, 1966 №10, http://chemistry-chemists.com/forum/vie ... 27#p111827 .
Моя грязная царская водка вдруг начинала газить без внешнего подогрева, при этом двухвалентное железо окислялось до трёхвалентного - наиболее логичное объяснение.
В зависимости от условий, азотной кислотой можно железо окислить до двухвалентного либо далее до трёхвалентного Руководство по неорганическому синтезу(97)Горичев И.Г.и др. с.268 и 270. Кстати, нитрат железа III я когда-то успешно получил по этой методике.

[Гесс]

Батенька, а что именно видите Вы по приведённой Вами ссылке на «Standard Reduction Potentials»? Я в этой таблице НЕ вижу HNO₃. Я вижу реакции восстановления азота в, внимание, нитрат−анионе.

Я не планировал сюда возвращаться, но удержаться не могу.
NO₃^–(aq) + 4 H⁺(aq) + 3 e^– → NO(g) + 2 H₂O
Действительно, где же там HNO₃, если там всего лишь H⁺ и NO₃^- в воде.

[Avak_Avakyan]

Всё зависит от тех целей, которые стоят перед Анной.

Между путём БЫДЛА и путём Джордано Бруно я ВСЕГДА выбираю путь Бруно. Между «получением пятёрок (и дипломов)» и «нахождением Истины» я ВСЕГДА выбираю Истину и ГОТОВ подставить всё и вся (включая жизнь свою и близких), чтобы эту Истину открыто высказывать (даже если «по факту высказывания» меня посадят или расстреляют; я НИКОГДА не подчинялся цензорам). Это про цели. С другой стороны, я знаю местных студенток геофака, которые «видят» мнение шефа о составе горной породы, глядя на неё за километры СКВОЗЬ рощу, траву и почву. И — успешно шагают по карьерной лестнице.

реакцию с соответствующей кислотой проводят на холоду

Азотную кислоту можно и в жидкостном ракетном двигателе использовать в роли окислителя. При этом вовсе не обязательно брать топливо, которое она самовоспламеняет: температура в камере сгорания её разлагает, выделяющиеся кислород и нитрозные газы поддерживают горение хоть бензина, которое выделяет тепло, разлагающее поступающую в камеру сгорания кислоту. Из чего НЕ следует, что нужно ставить двойку ученицам, утверждающим, что к бензину азотная кислота индифферентна.

Приведите пожалуйста аргументированные доказательства того, что нитрат-ионы в кислой среде не будут взаимодействовать с ионами двухвалентного желèза … Что касается перхлората и нитрата железа (II) их существование не противоречит возможности окисления двухвалентного желèза азоткой.

Противоречит. Я уже говорил, что водные растворы солей Fe (и 2+, и 3+) весьма гидролизованы. В растворах Fe(NO₃)₂×6H₂O азотная кислота ПРИСУТСТВУЕТ. Если бы она окисляла ион Fe^II+, то водный раствор Fe(NO₃)₂×6H₂O (без доступа воздуха) со временем весьма быстро переходил бы в соль Fe^III+, содержащую НИТРИТ; либо выделял бы окислы азота. Это БЕССПОРНО.

Antabu! Причём тут «колебательные реакции»? Что за оффтоп? ГДЕ Вы нашли «колебания»? Кликнул Вашу ссылку. Я знаю, что такое колебательные процессы (и с пиротехническими подобными штуками знаком на практике). Но растворение Fe в разбавленных HNO₃ и HClO₄ — нет там никаких колебаний.

[Avak_Avakyan]

Пока писàл свой пост, Гесс ответил.
Гесс!
NO₃^–(aq) + 4H⁺(aq) + 3e^– → NO(g) + 2H₂O
— Это НЕ уравнение суицида азотной кислоты, у которой собственный катион водорода напал на собственный нитрат−анион , а это, к примеру, выделяющийся при электролизе водород на электроде при соучастии электролиза разрушил NO₃^–. Это уравнение может описывать, например, электролиз водного раствора NaNO₃, где выделяющийся из воды на отрицательном электроде водород разрушает анионы NO₃^–. Могли бы хоть заметить, что водород «лишний»: 4H⁺ и NO₃^– — это не H₄NO₃…

[Гесс]

Ну мы же не в 8 классе!
Это полуреакция способная протекать в кислом растворе. И именно отсюда идут протоны. И это одна из кучи причин почему ваш пример с нитратом натрия не относится к этой полуреакции.
Стандартные потенциалы описывают редокс полуреакции, а не только процессы электролиза.
По вашему очередному оффтопу - электрохимическое восстановление нитрата вообще описывается другими полуреакциями.
А у вас получается просто сказка: в ходе восстановления воды на катоде выделяется молекулярный водород, околокатодное пространство защелачивается, и именно в нем вы описываете процесс взаимодействия протонов с нитрат анионом.

[Avak_Avakyan]

Вы электролизом не занимались? Электролит (раствор) есть и возле катода, и возле анода. Если дело идёт в воде, то на катоде выделяется водород из воды. Нитрат−анионы, как и все другие компоненты раствора, возле катода тоже есть; и выделяющийся водород их превращает в продукты восстановления азота. Электролиз водного раствора поваренной соли проштудируйте: на аноде получаются OCl^-, ClO₃^-, а на катоде ОНИ ЖЕ водородом разрушаются назад до Cl^-. Для предотвращения этого городят перегородки, мембраны, вводят всякие добавки, создающие некие покрытия на катоде. Но это действительно оффтоп (очередной и не мой).

Про не оффтоп резюме я уже дал: стабильность (в отсутствие кислорода воздуха) водного раствора Fe(NO₃)₂×6H₂O доказывает, что азотная кислота (в этом растворе всегда имеющаяся вследствие гидролиза) НЕ окисляет.

[Гесс]

ОК.

[chaus]

FeSO4 + HNO3 = Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2 вот такой вариант

Пойдет.

Да хрен с ней с азоткой -- окислит она железо(II), в практических условиях (при разумной концентрации и разумном избытке) 100% окислит. Конечно, можно издеваться над азоткой и заставить её почти не окислять, можно даже водород получить, действуя азоткой на металл (хотя в школе учат, что такого никогда не бывает). Но это экзотика, а нормальный результат -- ион железа(III). Про хлорную здесь ни к селу ни к городу, ибо хлорная уже при разбавлении водой моль на моль -- окислитель никакой.

Мне другое не нравится: Fe(NO₃)₃ + H₂SO₄ в водном растворе. Конечно же, установится равновесие
2 Fe(NO₃)₃ + 3 H₂SO₄ ↔ Fe₂(SO₄)₃ + 6 HNO₃, так что реакцию надо писать или в ионной форме, или оговаривать, что реакция (в исходном виде) записана для о-о-очень большого избытка HNO₃.

[Гесс]

Мне другое не нравится: Fe(NO₃)₃ + H₂SO₄ в водном растворе. Конечно же, установится равновесие
2 Fe(NO₃)₃ + 3 H₂SO₄ ↔ Fe₂(SO₄)₃ + 6 HNO₃, так что реакцию надо писать или в ионной форме, или оговаривать, что реакция (в исходном виде) записана для о-о-очень большого избытка HNO₃.

С этим полностью согласен. Задержись топикстартер с нами дольше она бы и до этого дошла.

[Sovetnik]

Это типичная задача из учебника, где важен конечный результат и умение уравнивать коэффициенты, а возможные промежуточные стадии реакции выпадают из учебного процесса.

3.Составить уравнения полуреакций окисления и восстановления для
следующих реакций и определить окислитель и восстановитель:

в) FеSO₄ + HNО₃ + Н₂SO₄ → Fе₂(SO₄)₃ + NО + Н₂O