Для составления цепочки превращений, где из одного соединения железа получают другое, необходимо учитывать возможные химические реакции, которые могут происходить с каждым из этих соединений. Давайте рассмотрим возможные шаги для превращения каждого соединения в следующее.
Fe → FeO:
- Железо (Fe) можно окислить до оксида железа(II) (FeO) путем нагревания на воздухе или в присутствии кислорода:
[
2\text{Fe} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{FeO}
]
FeO → Fe(NO3)2:
- Оксид железа(II) (FeO) можно превратить в нитрат железа(II) (Fe(NO3)2) с помощью реакции с азотной кислотой (HNO3):
[
\text{FeO} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Fe(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{O}
]
Fe(NO3)2 → Fe(OH)2:
- Нитрат железа(II) (Fe(NO3)2) может быть превращен в гидроксид железа(II) (Fe(OH)2) путем добавления щелочи, например, раствора гидроксида натрия (NaOH):
[
\text{Fe(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 + 2\text{NaNO}_3
]
Fe(OH)2 → FeSO4:
- Гидроксид железа(II) (Fe(OH)2) можно превратить в сульфат железа(II) (FeSO4) с использованием серной кислоты (H2SO4):
[
\text{Fe(OH)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}
]
Таким образом, цепочка превращений выглядит следующим образом:
[
\text{Fe} \xrightarrow{\text{O}_2} \text{FeO} \xrightarrow{\text{HNO}_3} \text{Fe(NO}_3\text{)}_2 \xrightarrow{\text{NaOH}} \text{Fe(OH)}_2 \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4} \text{FeSO}_4
]
Этот процесс иллюстрирует последовательность химических реакций, которые позволяют преобразовать металлическое железо в различные соединения железа через ряд химических превращений.