Железо и его соединения: ЕГЭ по химии

Железо — переходный металл средней активности; в ЕГЭ важны его физические и химические свойства, степени окисления +2 и +3, соединения (оксиды, гидроксиды, соли), качественные реакции, генетическая связь Fe → Fe²⁺ → Fe³⁺ и обратно, а также применение и биологическая роль.

Что нужно знать

• Положение в ПС: Fe — элемент 4 периода, VIIIB группы (побочная подгруппа), порядковый номер 26, Ar = 56.
• Строение атома: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²; валентные электроны 3d⁶4s²; возможные степени окисления +2, +3 (реже +6 в ферратах).
• Физические свойства: серебристо-белый металл, пластичный, ковкий, обладает ферромагнетизмом, tпл = 1539 °C, плотность 7,87 г/см³, хорошая тепло- и электропроводность.
• Нахождение в природе: минералы — магнетит Fe3O4, гематит Fe2O3, лимонит Fe2O3·nH2O, сидерит FeCO3, пирит FeS2 (не руда для получения железа из-за серы).
• Получение: восстановление из оксидов углем или CO в доменной печи: Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2; алюминотермия: Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3.
• Химические свойства как восстановителя: с O2 (Fe3O4 при нагревании, Fe2O3 при горении), с галогенами (FeCl3), с серой (FeS), с водой (при нагревании Fe3O4 + H2), с разбавленными кислотами (Fe²⁺ + H2), с солями менее…

Термины и понятия

• Железо: химический элемент 26, переходный металл, простое вещество — серебристо-белый ферромагнитный металл.
• Степень окисления: условный заряд атома в соединении; для железа характерны +2 и +3.
• Пассивация: образование на поверхности металла плотной оксидной плёнки, препятствующей дальнейшей реакции (с конц. HNO3 и H2SO4).
• Амфотерность: способность соединения проявлять как кислотные, так и основные свойства (Fe2O3, Fe(OH)3).
• Качественная реакция: реакция, позволяющая обнаружить ион или вещество по характерному признаку (цвет осадка/раствора).
• Генетическая связь: взаимопревращения веществ разных классов, основанные на химических свойствах.
• Окислительно-восстановительная реакция (ОВР): реакция с изменением степеней окисления элементов.
• Комплексные соединения: соединения с комплексным ионом, например гексацианоферраты(II) и (III) калия.

Частые ошибки

• Путают степени окисления железа в разных соединениях: FeO (Fe²⁺), Fe2O3 (Fe³⁺), Fe3O4 (смешанный оксид Fe²⁺Fe³⁺2O4).
• Считают, что железо при реакции с разбавленными кислотами всегда даёт Fe³⁺; на самом деле образуется Fe²⁺ (кроме реакций с сильными окислителями).
• Забывают о пассивации железа концентрированными HNO3 и H2SO4 при комнатной температуре.
• Ошибочно считают Fe(OH)2 устойчивым на воздухе; он быстро окисляется до Fe(OH)3 (цвет меняется с зелёного на бурый).

Как пройти тему

В курсе «Химия» тема «Железо и его соединения» занимает 3 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Классификация и номенклатура неорганических веществ
• Оксиды: классификация, свойства, получение
• Основания: классификация, свойства, получение
• Кислоты: классификация, свойства, получение
• Соли: классификация, свойства, получение, взаимные превращения
• Амфотерные гидроксиды и оксиды, их свойства

← Предыдущая тема: Алюминий и его соединения
Следующая тема: Медь, цинк, хром и их соединения

Все темы: ЕГЭ по химии