ChemNet
 

Железо и его соединения

Тригидроксид железа

Fe(OH)3(к).Термодинамические свойства кристаллического тригидроксида железа в стандартном состоянии при температурах 100 – 1000 К приведены в табл. Fe(OH)3_c.

Значения постоянных, использованные для расчета термодинамических функций Fe(OH)3(к), приведены в табл. Fe.1. За стандартное состояние Fe(OH)3(к) принята ромбическая модификация. Тригидроксид железа образуется при осаждении из растворов солей трехвалентного железа в виде аморфного осадка с неопределенным содержанием воды. При его старении происходит постепенное удаление воды и затем (при нагревании) разложение с последовательным образованием гетита (α-FeOOH), гидрогематита (Fe2O3·xH2O) и гематита (α-Fe2O3). Надежных данных о получении стехиометрического Fe(OH)3 в кристаллическом состоянии  и об его кристаллической структуре в литературе нет. В работе Мак-Каммона и др. [94MCC/KEP] по исследованию кристаллохимии минерала берналита (Fe(OH)3 с примесью кремния) было обнаружено, что ромбическая модификация Fe(OH)3 относится к структурному типу перовскита и претерпевает магнитное превращение при 430 К. Какие либо экспериментальные данные о термодинамических свойствах Fe(OH)3 в литературе отсутствуют, за исключением величины энтальпии образования, основанной на данных о произведении растворимости (см. ниже).

Значения Sº(298.15 K) и Hº(298.15 K) - Hº(0) (см. табл. Fe.1.) оценены сравнением экспериментальных данных для α-Fe2O3, B2O3 и H3BO3; погрешности этих значений оцениваются в 7 Дж×K‑1×моль-1 и 1.5 кДж×моль-1 соответственно. При Т > 298.15 K теплоемкость Fe(OH)3 оценена сравнением данных по теплоемкости α-Fe2O3, Al2O3 и Al(OH)3. По оцененным значениям теплоемкости Fe(OH)3 при 298.15, 400 и 1000 К (117, 140 и 170 Дж×K‑1×моль‑1) выведено уравнение, приведенное в табл.Fe.1. Данных о плавлении Fe(OH)3 в литературе нет.

Погрешности вычисленных значений Φº(T) при 298.15, 500 и 1000 К оцениваются в 5, 10 и 15 Дж×K‑1×моль‑1 соответственно. Расхождения между термодинамическими функциями Fe(OH)3(к), приведенными в табл. Fe(OH)3_c и в справочниках [85CHA/DAV, 98CHA] (до 1500 К), [73BAR/KNA] (до 1000 К), достигают 20 Дж×K‑1×моль‑1 в значениях Sº(T), что объясняется различием оценок теплоемкости.

Константа равновесия реакции атомизации Fe(OH)3(к) вычислена по значению DrH°(0) = 2623.918 ± 5.4 кДж×моль‑1, соответствующему принятой энтальпии образования:

DfH°(Fe(OH)3, к, 298.15K) = -836 ± 5 кДж×моль‑1.

Принятая величина основана на хорошо согласующихся данных по растворимости, представленных в табл. Fe.16. В этих работах, в отличие от остальных (см. ниже), должное внимание уделено состоянию Fe(OH)3(к), что весьма существенно, т.к. это соединение имеет склонность к выпадению из растворов в аморфном виде. В указанных трех работах препарат выдерживался более 200 часов (в [63SCH/MIC] более года), что, как предполагалось, должно было приводить к совершенствованию его кристаллической структуры. Результатам, основанным на измерениях, выполненных в других работах ([24JEL/GOR, 25BRI, 25RUF/HIR], [33КRI/АWS], [49EVA/PRY], [51QUI], [77МАЛ/МАХ]), трудно приписать обоснованные погрешности, так как состояние Fe(OH)3(к) в них не было охарактеризовано.

Калориметрические измерения энтальпии осаждения Fe(OH)3 приводят, как и ожидается, к несколько меньшей стабильности: -824 кДж×моль‑1 [85CHA/DAV]. Термодинамические расчеты по принятым в данном издании величинам приводят к выводу, что соединение Fe(OH)3(к) метастабильно по отношению к FeOOH(к) + H2O(ж).

Авторы

Бергман Г.А. bergman@yandex.ru

Гусаров А.В, Леонидов В.Я. a-gusarov@yandex.ru


Версия для печати


Для того, чтобы мы могли качественно предоставить Вам информацию, мы используем cookies, которые сохраняются на Вашем компьютере (сведения о местоположении; ip-адрес; тип, язык, версия ОС и браузера; тип устройства и разрешение его экрана; источник, откуда пришел на сайт пользователь; какие страницы открывает и на какие кнопки нажимает пользователь; эта же информация используется для обработки статистических данных использования сайта посредством интернет-сервисов Google Analytics и Яндекс.Метрика). Нажимая кнопку «СОГЛАСЕН», Вы подтверждаете то, что Вы проинформированы об использовании cookies на нашем сайте. Отключить cookies Вы можете в настройках своего браузера.

Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору