化学自习室移动版

浅绿色的硫酸亚铁溶液放久了，会转变为黄棕色和出现浑浊现象。有人解释为Fe^2＋被空气中的氧气氧化为Fe^3＋，反应式为：

4Fe^2＋＋O₂＋4H^＋4Fe^3＋＋2H₂O　　 (1)

从反应式可以看出，增加H^＋的浓度，平衡会向右移动，即在酸性溶液中有利于Fe^2＋转化为Fe^3＋。但事实却相反，Fe^2＋在碱性溶液中能迅速地转化为Fe^3＋，而在酸性溶液中这个氧化过程几乎是被抑制的。这是什么道理呢？

如果只考虑氧化的因素，问题就难以解释，将氧化与水解同时进行考虑，就能解决上述矛盾。

Fe^3＋的第一步水解反应是：

4Fe^3＋＋4H₂O4[FeOH]^2＋＋4H^＋　　 (2)

在中性或碱性溶液中，水解还能继续进行：

4[FeOH]^2＋＋4H₂O4[Fe(OH)₂]^＋＋4H^＋ (3)

将(1)、(2)、(3)式相加，即得下式：

4Fe^2＋＋O₂＋8H₂O4[Fe(OH)₂]^＋＋4H^＋ (4)

(4)式是Fe^2＋被氧化为Fe^3＋，同时Fe^3＋又水解到第二步时的反应总式。如果考虑到水解还可能进行到第三步的话，那末氧化和水解同时发生的反应式就是：

4Fe^2＋＋O₂＋10H₂O4Fe(OH)₃↓＋8H^＋(5)

可以清楚地看出：(4)式和(5)式都表明了在碱性溶液中平衡是向右移动的，即有利于Fe^2＋被氧化为Fe^3＋。这就解释了Fe^2＋在碱性溶液中迅速氧化为Fe^3＋的原因。

从不同介质中的电极电位值也可以知道，在酸性介质中特别是有金属铁存在时，Fe^2＋较稳定；在碱性介质中，Fe^2＋会迅速被氧化为Fe^3＋。