水合鐵離子呈什麼顏色？

實驗室中見到的三價鐵鹽如硫酸鐵

Fe

2

（SO4）

3

、硝酸鐵

Fe（NO

3

）

2

、結晶氯化鐵

FeCl

3

·6H

2

O等都是黃色或棕黃色的，其水溶液也都是棕黃色的，因此，不少人都誤認為三價水合鐵離子的顏色一定是黃褐色或棕黃色的。其實，三價水合鐵離子［Fe（H

2

O）

6

］

3+

並不顯棕黃色而是淡紫色（或接近無色的）。

為什麼三價鐵鹽的水溶液通常顯黃褐色或棕黃色呢？

一是由於三價鐵離子（

Fe

3+

）在水溶液中容易發生強烈的水解，生成一系列水解產物

——羥基水合絡離子，這些離子的顏色常為黃色。其水解平衡為：

［Fe（H

2

O）

6

］

3+

+H

2

O=［Fe（H

2

O）

5

（OH）］

2+

+H

3

O

+

K=8。913×10

-4

［Fe（H

2

O）

5

（OH）］

2+

+H

2

O=［Fe（H

2

O）

4

（OH）

2

］

+

+H

3

O

+

K=5。495×10

-4

從平衡常數可見，水解程度是很大的，甚至在

PH=2時，也有較大程度的水解。因此通常情況下，三價鐵離子在水溶液中主要以羥基水合離子［Fe（H

2

O）

5

OH］

2+

、

［Fe（H

2

O）

4

（OH）

2

］

+

（簡寫為

Fe（OH）

2+

、

Fe（OH）

2

+

等形式存在。

由光譜分析的結果可知：羥基水合離子的顏色為黃色，水合鐵離子

［Fe（H

2

O）

6

］

3+

顯淡紫色。所以，通常情況下三價鐵離子的水溶液為黃褐色。如果向上述溶液中加入強酸（注意，不能加鹽酸，因

Fe

3+

易與

Cl-結合形成黃色的［FeCl

6

］

3-

），阻止

Fe

3+

的水解，上述平衡就會向左移動；當溶液的

PH＜0時，Fe

3+

主要以

［Fe（H

2

O）

6

］

3+

形式存在，此時溶液即呈淺紫色。

二是陰離子的存在對

Fe

3+

的顏色也有影響。如固體

FeCl

3

、

FeBr

3

、以及

Fe（OH）

3

、

Fe

2

O

3

也呈黃褐色。這是由陰離子

Cl

-

、

B

r-

、

OH

-

、

O

2-

造成的。雖然這些陰離子本身並不顯顏色，但它們與三價鐵離子結合成的化學鍵卻帶有部分共價性質，且發生了由陰離子向

Fe

3+

的部分電荷轉移。這就造成了化合物對可見光的不同程度的吸收，使得上述化合物亦顯色。

可見，三價鐵離子的顯色是和條件密切相關的。我們通常所見到的三價鐵鹽溶液的黃色並非真正三價水合離子的顏色，而是其水解產物

Fe（OH）

2+

、

Fe（OH）

2

+

的顏色，三價水合鐵離子的

“廬山真面目”是淡紫色（或無色）的。