查看“︁三价铁离子”︁的源代码

{{About|+3价的铁离子|+2价的铁离子|亚铁}}
{{expert|time=2013-08-14T08:39:02+00:00|化学}}
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'''三价铁离子（Fe<sup>3+</sup>, 铁(III), iron(III), ferric）'''是一种常见的[[铁]]的[[离子]]，主要存在于铁盐及其[[溶液]]中，如[[氯化铁]]。Fe<sup>3+</sup>具有较强的氧化性(''E''<sup>Θ</sup>=+0.77V)。虽然常见的含三价铁离子的氯化铁溶液呈棕黄色，但这并不是Fe<sup>3+</sup>自身的颜色，而是其与Cl<sup>-</sup>配位形成的配合物的颜色；[Fe(H<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>]<sup>3+</sup>实际上是淡紫色的。

== 离子结构 ==
Fe<sup>3+</sup>是铁失去4s轨道的两个电子和3d轨道一个电子形成的，由于失去次外层一个电子后，其最外的[[d轨域|3d轨道]]形成了“半充满”的结构，具有相对的稳定性。

== 氧化性 ==
Fe<sup>3+</sup>有较强的氧化性，其标准电极电势''E''<sup>Θ</sup>=+0.77V。可与活潑金屬（Fe、Cu等），鹵素離子（I<sup>-</sup>）等還原劑反应形成[[二价铁离子]]（Fe<sup>2+</sup>）。

含Fe<sup>3+</sup>的溶液一般被认为有较强氧化性，但其氧化性受配位离子的影响显著，如在氰根离子CN<sup>-</sup>配位后Fe<sup>3+</sup>氧化性会减弱。

== 水解 ==
三价铁离子极易水解，或与[[氢氧根]]（OH<sup>-</sup>）反应形成[[氢氧化铁]]沉淀。这是因为其电荷高而且离子半径小，与之配位的水分子受吸电子诱导效应，酸性增强，易于解离出质子，并进一步脱水缩聚形成Fe-O-Fe的氢氧化物—氧化物水合物胶体。所以，在pH>4的环境下，Fe<sup>3+</sup>就容易形成沉淀。氢氧化铁<math>K_{\text{sp}} = 4 \times 10^{-38}</math>。

由于[[双水解]]Fe<sup>3+</sup>与CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>等离子不共存。

在其水解过程中，Fe<sup>3+</sup>可形成带正电<ref>《化学 必修1》2.1.2 分散系及其分类.P<sub>28</sub></ref>的氢氧化铁（Fe(OH)<sub>3</sub>)胶体，从而吸附水中带负电荷的微粒聚沉，达到净水目的。

== 催化性 ==
Fe<sup>3+</sup>可催化多种反应，如[[过氧化氢]]的分解。一般认为这是因为Fe<sup>3+</sup>/Fe<sup>2</sup><sup>+</sup>的电势位于H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>/H<sub>2</sub>O和O<sub>2</sub>/H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>，从而使得原本一步高能垒的双分子反应变为两步低能垒的分子—离子反应，即Fe<sup>3+</sup>先氧化过氧化氢生成氧气和Fe<sup>2</sup><sup>+</sup>，后者再被过氧化氢氧化至Fe<sup>3</sup><sup>+</sup>。

== 络合物 ==
{{main|铁的络合物}} 
三价铁离子可与[[硫氰酸根]]（SCN<sup>-</sup>）离子形成配位离子，使溶液呈血红色。该反应可用来鉴定溶液中存在Fe<sup>3+</sup>，也常被用于电影特技与魔术（製作假血）。<ref>《化学 选修3 物质结构与性质》2.2.4 配位物理论简介.P<sub>43</sub></ref>

三价铁离子还能与一氧化碳、氰根离子形成稳定的六配位离子，这使得它被用来处理含有氰根离子的有毒废水（辅助以二价铁离子沉淀出普鲁士蓝，从而将CN<sup>-</sup>以沉淀形式富集）。

==实验室==
=== 制备 ===
Fe或Fe<sup>2+</sup>与强氧化剂，如硝酸、浓硫酸、氯气等反应，可形成Fe<sup>3+</sup>。

=== 检验 ===
Fe<sup>3+</sup>可以与许多物质反应形成[[络合物|络合]]离子，检验时常使用这些性质：
*[[硫氰酸钾]]或[[硫氰酸铵]]，血红色
*[[苯酚]]，紫色
*[[亚铁氰化钾]]（黄血盐），蓝色（该反应可检验Fe<sup>3+</sup>，但不是络合）

=== 清洗 ===
实验室一般使用稀[[盐酸]]清洗附着在试管等仪器上的铁盐。

=== 注意事项 ===
装有Fe<sup>3+</sup>溶液的试剂瓶不能用橡胶塞，因为Fe<sup>3+</sup>会将与其中的[[二硫键]]反应，被还原。

==另见==
*[[二价铁离子]]（亚铁离子）
*[[铁]]
*[[氯化鐵]]
*[[氧化鐵]]
*[[氟化鐵]]
==參考文獻==
{{reflist}}

[[Category:三价鐵化合物]]
[[Category:铁配合物]]