Изначально трудно было определиться с синтезом. Времени оставалось до конца учебного года совсем мало, а в моём багаже работ не было ничего подходящего или было подходящее, но без фотографий. Хотелось что-то красивое и простое, дабы уложиться в сроки. Горит пирофорное железо достаточно красиво. Его можно получить несколькими способами, и наиболее простой — из оксалата железа (II). На этом и основывался выбор.
В качестве исходных соединений использовались: раствор аммиака 25%, щавелевая кислота и семиводный сульфат железа. Для начала был получен оксалат аммония, который в дальнейшем вступил в реакцию с сульфатом железа (II), что привело к образованию нужного нам осадка.
Этому соответствуют следующие уравнения реакций:
2NH4OH + (COOH)2 = (NH4)2C2O4 + 2H2O
(NH4)2C2O4 + FeSO4 = FeC2O4 + (NH4)2SO4
Изначально было взято 40 мл 25% раствора аммиака. К нему мы подсыпаем щавелевую кислоту до изменения pH (35,5 г). Получаем раствор 1.
Берём сульфат железа (9,4 грамма) и разбавляем водой при нагревании на горелке. Получив раствор 2, мы сливаем его с раствором 1. Получаем раствор 3. Ждём, пока он охладится, ставим в кристаллизатор и ждём выпадения осадка. Затем отфильтровываем на бумажном фильтре и сушим.
Выход составил 74%. Конечный продукт представляет собой жёлтый порошок.
Таким образом, был получен оксалат железа (II). Это можно доказать нагреванием на горелке. При сильном нагревании оксалат железа (II) начинает разлагаться на железо, диоксид углерода, а также воду. При этом образующиеся частицы железа имеют очень маленький размер и обладают довольно интересным свойством, а именно пирофорностью. Это означает, что при контакте с воздухом эти частицы могут возгораться самостоятельно.
FeC2O4*2H2O = Fe + 2CO2 + 2H2O
3Fe + 2O2 = Fe3O4