转：关于三价水合铁离子的颜色——黄棕还是紫色？

有实习的师范生问我铁离子的颜色——因为有中学生问他们——现在不少中学生见多识广，居然向小老师指出铁离子根本不是黄棕色，不免让那些早把大学专业课知识丢之脑后的小先生们惊慌失措！ 找了点资料提供给我的学生
将三价铁盐三氯化铁、硫酸铁或硝酸铁等溶于水时得到的都是黄棕色溶液。因此人们常误认为三价水合铁离子是黄棕色的, 实际上三价水合铁离子[Fe (H2O ) 6 ]3+ 并不是黄棕色而是淡紫色的。如从溶液中得到的Fe (NO 3) 3·9H2O , Fe (NH4 ) (SO 4 ) 2 ·12H2O 晶体是淡紫色(或近于无色)。经X 射线衍射证明在晶体的晶格结点上的离子为NO 3- , SO 42- , NH4+ 和[ Fe (H2O ) 6 ]3+ , 其中NO 3- , SO 42- ,NH4+ 均为无色的, 显然晶体的淡紫色是由于[Fe (H2O ) 6 ]3+ 的存在而引起的。
既然[Fe (H2O ) 6 ]3+ 是淡紫色的, 为什么在一般的水溶液中却是黄棕色的呢, 主要因为三价铁离子在水中强烈水解(pH = 1, 即可水解) , 它的逐级水解平衡可用下式表示:
[Fe (H2O ) 6 ]3+ + H2O =[Fe (H2O ) 5 (OH) ]2+ + H3O +
K = 10- 3.05
[Fe (H2O ) 5 (OH) ]2+ + H2O =[Fe (H2O ) 4 (OH) 2 ]+ + H3O +
K = 10- 3.26
2[Fe (H2O ) 6 ]3+ =[Fe (H2O ) 4 (OH) 2Fe (H2O ) 4 ]4+ + 2H+
K = 10- 2.91
从这些平衡常数可以看出, 在酸性(pH =2～ 3) 时, 水解程度已很大。因此, 溶液中主要以羟基水合配离子形式存在。[Fe (H2O ) 6 ]3+ 和各种羟基水合配离子的吸收峰的位置是不同的, [Fe (H2O ) 6 ]3+ 的吸收峰在紫外区, 近于浅紫色或无色, 而羟基水合配离子[Fe (H2O ) 5(OH) ]2+ 、[Fe (