我国现行高级中学化学教科书中的酸、碱和盐溶解性表,将碳酸铁(Ⅲ)不溶于水改成在水中不存在。这是由于水合铁离子(Fe(H2O)3+6)中Fe3+的电荷多,半径小,电荷的平方与半径之比值大(Z2/r=3515C2·m-1×1028),所以它的极化能力强。在Fe(H2O)3+6中,Fe3+对配位的极性H2O分子中带负电荷的氧原子的吸引力和对带正电荷的氢原子的推斥力均较大,使水分子离解质子的能力增强。因此Fe(H2O)3+6能给出质子,是质子酸。Fe(OH)3的溶度积小(Ksp=1.1×10-36),也能促使Fe(H2O)3+6的水解性增大,而使它的溶液呈现较强的酸性。在易溶性铁(Ⅲ)盐溶液中,加入碱金属的碳酸盐溶液时,便生成胶状Fe(OH)3沉淀,放出气体CO2,其反应可用离子方程式(1)表示。通过298K,反应物和产物的标准生成自由能(ΔfG298°),可求得反应(1)的标准自由能变(ΔfG298°)和标准平衡常数(K°)。
显而易见,反应(1)是不可逆的,能够进行到底。
如果在Fe3+溶液中,加入碳酸钠溶液,使二者的浓度均为0.100mol/L,就能由CO2-3的一级水解反应,求出[OH-]=4.22×10-3。
生成Fe(OH)3的离子积(Qi)为Qi=[Fe3+][OH-]3=0.100×(4.22×10-3)3=7.51×10-9。
Qi>>Ksp,因此,在这个溶液中能生成胶状Fe(OH)3沉淀。
由以上2个计算都能说明在水溶液中不存在碳酸铁(Ⅲ)。