Для осуществления указанных превращений необходимо провести следующие реакции:
1. Fe → FeCl₂:
* Реакция железа с соляной кислотой:
$$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$$
В результате реакции железа с соляной кислотой образуется хлорид железа(II) и выделяется водород.
2. FeCl₂ → Fe(OH)₂:
* Реакция хлорида железа(II) с гидроксидом натрия:
$$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$$
Выпадает осадок гидроксида железа(II) зеленоватого цвета.
3. Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃:
* Окисление гидроксида железа(II) кислородом воздуха в присутствии воды:
$$4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3 \downarrow$$
Гидроксид железа(II) постепенно окисляется кислородом воздуха до гидроксида железа(III), который имеет бурый цвет.
4. Fe(OH)₃ → Fe(NO₃)₃:
* Реакция гидроксида железа(III) с азотной кислотой:
$$Fe(OH)_3 + 3HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3H_2O$$
В результате реакции образуется нитрат железа(III) и вода.