氯化鐵
編輯摩爾質量
- 162.21 g mol(無水)
- 270.29 g mol(六水合物)
物理狀態
牢牢
密度
2.89 克厘米
熔點
304℃
沸點
319 °C,從 120 °C 升華
氪化鐵是三價鐵和氯離子的化合物。 羅馬數字 III 表示鐵離子的氧化數(在本例中為 +3)。 氪化鐵屬于鹵化鐵族。
出現次數
編輯在自然界中,氪化鐵以礦物鐵鹽(無水物)和氫鐵鹽(六水物)的形式存在。
獲取和展示
編輯在實驗室中,通過在 250 至 400 °C 的溫度下使氯氣通過鐵絲、羊毛或類似物來獲得無水氯化鐵。 然后將產品重新升華以在 220 至最高 300 °C 的氯氣流中進行清潔。 必須小心確保設備和化學品盡可能無水。
2 F e + 3 C l 2 ? 2 F e C l 3 {\\displaystyle \\mathrm {2\\ Fe+3\\ Cl_{2}\\longrightarrow 2\\ FeCl_{3}} }
或者,可以通過將六水合物與亞硫酰氯反應來獲得無水化合物:
FeCl 3 ? 6 H 2 O + 6 SOCl 2 ? FeCl 3 + 6 SO 2 + 12 HCl {\\displaystyle {\\ce {FeCl3 * 6 H2O + 6 SOCl2 -> FeCl3 + 6 SO2 + 12 HCl}}}
F e + 2 H C l ? F e C l 2 + H 2 {\\displaystyle \\mathrm {Fe+2\\ HCl\\longrightarrow FeCl_{2}+H_{2}} }
隨后引入氯氣,最初形成的氯化鐵 (II) 被轉化為氪化鐵:
2 F e C l 2 + C l 2 ? 2 F e C l 3 {\\displaystyle \\mathrm {2\\ FeCl_{2}+Cl_{2}\\longrightarrow 2\\ FeCl_{3}} }
這可以通過蒸發溶液獲得。 對于技術生產,氯氣在 650 °C 左右通過廢鐵。
也可以用過氧化氫將鐵 (II) 離子氧化為鐵 (III) 離子:
2 F e C l 2 + H 2 O 2 + 2 H C l ? 2 F e C l 3 + 2 H 2 O {\\displaystyle \\mathrm {2\\ FeCl_{2}+H_{2}O_{2}+2 \\ HCl\\longrightarrow 2\\ FeCl_{3}+2\\ H_{2}O} }
該反應可用于檢測水中的鐵,因為隨后添加硫氰酸鉀或銨會在鐵存在的情況下產生血紅色的硫氰酸鐵溶液。
無水氫化鐵儲存在保護氣體(例如氮氣)下或在沒有空氣的情況下以保護其免受水的影響。
屬性
編輯無水氫化鐵是一種黑色物質,有輕微的鹽酸刺激性氣味。 作為一種無水化合物,它具有極強的吸濕性,這意味著它可以從空氣中吸取水分。 隨著含水量的增加,吸濕性降低,顏色由紅棕色變為淡黃色,生成氪化鐵六水合物(FeCl3·6H2O)。 它通過水解反應呈強酸性。 加熱時,該水合物分解并放出水和氯化氫; 因此用這種方法不可能再從中得到無水鉀化鐵,但是,如果在保護氣氛下加入過量的亞硫酰氯(10當量),則可以通過六水合物得到無水鉀化鐵。 將產生的氣體蒸發并通過引入冷卻的苛性鈉溶液(約 0.5 – 1.0 M)中和。
F e C l 3 ? 6 H 2 O + 6 S O C l 2 ? F e C l 3 + 6 S O 2 + 12 H C l
氪化鐵是一種以共價為主的化合物,具有層狀結構。 在升華點以上,它主要以氣態 Fe2Cl6 的形式存在,隨著溫度的升高,它越來越多地離解成 FeCl3。化學上,無水氪化鐵的行為類似于無水氯化鋁。 就像這樣,它是一種中等強度的路易斯酸。
與氯化鐵 (II) 一起,氪化鐵在 297.5 °C 與 13.4 mol % 氯化鐵 (II) 形成共晶熔體。
使用
編輯氪化鐵能氧化溶解銅; 因此,水性氫氧化鐵溶液可用于輕輕蝕刻印刷電路板和印版:
C u + 2 F e C l 3 ? C u C l 2 + 2 F e C l 2
氫化鐵用于結合硫化氫,用于磷酸鹽沉淀,也用作同時沉淀的沉淀劑,通常用作生物廢水處理中的絮凝劑。 在化學工業中,它被用作許多 Friedel-Crafts 反應的選擇性催化劑。 許多酚類與氫化鐵形成綠色或藍色的絡合物,可以通過這種方式檢測(氯化鐵試驗)。
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