Гексацианоферрат(II) калия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Гексацианоферрат(II) калия
Structure of potassium ferrocyanide.png
Гексацианоферрат(II) калия
Гексацианоферрат(II) калия
Общие
Систематическое
наименование
Гексацианоферрат(II) калия
Хим. формула K4[Fe(CN)6]
Рац. формула C6N6FeK4
Физические свойства
Состояние безводный – бесцветные кристаллы, тригидрат – бледно-жёлтые кристаллы
Молярная масса 368,35 г/моль
Плотность тригидрата 1,85 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 69-71 °C
Т. разл. ~400 °C
Классификация
Рег. номер CAS 13943-58-3
PubChem 161067
SMILES
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иначе.

Гексацианоферра́т(II) ка́лия (железистосинеро́дистый ка́лий, ферроциани́д ка́лия, гексацианоферриа́т ка́лия) — комплексное соединение двухвалентного железа K4[Fe(CN)6], существующее обычно в виде тригидрата K4[Fe(CN)6]·3H2O.

История открытия и тривиальные названия[править | править вики-текст]

  • жёлтая кровяная соль — кристаллогидрат K4[Fe(CN)6]·3H2O.
  • жёлтое синькали.

Тривиальное название появилось из-за того, что ранее «жёлтую кровяную соль» получали путем сплавления отходов с боен (в частности, крови) с поташом и железными опилками. Это, а также жёлтый цвет кристаллов, обусловили название соединения.

Получение[править | править вики-текст]

В настоящее время в промышленности получают из отработанной массы (содержит цианистые соединения) после очистки газов на газовых заводах; эту массу обрабатывают суспензией Ca(OH)2, фильтрат, содержащий Ca2[Fe(CN)6], перерабатывают путём последовательного добавления сначала KCl, а затем K2CO3.

Он также может быть получен путём взаимодействия суспензии FeS с водным раствором KCN. Реакцию можно представить следующей схемой:

1. цианид калия переводит Fe2+ в белый осадок гексацианоферрата(II) железа(II) (а не в цианид железа(II), как считалось ранее, что вытекает из взаимодействия этого цианида со щёлочью: 3Fe(CN)2 + 4KOH → 2Fe(OH)2↓ + K4[Fe(CN)6]):

3Fe2+ + 6CN → Fe2[Fe(CN)6]↓

2. затем осадок растворяется в избытке KCN с образованием «жёлтой кровяной соли»:

Fe2[Fe(CN)6] + 12CN → 3[Fe(CN)6]4−

Химические свойства[править | править вики-текст]

Светло-жёлтые кристаллы с тетрагональной решеткой, существующие в виде тригидрата K4[Fe(CN)6]·3Н2О.

Плотность 1,853 г/см³ при 17 °C. Растворимость в воде 31,5 г/100 г при 25 °C, 48,3 при 50 °C. Практически не растворяется в эфире, этаноле, пиридине, анилине, этилацетате.

Гексацианоферрат(II) калия диамагнитен.

Выше 87,3 °C (по другим данным, выше 120 °C) превращается в безводную соль с плотностью 1,935 г/см³. Выше 650 °C разлагается:

3K4[Fe(CN)6] →(t) Fe3C + 5C + 3N2↑ + 12KCN

В реакции с соляной кислотой выделяется белый осадок железистосинеродистой кислоты (H4[Fe(CN)6]).

С концентрированной серной кислотой реагирует по уравнению:

K4[Fe(CN)6] + 6H2SO4 + 6H2O →(t) 2K2SO4 + FeSO4 + 3(NH4)2SO4 + 6CO↑.

Этим способом можно пользоваться в лаборатории для получения монооксида углерода.

С солями металлов в степени окисления +2 и +3, образует малорастворимые соединения гексацианоферратов(II) (см. в разделе «применение»).

В водных растворах окисляется хлором и другими окислителями, такими, как пероксид водорода до K3[Fe(CN)6]:

2K4[Fe(CN)6] + H2O2 + 2HCl → 2K3 [Fe(CN)6] + 2KCl + 2H2O

Анион [Fe(CN)6]4− очень прочен (константа образования 8·1036, не разлагается ни щелочами, ни кислотами, устойчив по отношению к воздуху; поэтому растворы ферроцианидов не показывают реакций ни на Fe2+, ни на CN.

Токсичность[править | править вики-текст]

При приёме внутрь может вызвать тошноту, рвоту, боль в животе.

Применение[править | править вики-текст]

Применяют при изготовлении пигментов, крашении шёлка, в производстве цианистых соединений, ферритов, цветной бумаги, как компонент ингибирующих покрытий и при цианировании сталей, для выделения и утилизации радиоактивного цезия.

Гексацианоферрат(II) калия применяется в аналитической химии как реактив для обнаружения некоторых катионов:

1. Fe3+: образуется малорастворимый синий осадок «берлинской лазури»:

FeIIICl3 + K4[FeII(CN)6] → KFeIII[FeII(CN)6] + 3KCl,

или, в ионной форме

Fe3+ + [Fe(CN)6]4− → Fe[Fe(CN)6]

Получающийся гексацианоферрат(II) калия-железа(III) слабо растворим (с образованием коллоидного раствора), поэтому носит название «растворимая берлинская лазурь».

2. Zn2+: образуется белый осадок гексацианоферрата(II) цинка-калия[1]:

3ZnCl2 + 2K4[FeII(CN)6] → K2Zn3[Fe(CN)6]2↓ + 6KCl,

или, в ионной форме

3Zn2+ + 2K+ + 2[Fe(CN)6]4− → K2Zn3[Fe(CN)6]2

3. Cu2+: из нейтральных или слабокислых растворов выпадает красно-бурый осадок гексацианоферрата(II) меди(II):

2CuCl2 + K4[FeII(CN)6] → Cu2[Fe(CN)6]↓ + 4KCl,

или, в ионной форме

2Cu2+ + [Fe(CN)6]4− → Cu2[Fe(CN)6]↓

Может использоваться для получения синильной кислоты:

K4Fe(CN)6 + 2H2SO4 → H4Fe(CN)6 + 2K2SO4
3H4Fe(CN)6 → Fe3C + 5C + 3N2 + 12HCN

В пищевой промышленности ферроцианид калия зарегистрирован в качестве пищевой добавки E536, препятствующей слёживанию и комкованию.[2] Применяется как добавка к поваренной соли.

Мнемоническое правило[править | править вики-текст]

Для того, чтобы запомнить формулу желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6] и не спутать ее с красной кровяной солью K3[Fe(CN)6], существует мнемоническое правило:

  • Число атомов калия соответствует числу букв в английских названиях солей: «gold» — 4 буквы, то есть 4 атома калия — желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6]. «Red» — три буквы, то есть три атома калия — красная кровяная соль — K3[Fe(CN)6].

См. также[править | править вики-текст]


Ссылки[править | править вики-текст]