Хлорид железа(III)
| Хлорид железа(III) | |
|---|---|
 | |
_chloride.JPG) | |
| Общие | |
| Систематическое наименование |
Хлорид железа(III) |
| Хим. формула | FeCl3 |
| Физические свойства | |
| Состояние | твердый |
| Молярная масса | 162,5 г/моль |
| Плотность | 2,8 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • плавления | 306 °C |
| • кипения | 315 °C |
| Химические свойства | |
| Растворимость | |
| • в воде | 92 г/100 мл |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 7705-08-0 |
| PubChem | 24380 и 166033 |
| Рег. номер EINECS | 231-729-4 |
| SMILES | |
| InChI | |
| RTECS | LJ9100000 |
| ChEBI | 30808 |
| ChemSpider | 22792 |
| Безопасность | |
| ЛД50 | 440 мг/кг (крысы, орально) |
| Пиктограммы ECB |
   |
| NFPA 704 | |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Хлори́д желе́за(III) (хлорное железо, также — трихлорид железа) FeCl3 — средняя соль трёхвалентного железа и соляной кислоты, имеет слабые амфотерные свойства.
Физические свойства
[править | править код]_chloride_hexahydrate.jpg)
Блестящие чёрно-коричневые, либо тёмно-красные, по другим источникам - жёлто-коричневые кристаллы, либо фиолетовые в проходящем свете, зелёные в отражённом свете кристаллические листочки с металлическим блеском.
Сильно гигроскопичен, на воздухе превращается в гидрат состава .
![{\displaystyle {\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\,{\cdot }\,6\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7b0ea32d863bf116b2988667c7d1d571460afa27)
Хорошо растворим в воде (при 20 °C в 100 г воды растворяется 91,9 г безводной соли). Температура плавления 309 °C.
Получение
[править | править код]- Самым простым методом получения трихлорида железа является действие на железные опилки или раскалённую железную проволоку[1] газообразным хлором. При этом, в отличие от действия соляной кислоты на металлическое железо образуется соль трёхвалентного железа, при этом выделяется бурый дым из мельчайших её частиц[2]. Также можно получить трихлорид железа взаимодействием железа с хлором на свету, так как молекулы хлора распадаются под действием света на высокореакционные атомы-радикалы:
- .
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Fe} {}+{}3\,\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {h\nu } {,}{\mkern {6mu}}{+250}~{\vphantom {A}}^{o}\mathrm {C} } } {}2\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6579a5e48537ed86f22d8daa19a309ade4b5c2ca)
- Также трихлорид получается при окислении хлором хлорида железа(II):
- .
![{\displaystyle {2\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/12b01f1d6ab4a132380c71e04247550a31222141)
- Cуществует метод окисления хлорида железа(II) оксидом серы(IV):
- .
![{\displaystyle {4\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}4\,\mathrm {HCl} {}\mathrel {\longrightarrow } {}4\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {S} {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/71989e4083ed8bf2dd70bad9a150077b2c2460dd)
- Другим способом получения трихлорида железа является взаимодействие оксида железа(III) с соляной кислотой, сопровождающееся выделением воды и тепла:
- .
![{\displaystyle {\mathrm {Fe} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}6\,\mathrm {HCl} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/224b0cf4518c87f61866e3a4a8b7d4489c414db7)
Химические свойства
[править | править код]- При нагревании при атмосферном давлении до температуры плавления начинается медленное разложение трихлорида железа с образованием дихлорида и молекулярного хлора:
- .
![{\displaystyle {2\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0ee26c0055ea6503aa61d4846d7e6851b22ad177)
- Так как трихлорид железа является сильной кислотой Льюиса, он вступает во взаимодействие с некоторыми другими хлоридами, при этом образуются комплексные соли тетрахлороферратной кислоты:
- .
![{\displaystyle {\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}^{-}{}\mathrel {\longrightarrow } {}[\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}]{\vphantom {A}}^{-}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cbde05cf613a9284336440be19e25f3bfad78d66)
- При нагревании до 350 °C с оксидом железа(III) образуется оксохлорид железа:
- .
![{\displaystyle {\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {Fe} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}3\,\mathrm {FeOCl} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f0b6a78379611f46e86481e3e5a110618e32b081)
- Соли трёхвалентного железа являются слабыми окислителями, в частности, трихлорид железа хорошо окисляет металлическую медь, переводя её в растворимые хлориды:
- ;
- .
![{\displaystyle {\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {Cu} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {CuCl} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2d77f523381237207984e65ac821f8ed72bba902)
![{\displaystyle {\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {CuCl} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {CuCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/273bc64aeb5ad040d59fa96e0ead5ac39671c7d6)
- Реагирует с иодоводородом:
- .
![{\displaystyle {2\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}2\,\mathrm {HI} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {I} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {HCl} \uparrow {}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a59c77392bbf1f9f887091f5f45781d1b274ac93)
Восстанавливается сернистым газом, сульфитами и спиртами:
- ;
- ;
- ;
![{\displaystyle {2\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {HCl} \uparrow {}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/733539f8ac20fdc9272a8af0430abb328f3b4883)
![{\displaystyle {2\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {HCl} \uparrow {}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bfc98565ca7ac33a5eb17f4773feafd22172a9ad)
![{\displaystyle {4\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}\mathrm {OH} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}4\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {COOH} {}+{}4\,\mathrm {HCl} \uparrow {}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2d5ba267550207f3bf361e984caf30a10243b6d5)
![{\displaystyle {6\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {OH} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}6\,\mathrm {FeCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}{}+{}6\,\mathrm {HCl} \uparrow {}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e96ba3d85f1040690c103d935d0867f8bb01a4f9)
Применение
[править | править код]
- Хлорид железа(III) применяется при травлении меди при изготовлении печатных плат (радиотехника, электроника).
- Используется для травления печатных форм (офорт, цинкография), как альтернатива азотной кислоте, недостаток которой - при реакция выделяются высокотоксичные пары кислоты и оксид азота(IV).
- Используется в кузнечном деле для проявления текстуры железа.
- Применяется как протрава при крашении тканей.
- В промышленных масштабах применяется как коагулянт для очистки воды.
- Широко применяется в качестве катализатора в органическом синтезе. Например, для реакции электрофильного замещения в ароматических углеводородах.
Безводная соль используется для осушки газов.
Безопасность
[править | править код]Хлорид железа(III) является токсичным, высококоррозионным соединением.
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ Взаимодействие хлора с железом Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов
- ↑ Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П.А. § 76. Хлор // Неорганическая химия: Учебник для 7—8 классов средней школы. — 18-е изд. — М.: Просвещение, 1987. — С. 184—187. — 240 с. — 1 630 000 экз.
В другом языковом разделе есть более полная статья Iron(III) chloride (англ.).