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 |
| Безопасность | |
| ЛД50 | 440 мг/кг (крысы, орально) |
| Пиктограммы ECB |
   |
| NFPA 704 | |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Хлорид железа(III) (хлорное железо, также — трихлорид железа) FeCl3 — средняя соль трёхвалентного железа и соляной кислоты, слабое амфотерное соединение.
Физические свойства
_chloride_hexahydrate.jpg)
Мерцающие, черно-коричневые, либо темно-красные, либо фиолетовые в проходящем свете, зеленые в отраженном свете листочки с металлическим блеском. Сильно гигроскопичен, на воздухе превращается в гидрат FeCl3· 6Н2О — гигроскопичные жёлтые, по другим источникам желто-коричневые кристаллы, хорошо растворимые в воде (при 20 °C в 100 г воды растворяется 91,9 г безводной соли). Tпл 309 °C.
Методы получения
- 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, образуется соль трёхвалентного железа — выделяется бурый дым из мельчайших её частиц[2]. Также можно получить трихлорид железа взаимодействием железа с хлором на свету. Так как молекулы хлора распадаются в присутствии света на высокореакционноспособные атомы-радикалы:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2Fe + 3Cl_2 \ \xrightarrow{h\nu, +250^oC} \ 2FeCl_3} }[/math]
- Также трихлорид получается при окислении хлором хлорида железа(II):
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2FeCl_2 + Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3} }[/math]
- Также существует метод окисления оксидом серы(IV):
- [math]\displaystyle{ \mathsf{4FeCl_2 + SO_2 + 4HCl \rightarrow 4FeCl_3 + S + 2H_2O} }[/math]
- Другим способом получения трихлорида железа (FeCl3) является взаимодействие оксида железа(III) с соляной кислотой, сопровождающееся выделением воды и энергии в виде тепла:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O} }[/math]
Химические свойства
- При нагревании в атмосферном давлении до температуры плавления начинается медленное разложение трихлорида железа с образованием дихлорида и молекулярного хлора:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2FeCl_3 \rightarrow 2FeCl_2 + Cl_2\uparrow} }[/math]
- За счёт того, что трихлорид железа является сильной кислотой Льюиса, он вступает во взаимодействие с некоторыми другими хлоридами, при этом образуются комплексные соли тетрахлороферратной кислоты:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{FeCl_3 + Cl^- \rightarrow [FeCl_4]^-} }[/math]
- При нагревании до 350 °C с оксидом железа(III) образуется оксохлорид железа:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{FeCl_3 + Fe_2O_3 \rightarrow 3FeOCl} }[/math]
- Соли трёхвалентного железа являются слабыми окислителями, в частности, трихлорид железа хорошо окисляет металлическую медь, переводя её в растворимые хлориды:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{FeCl_3 + Cu \rightarrow FeCl_2 + CuCl} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{FeCl_3 + CuCl \rightarrow FeCl_2 + CuCl_2} }[/math]
- реагирует с иодоводородом:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2FeCl_3 + 2HI \rightarrow 2FeCl_2 + I_2 + 2HCl\uparrow} }[/math]
Восстанавливается сернистым газом, сульфитами и органическими спиртами:
[math]\displaystyle{ \mathsf{2FeCl_3 + SO_2 +2H_2O \longrightarrow 2FeCl_2 + H_2SO_4 + 2HCl\uparrow} }[/math]
[math]\displaystyle{ \mathsf{2FeCl_3 + Na_2SO_3 + H_2O \longrightarrow 2FeCl_2 + Na_2SO_4 +2HCl\uparrow} }[/math]
[math]\displaystyle{ \mathsf{4FeCl_3 + C_2H_5OH + H_2O \longrightarrow 4FeCl_2 + CH_3COOH + 4HCl\uparrow} }[/math]
[math]\displaystyle{ \mathsf{6FeCl_3 + CH_3OH + H_2O \longrightarrow 6FeCl_2 + CO_2\uparrow +6HCl\uparrow} }[/math]
Применение
- Хлорид железа(III) применяется при травлении печатных плат (радиотехника, системотехника).
- Используется для травления печатных форм (офорт, цинкография), как альтернатива азотной кислоте, реакция с которой сопровождается выделением высокотоксичных паров («лисий хвост»).
- Используется в кузнечном деле для проявления рисунка железа.
- Применяется как протрава при крашении тканей.
- В промышленных масштабах применяется как коагулянт для очистки воды.
- За счёт чётко выраженных кислотных свойств широко применяется в качестве катализатора в органическом синтезе. Например, для реакции электрофильного замещения в ароматических углеводородах.
Безопасность
Хлорид железа(III) является токсичным, высококоррозионным соединением. Безводная соль служит осушителем.
На вкус представляет терпкую безвкусную массу. Язык приобретает сильную сухость и становится губкой.
См. также
Примечания
- ↑ Взаимодействие хлора с железом — 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.
 |