(III) ХЛОРИД ЗАЛІЗА: СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, ВИРОБНИЦТВО, ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2025

Хлорид заліза (III) , являє собою неорганічну сполуку , що складається з елементів заліза (Fe) і хлору (Cl). Його хімічна формула - FeCl ₃ . Це кристалічна тверда речовина, колір якої може бути від оранжевого до чорно-коричневого.

FeCl ₃ легко розчиняється у воді, утворюючи кислі водні розчини, в результаті підвищення рН, роблячи їх більш лужними, може утворюватися тверда речовина оксиду заліза.

Хлорид заліза (III) або твердий хлорид заліза FeCl ₃ . Егор Осин / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Джерело: Wikimedia Commons.

Хлорид заліза (III) використовується для осадження частинок, що забруднюють воду, від побутових або промислових відходів. Кажуть, що це дозволяє видалити деякі паразити і служить для припинення втрати крові від ран у тварин і для їх загоєння.

Він використовується для видобутку міді (II) з сульфідних мідних руд. Він також використовується в різних хімічних реакціях та аналізах в біологічних та хімічних лабораторіях. Наприклад, його використовують для виявлення таких сполук, як феноли, в оліях, що витягуються з рослин. Застосовується в електронних схемах, при шкіряній шкірі та у фотографії.

Оскільки FeCl _{3 є} кислотною сполукою, він є корозійним для шкіри та слизових оболонок. Дихання пилу цієї сполуки слід уникати. Його не слід утилізувати у навколишньому середовищі.

Будова

Хлорид заліза (III) або хлорид заліза FeCl ₃ є іонною сполукою і складається з одного іона заліза Fe ³⁺ та трьох іонів Cl ^- хлориду . Залізо знаходиться в стані окислення +3, а кожен хлор має -1 валентність.

Хлорид заліза (III) або хлорид заліза. Автор: Marilú Stea.

Номенклатура

• Хлорид заліза (III)
• Хлорид заліза
• Трихлорид заліза
• Залізний муріат

Властивості

Фізичний стан

Помаранчевий до чорнувато-коричневого кристалічного речовини.

Хлорид заліза FeCl ₃ безводний (без води). Leiem / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Джерело: Wikimedia Commons.

Молекулярна маса

Безводний FeCl ₃ = 162,2 г / моль

Точка плавлення

Безводний FeCl ₃ = 304 ºC

Гексагідрат FeCl _{3 •} 6H ₂ O = 37 ° C

Точка кипіння

Безводний FeCl ₃ = приблизно 316 ºC

FeCl _{3 •} 6H ₂ O гексагідрат = 280-285 ° C

Щільність

Безводний FeCl ₃ = 2,90 г / см ³ при 25 ° С

Розчинність

Дуже розчинний у воді: 74,4 г / 100 г води при 0 ° С; 535,7 г / 100 г води при 100 ° С. Дуже розчинний в ацетоні, етанолі, ефірі та метанолі. Слабо розчинний у неполярних розчинниках, таких як бензол та гексан.

рН

Водні його розчини дуже кислі. Розчин 0,1 моль FeCl ₃ на літр води має pH 2,0.

Хімічні властивості

При розчиненні FeCl ₃ у воді він гідролізується; тобто він розділяє на свої іони Fe ³⁺ і 3 Cl ^- 3 . Fe ³⁺ утворює іон гекса-заліза ^3+, але це поєднується з іонами OH ^- з води, що утворює змішані види, і вивільняє Н ⁺ протони .

З цієї причини їх розчини є кислими. Якщо pH підвищується, ці види утворюють гель і, нарешті, утворюється осад або тверда речовина з гідратного оксиду заліза Fe ₂ O _{3 •} nH ₂ O.

Кристали хлориду заліза (III) гігроскопічні, тобто вони поглинають воду з навколишнього середовища. У вологому стані він є корозійним для алюмінію та багатьох металів.

Розчини FeCl ₃ можуть бути дуже кислими та корозійними, оскільки містять HCl. Kanesskong / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Джерело: Wikimedia Commons.

Водні розчини FeCl ₃ є висококислотними та корозійними для більшості металів. Вони мають слабкий запах соляної кислоти HCl. Нагріваючись до розкладання, FeCl ₃ виділяє високотоксичні гази HCl.

Отримання

Хлорид заліза (III) отримують шляхом прямого хлорування заліза шляхом взаємодії сухого хлору (Cl ₂ ) з металобрухтом (Fe) при 500-700 ° C.

Реакцію проводять в кислотостійкому реакторі. Перший крок - розплавлення суміші заліза (III) хлориду (FeCl ₃ ) і хлориду калію (KCl) при температурі 600 ° C.

FeCl ₃ повинен готуватися у висококислостійких ємностях, таких як нержавіюча сталь. Автор: Йоханнес Пленіо. Джерело: Pixabay.

Потім брухт заліза (Fe) розчиняється у зазначеній розплавленій суміші, де залізо вступає в реакцію з FeCl ₃ і стає хлористим залізом (FeCl ₂ ).

Fe + 2 FeCl ₃ → 3 FeCl ₂

Потім FeCl ₂ реагує з хлором Cl _2, утворюючи FeCl _3, який сублімується (переходить безпосередньо з твердого в газоподібний стан) і збирається в спеціальні конденсаційні камери.

2 FeCl ₂ + Cl ₂ → 2 FeCl ₃

Сульфат залізного заліза FeSO ₄ також може реагувати з хлором Cl ₂ .

Гексагідрат FeCl _{3 •} 6H ₂ O може бути отриманий випарюванням водного розчину іонів Fe ³⁺ та Cl ^- на паровій бані.

Присутність у природі

Хлорид заліза або хлорид заліза (III) зустрічається в природі у вигляді мінералу молізиту, який знаходиться в лаві з діючих вулканів. Серед вулканів, де його можна знайти, є гора Везувій.

FeCl ₃ входить до складу мінерального молізиту, який знаходиться в діючих вулканах. Автор: Skeeze. Джерело: Pixabay.

Програми

У очищенні стічних вод

Хлорид заліза застосовується для очищення комунальних або промислових стічних вод шляхом хімічного осадження.

Він діє як коагулянт, що сприяє з’єднанню декількох частинок між собою, таким чином утворюються конгломерати або більші частинки, які мають тенденцію до флокуляції або осаду (спускаються власною вагою на дно очищеної води).

FeCl ₃ використовується для відділення небажаних матеріалів від стічних вод громадами або галузями. Автор: 后 园 卓. Джерело: Pixabay.

Таким чином, сприяє відділенню твердих речовин від води, і це позбавлене небажаних матеріалів.

Цей тип лікування може полегшити видалення паразитів, таких як найпростіші, які є мікроорганізмами, утвореними однією клітиною, такими як амеби, які викликають захворювання.

З цієї причини FeCl ₃ також використовується для очищення води.

У ветеринарно-лікувальних процедурах

Хлорид заліза (III) використовується для загоєння ран тварин.

Він служить місцевим в’яжучим засобом (може втягувати тканини і діяти як протизапальний і загоюючий) і кровоспинний (зупиняє кровотечу або крововтрату).

Застосовується в порошках для зупинки крововтрати або коли у великої рогатої худоби відрізані роги. Також його застосовують у вигляді розчину для зупинки кровотечі при розрізанні кігтів або видаленні бородавок.

FeCl ₃ використовується в порошках, нанесених на зрізані роги корів для запобігання зараження. Автор: JacLou DL. Джерело: Pixabay.

Його також використовують для лікування фарингіту (запалення глотки) або стоматиту (запалення слизової оболонки ротової порожнини) та для підвищення гемоглобіну в крові у деяких птахів.

У видобутку металів

Хлорид заліза (III) або хлорид заліза FeCl ₃ використовується для вилучення міді (II) з мідної руди, що містить сульфід міді.

Це окислювальний метод, який підходить, щоб уникнути викиду токсичного газу діоксиду сірки (SO ₂ ), оскільки замість цієї сірки (S) утворюється. Розчини випускаються з високими концентраціями FeCl ₂ , FeCl ₃ , CuCl ₂ та інших хлоридів металів.

4 FeCl ₃ + Cu ₂ S ⇔ 4 FeCl ₂ + 2 CuCl ₂ + S ↓

Як хіміко-біологічний лабораторний реагент

Серед багатьох застосувань у хімії він вказує на присутність фенольної групи-OH (тобто -OH-групи, приєднаної до бензольного кільця).

Аналізоване з'єднання розчиняють в етанолі і додають кілька крапель розчину FeCl ₃ . Коли сполука має групу -OH, приєднану до бензольного кільця (тобто це фенол), утворюється синювато-зелений колір.

Цей тест дозволяє проаналізувати наявність фенолів у рослинних екстрактах.

FeCl ₃ у присутності фенолів дає синювато-зелений колір. Автор: Ewa Urban. Джерело: Pixabay.

Він також використовується в тестах для визначення антиоксидантної активності певних масел, що добуваються з овочів.

Ще одне його застосування полягає в тому, що він дозволяє отримувати інші хімічні сполуки. Він також може діяти як окислювач, хлоруючий агент (забезпечуючи хлор) і конденсуючий (з’єднуючи дві або більше молекул разом).

Він також служить каталізатором або прискорювачем реакцій органічної хімії.

У різних додатках

Хлорид заліза використовується в друкованих електронних схемах. Завдяки забарвленню різних її гідратних форм, він служить пігментом і застосовується при шкіряній шкірі.

FeCl ₃ застосовується при шкіряній шкірі. Автор: Pexels Джерело: Pixabay.

Це дезінфікуючий засіб. Він використовується для лікування шкірних розладів, а також використовується у фотографії.

Ризики

Пил FeCl ₃ дратує очі, ніс і рот. При вдиханні це може спричинити кашель або утруднення дихання. Це агресивна сполука, тому тривалий контакт із шкірою та очима чи слизовими може спричинити почервоніння та опіки.

Він не горючий, але при нагріванні до високих температур він утворює хлороводородний хлорид HCl, який є токсичним і сильно корозійним.

FeCl ₃ шкідливий для водних та наземних організмів. Якщо випадково вона потрапляє в навколишнє середовище, її кислотність повинна бути нейтралізована основними сполуками.

Список літератури

1. Національна медична бібліотека США. (2019). Хлорид заліза. Відновлено з pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Кірк-Отмер (1994). Енциклопедія хімічної технології. Том 19. Четверте видання. Джон Вілі та сини.
3. Енциклопедія промислової хімії Уллмана. (1990). П'яте видання. Том А22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Ngameni, B. та ін. (2013). Флавоноїди та споріднені сполуки з лікарських рослин Африки. Характеристика флавоноїдів у рослинних екстрактах. Тест на хлорид заліза. У дослідженнях лікарських рослин в Африці. Відновлено з sciencedirect.com.
5. Agyare, C. та ін. (2017). Petroselinum crispum: огляд. Антиоксидантна активність. У лікарських спеціях та овочах з Африки. Відновлено з sciencedirect.com.
6. Стотт, Р. (2003). Доля та поведінка паразитів у системах очищення стічних вод. Хімічно сприяє осідання. У посібнику з мікробіології води та стоків. Відновлено з sciencedirect.com.
7. Tasker, PA та ін. (2003). Застосування координаційної хімії. Екстракція Cu ^II з розчинів хлориду. У комплексній хімії координації. Відновлено з sciencedirect.com.
8. Коттон, Ф. Альберт і Вілкінсон, Джеффрі. (1980). Розширена неорганічна хімія. Четверте видання. Джон Вілі та сини.