Стандартная энергия Гиббса образования ΔG	−51,9 кДж/моль
S	420,1 Дж/моль·K

Гексацианоферра́т(III) ка́лия ( железосинеро́дистый ка́лий ) — неорганическое комплексное соединение трёхвалентного железа с химической формулой K ₃ [Fe(CN) ₆ ].

Синонимы: феррициани́д ка́лия , гексацианоферриа́т ка́лия , соль Гмелина , красная кровяная соль .

История и происхождение названия

В 1822 году немецким химиком Леопольдом Гмелином соединение было приготовлено путём окисления «жёлтой кровяной соли» . Этот факт, а также красный цвет кристаллов, обусловили происхождение традиционного названия «красная кровяная соль».

Свойства

Выглядит как тёмно-красные кристаллы с моноклинной решеткой , имеет плотность 1,845 г/моль, хорошо растворим в воде: 40,8 г/100 г (15,6 °C), 58,7 г/100 г (37,8 °C) . Водный раствор зеленовато-жёлтого цвета. В этаноле нерастворим.

Гексацианоферрат(III) калия — очень сильный окислитель, особенно в щелочной среде. Окисляет сероводород до серы, иодоводород до иода, оксид свинца(II) до оксида свинца(IV) , аммиак до азота и солей аммония, вольфрам до WO ₄ ²⁻ :

${\displaystyle {\mathsf {W+6K_{3}[Fe(CN)_{6}]+8KOH{\xrightarrow {}}\ 6K_{4}[Fe(CN)_{6}]+K_{2}WO_{4}+4H_{2}O}}}$

На свету происходят следующие обратимые реакции:

${\displaystyle {\mathsf {K_{3}[Fe(CN)_{6}]+H_{2}O\rightleftarrows \ K_{2}[Fe(H_{2}O)(CN)_{5}]+KCN}}}$

${\displaystyle {\mathsf {KCN+H_{2}O\rightleftarrows \ HCN+KOH}}}$

С солями Fe ²⁺ образует темно-синий осадок турнбулевой сини . Уравнение реакции в ионной форме:

${\displaystyle {\mathsf {4Fe^{2+}+3[Fe(CN)_{6}]^{3-}\rightarrow Fe_{4}^{III}[Fe^{II}(CN)_{6}]_{3}}}}$

Ранее считалось, что при этом образуется гексацианоферрат(III) железа(II), то есть Fe ^II ₃ [Fe(CN) ₆ ] ₂ , именно такую формулу предлагали для «турнбулевой сини». Теперь известно, что турнбулева синь и берлинская лазурь — одно и то же вещество, а в процессе реакции происходит переход электронов от ионов Fe ²⁺ к гексацианоферрат(III) — иону (валентная перестройка Fe ²⁺ + [Fe ³⁺ (CN) ₆ ] к Fe ³⁺ + [Fe ²⁺ (CN) ₆ ] происходит практически мгновенно, обратную реакцию можно осуществить в вакууме при 300 °C). Эта реакция является аналитической и используется для определения ионов Fe ²⁺ .Соли Fe ³⁺ при этом не мешают, так как дают только слабое зеленовато-коричневое окрашивание (гексацианоферрат(III) железа(III) Fe ³⁺ [Fe ³⁺ (CN) ₆ ] устойчив только в растворах).

С концентрированной серной кислотой реагирует с образованием моноксида углерода :

${\displaystyle {\mathsf {2K_{3}[Fe(CN)_{6}]+11H_{2}SO_{4}+13H_{2}O\rightarrow 3K_{2}SO_{4}+6(NH_{4})_{2}SO_{4}+2FeSO_{4}+11CO{\uparrow }+CO_{2}{\uparrow }}}}$

Реагирует с перекисью бария (эта реакция может использоваться для количественного определения BaO ₂ ):

${\displaystyle {\mathsf {BaO_{2}+2K_{3}[Fe(CN)_{6}]{\xrightarrow {}}\ K_{6}Ba[Fe(CN)_{6}]_{2}+O_{2}{\uparrow }}}}$

При взаимодействии с кислотами выделяет чрезвычайно токсичный цианистый водород :

${\displaystyle {\mathsf {K_{3}[Fe(CN)_{6}]+6HCl{\xrightarrow {}}\ 3KCl+FeCl_{3}+6HCN{\uparrow }}}}$

Интересно то, что из гексацианоферрата(III) калия можно получить гексацианоферрат(II) калия с помощью перекиси водорода в щелочной среде:

${\displaystyle {\mathsf {2K_{3}[Fe(CN)_{6}]+H_{2}O_{2}+2KOH{\xrightarrow {}}\ 2K_{4}[Fe(CN)_{6}]+2H_{2}O+O_{2}{\uparrow }}}}$

Однако в нейтральной среде эта реакция протекает в обратную сторону.

Получение

Получают гексацианоферрат(III) калия окислением гексацианоферрата(II) калия K ₄ [Fe(CN) ₆ ] хлором в солянокислой среде, бромом или другими сильными окислителями, например, перманганатом калия .

Применение

Компонент тонирующих, отбеливающих, усиливающих, ослабляющих растворов в фотографии , электролит в хемотронных приборах, компонент электролитов в гальванопластике , реагент для обнаружения Fe ²⁺ (см. выше), Li ⁺ , Sn ²⁺ , а также в качестве сильного окислителя.

В почвоведении используют для качественного определения оглеения (солей двухвалентного железа). Химическая реакция описана выше.

Безопасность

Это вещество может раздражать глаза и кожу, является токсичным . В кислой среде может выделяться циановодород и угарный газ . Например, в случае концентрированной серной кислоты разложение идет с образованием монооксида углерода :

${\displaystyle {\mathsf {2K_{3}[Fe(CN)_{6}]+11H_{2}SO_{4}+13H_{2}O\rightarrow 3K_{2}SO_{4}+6(NH_{4})_{2}SO_{4}+2FeSO_{4}+11CO{\uparrow }+CO_{2}{\uparrow }}}}$

Но в разбавленной серной кислоте, при падении концентрации ниже 80 %, доминирующей становится реакция с образованием циановодорода :

${\displaystyle {\mathsf {2K_{3}[Fe(CN)_{6}]+6H_{2}SO_{4}\rightarrow 3K_{2}SO_{4}+Fe_{2}(SO_{4})_{3}+12HCN{\uparrow }}}}$

Мнемонические правила

Для того, чтобы запомнить формулу красной кровяной соли K ₃ [Fe(CN) ₆ ] и не перепутать её с формулой желтой кровяной соли K ₄ [Fe(CN) ₆ ], существует несколько мнемонических правил:

• В соли красной кровяной калий с тройкой за стеной. Дальше — феррум, шесть цианов: все готово без обманов.
• Число атомов калия соответствует числу букв в английских названиях солей: «gold» — 4 буквы, то есть 4 атома калия — желтая кровяная соль K ₄ [Fe(CN) ₆ ]. «Red» — три буквы, то есть три атома калия — красная кровяная соль — K ₃ [Fe(CN) ₆ ].
• «Калий три — будет красный». Мнемоника построена на игре слов: «три» (число) и «три» (повелительное наклонение глагола «тереть»). Как известно при потирании, например, кожи, последняя краснеет.

См. также

• Гексацианоферрат(II) калия

Примечания

Литература

• Колотов С. С., Менделеев Д. И. // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
• Степин Б. Д. Калия гексацианоферраты (II, III) // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц . — М. : Советская энциклопедия , 1990. — Т. 2: Даффа — Меди. — С. 287. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5 .
• Basset H., Corbet A. S. CLXXI.—The hydrolysis of potassium ferricyanide and potassium cobalticyanide by sulphuric acid (англ.) // (англ.) ( : journal. — Chemical Society , 1924. — Vol. 125 . — P. 1358—1366 . — doi : .